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Agricultura: Sistema automatizado monitora e controla operação de estufas vegetais

Projeto foi desenvolvido no Laboratório de Automação Agrícola da Poli

Pesquisadores do Laboratório de Automação Agrícola (LAA) da Escola Politécnica (Poli) da USP criaram um sistema automatizado para monitoramento e controle à distância de estufas vegetais. O sistema utiliza uma rede de sensores e atuadores microprocessados para monitorar a estufa e realizar mudanças nas condições de luz, temperatura e umidade. O controle, aplicável em instalações de pesquisa e estufas comerciais, pode reduzir o consumo de energia e os riscos de perdas na produção.

O professor Carlos Eduardo Cugnasca, da Poli, que coordenou a pesquisa, conta que o projeto é baseado no sistema LonWorks, utilizado em automação predial. "A estufa é dotada de uma rede com módulos inteligentes, viabilizando a computação distribuída", explica. "Os sensores e atuadores possuem microprocessadores que medem a temperatura e os níveis de umidade, luminosidade e gás carbônico."

Segundo o professor, a distribuição da inteligência em diversos módulos minimiza problemas de transmissão da informação dos sensores. "Antes, estas informações eram transformadas em tensão ou corrente elétrica, e a transmissão exigia muitos cabos e cuidados especiais para reduzir a degradação da precisão de medida", explica. "Além disso, as informações eram centralizadas em um computador, que em geral usava fórmulas matemáticas para obter o valor da grandeza mensurada."

A inteligência distribuída digitaliza e processa as informações no próprio módulo sensor, tornando-a pronta para uso. "Posteriormente ela é transmitida para quem dela necessite na forma digital, com protocolos e meios de comunicação robustos", diz Cugnasca. "Assim, é possível evitar, por exemplo, os ruídos da transmissão por fios, com significativa economia de cabos e grande flexibilidade para mudar o local dos sensores."

Controle

Além dos sensores, o sistema prevê atuadores para controle de ventiladores, cortinas e a iluminação da estufa, mudando as condições do ambiente. "Ao contrário dos sistemas convencionais, ele não possui um computador central", relata o professor da Poli. "Toda a inteligência é distribuída entre os componentes de uma rede de sensores e atuadores inteligentes, que se comportam de maneira similar à rede de neurônios do cérebro humano."

Cugnasca aponta que com as informações disponíveis é possível desenvolver algoritmos para controlar da melhor forma a estufa, por meio do adequado acionamento dos atuadores. "Com estas fórmulas, pode-se minimizar o consumo de energia e também tornar a operação mais segura, evitando erros de operação que levem à perda da produção."

Segundo o professor, "o meio de comunicação utilizado para a interligação dos módulos inteligentes pode ser implementado de diversas formas, como fios trançados, radiofreqüência, fibra ótica e até mesmo aproveitando-se os fios da rede elétrica". Os dados dos sensores são acessíveis pela internet. "O sistema tem a opção de ser programado para enviar avisos por e-mail ou celular caso seja detectado algum problema na estufa."

O sistema de controle para estufas foi testado na Casa de Vegetação do Instituto de Biociências (IB) da USP, durante a pesquisa para a dissertação de mestrado do engenheiro Gilberto Alves Pereira, apresentada na Poli. "A instalação do IB é usada para pesquisas", ressalta Cugnasca, "mas o sistema pode ser adaptado para monitorar e controlar à distância estufas comerciais, como as que produzem flores ornamentais ou mudas para reflorestamento."

06/25/2006

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