Dron de monitoreo para cultivos en el sector San Andrés del cantón San Miguel de Urcuquí, utilizando sensores basados en una arquitectura IOT

Abstract

El presente proyecto de titulación se centra en la recolección y análisis de parámetros del suelo en un cultivo de maíz mediante un sistema de telemetría móvil embarcado en un drone. Este sistema integra tecnologías de comunicación estructuradas en una arquitectura IoT, utilizando un nodo sensor multiparamétrico 7 en 1 y tecnología LoRa para garantizar el enlace de largo alcance en áreas de cultivo carentes de cobertura tradicional. La recepción y procesamiento de datos se realiza a través del protocolo MQTT en un entorno virtualizado local, apoyándose en InfluxDB como base de datos temporal y Grafana como plataforma de visualización. La articulación eficiente de estos componentes es fundamental para garantizar un monitoreo eficiente, optimizando la toma de decisiones agrícolas en los cultivos de maíz en el sector San Andrés del cantón San Miguel de Urcuquí. En cuanto al rendimiento y análisis agronómico, el sistema permitió realizar un mapeo espacial detallado mediante cuadrículas, dividiendo el predio en franjas concéntricas hasta distancias superiores a los 100 metros. El estudio longitudinal comprobó empíricamente la dependencia termodinámica de los nutrientes, demostrando que la disponibilidad de macronutrientes (NPK) requiere umbrales de humedad superiores al 20 % y temperaturas entre 22 °C y 28 °C. Las pruebas revelaron un núcleo altamente fértil entre los 40 y 80 metros, donde se registraron niveles óptimos de Fósforo (hasta 160.5 mg/kg), contrastando drásticamente con 7 una degradación severa y acidez crítica (pH < 4.0) en las zonas perimetrales y de transición inicial, fuertemente afectadas por el estrés hídrico. Respecto a la aplicabilidad operativa y la escalabilidad, la red inalámbrica de sensores demostró gran robustez frente a la atenuación del follaje, manteniendo la integridad de las tramas de datos. Ante los parámetros detectados, la plataforma permitió generar mapas de prescripción precisos que sustentan un plan de Agricultura de Precisión. Gracias a la telemetría recolectada, se determinaron acciones como la suspensión inmediata de abono granulado en el núcleo fértil y la aplicación de fertilización y aplicación de cal agrícola en linderos, garantizando un ahorro significativo en insumos agroquímicos y maximizando la sostenibilidad del predio.