UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
TEMA: ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE RIEGO,
ENFOCADO A CULTIVO DE INVERNADERO, CONFORMADO CON
SENSORES Y ALIMENTADOS CON ENERGÍA RECEPTADA DESDE
UN PANEL SOLAR, EN LA FINCA DE LA FAMILIA CABRERA,
SITUADO EN EL CANTÓN COLIMES PROVINCIA DEL GUAYAS.
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTORES:
ALCÍVAR DEL PEZO ENRIQUE JAVIER
MORA VILLAFUERTE ROBERT MARCOS
TUTOR:
ING. ORTEGA OYAGA ISRAEL EDUARDO MSc.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2017
II
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de investigación, “ANÁLISIS DE
FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE RIEGO, ENFOCADO A CULTIVO DE
INVERNADERO, CONFORMADO CON SENSORES Y ALIMENTADOS
CON ENERGÍA RECEPTADA DESDE UN PANEL SOLAR EN LA FAMILIA
CABRERA, SITUADO EN EL CANTÓN COLIMES PROVINCIA DEL
GUAYAS.” Elaborado por el Sr. Alcívar Del Pezo Enrique Javier y el Sr.
Mora Villafuerte Robert Marcos, egresados de la Carrera de Ingeniería en
Networking y Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias Matemáticas
y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del Título
de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, me permito declarar
que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas
sus partes.
Atentamente
……………………..……………
Ing. Ortega Oyaga Israel Eduardo, M.Sc.
Tutor
III
DEDICATORIA
Este trabajo de investigación lo dedico a Dios
por haberme dado sabiduría e inteligencia
durante este proceso de estudio.
A mi madre, Sra. Susy Del Pezo Reyes, mi
hermana y a toda mi familia debido a que con su
esfuerzo y consejos fueron un pilar fundamental
en mi formación sin dejar de mencionar apoyo y
comprensión en todo momento de mi vida
estudiantil.
A mis maestros y especialmente a mi director de
proyecto de titulación que con su arduo trabajo
de enseñarme y por transmitirme su
conocimiento lo cual me dio orientación por el
camino correcto para lograr mi meta.
Con todo cariño.
Alcívar Del Pezo Enrique Javier
IV
DEDICATORIA
Este trabajo lo dedico a Dios por su amor y
sabiduría brindada, a mis padres, por brindarme
su apoyo y comprensión en toda mi vida
estudiantil, además de tenerme paciencia y
comprensión durante este proceso de mi vida.
A demás de que son una fuente de inspiración
para seguir adelante en mi vida, porque ellos
son la pieza fundamental dentro de mi vida los
amo mucho.
A mi director de proyecto de titulación debido a
que sin su apoyo, orientación y conocimientos
los cuales me llevaron a lograr mi meta.
Con todo cariño.
Mora Villafuerte Robert Marcos
V
AGRADECIMIENTO
Queremos expresar nuestro agradecimiento a
quienes hicieron posible la realización de la
presente investigación: A nuestra estimada
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas, de
la Universidad de Guayaquil, la misma que a
través de su personal docente en su incansable
sacrificio nos proporcionó los conocimientos
adquiridos para llevar a cabo nuestro proyecto,
así como al Ing. Ortega Oyaga Israel Eduardo,
por su apoyo incondicional como tutor
académico de la Unidad de Titulación para el
desarrollo del presente proyecto investigativo.
Alcívar Del Pezo Enrique Javier
Mora Villafuerte Robert Marcos
II
TRIBUNAL DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
____________________________ _______________________
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M.Sc. Ing. Harry Luna Aveiga, M.Sc.
DECANO DE LA FACULTAD DIRECTOR
CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN
NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
_______________________ _______________________
Ing. Israel Ortega Oyaga, M.Sc. Ing. Rosa Molina Izurieta
PROFESOR DIRECTOR DEL PROYECTO PROFESOR TUTOR REVISOR
DE TITULACIÓN DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
________________________
Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.
