¿Cómo funciona un sistema de riego automático para invernaderos? Principio de funcionamiento paso a paso

En la horticultura moderna, el riego de precisión es uno de los factores más críticos para proteger la salud de las plantas y maximizar el rendimiento. Los métodos de riego manuales tradicionales conllevan muchos problemas como la pudrición de las raíces por exceso de riego, el estrés hídrico por riego insuficiente, los altos costos de mano de obra y el desperdicio de agua. Las tecnologías de agricultura digital están diseñadas para resolver estos problemas de raíz. Entonces, ¿cómo funciona exactamente un ecosistema de invernadero inteligente?

El principio de funcionamiento se basa en un ecosistema similar al cuerpo humano: "sensores" que perciben los datos (ojos), un "cerebro" que procesa estos datos y toma decisiones (estación central) y "ejecutores" que aplican esta decisión (unidades de control de válvulas). He aquí el principio de funcionamiento paso a paso de este sistema con la tecnología de esular.

Componentes básicos: Ecosistema de invernadero inteligente

Un sistema de riego automático completamente funcional consta de tres componentes principales:

• 1. Observadores (Sensores): Sensores inalámbricos de humedad del suelo diseñados específicamente para invernaderos, sensores climáticos inalámbricos (CO2, humedad, temperatura) que miden el clima del entorno y dispositivos que miden el nivel de agua.
• 2. Cerebro (Estación Central - Gateway): Es la unidad de control principal que recopila datos de todos los sensores en el campo de forma inalámbrica (generalmente LoRa) y transfiere estos datos a la nube (GSM/Wi-Fi). Al mismo tiempo, esta unidad transmite los comandos que se enviarán a las válvulas.
• 3. Ejecutores (Unidades de Control de Válvulas): Son dispositivos de control de válvulas inteligentes inalámbricos que activan las válvulas solenoides existentes recibiendo los comandos "ABRIR" o "CERRAR" de la estación central.

Principio de funcionamiento paso a paso: Del dato a la acción

El ciclo de riego automático se lleva a cabo con estos tres componentes trabajando en perfecta armonía. El proceso avanza con la filosofía de "Monitorear, Aprender, Gestionar".

Paso 1: Instalación y Colocación

Para que el sistema comience a funcionar, primero se realiza la instalación física. La Estación de Comunicación Central de Esular (Gateway) se coloca en un punto central del invernadero o del terreno, de manera que pueda comunicarse con todos los sensores y válvulas. Los Sensores Inalámbricos de Humedad del Suelo se montan en las profundidades donde las raíces de las plantas están activas (ej: 30 cm, 60 cm) y en los puntos que mejor representan el estado de humedad general del invernadero. Finalmente, las Unidades de Control de Válvulas Inteligentes Inalámbricas se colocan junto a las válvulas de riego existentes (válvulas solenoides) en el invernadero y se conectan a ellas.

La mayor ventaja de este sistema es que la tecnología de esular es completamente inalámbrica. No es necesario tirar cables de energía o de datos ni para los sensores ni para las unidades de control de válvulas; todos funcionan con baterías o energía solar.

Paso 2: Recopilación de Datos (Red de Sensores en Acción)

Una vez completada la instalación, los "observadores" comienzan a trabajar. El Sensor Inalámbrico de Humedad del Suelo colocado en la tierra mide el nivel de humedad y temperatura del suelo a intervalos determinados (ej: cada 30 minutos). Al mismo tiempo, el sensor climático del invernadero mide la humedad del aire, la temperatura y el nivel de CO2.

Paso 3: Comunicación (Los datos fluyen al centro)

Los datos medidos por los sensores (ej: "Humedad Zona 1: 35%") se envían a la Estación Central (Gateway) a través de la tecnología inalámbrica LoRaWAN de bajo consumo de energía. Esta estación puede recopilar estos datos de forma segura incluso desde distancias de hasta 10 km.

