Sistema de monitoreo de variables ambientales y nutricionales para la etapa vegetativa del cultivo de cáñamo medicinal

Abstract

Este trabajo detalla el diseño e implementación de un sistema de monitoreo basado en tecnología IoT, diseñado específicamente para medir y manejar variables ambientales y nutricionales durante la etapa vegetativa del cultivo de cáñamo medicinal (Cannabis sativa, variedad Cherry Oregon Hemp). Su objetivo principal radica en garantizar condiciones óptimas de cultivo, minimizando los riesgos asociados a plagas y enfermedades mediante la supervisión de factores clave como temperatura, luminosidad, pH del suelo y agua, y niveles de macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio). Este sistema emplea comunicación LoRa para la transmisión eficiente y de largo alcance entre estaciones de monitoreo estratégicamente ubicadas y un Gateway central. Los datos recopilados se procesan mediante el protocolo MQTT, se almacenan en una base de datos InfluxDB y se visualizan en tiempo real a través de un panel interactivo desarrollado en Grafana. El desarrollo del proyecto siguió una metodología en cascada, estructurada en fases que abarcaron desde la recopilación de requisitos alineada con la norma ISO/IEC/IEEE 29148:2018 hasta el diseño, implementación, pruebas y mantenimiento del sistema. Esta norma permitió definir de manera rigurosa los requisitos funcionales y técnicos del proyecto, asegurando una integración efectiva de sensores, nodos, almacenamiento de datos y herramientas de visualización. Un aspecto distintivo del sistema es la configuración de alertas basadas en umbrales predeterminados, que facilita la detección temprana de desviaciones en las condiciones críticas del cultivo. Esto resulta esencial para mitigar problemas relacionados con plagas como ácaros y trips, y patógenos como Pythium spp., al garantizar un manejo adecuado de las variables que favorecen el desarrollo saludable del cultivo. Además, el monitoreo 11 de macronutrientes permite evitar desequilibrios que podrían propiciar infecciones o la proliferación de plagas subterráneas, como nematodos.