¿Cómo se vincula una granja avícola y la Internet de las Cosas?
La aplicación de la Internet de las Cosas (IOT) puede convertir una granja tradicional y una moderna granja avícola en inteligente y tendrá un gran impacto en el crecimiento del pollo.
Desde las últimas décadas, en todo el mundo, existe un mayor nivel de conciencia sobre la seguridad alimentaria y hay una gran demanda de alimentos de mejor calidad. Esto ha obligado a muchos países a adoptar nuevos protocolos para cambiar todas las granjas manuales en granjas automatizadas. De esta manera, la aplicación de la Internet de las Cosas (IOT) puede convertir una granja tradicional en una moderna granja avícola inteligente y tendrá un gran impacto en el crecimiento del pollo. Esto ha sido fruto de la investigación realizada en el Departamento de ECE, Instituto de Tecnología del Conocimiento, Salem, India y se lo podemos presentar luego de una publicación en el Journal SAJET.
Esta investigación se centró en las tecnologías modernas para una granja avícola con el fin de controlar todos los parámetros ambientales, como la temperatura, la humedad y el gas amoníaco, que afecta el crecimiento de los pollos.
Si la condición ambiental no está a la altura, puede ser dañino para los cambios digestivos, respiratorios y de comportamiento en los pollos. Si los pollos pueden obtener una atmósfera adecuada y agua requerida, entonces puede crecer rápidamente y la salud de los pollos será buena, por lo que aumentará el peso de estas aves.
En el crecimiento del pollo, el clima juega un papel vital. La granja avícola inteligente está diseñada de tal manera que el clima puede ser cambiado por ventilación; ventilador de enfriamiento y de extracción.
Los parámetros de temperatura, humedad, gas amoniaco y nivel de agua son monitoreados y controlados con la ayuda del microcontrolador PIC. Los valores de los sensores monitoreados se cargan en la página web, luego la persona a cargo puede conocer el entorno interno de las granjas avícolas a través de una computadora móvil o personal que usa Internet.
-Granja avícola inteligente: una solución integrada que utiliza redes basadas en WSN y GPRS
Rupali B. Mahale etal han discutido sobre el monitoreo de la granja avícola mediante el uso de sensores inalámbricos (WSN) y una red basada en GPRS. Este sistema monitorea el agua, el nivel de alimentos y los parámetros ambientales circundantes de una granja avícola, incluyendo la temperatura y la humedad. A través de este sistema, la persona a cargo de la granja avícola puede obtener información del entorno interno de esta granja en cualquier momento y en cualquier lugar con la ayuda de la red GPRS.
-Granja inteligente usando una red inalámbrica de sensores
Vaibhavraj S. Roham etal describen acerca de la red de sensores inalámbricos para diseñar el entorno inteligente para monitorear y controlar diversos parámetros climáticos. Se usaron la red de sensores inalámbricos en los invernaderos, donde esta red está conectada al controlador BeagleBone. BeagleBone Controller es un dispositivo que recogerá todos los parámetros climáticos y volcará la base de datos en el servidor web por intervalos de tiempo regulares. La aplicación web y la aplicación de teléfono inteligente analizarán los valores de los parámetros climáticos y predecirán las medidas preventivas para las condiciones ambientales correspondientes. El sistema será alimentado por baterías solares y de almacenamiento.
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-Granja avícola inteligente basada en Internet
K. Sravanth Goud et al han elaborado la técnica avanzada de la red de sensores inalámbricos y la red móvil para monitorear y controlar automáticamente los parámetros ambientales de las aves de corral. La persona puede monitorear los parámetros ambientales mediante el envío de SMS al sistema. Parámetros como temperatura y humedad. Si el sistema no recibe el comando del número móvil registrado, entonces automáticamente realizará su acción. Por lo tanto, mediante el uso de este sistema puede proporcionar una técnica moderna para la automatización de granjas.