Paso 4: Toma de Decisiones (El cerebro analiza)

La Estación Central recibe el dato de "35% de Humedad" del sensor. Este dato se compara con las reglas establecidas previamente por el usuario a través de la aplicación móvil.

Por ejemplo, la regla podría ser:

SI 'Humedad Zona 1' < 40% (Umbral Mínimo) ENTONCES
Y SI no hay precipitación en el 'Pronóstico del Tiempo'
ENTONCES ABRIR la 'Válvula Zona 1' por 45 minutos

La Estación Central decide que se debe realizar el riego basándose en esta regla.

Paso 5: Pasar a la Acción (Control de Válvula Inalámbrico)

Una vez que el "cerebro" toma la decisión, envía un comando a los "ejecutores". La Estación Central envía una señal a través de LoRaWAN a la Unidad de Control de Válvula Inteligente Inalámbrica en la "Zona 1": "ABRIR".

Tan pronto como la Unidad de Control de Válvula recibe esta señal, envía una pequeña señal eléctrica a la válvula solenoide Latch de 9V a la que está conectada. Esta señal permite que la válvula se abra y comience el riego. No se requiere ningún cable para este comando.

Paso 6: Finalización del Ciclo y Monitoreo

Comienza el riego y el suelo se humedece. El Sensor de Humedad del Suelo continúa realizando mediciones. Cuando el nivel de humedad alcanza del 35% al 45%, 55% y finalmente al 60% (Umbral Máximo determinado por el usuario), el sensor envía esta nueva información nuevamente a la Estación Central.

La Estación Central percibe que la humedad ha alcanzado el objetivo (ej: 60%) y esta vez envía el comando "CERRAR" a la Unidad de Control de Válvula. La válvula se cierra y el riego se detiene. Todo este proceso es monitoreado e informado instantáneamente por el usuario a través de la aplicación móvil.

Los Pilares de su Sistema: Productos Esular

Para dar vida a este ecosistema de riego automático, se utilizan productos de calidad industrial, totalmente compatibles entre sí, desarrollados por esular. Estos son los protagonistas de este sistema:

1. Sensor Inalámbrico de Humedad del Suelo a Batería

Este sensor, que son los "ojos" de su sistema, mide la humedad y la temperatura del suelo en 1, 2, 3 o 4 niveles diferentes. Con la medición opcional de CE (Conductividad Eléctrica), también le permite seguir los niveles de salinidad y nutrientes de su suelo. Con su estructura de panel solar y batería, funciona durante años sin necesidad de mantenimiento.

2. Unidad de Control de Válvula Inteligente Inalámbrica

Este dispositivo, que son las "manos" de su sistema, se conecta a sus válvulas solenoides existentes. Abre o cierra sus válvulas con los comandos recibidos de la estación central. Hay modelos disponibles con 1, 2 o 4 salidas de válvula y es completamente inalámbrico. Gracias a su estructura con panel solar, no causa problemas de energía.

3. Estación de Control Central (Gateway)

Esta estación, que es el "cerebro" de su sistema, puede comunicarse simultáneamente con cientos de sensores y dispositivos de control de válvulas con un alcance LoRa de hasta 10 km. Al conectarse a la plataforma en la nube a través de GSM (Tarjeta SIM) o Wi-Fi, le permite gestionar su sistema desde cualquier parte del mundo.

Conclusión: Riego Inteligente Basado en Datos

El principio de funcionamiento del sistema de riego automático para invernaderos se basa en el ciclo de "medir, decidir, aplicar". La tecnología Esular automatiza todo este ciclo de manera confiable, sin dependencia de cables ni energía. Como resultado, a diferencia de los métodos tradicionales, sus decisiones de riego no se basan en suposiciones o calendarios, sino en datos en tiempo real provenientes de la zona radicular de su planta.

Gracias a este enfoque, es posible lograr hasta un 60% de ahorro de agua, hasta un 40% de aumento en el rendimiento y hasta un 60% de reducción en los costos de mano de obra. Para llevar su invernadero a la era de la agricultura digital y aumentar su productividad, la automatización no es un lujo, sino una necesidad.

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