A qualidade e a produtividade agrícolas estão altamente relacionadas com a disponibilidade de água, já que sua falta pode causar prejuízos significativos em períodos críticos. Por esse motivo, a irrigação torna-se uma maneira importante de manter a disponibilidade de água, com o objetivo de obtenção de altos índices de qualidade e produtividade agrícolas. Os mapas temáticos desempenham papel de fundamental importância no processo de tomada de decisão em agricultura de precisão. Para a geração de mapas desse tipo, estão disponíveis bibliotecas e interfaces de código livre, como a TerraLib, a SOMCode e a aRT, que possuem algoritmos capazes de realizar a interpolação de dados com boa precisão, além de agrupar dados em regiões com características semelhantes. No presente trabalho foram utilizados dados obtidos por uma grade de sensores de uma unidade piloto do sistema Irrigap, desenvolvida pela Embrapa Instrumentação Agropecuária, dados esses referentes a medidas horárias de umidade e temperatura do solo e temperatura do ar. Diferentes métodos de interpolação foram utilizados, com o intuito de verificar qual a melhor maneira de se gerar mapas que possibilitem a visualização de áreas com o mesmo comportamento com relação às variáveis de solo e climatológicas, as chamadas zonas de manejo agrícolas. Os resultados obtidos mostraram que é possível a identificação dessas zonas, desde que sejam utilizados os algoritmos corretos para cada situação. Além disso, foi observado que softwares para geração de mapas temáticos utilizando dados reais podem se tornar importantes para a tomada de decisão em agricultura de precisão e proporcionar benefícios como a economia de água e energia durante o período de irrigação. / The agricultural quality and yield are highly related with the water readiness, because its privation can cause significant damages in critical periods. Due to that reason, irrigation becomes an important way of readiness water maintenance, with the goal of obtaining high level of agricultural quality and yield. The thematic maps have a very important role in the precision agriculture making decision. For that kind of maps generation, there are free code libraries and interfaces, like TerraLib, SOMCode and aRT, whit algorithms to accomplish data interpolation with reliable precision, and also to group data from areas with similar behavior. In the present work, data were obtained from sensor grid of a pilot unit of the Irrigap system, developed by Embrapa Instrumentação Agropecuária, referring to hourly measures of soil moisture and temperature and air temperature. Different interpolation methods were used, with the intention of verify the best way to generate maps to make possible the visualization of areas with the same behavior related to the soil and the climatological variables, know as management zones. Obtained results show that the identification of these zones is possible, since the correct algorithms are used for each situation. Besides that, was observed that the software developed to generate thematic maps using real data can be important for making decision in precision agriculture and to provide benefits like saving water and energy during the irrigation period.

A qualidade e a produtividade agrícolas estão altamente relacionadas com a disponibilidade de água, já que sua falta pode causar prejuízos significativos em períodos críticos. Por esse motivo, a irrigação torna-se uma maneira importante de manter a disponibilidade de água, com o objetivo de obtenção de altos índices de qualidade e produtividade agrícolas. Os mapas temáticos desempenham papel de fundamental importância no processo de tomada de decisão em agricultura de precisão. Para a geração de mapas desse tipo, estão disponíveis bibliotecas e interfaces de código livre, como a TerraLib, a SOMCode e a aRT, que possuem algoritmos capazes de realizar a interpolação de dados com boa precisão, além de agrupar dados em regiões com características semelhantes. No presente trabalho foram utilizados dados obtidos por uma grade de sensores de uma unidade piloto do sistema Irrigap, desenvolvida pela Embrapa Instrumentação Agropecuária, dados esses referentes a medidas horárias de umidade e temperatura do solo e temperatura do ar. Diferentes métodos de interpolação foram utilizados, com o intuito de verificar qual a melhor maneira de se gerar mapas que possibilitem a visualização de áreas com o mesmo comportamento com relação às variáveis de solo e climatológicas, as chamadas zonas de manejo agrícolas. Os resultados obtidos mostraram que é possível a identificação dessas zonas, desde que sejam utilizados os algoritmos corretos para cada situação. Além disso, foi observado que softwares para geração de mapas temáticos utilizando dados reais podem se tornar importantes para a tomada de decisão em agricultura de precisão e proporcionar benefícios como a economia de água e energia durante o período de irrigação. / The agricultural quality and yield are highly related with the water readiness, because its privation can cause significant damages in critical periods. Due to that reason, irrigation becomes an important way of readiness water maintenance, with the goal of obtaining high level of agricultural quality and yield. The thematic maps have a very important role in the precision agriculture making decision. For that kind of maps generation, there are free code libraries and interfaces, like TerraLib, SOMCode and aRT, whit algorithms to accomplish data interpolation with reliable precision, and also to group data from areas with similar behavior. In the present work, data were obtained from sensor grid of a pilot unit of the Irrigap system, developed by Embrapa Instrumentação Agropecuária, referring to hourly measures of soil moisture and temperature and air temperature. Different interpolation methods were used, with the intention of verify the best way to generate maps to make possible the visualization of areas with the same behavior related to the soil and the climatological variables, know as management zones. Obtained results show that the identification of these zones is possible, since the correct algorithms are used for each situation. Besides that, was observed that the software developed to generate thematic maps using real data can be important for making decision in precision agriculture and to provide benefits like saving water and energy during the irrigation period.

