Publicación: Desarrollo de un sistema de riego automatizado por goteo integrado con iot: enfoque en la regulación eficiente de humedad para jardines interiores y exteriores
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Resumen en español
RESUMEN: Este proyecto presenta el diseño e implementación de un sistema de riego automatizado utilizando control difuso (fuzzy control) para optimizar el consumo de agua en plantas ornamentales tanto en ambientes exteriores como interiores. La arquitectura del sistema incluye sensores de humedad y temperatura, un controlador ESP32 para la gestión de datos y una Raspberry Pi que actúa como servidor y centraliza la configuración del sistema a través de una interfaz gráfica accesible al usuario. Para el control del riego, se compararon dos enfoques: un sistema tradicional ON/OFF y un sistema fuzzy control, este último ajustando la apertura de las válvulas mediante modulación PWM (ancho de pulso), lo que permite un control gradual del riego en función de las condiciones ambientales. Durante dos semanas de pruebas, se monitorizó el comportamiento del sistema en ambas configuraciones, evidenciando que el fuzzy control logró mantener la humedad del suelo dentro de los rangos establecidos con mayor estabilidad, adaptándose eficientemente a variaciones de temperatura y a eventos de lluvia en el ambiente exterior. Los resultados muestran que el consumo de agua en cinco días se redujo en un 55% en el exterior y en un 48% en el interior al emplear el fuzzy control en lugar del sistema ON/OFF. Esto confirma que el fuzzy control, al regular el riego según las necesidades precisas de humedad del suelo, optimiza el uso del agua, haciendo el sistema ideal para aplicaciones en las que la eficiencia hídrica es prioritaria. Este proyecto no solo demuestra la viabilidad de los sistemas de control inteligente en riego automatizado, sino que también subraya la importancia de un manejo eficiente de recursos en un contexto donde la sostenibilidad es cada vez más relevante. La metodología propuesta ofrece una solución adaptable y precisa, que responde a las variaciones ambientales y garantiza un ahorro de agua considerable, posicionándose como una herramienta útil para la agricultura y jardinería en ambientes controlados.
Resumen en inglés
ABSTRACT: This project presents the design and implementation of an automated irrigation system using fuzzy control to optimize water consumption for ornamental plants in both outdoor and indoor environments. The system architecture includes humidity and temperature sensors, an ESP32 controller for data management, and a Raspberry Pi acting as a server, centralizing system configuration through a user-accessible graphical interface. For irrigation control, two approaches were compared: a traditional ON/OFF system and a fuzzy control system. The latter adjusts the valve opening using PWM (pulse width modulation), enabling gradual irrigation control based on environmental conditions. Over two weeks of testing, the system's behavior in both configurations was monitored, demonstrating that the fuzzy control maintained soil moisture within the established ranges with greater stability, adapting efficiently to temperature variations and rain events in the outdoor environment. The results show that water consumption over five days was reduced by 55% outdoors and by 48% indoors when using fuzzy control instead of the ON/OFF system. This confirms that fuzzy control, by regulating irrigation according to the precise moisture needs of the soil, optimizes water usage, making the system ideal for applications where water efficiency is a priority. This project not only demonstrates the viability of intelligent control systems in automated irrigation but also emphasizes the importance of efficient resource management in a context where sustainability is increasingly relevant. The proposed methodology offers an adaptable and precise solution that responds to environmental variations and ensures considerable water savings, positioning itself as a valuable tool for agriculture and gardening in controlled environments.