Desarrollo de un prototipo IoT para el monitoreo de la humedad del suelo en la caficultura

Autores/as
DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i1.51114
Palabras clave:
Agricultura de Precisión; Internet de las Cosas (IoT); Monitoreo en Tiempo Real, Humedad del Suelo.
Resumen

La tecnología ha ampliado la eficiencia en la agricultura; sin embargo, en Brasil aún persiste una significativa disparidad entre propiedades altamente tecnificadas y aquellas con baja adopción de soluciones tecnológicas. En este contexto, el presente estudio presenta el desarrollo de un prototipo basado en Internet de las Cosas (IoT) para el monitoreo de la humedad del suelo en cultivos de café, con el objetivo de proporcionar una solución accesible y viable para apoyar el manejo del riego en la agricultura de precisión. El prototipo utiliza un sensor resistivo de humedad del suelo, un microcontrolador, un display y una plataforma IoT para medir, visualizar y transmitir datos de humedad del suelo en tiempo real. El desarrollo del sistema siguió las cinco fases del proceso de desarrollo de productos: concepto, planificación, ingeniería, pruebas y prototipado. Las pruebas iniciales se realizaron en un ambiente controlado, en el cual el sistema presentó lecturas consistentes y respuestas inmediatas a las variaciones de humedad del suelo. Se concluye que el prototipo IoT presenta potencial como una solución de bajo costo para apoyar el monitoreo en tiempo real de la humedad del suelo en cultivos de café. Para estudios futuros, se recomienda el uso de energía solar, la integración con redes de comunicación de largo alcance, mejoras en el proceso de calibración y la aplicación de técnicas de inteligencia artificial.

Biografía del autor/a
  1. Isadora Bernardo Rezende, Universidade Federal de Lavras (UFLA)

    Bacharela em Inovação, Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal de Lavras Campus Paraíso (2024). Graduanda em Engenharia de Produção pela mesma instituição. Possuo interesse em temas relacionados à Engenharia da Qualidade, Sustentabilidade e Estatística. Me destaco pela facilidade de comunicação, proatividade, abertura a novas experiências e disposição para aprender continuamente. Participei de projetos acadêmicos voltados ao Empreendedorismo e à Inovação, buscando sempre aprofundar meus conhecimentos e ampliar minha atuação profissional. Possuo proficiência em Inglês. https://orcid.org/0009-0008-1706-1674

  2. Flávio Fraga Vilela, Universidade Federal de Lavras (UFLA)

    Docente e pesquisador no Instituto de Ciência, Tecnologia e Inovação da Universidade Federal de Lavras (UFLA), com atuação nas áreas de Simulação Computacional, Internet das Coisas (IoT) e Inteligência Artificial (IA). É Doutor em Engenharia de Produção e Gestão pela Universidade Federal de Itajubá (2022), Mestre em Simulação Computacional (2015) e Especialista em Qualidade e Produtividade (2013) pela mesma instituição, além de graduado em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Ouro Preto (2010). Com forte compromisso com a inovação e o desenvolvimento tecnológico, é titular de três patentes, voltadas ao monitoramento em processos assistenciais de urgência e emergência, à mobilidade reduzida de pacientes e ao controle da umidade da pele de pacientes acamados. Também possui diversos softwares registrados junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). Seus projetos de pesquisa buscam integrar tecnologia e eficiência em diferentes setores. Destaca-se a Agricultura de Precisão com IoT e Sensores Inteligentes, que emprega câmeras multiespectrais e hiperespectrais para o monitoramento em tempo real da saúde das plantas, utilizando aprendizado de máquina para otimizar recursos e elevar a produtividade. Outro projeto relevante é o Dispositivo Inteligente para a Cadeia Produtiva do Café, um sistema automatizado que coleta dados de geolocalização, velocidade e vazão no processo de pulverização, promovendo a redução de desperdícios e o aumento da eficiência operacional. Em 2023, teve seu Projeto de Empreendedorismo e Inovação aprovado pela Secretaria de Estado de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais, contribuindo para a criação de negócios inovadores em ciência e tecnologia no ambiente acadêmico. Seu propósito é transformar processos hospitalares, industriais e agrícolas por meio de soluções tecnológicas disruptivas, promovendo avanços sustentáveis, redução de custos e maior eficiência. Atualmente, exerce também a função de Coordenador Adjunto do curso de Engenharia de Produção da UFLA.

Referencias

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Cover Image
Imagen que muestra un suelo extremadamente seco y agrietado, evidenciando condiciones de déficit hídrico y estrés ambiental. Las grietas profundas e irregulares en el terreno indican una ausencia prolongada de humedad, un escenario crítico para actividades agrícolas como la caficultura. La representación visual refuerza la importancia del monitoreo de la humedad del suelo, especialmente mediante tecnologías como IoT, para optimizar el uso de los recursos hídricos y mejorar la productividad agrícola. En la parte superior de la imagen aparece el título del artículo “Desarrollo de un prototipo IoT para el monitoreo de la humedad del suelo en la caficultura”, junto con los autores Rezende, I. B. y Vilela, F. F. (2026). En la esquina inferior se muestra la identificación de la Brazilian Journal of Production Engineering y el ISSN de la revista.
Descargas
Publicado
2026-03-20
Número
Vol. 12 Núm. 1 (2026): Número Regular (Enero - Marzo)
Sección
ENGENHARIA AGRÍCOLA
Licencia

Derechos de autor 2026 Rezende, I. B., & Vilela, F. F.

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Cómo citar

Rezende, I. B., & Vilela, F. F. (2026). Desarrollo de un prototipo IoT para el monitoreo de la humedad del suelo en la caficultura. Brazilian Journal of Production Engineering, 12(1), 195-207. https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i1.51114