En la actualidad, la demanda y producción del cacao en el país está en alza lo que ha logrado generar divisas de hasta 234 millones de dolares. Sin embargo, no se ha aumentado la capacidad técnica del cuidado de los cultivos de cacao, lo cual podría poner en riesgo las inversiones en crecimiento del País. Los principales problemas son las infecciones y el mal mantenimiento del campo de cultivo que si se detecta a tiempo con un monitoreo continuo se puede reducir el impacto de estas. De esto se concluye que es necesario el proyecto a presentar. Para esto se propuso una solución mecatrónico que pudiera satisfacer esta carencia. Como conclusión, se obtuvo un diseño de un sistema móvil capaz de monitorear cultivos de cacao en espacios abiertos, aplicar pesticida cuando sea necesario y revisar la presencia de anomalías en frutos de cacao a una velocidad de treinta árboles por hora de manera remota. / Tesis

El monitoreo de los campos de cultivos es de suma importancia para tomar acción sobre estos. Por ello, el CIP (Centro Internacional de la Papa) realiza diversas investigaciones en las que utiliza el sensado remoto para obtener la información que requieren. Una de las herramientas para el monitoreo de los cultivos es la cámara multiespectral. Con estas cámaras se pueden adquirir imagenes en diversas longitudes de onda como en el espectro visible e infrarrojo cercano, y pueden ser utilizadas para obtener el nivel de estrés de un cultivo. Este tipo de cámara tiene un costo elevado lo que lo hace inasequible a los agricultores peruanos. Por esta razón, el objetivo de esta tesis es de diseñar una cámara multiespectral de cuatro bandas que sea de bajo precio para que pueda ser adquirida por los agricultores. Para la realización de este diseño se utilizó una cámara del fabricante Point Grey, la cual era controlada por una plataforma BeagleBone. Esta plataforma la configura para que capture imágenes al recibir una señal externa que se la brinda un hardware electrónico. Este hardware electrónico brinda la señal cuando cada uno de los filtros que se encuentra colocado en un disco giratorio se encuentre debajo del lente de la cámara. Se obtuvo como resultados una cámara de un costo del 18,9% del precio de una cámara multiespectral comercial. Además, presenta mejoras frente a diseños anteriores desarrollados en la PUCP, tal como la necesidad de solo una cámara. Por último, la cámara multiespectral desarrollada tiene un tiempo de adquisición de imágenes de 200 ms, el cual es menor al tiempo de adquisición de la cámara ADC de Tetracam. El aporte más resaltante de este diseño es que tiene la posibilidad de poder tomar en varias bandas con tan solo colocar más filtros en la plataforma giratoria. Los proyectos futuros que se desarrollarían como mejoras deben centrarse en explorar nuevas plataformas de desarrollo más potentes que puedan controlar a cámaras con las que se pueda adquirir imágenes a mayor velocidad. / Tesis

La agricultura es una actividad económica esencial para el desarrollo humano y es el sustento de millones de personas fomentando la seguridad alimentaria e impulsando la economía de países en desarrollo. Sin embargo la producción agrícola es afectada por diferentes factores abióticos (cambio climático) y bióticos (plagas y enfermedades) que disminuyen drásticamente su eficiencia. La fotosíntesis es el único mecanismo de entrada de energía de la biosfera y agentes estresantes como, por ejemplo, la escasez de agua limitan la conductancia estomática en las hojas disminuyendo la entrada de CO2 en las plantas lo que conlleva a una reducción de la fotosíntesis (Flexas et al., 2002a; Flexas y Medrano 2002a). Por estos motivos, resulta importante detectar el estrés antes que los síntomas visuales sean evidentes. / Tesis

