Sistema de monitoreo automático basado en IOT para cultivo de forraje verde hidropónico

• Autor: Alatrista Riveros, Carlos
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Católica San Pablo
• Repositorio: UCSP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ucsp.edu.pe:20.500.12590/18667
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12590/18667
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Hidroponía; Forraje verde hidropónico; Diferencia de presión de vapor; IoT en agricultura; Automatización de cultivos; Monitoreo de variables; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

El forraje verde hidropónico (FVH) representa una solución efectiva para enfrentar la escasez de alimento en las zonas altoandinas, donde la variabilidad climática limita la disponibilidad de pastos naturales. Durante los inviernos, las heladas y la nieve dificultan el acceso del ganado a su principal fuente de alimento. A través de la germinación de semillas de cebada en un ambiente semi-cerrado y empleando técnicas hidropónicas, es posible obtener FVH de manera cíclica, proporcionando un alimento fresco, nutritivo y sostenible no sólo para ganado altoandino, sino también para ganado vacuno, ovino, aves y animales menores. Este trabajo desarrolla un sistema automatizado con integración IoT para monitorear y gestionar variables clave del cultivo, como humedad, temperatura del cultivo y foliar, además de otras como pH, conductividad eléctrica e iluminación solar. Basándose en el cálculo de la Diferencia de Presión de Vapor (DPV), el sistema ajusta automáticamente el riego y la ventilación para mantener condiciones ideales que favorecen el crecimiento del FVH, reducen el estrés de las plantas y mejoran el uso del agua. Las pruebas realizadas demostraron que el sistema es capaz de registrar las variables en la nube, visualizarlas en tiempo real mediante una interfaz web y ajustar automáticamente los parámetros según los umbrales establecidos. Además, el diseño aprovecha la relación inversa entre humedad y DPV para optimizar el rendimiento del cultivo, eliminando problemas comunes de riego como el exceso o la falta de agua, característicos de métodos tradicionales, como el riego temporizado. Como resultado, se logró en ciclos de 12 días, un incremento significativo en la biomasa del FVH de cebada, alcanzando hasta un 460 % de aumento en el rendimiento desde la germinación hasta la cosecha. Este sistema automatizado no solo garantiza la sostenibilidad del cultivo, sino que también facilita su implementación en entornos con cierta variabilidad climática, mejorando las prácticas agrícolas en zonas vulnerables.