-Incorporación de tecnologías de detección inteligente en la industria avícola
Gerard Corkery et aldiscutieron sobre el uso de tecnologías de sensores inteligentes en la industria avícola para monitorear parámetros ambientales críticos que son relevantes para la producción en la avicultura e incluyen, entre otros, temperatura del aire, humedad relativa, luz, velocidad del aire y calidad del aire (en particular concentraciones de CO2 y NH3). Se revisa la práctica actual de la industria con respecto a la medición de estos parámetros, además del efecto de estos parámetros en el bienestar de las aves. Por lo tanto, revisaron sobre esta tecnología de detección inteligente en la industria avícola.
-Diseño e implementación de relés inteligentes basado en monitoreo y control de forma remota de amoníaco en granjas avícolas
Jawad K. Othman et alUsando relés inteligentes (Smart Relay)en granjas avícolas brinda mucha flexibilidad y reducción de costos para el diseño e implementación de sistemas de monitoreo y control a través de las funciones que tienen en comparación con los equipos clásicos. El relé inteligente con interfaz de comunicación se ha utilizado en este trabajo para monitorear y controlar de forma remota la concentración de NH3, HR y la temperatura en las granjas avícolas enviando mensajes de alerta o recibiendo mensajes de instrucciones a través de SMS desde o hacia el teléfono móvil del supervisor.
-Monitoreo inteligente de la granja usando Raspberry Pi y Arduino
Siwakorn Jindarat et al han diseñado un sistema inteligente sobre el sistema integrado y el teléfono inteligente para la gestión avícola. Para resolver el problema, el autor utilizó Raspberry Pi y Arduino Uno. Este sistema debe monitorear los parámetros circundantes del entorno avícola, incluida la humedad, la temperatura, la calidad del clima, los interruptores del ventilador. Este sistema se ha encontrado que es muy simple y útil para los usuarios, ya que pueden controlar eficazmente la granja avícola en cualquier momento y desde cualquier lugar.
Metodología
PIC se ha utilizado como controlador y ESP8266 se usa como módulo WiFi. LM35 se ha utilizado como un sensor de temperatura, que puede monitorear y observar la temperatura ambiental y enviar la información al microcontrolador. El cual, puede enviar los datos actuales y realizar una acción de acuerdo con eso. Cuando la temperatura va más allá del valor umbral, el ventilador de enfriamiento automático se encenderá para controlar la temperatura interna de las aves de corral. El valor umbral de la temperatura es de 40,6 grados a 41,7 grados Celsius. Una vez que la temperatura esté por debajo del valor umbral, el ventilador de enfriamiento se APAGARÁ automáticamente.
Del mismo modo, SYHS22 se utiliza como sensor de humedad. Esto puede monitorear y observar la humedad ambiental y enviar la información al microcontrolador que puede detectar los datos y realizar acciones de acuerdo con el valor actual de la humedad en una granja avícola. Cuando la humedad excede el valor umbral, entonces para controlar esa humedad, el ventilador de extracción se ENCENDERÁ automáticamente. Una vez que la humedad interna de la granja avícola esté bajo control, el ventilador se APAGARÁ automáticamente. MQ6 se usa como un sensor de gas. Hay varios gases en el aire como CO2, CO, H2S, CH4, NH3, etc. Aquí se enfoca en el gas amoníaco (NH3) en el aire. Debido a que, principalmente el gas amoníaco afecta sobre el crecimiento de los pollos, puede causar varias enfermedades como la enfermedad del pie de mano, la enfermedad de la boca, Influenza Aviar, etc. El valor umbral del amoníaco es de 40%. Cuando el porcentaje de gas de amoníaco en el aire va más allá del valor de umbral que se fija en un sistema, entonces para controlar el porcentaje de amoníaco en el aire, la ventana de ventilación estará abierta y el ventilador de extracción estará encendido. Una vez que el gas amoníaco en el ambiente avícola está bajo control, el ventilador se apagará automáticamente.
El Mecanismo de control de nivel de agua para una granja avícola se diseñó, siendo capaz de proporcionar agua a los pollos según el requisito. Entonces, el agua no debe desperdiciarse y la salud del pollo se controlará automáticamente. Del mismo modo, el sensor de nivel se ha fijado en un tanque de agua para medir el nivel de agua. El valor umbral del nivel del agua se ha fijado. Una vez que el nivel del agua va más allá de ese nivel seleccionado, el agua se puede verter nuevamente al tanque, alcanzando el nivel requerido.
