A aplicação de fertilizantes nitrogenados da forma como é realizada hoje, tem baixa eficiência, causando grandes perdas para o ambiente e aumentando o custo de produção para o agricultor. Novas tecnologias vêm sendo constantemente desenvolvidas para otimizar o manejo de fertilizantes na agricultura. Os sensores ópticos são uma dessas ferramentas que tem potencial para contribuir para a gestão da adubação nitrogenada. Este trabalho consistiu em avaliar o comportamento do NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) gerado pelo sensor óptico ativo terrestre Crop Circle® (Holland Scientific, Inc., Lincoln, NE) na cultura do milho. Esse sensor utiliza dois comprimentos de onda centralizados no âmbar (590 ± 5 nm) e no infravermelho próximo (880 ± 10 nm). Ensaios em parcelas foram realizados ao longo de três anos no Campo Demonstrativo e Experimental da Fundação ABC localizado em Itaberá, SP. Os ensaios contemplaram doses de nitrogênio na cultura do milho em dois espaçamentos entre fileiras, 0,80 m e um espaçamento reduzido com 0,40 m, além de outras variáveis avaliadas, que se mostraram importantes no decorrer da execução dos experimentos. A análise estatística dos dados foi feita por regressão (linear, polinomial quadrática e exponencial), correlação e teste de Tukey. Como os ensaios foram realizados em três safras diferentes, um deles aconteceu em uma safra com quantidade de precipitação 53% acima da média histórica, e outro foi realizado em uma gleba com baixo teor de matéria orgânica na camada superficial (0 a 0,2 m) visando obter uma resposta maior à aplicação de nitrogênio. Notou-se que o NDVI tem potencial para uso na cultura do milho, principalmente em anos de baixa resposta às doses de N aplicado. Entretanto o NDVI saturou no ensaio de maior resposta, não identificando os tratamentos com maior dose de nitrogênio devido à grande quantidade de biomassa. Foram encontrados valores de até 75% de economia no uso do nitrogênio ao utilizar a dose correta dos fertilizantes nitrogenados. Entretanto, a alta variação de resultados encontrados entre os três cenários dificulta a geração de um modelo simples para recomendação de nitrogênio em taxa variável. É necessário, portanto, a realização de mais ensaios em uma variação ainda maior de ambientes, levando em consideração outras variáveis com potencial de serem utilizadas em conjunto com o NDVI na geração dos modelos de recomendação, como por exemplo, a matéria orgânica e a disponibilidade hídrica. / Nitrogen application, in the way it is used today has low efficiency, causing great loss to the environment and increasing the production cost to farmers. New technologies have been constantly developed to optimize fertilizers management in agriculture. The optical sensors are one of the tools with potential to contribute for nitrogen management. This work consisted in evaluate the NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) from ground active optical sensor Crop Circle® (Holland Scientific, Inc., Lincoln, NE) in corn crops. This sensor uses two wavelengths centered in amber (590 ± 5 nm) and near infrared (880 ± 10 nm). Split-plot experiments were conducted along three years at an experimental field from Fundação ABC, located in Itaberá, São Paulo State, Brazil. Experiments had nitrogen rates in corn, two row spacing, 0.4 and 0.8 m, and other variables were also analyzed. Statistical analyzes were performed by regressions (linear, quadratic and exponential), correlations and Tukey test. As experiments were conducted in three different seasons, one had rainfall 53% over the historic average, and another had low soil organic matter content at (0 to 0.2 m depth) expecting to show higher nitrogen response by the crop. It was noticed that NDVI has potential to be used in corn crops, mainly in low response years to N applied. However, NDVI saturated at the highest response experiment, failing in identify treatments with higher N rates, due the amount of biomass. Nitrogen saving of up to 75% was observed when using the optimum N rate. But the high variations in the results among the three seasons indicate that it is difficult to create a simple algorithm to recommend nitrogen. More experiments in a larger range of environments are necessary, taking in consideration other variables with potential to be used together with NDVI in the generation of recommendations, like organic matter and water availability.

