Sistema de riego automático para el hogar
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Se desarrolló y probó un sistema de riego automático basado en el Internet de las Cosas (IoT) en un huerto de melocotones. La figura 1 muestra una visión general del sistema en el huerto. Con este sistema, el riego puede funcionar de forma automática o remota. Normalmente, se coloca una válvula solenoide cerca del bloque del huerto para una zona de riego. Convencionalmente, la válvula se activa o desactiva manualmente cuando se necesita el riego. Mientras que con el control automático, se espera que esta válvula se encienda o apague automáticamente o a distancia. El sistema incluye principalmente tres sensores de humedad del suelo, una válvula solenoide y control, y un sistema IoT LoRaWAN® (Long Range Wide Area Network).
En la figura 2 se muestra el diseño esquemático de un sistema de riego automático IoT. El sistema de riego IoT es un sistema de comunicación bidireccional. Una es para entregar los datos del sensor y el estado de la válvula (encendido/apagado) a los usuarios finales. La otra es controlar la válvula por orden del usuario final o automáticamente mediante el umbral de humedad del suelo preestablecido. Los sensores de humedad del suelo se colocan en el huerto y se conectan a un registrador/controlador de datos. La electroválvula también está conectada al registrador de datos/controlador. Se utiliza una pasarela LoRa® (de largo alcance) como concentrador de comunicaciones y se conecta a Internet en la oficina. Se pueden utilizar diferentes servidores IoT para la comunicación de datos, como Things Network y Allthingstalk que hemos utilizado.
¿Qué es el riego automático?
El riego automático es el uso de un dispositivo para accionar las estructuras de riego de modo que el cambio de caudal de agua de las bahías pueda producirse en ausencia del regante. La automatización puede utilizarse de varias maneras: para iniciar y detener el riego a través de las salidas de los canales de suministro. para iniciar y detener las bombas.
¿Merecen la pena los programadores de riego inteligentes?
Los programadores de riego inteligentes son geniales porque no sólo controlan la cantidad de agua que entra en tu jardín, sino que te permiten configurar el suministro de agua en función de lo que estés cultivando. Un controlador de sistema de riego inteligente que se precie debería poder regar entre seis y 16 zonas.
¿Merece la pena un sistema de riego automático?
Los sistemas de riego ahorran dinero
Con un sistema de riego automatizado, no tendrá que preocuparse por el derroche de energía y dinero al regar sus espacios exteriores. Incluso si no le preocupa la conservación del agua, se alegrará de ver cómo se reduce el pago del agua en el futuro.
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¿Qué es una perspectiva? Las perspectivas son diferentes marcos desde los que explorar los conocimientos en torno al saneamiento sostenible y la gestión del agua. Las perspectivas son como filtros: recopilan y estructuran la información relacionada con un tema, una región o un contexto determinados. Esto le permite navegar rápidamente hacia el contenido de su interés particular al tiempo que promueve la comprensión holística del saneamiento sostenible y la gestión del agua.
Un sistema de riego automatizado se refiere al funcionamiento del sistema sin intervención manual o con una intervención manual mínima al lado de la vigilancia. Casi todos los sistemas (goteo, aspersión, superficie) pueden automatizarse con ayuda de temporizadores, sensores u ordenadores o aparatos mecánicos. Esto hace que el proceso de riego sea más eficaz y que los trabajadores puedan concentrarse en otras tareas agrícolas importantes. Por otro lado, un sistema de este tipo puede ser caro y muy complejo en su diseño y puede necesitar expertos para planificarlo y ponerlo en práctica.
La automatización de los sistemas de riego tiene varios efectos positivos. Una vez instalados, la distribución del agua en los campos o jardines a pequeña escala es más fácil y no tiene que estar permanentemente controlada por un operario. Existen varias soluciones para diseñar sistemas de riego automatizados. Los sistemas modernos a gran escala permiten gestionar grandes superficies con un solo operario. Los sistemas de riego por aspersión, por goteo o por goteo subsuperficial requieren bombas y algunos componentes de alta tecnología y, si se utilizan para grandes superficies, también se necesitan operarios cualificados. También existen soluciones de muy alta tecnología que utilizan SIG y satélites para medir automáticamente el contenido de las necesidades hídricas de cada parcela de cultivo y optimizar el sistema de riego. Pero la automatización del riego también puede hacerse a veces con aparatos sencillos y mecánicos: con redes de riego con vasijas de barro o cápsulas porosas o riego con botellas (véase también riego manual).
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Un controlador de riego es un dispositivo para operar sistemas de riego automático como aspersores de césped y sistemas de riego por goteo. La mayoría de los programadores permiten establecer la frecuencia de riego, la hora de inicio y la duración del riego. Algunos programadores tienen funciones adicionales, como programas múltiples para permitir diferentes frecuencias de riego para diferentes tipos de plantas, ajustes de retraso por lluvia, terminales de entrada para sensores, como sensores de lluvia y congelación, sensores de humedad del suelo, datos meteorológicos, funcionamiento a distancia, etc.
Existen dos tipos básicos de controladores: eléctricos e hidráulicos. La mayoría de las válvulas de riego automático son válvulas de diafragma en las que el agua situada por encima del diafragma debe descargarse para que la válvula se abra. En un sistema hidráulico, el programador y las válvulas están conectados mediante pequeños tubos de plástico de aproximadamente 4 mm (¼ pulg.) de diámetro. El controlador abre el tubo conectado a la válvula, permitiendo que ésta se abra.
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Las pruebas de esta guía han sido realizadas por Nick Woodard, un técnico autónomo con experiencia en la revisión de todo tipo de productos, desde barras de sonido hasta cámaras inteligentes para proyectores; Perry Taylor, un propietario del medio oeste que lleva toda su vida cuidando el césped a pesar de los drásticos cambios climáticos que sufre en Missouri; y Florence Ion, una revisora técnica con una década de experiencia.
Un controlador inteligente de sistemas de riego que se precie debe ser capaz de regar entre seis y 16 zonas. Debe contar con la certificación WaterSense, lo que significa que cumple los requisitos de la EPA en materia de eficiencia hídrica. Debe poder controlarse a través de una aplicación para Android e iOS y ofrecer opciones configurables para programas de riego inteligentes basados en el paisaje, la vegetación y la previsión meteorológica. También debe tener una opción de copia de seguridad para cuando se caiga Internet, ofrecer cierta integración inteligente en el hogar a través de un concentrador o un asistente digital, y estar bien construido para que pueda vivir fuera de la casa.
Probamos cada programador durante varios días, haciendo muchas capturas de pantalla y comprobando si el programa de riego inteligente coincidía con la previsión real. Hicimos un seguimiento de la vegetación para ver si alguna planta se veía afectada por los programas de riego inteligentes. También evaluamos el funcionamiento general y si el sistema de riego seguía respondiendo y enviando notificaciones incluso cuando estábamos a kilómetros de distancia de casa. Y con cada unidad, determinamos si el proceso de configuración funcionaría para aquellos que tuvieran aversión a la tecnología.