OPTIMIZACIÓN DEL CULTIVO DE CACAO: SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO MONITOREADO VÍA APP CON RASPBERRY PI Y ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Abstract

Este proyecto tiene como objetivo principal optimizar la eficiencia energética en un sistema de riego automatizado para un cultivo de Cacao. Para lograr esto se dispuso una serie de dispositivos y tecnologías que incluyen paneles solares, controladores, baterías de almacenamiento, electroválvulas, sensores de humedad y tarjetas programables. La estrategia se centra en aprovechar al máximo la energía solar disponible durante las horas de mayor radiación solar, durante este período, los paneles solares generan electricidad y al mismo tiempo cargan las baterías para su uso posterior. De esta manera, se logra la autonomía energética suficiente para mantener el sistema operativo incluso durante las horas nocturnas, utilizando la energía almacenada en las baterías. Este enfoque no solo reduce significativamente la dependencia de la red eléctrica convencional sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental al utilizar una fuente de energía limpia y renovable. Además se ha incorporado sensores de humedad que permiten la gestión precisa del riego asegurando que las plantas reciban la cantidad adecuada de agua en todo momento, lo que a su vez ayuda a conservar los recursos hídricos. El resultado es un sistema de riego eficiente y sostenible que solo recurre a la red eléctrica en situaciones de emergencia o durante las épocas de menor radiación solar como el invierno. El sistema incorpora sensores que monitorean periódicamente el nivel de humedad en el entorno de cada planta, estos sensores están diseñados para detectar cambios significativos en la humedad del suelo y proporcionar información en tiempo real al sistema, cuando los sensores determinen que la humedad del suelo ha alcanzado un nivel por debajo de lo óptimo para el crecimiento de la planta, activarán automáticamente la válvula correspondiente y gestionará el paso de corriente alterna a la motobomba para iniciar el riego, este proceso es completamente automatizado y asegura que cada planta reciba la cantidad precisa de agua que necesita. Además se ha implementado una arquitectura de comunicación eficiente entre los componentes del sistema, utilizando una tarjeta de adquisición de bajo coste, que recopila los datos de los sensores de humedad y transmite esta información a la Raspberry Pi. La Raspberry Pi actúa como un centro de control y a su vez envía los datos de humedad a una base de datos alojada en la Nube, esta base de datos está sincronizada con una aplicación móvil personalizada, en donde los usuarios pueden acceder a la aplicación en sus dispositivos móviles para ver los datos de humedad en tiempo real de todas las plantas en el sistema. Esta interfaz móvil proporciona una visión completa del estado del cultivo y permite a los usuarios tomar decisiones sobre la gestión del riego. En resumen, este proyecto no solo apunta a la eficiencia en la agricultura, sino que también tiene un impacto positivo en la sostenibilidad, la conservación de recursos y la calidad de vida de los agricultores. Representando un punto de inflexión para la agricultura moderna y que puede servir como modelo para futuros cultivos en zonas remotas o de difícil acceso.