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USP: Sistema automatizado monitora e controla operação de estufas vegetais

Uso de computação distribuída pode reduzir consumo de energia e prevenir erros de operação

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 o

06/23/2006

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