Este trabalho descreve um instrumento microprocessado para a avaliação de clorofila em plantas com a possibilidade da armazenagem de dados até 64 kbytes de 32 posições com tamanho de pixel de 1 a 16 cm2. O instrumento encontra várias aplicações na agricultura, principalmente onde o monitoramento é requerido. As principais aplicações estão em operações de fertilização e irrigação, onde o manejo de eventos são controlados pelas condições críticas como a disponibilidade de nitrogênio no solo. Resultados mostram que a operação individual ou em grupo dos sensores garantem uma adequada acurácia e resolução para aplicações agrícolas. O instrumento possibilita a fazendeiros, pesquisadores ou consultores a oportunidade do manejo localizado para sistemas de tomada de decisão. O instrumento é baseado em uma arquitetura dedicada baseada no microcontrolador 80535 e sua utilização proporciona redução de custos de processos agrícolas e redução de contaminação ambiental. / This work describes a microprocessed instrument for evaluation of chlorophyll in plants, and recording of data up to 64 kbytes at thirty-two positions with pixel size from 2 to 1.420 mm2. The instrument meets different applications in the agricultural science area, where monitoring is required. Also would apply to operations of fertilization and irrigation, where the management of events can be triggered by critical conditions such as soil nitrogen contents. Results have shown that characterization of the instrument and its individual sensors guaranteeing an adequate accuracy and resolution for agricultural application. It provides the farmer or consultant the opportunity to establish localized management rules for decision support systems. The instrument is based on complementary metal oxide semiconductor devices as well as the 80535 microcontroller. It may be operated in automatic or non-automatic mode.

Este trabalho descreve um instrumento microprocessado para a avaliação de clorofila em plantas com a possibilidade da armazenagem de dados até 64 kbytes de 32 posições com tamanho de pixel de 1 a 16 cm2. O instrumento encontra várias aplicações na agricultura, principalmente onde o monitoramento é requerido. As principais aplicações estão em operações de fertilização e irrigação, onde o manejo de eventos são controlados pelas condições críticas como a disponibilidade de nitrogênio no solo. Resultados mostram que a operação individual ou em grupo dos sensores garantem uma adequada acurácia e resolução para aplicações agrícolas. O instrumento possibilita a fazendeiros, pesquisadores ou consultores a oportunidade do manejo localizado para sistemas de tomada de decisão. O instrumento é baseado em uma arquitetura dedicada baseada no microcontrolador 80535 e sua utilização proporciona redução de custos de processos agrícolas e redução de contaminação ambiental. / This work describes a microprocessed instrument for evaluation of chlorophyll in plants, and recording of data up to 64 kbytes at thirty-two positions with pixel size from 2 to 1.420 mm2. The instrument meets different applications in the agricultural science area, where monitoring is required. Also would apply to operations of fertilization and irrigation, where the management of events can be triggered by critical conditions such as soil nitrogen contents. Results have shown that characterization of the instrument and its individual sensors guaranteeing an adequate accuracy and resolution for agricultural application. It provides the farmer or consultant the opportunity to establish localized management rules for decision support systems. The instrument is based on complementary metal oxide semiconductor devices as well as the 80535 microcontroller. It may be operated in automatic or non-automatic mode.