SECRETARIO
II
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la
misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”
___________________________
Alcívar Del Pezo Enrique Javier
___________________________
Mora Villafuerte Robert Marcos
III
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
TEMA: ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE RIEGO,
ENFOCADO A CULTIVO DE INVERNADERO, CONFORMADO CON
SENSORES Y ALIMENTADOS CON ENERGÍA RECEPTADA DESDE
UN PANEL SOLAR EN LA FINCA DE LA FAMILIA CABRERA,
SITUADO EN EL CANTÓN COLIMES PROVINCIA DEL GUAYAS.
AUTORES:
ALCIVAR DEL PEZO ENRIQUE JAVIER
C.I.: 092775321-0
MORA VILLAFUERTE ROBERT MARCOS
C.I.: 092762712-5
TUTOR:
Ing. Ortega Oyaga Israel, M.Sc.
GUAYAQUIL, DICIEMBRE, 2017
IV
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la
Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes
ALCÍVAR DEL PEZO ENRIQUE JAVIER y MORA VILLAFUERTE ROBERT
MARCOS como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en
Networking y Telecomunicaciones cuyo problema es:
“ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD DE UN SISTEMA DE RIEGO, ENFOCADO
A CULTIVO DE INVERNADERO, CONFORMADO CON SENSORES Y
ALIMENTADOS CON ENERGÍA RECEPTADA DESDE UN PANEL SOLAR
EN LA FINCA DE LA FAMILIA CABRERA, SITUADO EN CANTÓN
COLIMES PROVINCIA DEL GUAYAS.”
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
ALCíVAR DEL PEZO ENRIQUE JAVIER C.I.: 092775321-0
MORA VILLAFUERTE ROBERT MARCOS C.I.: 092762712-5
Tutor: Ing. Ortega Oyaga Israel, M.Sc.
GUAYAQUIL, DICIEMBRE, 2017
V
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CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en
Formato Digital.
1. Identificación del Proyecto de Titulación.
Nombre Alumno: Alcívar Del Pezo Enrique Javier.
Dirección: José Mascote 4505 y Rosendo Avilés
Teléfono: 0982845356 E-mail: enrique.alcí[email protected]
Nombre Alumno: Mora Villafuerte Robert Marcos.
Dirección: Km 19,5 vía Daule Urbanización Cuidad Santiago Mz. 2081
Villa 19
Teléfono: 0983822402 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas.
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones.
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones.
Profesor guía: Ing. Ortega Oyaga Israel, M.Sc.
Título del Proyecto de titulación: “Análisis de factibilidad de un sistema
de riego, enfocado a cultivo de invernadero, conformado con sensores y
alimentados con energía receptada desde un panel solar en la Finca de
la familia Cabrera, situado en el cantón Colimes provincia del Guayas”.
Tema del Proyecto de Titulación: Sistema de Riego, Paneles Solares,
Raspberry, Sensores, Raspbian.
VI
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de
Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de
Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la
versión electrónica de este Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
Firma Alumno:
________________________ ________________________
Alcívar Del Pezo Enrique Javier Mora Villafuerte Robert Marcos
3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como
archivo .Doc. O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen
pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM CDROM X
VII
ÍNDICE GENERAL
CONTENIDO PÁG.