A utilização de novas tecnologias e a adoção de inovações na agricultura são fundamentais para o estabelecimento dos padrões de produção, pois, além de mitigarem riscos específicos associados a este ramo de atividade, impactam nos resultados agronômicos, econômicos e financeiros do negócio rural. Diversos aspectos derivam dessa discussão e suscitam questões como: Quais são os condicionantes de adoção de Agricultura de Precisão (AP) por produtores de grãos? Qual é o grau de adoção e uso de Agricultura de Precisão? Quais são as características do produtor rural e da fazenda, as principais tecnologias utilizadas e os fatores de maior influência na adoção de Agricultura de Precisão? Qual é a influência das características do produtor, características da fazenda e fontes de informação na adoção de Agricultura de Precisão? Partindo dessas questões de pesquisa, o objetivo geral do trabalho foi identificar os condicionantes de adoção de Agricultura de Precisão por produtores de grãos. Os objetivos específicos foram: mensurar o grau de adoção e uso de AP; caracterizar o produtor rural e a fazenda, as principais tecnologias utilizadas e os fatores de maior influência na adoção de AP; analisar a influência das características do produtor, características da fazenda e fontes de informação na adoção de Agricultura de Precisão. Essa pesquisa é caracterizada como estudo exploratório e descritivo, com aplicação de técnicas de análise quantitativas. Foram realizadas 404 entrevistas presenciais com produtores de soja e milho. A análise dos dados foi feita com a técnica de regressão logística. Constata-se que os condicionantes encontrados são relacionados a características do produtor, como educação e importância da renda da agricultura, a características da fazenda, como área de safrinha de milho, a fontes de informação, como assistência técnica e extensão rural - Emater/Cati, e aos meios de comunicação, como palestras e publicações de universidades. As tecnologias no estágio de Maioria Inicial (Até 50% da população) são análise de solos, aplicação de corretivos e fertilizantes em taxa variável, amostragem de solo em grade (Georreferenciada), mapa de aplicação, piloto automático, aplicação de defensivos em taxa variável, GPS com barra de luz, monitor de colheita e mapa de produtividade. As tecnologias adotadas pelos Pioneiros (Até 16% da população) são semeadura em taxa variável, GPS com correção RTK, sensoriamento remoto (aéreo/satélite/outros) e irrigação de precisão. A única tecnologia somente adotada pelos Inovadores (até 2,5%) foram os sensores de plantas daninhas, pragas e doenças. Por fim, o trabalho sugere temas para estudos futuros. / The use of new technologies and the adoption of innovations in agriculture are critical for the establishment of production standards, because they mitigate specific risks associated with this field of activity, impact on the agronomic, economic and financial results of the rural business. Several aspects derive from this discussion: What are the determinants of adoption of precision agriculture (PA) of grain producers? What is the level of adoption and use of Precision Agriculture? What are the characteristics of the farmer and the farm, the main technologies used and the most influential factors in the adoption of Precision Agriculture? What are the influence of producer characteristics, farm characteristics and sources of information on the adoption of Precision Agriculture? Based on these research questions, the main objective of this study was to identify the determinants of adoption of Precision Agriculture of grain producers. The specific objectives were to measure the level of adoption and use of PA; characterize the farmer and the farm, the main technologies used and the most influential factors in the adoption of PA; analyze the influence of producer characteristics, farm characteristics and sources of information on the adoption of Precision Agriculture. This research is characterized as exploratory and descriptive study, with application of quantitative analysis techniques. 404 face to face interviews were conducted with producers of soybeans and corn. Data analysis was performed with logistic regression. The PA adoption determinants found are related to producer characteristics such as education and importance of agricultural income, the farm characteristics such as second crop corn area (safrinha), sources of information, technical assistance and rural extension - Emater / Cati and the media, such as lectures and university publications. Technologies in Initial Majority stage are soil analysis, application of fertilizers in variable rate, soil sampling grid (Georeferenced), application map, autopilot, application of pesticides in variable rate, GPS with light bar, harvest monitor and productivity map. The technologies adopted by Pioneers are variable rate seeding, GPS with RTK correction, remote sensing and precision irrigation. The only technology only adopted by innovators were the sensors of weeds, pests and diseases. Finally, this research suggested topics for future studies.