El monitoreo de los campos de cultivos es de suma importancia para tomar acción sobre estos. Por ello, el CIP (Centro Internacional de la Papa) realiza diversas investigaciones en las que utiliza el sensado remoto para obtener la información que requieren. Una de las herramientas para el monitoreo de los cultivos es la cámara multiespectral. Con estas cámaras se pueden adquirir imagenes en diversas longitudes de onda como en el espectro visible e infrarrojo cercano, y pueden ser utilizadas para obtener el nivel de estrés de un cultivo. Este tipo de cámara tiene un costo elevado lo que lo hace inasequible a los agricultores peruanos. Por esta razón, el objetivo de esta tesis es de diseñar una cámara multiespectral de cuatro bandas que sea de bajo precio para que pueda ser adquirida por los agricultores. Para la realización de este diseño se utilizó una cámara del fabricante Point Grey, la cual era controlada por una plataforma BeagleBone. Esta plataforma la configura para que capture imágenes al recibir una señal externa que se la brinda un hardware electrónico. Este hardware electrónico brinda la señal cuando cada uno de los filtros que se encuentra colocado en un disco giratorio se encuentre debajo del lente de la cámara. Se obtuvo como resultados una cámara de un costo del 18,9% del precio de una cámara multiespectral comercial. Además, presenta mejoras frente a diseños anteriores desarrollados en la PUCP, tal como la necesidad de solo una cámara. Por último, la cámara multiespectral desarrollada tiene un tiempo de adquisición de imágenes de 200 ms, el cual es menor al tiempo de adquisición de la cámara ADC de Tetracam. El aporte más resaltante de este diseño es que tiene la posibilidad de poder tomar en varias bandas con tan solo colocar más filtros en la plataforma giratoria. Los proyectos futuros que se desarrollarían como mejoras deben centrarse en explorar nuevas plataformas de desarrollo más potentes que puedan controlar a cámaras con las que se pueda adquirir imágenes a mayor velocidad.

En la actualidad, la demanda y producción del cacao en el país está en alza lo que ha logrado generar divisas de hasta 234 millones de dolares. Sin embargo, no se ha aumentado la capacidad técnica del cuidado de los cultivos de cacao, lo cual podría poner en riesgo las inversiones en crecimiento del País. Los principales problemas son las infecciones y el mal mantenimiento del campo de cultivo que si se detecta a tiempo con un monitoreo continuo se puede reducir el impacto de estas. De esto se concluye que es necesario el proyecto a presentar. Para esto se propuso una solución mecatrónico que pudiera satisfacer esta carencia. Como conclusión, se obtuvo un diseño de un sistema móvil capaz de monitorear cultivos de cacao en espacios abiertos, aplicar pesticida cuando sea necesario y revisar la presencia de anomalías en frutos de cacao a una velocidad de treinta árboles por hora de manera remota.

