ANALYSIS OF CLIMATIC AND EDAPHIC VARIABLES OF STARCHY CORN CROPS WITH THE APPLICATION OF INTERNET OF THINGS (IOT) IN PAMPAS-HUANCAVELICA, PERU

Abstract

Este artículo presenta la implementación y los resultados de un sistema de Internet de las Cosas (IoT) para monitorear variables climáticas y edáficas en cultivos de maiz almidonero bajo condiciones de invernadero en Huancavelica, Peru. El sistema comprende dos nodos finales, una puerta de enlace LoRa y una interfaz gráfica de usuario. Cada nodo final está equipado con sensores para medir y transmitir datos sobre la humedad relativa y la temperatura (variables climáticas), así como la humedad del suelo, la temperatura, la conductividad eléctrica (EC) y el pH (variables edáficas). La puerta de enlace LoRa asegura la transmisión de datos desde los nodos finales a Internet, lo que permite la visualización en tiempo real de los datos registrados a través de la interfaz gráfica de usuario. Esta configuración facilitó el análisis de la dinámica de las variables, revelando patrones distintivos en las condiciones del invernadero. Las temperaturas relativas y del suelo alcanzaron su punto máximo al mediodía y disminuyeron por la noche, mientras que la humedad relativa y del suelo fueron más altas a primera hora de la mañana. El invernadero 2 mantuvo niveles estables de pH y EC, mientras que el invernadero 1 mostró un pico de EC de 13 y un pH de 6.5, probablemente debido a prácticas de riego consistentes. El sistema IoT demostró su fiabilidad y eficiencia, incluso en áreas remotas con conectividad a Internet limitada, destacando su robustez bajo condiciones desafiantes. Al automatizar la recolección de datos y permitir la supervisión remota, este sistema respalda la toma de decisiones oportuna y precisa, ofreciendo valiosos conocimientos sobre las condiciones de los cultivos y mejorando la gestión agrícola. La implementación de estos sistemas en entornos de invernadero optimiza el uso de los recursos, aumenta la productividad y ofrece una solución escalable para la agricultura de precisión en regiones con infraestructura tecnológica limitada.

Alternate abstract:

Este artigo apresenta a implementação e os resultados de um sistema de Internet das Coisas (IoT) para monitorar variáveis climáticas e edáficas em culturas de milho amiláceo sob condições de estufa em Huancavelica, Peru. О sistema é composto por dois nos finais, um gateway LoRa e uma interface gráfica de usuário. Cada nó final é equipado com sensores para medir e transmitir dados sobre umidade relativa e temperatura (variáveis climáticas), bem como umidade do solo, temperafura, condutividade elétrica (EC) e pH (variáveis edáficas). O gateway LoRa garante a transmissão de dados dos nos finais para a Internet, permitindo a visualização em tempo real dos dados registrados por meio da interface gráfica de usuário. Essa configuração facilitou a análise da dinámica das variaveis, revelando padrões distintos nas condições da estufa. As temperaturas relativa e do solo atingiram seu pico ao meio-dia e diminuiram a noite, enquanto a umidade relativa e do solo foram mais altas pela manhá cedo. A estufa 2 manteve niveis estáveis de pH e EC, enquanto a estufa 1 apresentou um pico de EC de 13 e um pH de 6,5, provavelmente devido a práticas de irrigação consistentes. O sistema ГоТ demonstrou sua confiabilidade e eficiéncia, mesmo em áreas remotas com conectividade a Internet limitada, destacando sua robustez em condições desafiadoras. Ao automatizar a coleta de dados e possibilitar o monitoramento remoto, esse sistema apoia a tomada de decisôes pontuais e precisas, oferecendo valiosas informações sobre as condições das culturas e aprimorando a gestão agricola. A implementação desses sistemas em ambientes de estufa otimiza о uso de recursos, aumenta a produtividade e oferece uma soluçâo escalavel para a agricultura de precisão em regiões com infraestrutura tecnológica limitada.

Alternate abstract:

This article presents the implementation and results of an Internet of Things (IoT) system for monitoring climatic and edaphic variables in starchy corn crops under greenhouse conditions in Huancavelica, Peru. The system comprises two end nodes, a LoRa gateway, and a graphical user interface. Each end node is equipped with sensors to measure and transmit data on relative humidity and temperature (climatic variables), as well as soil moisture, temperature, electrical conductivity (EC), and pH (edaphic variables). The LoRa gateway ensures data transmission from the end nodes to the Internet, enabling real-time visualization of recorded data through the graphical user interface. This setup facilitated the analysis of the dynamics of the variables, revealing distinct patterns in greenhouse conditions. Relative and soil temperatures peaked at midday and decreased at night, while relative and soil humidity were higher in the early morning. Greenhouse 2 maintained stable pH and EC levels, whereas Greenhouse 1 showed an EC peak of 13 and a pH of 6.5, likely due to consistent irrigation practices. The IoT system demonstrated its reliability and efficiency, even in remote areas with limited Internet connectivity, highlighting its robustness under challenging conditions. By automating data collection and enabling remote monitoring, this system supports timely and precise decision-making, offering valuable insights into crop conditions and improving agricultural management. The implementation of such systems in greenhouse environments optimizes resource use, hances productivity, and provides a scalable solution for precision agriculture in regions with limited technological infrastructure.