Orientadores: Francisco José Arnold, Leonardo Lorenzo Bravo Roger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T02:17:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roccia_ClerivaldoJose_M.pdf: 1742155 bytes, checksum: fd0bcca80aa7a8e8592cfb08b248712e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são utilizadas, normalmente, em ambientes de difícil acesso tais como vulcões, florestas, caldeiras, agricultura de precisão e gasodutos. As unidades fundamentais dessas redes são os nós sensores que trocam informações e dados usando tecnologia sem fio. Como em qualquer tipo de rede de comunicação, podem ocorrer falhas que prejudiquem a operação da RSSF. Por essa razão, é necessário avaliar as métricas de desempenho da rede para que se estabeleçam condições para instalação das mesmas em ambientes específicos. Este trabalho apresenta a avaliação de uma RSSF, baseada na plataforma IRIS, desenvolvida pela Universidade de Berkeley e distribuída comercialmente pela empresa Crossbow Technology Inc, operando no modo de Requisição Resposta (RR) em quatro cenários distintos: campo aberto e cultivos agrícolas de milho, de pinhão e de eucalipto. Esta avaliação tem o objetivo de estabelecer distâncias máximas de separação entre os nós em cada ambiente, mas conservando as condições de operacionalidade da RSSF. O desempenho da rede nestes cenários foi avaliado através das métricas de perda de pacotes, tempo de resposta, consumo de baterias, utilização de largura de banda, consumo de memória e intensidade do sinal de rádio no receptor (RSSI). Nos experimentos foi encontrado que a distância máxima de separação entre os nós na cultura de milho deve ser de 16m, enquanto no pinhão e no eucalipto são de 25,5m e 46m, respectivamente. Os resultados permitem concluir que a densidade da vegetação entre os nós afeta o desempenho das RSSFs / Abstract: Wireless Sensor Networks (WSNs) are used in tough environments such as volcanoes, forests, boilers, agriculture precision and pipelines. The fundamental units of these networks are sensor nodes that exchange information and data using wireless technology. As with any type of network communication, faults can occur that jeopardize the operation of the WSN. For this reason, it is necessary to evaluate the network performance metrics for aiming to establish conditions for network installation in specific environments. This work presents the evaluation of a WSN-based IRIS platform developed by UC Berkeley and distributed commercially by Crossbow Technology Inc. operating in the Request for Response (RR) mode in four different scenarios: an open field and the other scenarios crops of corn, pine nuts and eucalyptus. The network performance in these scenarios was evaluated by metrics such as packet loss, response time, consumption battery, bandwidth, memory consumption and intensity of radio signal receiver (RSSI). In the experiments it was found that the maximum distance separating the nodes in the corn should be 16m, while in pine and eucalyptus were 25,5m and 46m, respectively. The results lead to the conclusion that the density of vegetation between the nodes affects the performance of WSNs / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

The company Sensefarm develops in the field of precision agriculture, more specifically a product for measuring and logging information on local environmental conditions. The collected data is transmitted to a remote server using GSM technology. They are looking into ways to improve their product. The purpose of this project is to evaluate the M66 GSM module and the accompanied OpenCPU technology. In the current product the GSM module is only used for the communication with the server. All other processing is done by a dedicated processor. The OpenCPU technology allows for running customized firmware on the GSM module, possibly allowing it to take over the responsibilities of the dedicated processor. An application implementing all the necessary functionality was developed to test this capability. The finished application was able to fulfill all the requirements specified, although it was not able to be tested in the field.