Neste trabalho é apresentado um instrumento para auxílio à tomada de decisão em processos que envolvem avaliações da resistência do solo à penetração de raízes. Seu desenvolvimento fundamenta-se na concepção de uma nova ferramenta instrumental avançada, que viabiliza em tempo quase real informações para análise da variabilidade espacial da resistência do solo à penetração de raízes, tanto para área como para perfil, devido aos processos de compactação natural ou artificial do solo. Ensaios para a medida da resistência do solo à penetração de raízes podem ser realizados tanto em ambiente laboratorial como diretamente em campo agrícola. Para o desenvolvimento utilizou-se o enfoque da instrumentação inteligente, bem como uma microsonda (ângulo de cone de 30º, diâmetro de base de 1,6 mm e comprimento total de 30 mm) sensoriada por célula de carga. Resultados mostram que medidas de resistência do solo à penetração de raízes podem ser realizadas até um limite de (49,03 +/- 0,07) Kgf com resolução de 1,57 Kgf. Adicionalmente, a versatilidade do sistema é verificada para a coleta de dados e interpretação da resistência do solo à penetração de raízes, uma vez que podem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos unidimensionais, mapas bidimensionais e mapas tridimensionais. Desta maneira, o sistema possibilita ao usuário uma rápida interpretação sobre o estado de agregação do solo em áreas de cultivo agrícolas. / This work is presented an instrument for decision-making in agricultural processes based on the measurements and mapping of soil resistance to the root penetration. Its development was based on a new and advance instrumentation tool, which enables in almost real-time to acquire the necessary information for spatial variability analysis of the resistance to root of plants penetration in soils, due to, either, natural or artificial compaction soil processes, i.e., not only for an area of soil but also to soil profile. The system allows soil resistance essays for both laboratory and agricultural field. Moreover, intelligent instrumentation concept was focused in the development, as well as a microprobe (30º for the spire angle, 1,6 mm for the base diameter, and 30 mm of total length), sensored by strain-gage transducers. Results have shown that measurements of soil resistance to root of plant penetration are allowed up to the limit of (49,03 +/- 0,07) Kgf, with 1,57 Kgf of resolution. Additionally, the suitability of the system is verified for soil resistance data collection and its interpretation to root plant penetration, since they can be presented in format of tables, one-dimensional graphics, two-dimensional maps and three-dimensional maps. Therefore, this system allows to the users a fast interpretation of soil aggregation state in agricultural areas.

Neste trabalho é apresentado um instrumento para auxílio à tomada de decisão em processos que envolvem avaliações da resistência do solo à penetração de raízes. Seu desenvolvimento fundamenta-se na concepção de uma nova ferramenta instrumental avançada, que viabiliza em tempo quase real informações para análise da variabilidade espacial da resistência do solo à penetração de raízes, tanto para área como para perfil, devido aos processos de compactação natural ou artificial do solo. Ensaios para a medida da resistência do solo à penetração de raízes podem ser realizados tanto em ambiente laboratorial como diretamente em campo agrícola. Para o desenvolvimento utilizou-se o enfoque da instrumentação inteligente, bem como uma microsonda (ângulo de cone de 30º, diâmetro de base de 1,6 mm e comprimento total de 30 mm) sensoriada por célula de carga. Resultados mostram que medidas de resistência do solo à penetração de raízes podem ser realizadas até um limite de (49,03 +/- 0,07) Kgf com resolução de 1,57 Kgf. Adicionalmente, a versatilidade do sistema é verificada para a coleta de dados e interpretação da resistência do solo à penetração de raízes, uma vez que podem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos unidimensionais, mapas bidimensionais e mapas tridimensionais. Desta maneira, o sistema possibilita ao usuário uma rápida interpretação sobre o estado de agregação do solo em áreas de cultivo agrícolas. / This work is presented an instrument for decision-making in agricultural processes based on the measurements and mapping of soil resistance to the root penetration. Its development was based on a new and advance instrumentation tool, which enables in almost real-time to acquire the necessary information for spatial variability analysis of the resistance to root of plants penetration in soils, due to, either, natural or artificial compaction soil processes, i.e., not only for an area of soil but also to soil profile. The system allows soil resistance essays for both laboratory and agricultural field. Moreover, intelligent instrumentation concept was focused in the development, as well as a microprobe (30º for the spire angle, 1,6 mm for the base diameter, and 30 mm of total length), sensored by strain-gage transducers. Results have shown that measurements of soil resistance to root of plant penetration are allowed up to the limit of (49,03 +/- 0,07) Kgf, with 1,57 Kgf of resolution. Additionally, the suitability of the system is verified for soil resistance data collection and its interpretation to root plant penetration, since they can be presented in format of tables, one-dimensional graphics, two-dimensional maps and three-dimensional maps. Therefore, this system allows to the users a fast interpretation of soil aggregation state in agricultural areas.