Todos los datos ambientales deben mostrarse en la pantalla LCD. Esta muestra los datos como la temperatura, la humedad, el gas amoníaco y el nivel de agua como en el lenguaje de señas que ayuda a los trabajadores de las granjas a conocer fácilmente los detalles del entorno interno de las granjas avícolas. Adquirido todos los valores del sensor son cargados o subidos en la página web. La persona encargada de la granja avícola puede ver estos datos en su teléfono móvil o computadora personal usando Internet desde cualquier lugar y en cualquier momento.
Descripción del hardware
Sensor de temperatura Lm35 LM35 es un sensor de temperatura común. Se encuentra fácilmente disponible en el mercado. El rango de voltaje es de 4v a 30v. Aquí hemos proporcionado 5v. El rango de la temperatura está entre -55 °C y + 150 °C. Este es fácilmente adecuado para aplicación remota.
Sensor de humedad Sy-Hs-220 Este sensor de humedad está funcionando en CC (Corriente Continúa). El rango de este sensor de humedad es 30-90º c RH. El sensor de humedad es un sensor analógico y proporciona la salida en forma de señal analógica. Esta señal alimenta al ADC (Control diferencial activo), que la convertirá en formato digital. Una vez convertido en forma analógica, el microcontrolador puede procesar la señal digital de humedad según la aplicación. Este sensor da el valor de cambio en la humedad en la atmósfera según la aplicación.
Monitor de gas amoníaco MQ6 MQ6 es un sensor de gas amoníaco. Es altamente sensible para propano, butano, GLP. MQ6 tiene un rango de detección que es de aproximadamente 100-10,000 ppm. Tiene una vida larga y un circuito de manejo simple. Tiene un tiempo de respuesta rápido (<10s). El voltaje de alimentación de este sensor es de 5V.
Sensor de nivel El sensor de combustible se usa para calibrar el combustible disponible en un tanque de combustible. Básicamente se utiliza en un tanque de gasolina de dos ruedas para detectar el nivel de gasolina. Aquí para medir el nivel de agua en una granja avícola, hemos utilizado los sensores de nivel.
PIC 16F877 PIC 16F877 es uno de los microcontroladores más avanzados de Microchip. Este controlador es ampliamente utilizado para aplicaciones experimentales y modernas debido a su bajo precio, amplia gama de aplicaciones, alta calidad y facilidad de disponibilidad. Es ideal para aplicaciones tales como aplicaciones de control de máquinas, dispositivos de medición, propósitos de estudio, etc. El PIC 16F877 presenta todos los componentes que los microcontroladores modernos normalmente tienen.
Resultados
En esta publicación de SAJET, se ha propuesto una metodología para alertar, controlar la temperatura, la humedad, el gas amoniacal y el nivel del agua en una granja avícola. Este trabajo que se ha implementado se realiza con la ayuda del microcontrolador PIC y el módulo WiFi. Se usa para organizar los datos usando una hoja de cálculo de Google. Este método se puede aplicar en más procedimientos que implican el monitoreo remoto de varios parámetros físicos. Todos los valores del sensor se cargan en la página web. La persona a cargo de las aves de corral puede ver estos detalles a través de un teléfono móvil o computadora portátil. El resultado de este sistema se muestra a continuación:
Conclusiones
La Internet de las Cosas (IOT) es una tecnología innovadora para la avicultura que puede transformar una granja tradicional en una moderna granja avícola automatizada. Varios parámetros ambientales han sido monitoreados continuamente para mejorar la salud y el crecimiento del pollo. El mecanismo de control del agua ayuda a proporcionar suministro de agua cada vez que los pollos requieran y ayuda a evitar el desperdicio de agua.
La aplicación de la Internet de las Cosas (IOT) ayuda al avicultor a monitorear el ambiente interno de la granja avícola. Por lo tanto, el propietario puede obtener todos los detalles de sus aves en cualquier momento y en cualquier lugar.
Department of ECE, Knowledge Institute of Technology, Salem, India
Investigadores: Ayyappan. V, Deepika. T, Divya Dharshini. S, Elayaraja. M, Shanmugasundaram R. South Asian Journal of Engineering and Technology (SAJET)