Are incipient the studies on fields sports using tools to precision agriculture (PA). The aim of this study was to evaluate the spatial variability of soil properties in a pitch football, using PA techniques, in order to provide enhancements to the lawn. The study was conducted on a pitch football with dimensions of 100m x 70m belonging to Itapagé Esporte Clube in the city of Frederico Westphalen (RS). The area was divided into a sampling grid of 10 x 7m, totaling 100 sampling points, where samplings were carried out in depth from 0.00 to 0.10 m. The attributes analyzed were : clay content, phosphorus ( P ), potassium ( K ), pH in water and organic matter (OM ). The attributes were analyzed using descriptive statistics, obtaining the position measurements (minimum, average and maximum) of dispersion (standard deviation, coefficient of variation, coefficient of skewness and kurtosis coefficient) and checking the existence of central tendency data (normality). The values of coefficient of variation (CV) were classified as low (CV < 15 %), medium (15 < CV < 35 %) and high (CV > 35 %) variability. To spatial characterization of the soil properties (clay, phosphorus, potassium, pH and organic matter in water) were generated thematic maps and maps correction for P and K. The models have been structured using kriging interpolation method by means of Surfer 11® software. The use of PA tools was useful for characterization of soil properties on the lawn of previously established football. Clay contents ranged between 36 and 61 %. P and K showed high and medium spatial variability respectively, requiring correction variable rate whereas soil pH and organic matter showed low and medium spatial variability, respectively. The actions resulting from this research can contribute to the management of pitch football in Brazil. / Ainda são incipientes os estudos em gramados esportivos usando ferramentas de agricultura de precisão (AP). O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial de atributos do solo em um gramado de futebol utilizando técnicas de AP, com o intuito de proporcionar melhorias ao gramado. O estudo foi conduzido em um gramado de futebol com dimensões de 100m x 70m pertencente ao Esporte Clube Itapagé no município de Frederico Westphalen (RS). A área foi dividida em um grid amostral de 10 x 7m, totalizando 100 pontos amostrais, onde foram realizadas as coletas de solo, na profundidade de 0,00 - 0,10 m. Os atributos do solo analisados foram: teor de argila, fósforo (P), potássio (K), pH em água e matéria orgânica (MO). Os atributos foram analisados por meio de estatística descritiva obtendo-se as medidas de posição (mínimo, média e máximo) de dispersão (desvio padrão, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria e coeficiente de curtose) e verificando-se existência de tendência central (normalidade) dos dados. Os valores de coeficiente de variação (CV) foram classificados como de variabilidade baixa (CV<15%), média (15<CV<35%) e alta (CV>35%). Para à caracterização espacial, foram gerados mapas temáticos dos atributos do solo (Argila, fósforo, potássio, pH em água e matéria orgânica) sendo, gerados mapas de correção para P e K. Os modelos foram estruturados utilizando-se método de interpolação krigagem, por meio do software Surfer 11®. A utilização de ferramentas de AP foram uteis para a caracterização dos atributos do solo no gramado de futebol previamente estabelecido. Os teores de argila variaram entre 36 e 61%. P e K apresentaram alta e media variabilidade espacial respectivamente, necessitando de correção em taxa variável enquanto que, o pH do solo e a matéria orgânica apresentaram baixa e media variabilidade espacial, respectivamente. As ações resultantes desta pesquisa podem contribuir para o manejo dos gramados de futebol do Brasil.