Monitoramento para automação de processos em cultivos hidropônicos: uma revisão bibliográfica sistemática

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2024-03-07

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In the current context of global hunger and exponential population growth, implementing technological practices to increase agricultural productivity and reduce waste is crucial. This paper conducted a bibliographic review on the use of monitoring technologies for environmental variables and nutrient solution in hydroponic farming, aiming to identify advancements in process automation for agricultural production in this modality. 82 sources were consulted between 2010 and 2023, identifying 16 works that used hardware and software technologies for automation in hydroponic systems. Controllers like ESP32, Arduino Nano, and Arduino Mega were employed to monitor and control environmental and nutrient solution variables, while peristaltic pumps and solenoid valves ensured precise dosing and water flow control. Software such as C++, Dart, Matlab, Arduino IDE, LabView, Blynk, and ThingSpeak were used for programming and data integration, while online platforms like Firebase, Flutter framework, and MQTT were employed for real-time data storage, visualization, and communication. Although offering advantages such as increased efficiency and resource savings, the use of these technologies faces significant challenges, including the need for specialized technical knowledge and connectivity dependence.

Descrição

No contexto atual de aumento da fome global e crescimento populacional, é crucial implementar práticas tecnológicas para aumentar a produtividade agrícola e reduzir desperdícios. Este trabalho realizou uma revisão bibliográfica sobre o uso de tecnologias de monitoramento das variáveis ambientais e da solução nutritiva em cultivos hidropônicos, visando identificar avanços na automação de processos para produção agrícola nessa modalidade. Foram consultadas 82 fontes entre 2010 e 2023, identificando 16 trabalhos que utilizaram tecnologias de hardware e software para automação em sistemas hidropônicos. Controladores como ESP32, Arduino Nano e Arduino Mega foram empregados para monitorar e controlar variáveis ambientais e de solução nutritiva, enquanto bombas peristálticas e válvulas solenoides garantiram dosagem precisa e controle do fluxo de água. Softwares como C++, Dart, Matlab, Arduino IDE, LabView, Blynk e ThingSpeak foram utilizados para programação e integração de dados, enquanto plataformas online como Firebase, framework Flutter e MQTT foram empregadas para armazenamento, visualização e comunicação de dados em tempo real. Embora ofereçam vantagens como maior eficiência e economia de recursos, o uso dessas tecnologias enfrenta desafios significativos, incluindo a necessidade de conhecimento técnico especializado e dependência de conectividade.

Palavras-chave

Hidroponia, Monitorização ambiental, Solução nutritiva, Automação, Hardware

Referência

SILVA, Iracema Carla Calixto da. Monitoramento para automação de processos em cultivos hidropônicos: uma revisão bibliográfica sistemática. 2024. 68 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Agrícola e Ambiental) – Departamento de Tecnologia Rural, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2024

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