Historicamente, a agricultura apresenta-se como uma das mais antigas e importantes atividades económicas, baseando-se em técnicas utilizadas para cultivar plantas e obter matérias-primas essenciais à vida humana como a alimentação e energia. Nos últimos séculos tem-se vindo a observar uma grande expansão desta atividade resultante do crescimento da população mundial e das suas necessidades.Esta expansão está fortemente relacionada com a evolução tecnológica que permite a cada passo tornar a agricultura uma atividade mais eficiente. Desta forma, o conceito Agricultura de Precisão surge com a utilização de equipamentos de alta tecnologia para produzir colheitas em maior quantidade, melhor qualidade e mais rapidamente. Os sensores e atuadores assumem-se como parte destas tecnologiasA partir dos dados físicos e ambientais de um terreno agrícola recolhidos por sensores (temperatura, humidade, etc.) é possível monitorizar todos os fatores que influenciam o crescimento das colheitas. Através das ações executadas pelos atuadores (irrigação, aplicação de fertilizantes, etc.), obtém-se controlo sobre o ambiente, mantendo estes fatores nos níveis ótimos para o desenvolvimento das culturas.Tendo em conta a importância destas tecnologias, esta dissertação foca-se no desenvolvimento de uma Framework para o desenvolvimento de aplicações baseada em Redes de Sensores e Atuadores Sem Fios (RSASF). As aplicações construídas através da Framework devem ser genéricas ao ponto de poderem ser utilizadas em todos os tipos de culturas agrícolas, oferecendo no entanto uma grande variedade de funcionalidades e uma usabilidade acessível. A Framework pretende superar alguns problemas típicos do desenvolvimento deste tipo de aplicações, que estão normalmente associados à complexidade tecnológica dos dispositivos e sistemas que as suportam. Além disso, a Framework foi desenvolvida com o objetivo de oferecer uma grande flexibilidade e extensibilidade, no sentido de permitir integrar facilmente novos equipamentos e funcionalidades nas aplicações criadas, de forma a se destacar do Estado da Arte das aplicações baseadas em RSASF. / Historically, agriculture presents itself as one of the oldest and most important economic activities, based on techniques that aim to grow plants and get raw materials essential to human life as food and energy. For the last two centuries has been a major expansion of this activity resulting from the growth of world population and its needs.This expansion is strongly related to the technological evolution that in each step allows agriculture to become a more efficient activity. Thus, the concept of Precision Agriculture arises with the use of high-tech equipment to produce crops in greater quantity, better quality and faster. The sensors and actuators are assumed as part of these technologiesFrom the physical and environmental data collected by agricultural land sensors (temperature, humidity, etc..) it's possible to monitor all the factors that influence crop growth. Two of the main factors that directly affect crop yields and are present in almost all types of crops are diseases and pests, existing scientific models that perform predictions of the risk of a particular disease or pest affect a crop, based on weather data in the plot of land where each culture is located.Through the actions performed by actuators (irrigation, fertilizer application, etc..), it's possible to obtain control over the environment, keeping these factors in optimum levels for crop development.Given the importance of these technologies, this dissertation focuses on the development of a Framework for the development of applications based on Wireless Sensors and Actuators Networks. Applications built using the Framework should be as generic as they can be in order to be used in all types of crops, while still offering a wide variety of features and a high usability. The Framework aims to overcome some typical problems of development of such applications, which are usually associated with the technological complexity of the devices and systems that support them.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:up.pt/oai:repositorio-aberto.up.pt:10216/73254 |
| Date | 07 August 2014 |
| Creators | Ricardo Jorge Silva Gama Nogueira |
| Contributors | Faculdade de Engenharia |
| Source Sets | Universidade do Porto |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação |
| Format | application/pdf |
| Rights | openAccess, https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ |
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