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Precision agriculture (PA) is an activity considered quite recent and many studies have been conducted in this area. New technologies towards AP were made available over a short time and should be better studied, in order to prove their contribution to production systems. Among the new technologies, planters with variable seed and fertilizer metering systems are being developed. On these machines, the driving of feeder mechanisms is done by a hydraulic motor powered by power take off (PTO) or by tractor s hydraulic system itself. It is assumed that different ways of driving the feeder system in seeders can cause different demands of tractor power, and influence the performance of the whole tractor-planter system and even longitudinal distribution of seeds. One of the goals of this study was to evaluate the performance of planter and tractor system, working three different speeds. Another goal was to determine whether terrain relief can be used as a parameter to use variable rate of seeds in soybean culture. An experiment varying sowing density on different terrain relief aiming improved grain productivity was designed. Two experiments were conducted at the farm Limburgia, belonging to Van Ass Seeds, in the municipality of Palmeira das Missões, Rio Grande do Sul. For the first experiment, the tractor planter system was tested in three speeds evaluating tractor slippage, tractive force and fuel consumption; initial and final plant stand as well as seed longitudinal distribution and grain productivity were evaluated. As a result it was found that the variation in operation speed did not influence the tractive force, tractor wheel slippage nor fuel consumption or soybean grain productivity. In the second experiment, the behavior of two soybean cultivars, in five planting densities at three locations (top, hillside and plains), was evaluated in irrigated area by center pivot. Initial stand of plants, soil water availability over the cycle, final stand of plants and productivity were evaluated. Grain productivity differed due to terrain position and according to the cultivars tested. Referring to this experiment the relief can be used as a factor in decision making, concerning the use of variable seed rate in soybean sowing. / A agricultura de precisão (AP) é uma atividade considerada recente e muitos estudos vêm sendo realizados nessa área. Novas tecnologias voltadas a AP são disponibilizadas num curto espaço de tempo, devendo ser melhor estudadas, com vistas a comprovar sua contribuição aos sistemas produtivos. Dentre as novas tecnologias, destacam-se as semeadoras-adubadoras com sistema de taxa variável de sementes e adubo. Nessas máquinas, o acionamento do mecanismo dosador é feito por um motor hidráulico acionado pela Tomada de Potência (TDP) ou pelo sistema hidráulico do trator. Pressupõe-se que diferentes formas de acionamento do sistema dosador em semeadoras possam ocasionar diferentes demandas de potência do trator, influenciar no desempenho do conjunto trator-semeadora e na distribuição longitudinal de sementes. Com isso, um dos objetivos do estudo foi avaliar o desempenho do conjunto trator semeadora com sistema de taxa variável, em três diferentes velocidades de deslocamento. Outro objetivo visou determinar se o relevo pode ser usado como parâmetro para utilização de taxa variável de sementes na cultura da soja. Assim, foi analisado se a variação da densidade de semeadura em função do relevo pode melhora a produtividade de grãos por área. Foram conduzidos dois experimentos na granja Limburgia, pertencente a Sementes Van Ass, no município de Palmeira das Missões, RS. Para o primeiro experimento, foi testado o desempenho do conjunto trator semeadora em três velocidades de deslocamento, avaliando quanto ao patinamento, força de tração, consumo de combustível; estande inicial e final de plantas; distribuição longitudinal de sementes na linha; e produtividade de grãos. Como resultados observou-se que a variação na velocidade de operação não influenciou a demanda de força de tração, patinamento, consumo horário de combustível e produtividade de grãos, porém, influenciou a eficiência em tração, potencia útil na barra, consumo específico de combustível, e distribuição longitudinal de plantas. No segundo experimento, foi avaliado o comportamento de duas cultivares de soja, em cinco densidades de semeadura e em três locais distintos do relevo (topo, encosta e baixada), em área irrigada por pivô central. As variáveis analisadas foram estande inicial de plantas; disponibilidade hídrica ao longo do ciclo; estande final de plantas; e produtividade de grãos. A produtividade de grãos diferiu estatisticamente entre os locais do relevo e entre as cultivares testadas. Analisando os dados desse experimento, conclui-se que o relevo pode ser usado como fator na tomada de decisão, referente ao uso de taxa variável de sementes, na semeadura da soja.