Neste trabalho é apresentado um sistema automatizado para armazenamento e conservação de alimentos vegetais frescos baseado em instrumentação eletroeletrônica e software de controle desenvolvido em LabView. Para a conservação, os produtos (já embalados) são armazenados imersos em uma solução aquosa preparada com água e um anticongelante como o etileno glicol (2%). Esta metodologia de armazenamento permite aumentar o tempo de prateleira através da redução da temperatura, sem o perigo de congelar os produtos armazenados. Os resultados mostram que a metodologia permite armazenar produtos frescos com segurança a apenas 0,4ºC acima do ponto de congelamento, enquanto que em câmaras convencionais esses devem ser armazenados a, pelo menos, 2,0ºC acima do ponto de congelamento. Essas condições proporcionam ao sistema de hidroconservação maior imunidade a perturbações de carga térmica e abertura de porta e velocidade adequada para um rápido resfriamento de produtos frescos. / This work presents an automated system for fresh vegetable food conservation based on electronic instrumentation, a storage chamber, and software for system control, whose procedures were developed in LabView. For conservation the fresh packaged products are stored into a controlled temperature liquid volume (55.3 liters), i.e., an aqueous solution prepared with water and ethylene glycol (2%). This conservation methodology allows to increase shelf time of fresh vegetables by means of reducing the storage temperature range to a safe operating condition without freezing the products. Results have shown the suitability of the developed system, which enables to store fresh products with safety and preserving quality as close as 0.4°C of the freezing point. In a conventional chamber fresh products must be stored considering at least a safety range of 2.0°C, which is much farther from the freezing point. Therefore, these conditions give to the hydro-conservation system large immunity regarding thermal load perturbation as well during door operation and adequate speed for fast cooling processes for fresh products.

Neste trabalho é apresentado um sistema automatizado para armazenamento e conservação de alimentos vegetais frescos baseado em instrumentação eletroeletrônica e software de controle desenvolvido em LabView. Para a conservação, os produtos (já embalados) são armazenados imersos em uma solução aquosa preparada com água e um anticongelante como o etileno glicol (2%). Esta metodologia de armazenamento permite aumentar o tempo de prateleira através da redução da temperatura, sem o perigo de congelar os produtos armazenados. Os resultados mostram que a metodologia permite armazenar produtos frescos com segurança a apenas 0,4ºC acima do ponto de congelamento, enquanto que em câmaras convencionais esses devem ser armazenados a, pelo menos, 2,0ºC acima do ponto de congelamento. Essas condições proporcionam ao sistema de hidroconservação maior imunidade a perturbações de carga térmica e abertura de porta e velocidade adequada para um rápido resfriamento de produtos frescos. / This work presents an automated system for fresh vegetable food conservation based on electronic instrumentation, a storage chamber, and software for system control, whose procedures were developed in LabView. For conservation the fresh packaged products are stored into a controlled temperature liquid volume (55.3 liters), i.e., an aqueous solution prepared with water and ethylene glycol (2%). This conservation methodology allows to increase shelf time of fresh vegetables by means of reducing the storage temperature range to a safe operating condition without freezing the products. Results have shown the suitability of the developed system, which enables to store fresh products with safety and preserving quality as close as 0.4°C of the freezing point. In a conventional chamber fresh products must be stored considering at least a safety range of 2.0°C, which is much farther from the freezing point. Therefore, these conditions give to the hydro-conservation system large immunity regarding thermal load perturbation as well during door operation and adequate speed for fast cooling processes for fresh products.