El Perú cuenta con una población urbana en constante crecimiento, por lo que la demanda de recursos se incrementa, sobre todo en el caso de la alimentación. Los principales problemas que genera esta demanda son la preferencia por métodos contaminantes, tales como el uso de combustibles fósiles en la agricultura y sistemas de regadío que dependen de petróleo, así como el uso de fertilizantes para mejorar el rendimiento de las tierras de cultivo disponibles. Por otro lado, la falta de áreas verdes en el Perú es un problema que incide directamente en la calidad de vida de los ciudadanos, al punto que tiene el más bajo indicador de acceso a áreas verdes en América del Sur. Urbangrow es una empresa sostenible y responsable con la sociedad, cuya principal actividad es la venta de una experiencia única de cultivo mediante un kit automatizado propio, que hace uso de la tecnología como sensores, luz ultravioleta, riego automático, entre otros; y ofrece al cliente la posibilidad de hacer el seguimiento de sus cultivos a través de un aplicativo. También beneficia a los agricultores, pues elimina el control excesivo y las tareas rutinarias, así como la incertidumbre por condiciones climáticas adversas, con lo que la productividad mejora considerablemente. El valor actual neto social (VANS) fue medido en base al beneficio brindado a la comunidad como consecuencia de la reducción de espacios para un cultivo eficiente y que repercuta en la no depredación de bosques y ecosistemas terrestres, así como la producción optimizada de alimentos para que las ciudades sean autosustentables, además el proyecto se alinea a los Objetivos de Desarrollo Sostenible 8, 11, 12, 13 y 15 para cumplir los objetivos sociales. Finalmente, la solución ha validado las hipótesis de factibilidad y viabilidad planteadas, y los resultados financieros demuestran la sostenibilidad económica de la tesis con una inversión inicial de S/ 200,000, de los cuales el 25% correspondería a aportes propios de los socios y el 75% restante a financiamiento bancario. En ese escenario, se espera obtener un valor actual neto (VAN) de S/. 3’751,645 durante los primeros cinco años de proyección. / Peru has an urban population in constant growth, which is why the demand for resources increases; mainly, in the case of nutrition. The main issues that this demand generates are the preference for polluting methods, such as the use of fossil fuels in agriculture and irrigation systems that depend on oil, as well as the use of fertilizers to improve the performance of the cultivation lands available. Additionally, the lack of grassland areas in Peru is an issue that impacts the quality of life of the citizens directly, to the point that it has the lowest indicator of access to grassland areas in South America. Urbangrow is a sustainable and responsible company with the society, whose main line of business is the sale of a unique cropping experience by means of the customer’s own automated kit, that uses technology such as sensors, ultraviolet light, automatic irrigation, among others; and it offers the customer the possibility of performing the follow-up of his cultivations through one application. It also benefits the farmers, because it eliminates the excessive monitoring and the daily tasks, as well as the uncertainty of climate adverse conditions, with which the productivity improves considerably. The social net present value (SNPV) was measured based on the benefit provided to the community as a result of the reduction of spaces for efficient cultivation and that has repercussions on the non-predation of forests and terrestrial ecosystems, as well as the optimized production of food so that cities are self-sustaining, in addition the project is aligned to Objectives 8, 11, 12, 13 and 15 of the Sustainable Development, thus complying with the social objectives. Finally, the solution has validated the hypotheses of feasibility and viability formulated, and the financial performances demonstrate the financial sustainability of the thesis with an initial investment of S/200,000, from which 25% would correspond to the direct contributions of the partners and the remaining 75% to bank financing. Under that scenario, it is expected to obtain a net present value (NPV) of S/. 3’751,645 during the first five years projected.

La agricultura es una actividad económica esencial para el desarrollo humano y es el sustento de millones de personas fomentando la seguridad alimentaria e impulsando la economía de países en desarrollo. Sin embargo la producción agrícola es afectada por diferentes factores abióticos (cambio climático) y bióticos (plagas y enfermedades) que disminuyen drásticamente su eficiencia. La fotosíntesis es el único mecanismo de entrada de energía de la biosfera y agentes estresantes como, por ejemplo, la escasez de agua limitan la conductancia estomática en las hojas disminuyendo la entrada de CO2 en las plantas lo que conlleva a una reducción de la fotosíntesis (Flexas et al., 2002a; Flexas y Medrano 2002a). Por estos motivos, resulta importante detectar el estrés antes que los síntomas visuales sean evidentes. / Tesis

Climate change and migration of population from rural to urban areas are affecting the agricultural production around the world. This study was based in the particular department of Ancash - Peru where corn is one of the most important crops of the region. Authorities in this region are concerned in finding a method, different from census; that can constantly monitor corn crops areas. This data is important to evaluate how these two causes will impact on food security in Ancash. The first part of the present thesis reviews the current techniques in the recognition of crop areas using remote sensing and multispectral images. The second part explains the methodology developed for this study, considering the data acquisition using Unmanned Aircraft Systems, the preparation of the acquired data and two deep learning model approaches. The first approach is based on binary classification of corn patches using Le Net model with near infrared images. The second one describes the segmentation of corn areas in different stages using the U-net model, in this case five band images were considered. The third part shows the results of both approaches. From these results it is concluded that training a model with data from different stages and scenarios of two campaigns (2016 and 2017) can achieve a 95% of accuracy in corn segmentation. / Tesis