With the agricultural mechanization in expansion in the country, a lot of farmers, in order to optimize resources in the property, invest in technologies and agriculture techniques of precision for decreasing the cost of production, turning this activity into something feasible to their businesses. The objective of the present study was to run a comparative analysis between two direction systems, one of them without precision orientation, guided by the operator and the other system using resources of an automatic pilot, in order to limit through field tests the overlapping in the application of chemicals generated during the traffic of the group tractor plus sprayer. The spraying tests were run in a rectangular field of 20 hectares, all the circuit of movement of the group tractor plus sprayer followed the operation process back and forth with maneuvers on the heads of the field with previous alignment in each line of application. To be possible to obtain the medium overlapping of the width of the sprayer bar of 18 meters on both systems of direction, about 192 points average were collected throughout each strip, reaching the value of overlapping to the system without precision orientation of 9.48% and 0.44% for the automatic pilot system. From these data, the number of necessary transversal lines was presented for each of the systems of direction to attend to the experimental area, making it possible to estimate the total expenses and the cost reduction per hectare. Saving 17.61 R$ per hectare, it is possible to say that the investment of R$ 64,145.43 (sixty-four thousand, one hundred and forty-five reais and forty-three cents), referring to the acquisition of the system of automatic pilot, it is feasible for the studied property of 1300 hectares, for a period of amortization of 10 years referring to the life span of equipment involved (tractor and sprayer). / Com a mecanização agrícola em expansão no pais, muitos produtores rurais, afim de otimizar recursos na propriedade, investem em tecnologias e técnicas de agricultura de precisão para uma diminuição do custo de produção, tornando esta atividade economicamente viável para os seus negócios. O objetivo do presente trabalho foi realizar uma análise comparativa, entre dois sistemas de direcionamento, um sem orientação de precisão, guiado pelo operador e o outro sistema utilizando recursos de um piloto automático, afim de delimitar por meio de testes de campo a sobreposição na aplicação de agrotóxico gerado durante o trafego do conjunto trator mais pulverizador. Os testes de pulverização foram realizados em um campo retangular de 20ha, todo circuito de deslocamento do conjunto trator mais pulverizador seguiu o processo de operação vai e vem com manobras nas cabeceiras do talhão com alinhamento prévio antes de cada linha de aplicação. Para que fosse possível obter a sobreposição média da largura da barra do pulverizador de 18m de ambos os sistemas de direcionamento, foram coletados em média 192 pontos de medidas ao longo de cada faixa, chegando ao valor de sobreposição para o sistema sem orientação de precisão de 9,48% e de 0,44% para o sistema de piloto automático. A partir destes dados, foi apresentado o número de linhas transversais necessárias para cada um dos sistemas de direcionamento para atender a área experimental, tendo assim como estimar os gastos totais e a redução de custos por hectare. Com a economia de R$/ha 17,61, é possível afirmar que o investimento de R$ 64.145,43 (Sessenta e quatro mil cento e quarenta e cinco reais com quarenta e três centavos), referente a aquisição do sistema de piloto automático, é viável para a propriedade estudada de 1300 hectares, para um período de amortização de 10 anos referente à vida útil dos equipamentos envolvidos (trator e pulverizador).

