Sistemas de Cultivo

Acuicultura de precisión: monitoreo de la calidad del agua a bajo costo

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By Milthon Lujan

México – Un equipo de investigadores desarrollo un sistema de monitoreo de calidad del agua de bajo costo, basado en Arduino, para la acuicultura de precisión.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Sonora, de la Universidad de Sonora y del CONACYT reportan la implementación y evaluación de un sistema de monitoreo de calidad del agua de bajo costo basado en hardware de fuente abierta.

El sistema propuesto mide la temperatura, el oxígeno disuelto y el pH, tomando registro y enviando información sobre un protocolo wireless (ZigBee) a una interfaz gráfico de usuario que puede desplegar información numérica y gráfica, además de almacenar la información en una base de datos.

Los investigadores destacan que aunque el sistema es de bajo costo, ofrece una buena calidad de datos y demuestra eficiencia para su uso en la acuicultura de precisión.

Acuicultura de precisión

La acuicultura de precisión es un nuevo campo que permite a los productores tener un mejor control sobre los procesos de la acuicultura, facilitando la toma de decisiones y mejora la eficiencia.

Según los investigadores, la acuicultura de precisión “puede ser considerada como la aplicación de tecnologías de información (software y hardware) en el campo de la acuicultura, con la finalidad de proveer soporte a los sistemas de producción”.

Arduino: hardware de fuente abierta

Arduino es una plataforma comercial que es muy popular en la comunidad estudiantil, debido a que permite el desarrollo de un grupo de proyectos de automatización, y adicionalmente, puede ahorrar tiempo.

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El hardware de fuente abierta viene siendo más utilizada, debido a su versatilidad, en aplicaciones como la robótica, la automatización, la agricultura de precisión y muchas otras.

Por otro lado, las redes de sensores wireless (WSN) se han convertido en herramientas útiles para procesar información de una forma eficiente para laboratorios, ahorrando tiempo en el análisis de las muestras.

En la actualidad, WSN son usados como una herramienta confiable para el monitoreo de los parámetros de calidad del agua (por ejemplo, oxígeno disuelto, temperatura y pH) en tiempo real.

Los investigadores detallan que el diseño de sistemas de monitoreo para la calidad del agua en la acuicultura, basado en WSN con la transmisión del prótocolo ZigBee, es posible analizar y gestionar información del ambiente que rodea a los organismos.

Este sistema de monitoreo puede ayudar al administrador de una granja acuícola a tomar decisiones como el incremento de la densidad de cultivo; el suministro de los alimentos, o la mejora en la conversión del alimento y las tasas de crecimiento; prevenir el estrés y las enfermedades en los organismos de cultivo; y reducir la necesidad de personal.

Sistemas de monitoreo de calidad del agua

Los investigadores desarrollaron un sistema que consiste de una plataforma de fuente abierta para el desarrollo del hardware con una red de sensores wireless de temperatura, oxígeno disuelto y pH.

El diseño del hardware se baso en las plataformas Iteaduino/Arduino. El chio Arduino consiste de un microcontrolador con un hardware y software de fácil uso. Estas plataformas tienen la particularidad de ser sistemas de código abierto que trabajan en un lenguaje de programación similar a c++.

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“El sistema propuesto tiene un costo general de 455€, en comparación a los 1030€ con un sistema similar en el mercado. Con el sistema propuesto, hay un costo aproximado de 150€ por variable medida” describen los investigadores.

Ellos detallan que la información almacenada en la base de datos puede ser procesada y desplegada como un gráfico, mediante el cuál el usuario puede conocer el estado de un sistema de acuicultura de una mejor manera, y puede corregir los problemas o tomar decisiones.

Conclusiones

Los investigadores indican que los resultados del sistema propuesto demuestran que la calidad de los datos es apropiado para su uso en acuicultura, sin diferencias estadísticas entre el sistema propuesto y un sistema comercial.

“Los resultados obtenidos mostraron que el sistema implementado no solo es una herramienta de bajo costo, sino también precios y confiable”.

Ellos concluyen que sus resultados pueden ser usados por otros investigadores como una base para desarrollar sistemas de monitoreo remoto y alimentadores automáticos basados en sensores, debido a su sistema de medición de fácil uso para la acuicultura de precisión con bajo costo.

Referencia (acceso abierto):
Bórquez López, Rafael A.; Martinez Cordova, Luis R.; Gil Nuñez, Juan C.; Gonzalez Galaviz, Jose R.; Ibarra Gamez, Jose C.; Casillas Hernandez, Ramon. 2020. «Implementation and Evaluation of Open-Source Hardware to Monitor Water Quality in Precision Aquaculture» Sensors 20, no. 21: 6112. https://doi.org/10.3390/s20216112

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