Sistema off-grid e iot para monitoramento sustentável do solo em hortas urbanas

Abstract

A necessidade de qualificação e padronização nos alimentos produzidos e do desenvolvimento de infraestrutura no mundo tem sido necessária, visto que existem diversos acordos mundiais, como a agenda 2030, para a melhoria da qualidade e do desenvolvimento econômico desses produtos. Tendo em vista essas evoluções, realizou-se uma pesquisa utilizando a metodologia DSR (Design Science Research) em uma horta urbana na cidade de Santo André (São Paulo), a fim de identificar as necessidades para uma melhoria que atenda às expectativas. Com base nos depoimentos e na análise do local, identificou-se uma falta de estrutura necessária, técnica e financeira, para que a produção seja realizada de forma correta, tanto para o produtor quanto para o consumidor. Também se observou um esforço regional para o fortalecimento da horta. Com base nas dificuldades analisadas, implementou-se um sistema de monitoramento de solo em um espaço da horta, com o objetivo de trazer praticidade ao plantio, proporcionando maior controle e eficiência por meio da 2 aplicação de IoT, comunicação LoRa, irrigação automática e um sistema de alimentação na horta por energia solar off grid, integrados a um aplicativo idealizado seguindo os critérios do usuário final. Contudo, percebeu-se uma melhoria significativa no gerenciamento do espaço onde o sistema foi implementado, no qual foi percebido inicialmente a umidade em cerca de 20% na horta estudada, trazendo maior qualidade do solo de forma imediata para o padrão da planta estudada entre 60 a 80%, sendo possível agir de forma rápida e com fácil entendimento sobre quais processos são necessários para que se mantenha o padrão de qualidade.

The need for qualification and standardization in food production and the development of infrastructure worldwide has become necessary, given the existence of various global agreements, such as the 2030 Agenda, for improving the quality and economic development of these products. Considering these developments, we conducted research using the DSR (Design Science Research) methodology in an urban garden in the city of Santo André (São Paulo), in order to identify the needs for improvement that meet expectations. Based on testimonies and site analysis, a lack of necessary technical and financial infrastructure was identified for the production to be carried out correctly, both for the producer and the consumer. A regional effort to strengthen the vegetable garden was also observed. Based on the difficulties analyzed, a soil monitoring system was implemented in a space within the garden, aiming to bring practicality to planting, providing greater control and efficiency through the application of IoT, LoRa communication, automatic irrigation, and an off-grid solar-powered feeding system, integrated into an application designed according to the end-user's criteria. However, a significant improvement in the management of the space where the system was implemented, Initially soil moisture was observed to be around 20% in the studied garden, immediately improving soil quality to the standard of the studied plant, which should be between 60 and 80%. This allows for quick action and easy understanding of the processes necessary to maintain this quality standard.