Precision farming and livestock are topics of spatial nature, so commonly use the Geographic Information Systems (GIS) because they present themselves like excellent management tools. GIS allow management spatial data and its interconnection with alphanumeric attributes, performing complex analysis and the possibility to simulate various scenarios in order to provide an effective decision-making. Recent developments in internet technologies have contributed to access, publication, distribution and exploitation of geographic information. The use of the internet distributed GIS (WebGIS) using free software, can be a proper solution since GIS places accessible to user functionalities, through a simple browser, without the need for large investments in relation to software or even in specialized technical training . Therefore, this Master s Dissertation developed a WebGIS using free software that provides geographic and alphanumeric information layers that are under the responsibility of Embrapa South Livestock, allowing registered users to view and conducting research and spatial analysis operations. / A agricultura e a pecuária de precisão são temas de natureza espacial, por isso utilizam comumente os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) pois estes apresentam-se como excelentes ferramentas de gestão. Os SIG permitem o gerenciamento de dados espaciais e sua interligação com atributos alfanuméricos, a realização de análises complexas e a possibilidade de simular diversos cenários de modo a propiciar uma tomada de decisão eficaz. Os recentes desenvolvimentos em tecnologias da internet têm contribuído para o acesso, publicação, exploração e distribuição da Informação Geográfica. A utilização de SIG distribuídos na internet (WebGIS), utilizando softwares livre, pode ser uma solução adequada visto que coloca funcionalidades de SIG ao alcance de usuários, através de um simples browser, sem necessidade de grandes investimentos em relação a softwares ou mesmo em formação técnica especializada. Assim, na presente dissertação, desenvolveu-se um WebGIS, utilizando softwares livres, que disponibiliza informações geográficas e alfanuméricas de camadas que estão sob a responsabilidade da Embrapa Pecuária Sul, permitindo aos usuários cadastrados a visualização e a realização de pesquisas e operações de análise espacial.

The present work had the purpose of making a few technologies (applications) available for farmers as a tool to promote the competitive edge of brazilian agribusiness by using smartphones and tablets with Android operating system already popularized by general community. With the development of these applications, user will not need to acquire another specific GPS device for data collection and subsequent discharging on a desktop computer in order to process them because data will be collected through the technology popularized, which has the GPS as one of its functions, and posteriorly processed on the device itself. The development of these systems will require Java programming language and UML language among other softwares necessary to develop them. Thus, the systems proposed have the purpose of supporting precision agriculture by using mobile devices and real time processing. / Este trabalho teve como desafio disponibilizar algumas tecnologias (aplicativos) para os produtores rurais, como ferramenta para promover a competitividade do agronegócio brasileiro, utilizando smartphones e tablets, com sistema operacional Android, já popularizado pela comunidade em geral. Com o desenvolvimento desses aplicativos, o usuário não terá necessidade de adquirir outro aparelho especifico de GPS para coletar dados e depois descarregá-los em um computador desktop para fazer o processamento dos mesmos, pois os dados serão coletados por meio da tecnologia popularizada, o qual tem uma de suas funções o GPS e serão processadas no próprio dispositivo. Para o desenvolvimento desses sistemas serão utilizados, linguagem de programação Java, linguagem UML entre outros softwares necessários para o desenvolvimento dos mesmos. Sendo assim, os sistemas propostos têm como objetivo auxiliar a agricultura de precisão utilizando dispositivos móveis e processamento em tempo real.

There is a growing interest in employing sub-soil sensing systems to support precision agriculture. This thesis presents the design of an RFID sub-soil sensing system which is based on integrating passive RFID technology and sub-soil sensing technology. The proposed RFID sub-soil system comprises of an above-ground RFID reader and a number of RFID sub-soil sensor nodes. The key feature of the system is that the sensor nodes do not require an on-board battery, as they are capable of harvesting energy from the ElectroMagnetic (EM) field generated by the RFID reader. The sensor nodes then transmit sensor measurements to the reader wirelessly through soil. With the proposed RFID sub-soil system, the high path loss of the sub-soil wireless channel is a significant problem which leads to the challenge for the system to achieve an acceptable Quality of Service (QoS). In this project, the path loss in soil has been characterised through CST simulations. In the simulations, the effect of the soil on the sensor node antenna has also been investigated. This thesis also presents the design and implementation of a programmable RFID reader platform and an embedded RFID sensor node prototype. The RFID reader platform is implemented using a National Instruments (NI) PXI system, and it is configured and controlled by NI LabVIEW software. The sensor node prototype is capable of harvesting RF energy and transmitting sensor measurements from a temperature sensor through backscatter communication. A series of sub-soil experiments have been carried out to evaluate the performance of the RFID sensor node prototype using the PXI-based RFID reader platform. The experimental results are presented and analysed in this thesis. Additionally, this work has explored trade-offs in the system design, and these design trade-offs are summarised and described.