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR……………………………..………II
DEDICATORIA……………………………………………………………...…..III
DEDICATORIA…………………………………………………...…………….IV
AGRADECIMIENTO……………………………………….........................….V
TRIBUNAL DE PROYECTO DE TITULACIÓN……………………………...VI
DECLARACIÓN EXPRESA………………………………………..………....VII
AUTORÍA……………………………………………………...……………….VIII
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR……………………..……..IX
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN……………………..…………..…..X
ÍNDICE GENERAL………………………………………………………..…...XII
ABREVIATURAS………………..………………………………………..…...XV
ÍNDICE DE MAPAS CONCEPTUALES……………………………….…..XVII
ÍNDICE DE CUADROS SINÓPTICOS……………………………..……..XVIII
ÍNDICE DE TABLAS……………………..……………………………….......XX
ÍNDICE DE GRÁFICOS…………………………………………………....XXIV
RESUMEN……..……………………………………………………..….... XXVII
ABSTRACT…….…………………………….………….………….……..XXVIII
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………..1
CAPÍTULO I.- EL PROBLEMA
Ubicación del Problema en un Contexto………………………………………4
Situación Conflicto. Nudos Críticos…………………………………….………7
Causas y Consecuencias del Problema………………………………..……..7
Delimitación del Problema…………………..………………………………….8
Formulación del Problema…………………..………………………………...10
Evaluación del Problema…………………..…………..……………………...10
Alcances del Problema…………………..…………..……….……………….11
VIII
Objetivos de la investigación: General y específicos……………………….15
Justificación e Importancia de la Investigación…………………….……….16
CAPÍTULO II.- MARCO TEÓRICO
Antecedentes del Estudio…………………………...………………………...20
Fundamentación Teórica………………………………………………….…..21
Fundamentación Legal………………………………………...………………69
Hipótesis………………………………………………………………………...72
Variables de la Investigación……………………………………….…………73
Definiciones Conceptuales……………………………………………………74
CAPÍTULO III.- METODOLOGÍA - DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Modalidad de la Investigación……………………………………….………..80
Tipos de Investigación…………………………………………………………81
Métodos de Investigación…………………………..…………………………85
Población y Muestra……………………………………………………………86
Cuadro de Operacionalización de Variables………………………….……..91
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos…………………..…….93
Recolección de la Información………………………………………………..95
Procesamiento y Análisis……………………………………………………...95
Validación de la Hipótesis……………………………..……………………..106
CAPÍTULO IV.- PROPUESTA TECNOLÓGICA
Análisis de Factibilidad……………………………………………….……...121
Factibilidad Operacional…………………………………………...………...121
Factibilidad Técnica………………………………………..…………………122
Factibilidad Legal………………………………………………………...…...127
Factibilidad Económica………………………………………………………128
Etapas de la Metodología del Proyecto…………………………………….131
Entregables del Proyecto………………………………………………….…132
Criterios de Validación de la Propuesta…………………………………….132
IX
Conclusiones y recomendaciones…………………………………………..137
Bibliografía…………………………………………………………………….140
Referencias bibliográficas……………………………………………………146
Referencias web………………………………………………………………149
Anexos…………………………………………………………………………152
X
ABREVIATURAS
SRT Sistema de Riego Tecnológico
PST Panel Solar Térmico
SD Secure Digital
Seguridad Digital
SCA Sistema de Control Ambiental
ZA Zonas Agrícolas
ER Energía Renovable
CCP Control de Calidad de Productos
AFA Análisis de Factibilidad Automatizado
DTI Dispositivos Tecnológicos de Irrigación
TICA Tecnologías de Innovación en Campo Agrícola
BD Base de Datos
SMI Sensores de Movimiento de Intruso
CV Cultivo de Invernadero
SSCP Seguridad de Sistemas de Comunicación y Procesos
CSRG Componentes de Sistema de Riego por Goteo
CSRA Sistema de Riego por Aspersión
SOR Sistema Operativo Raspbian
SQL Structures Query Languages
Lenguaje de Programación Estándar
HTML Hyper Text Markup Language
Lenguaje de Marcas de Hipertexto
EST Energía Solar Térmica
EE Energía Eólica
EH Energía Hidráulica
CC Cambio Climático
VVC Voltaje de Corriente Continua
VE Voltaje de Entrada
XI
PS Potencia de Salida
ECC Energía de Carga Clasificada
CNC Corriente Nominal de Carga
TCF Tensión de Carga del Flotador
SB Sistema Broadcom
MVC Modelo Vista Control
ORM Mapeador Objeto Relacional
POO Programación Orientada Objeto
VBE Variedad de Biblioteca Estándar
LAN Lenguaje de Alto Nivel
BCC Blindaje de Corto Circuito
PMI Project Management Institute
MMC MultiMedia Card
SBC Single Board Computer
Computadora de Placa Única
ROM Read Only Memory
Memoria de Solo Lectura
SGML Standard Generalized Markup Language
Lenguaje de Señalización General Normalizado
CERN Center European for Research Nuclear
Centro Europeo para la Investigación Nuclear
MEMEX MEMory EXtender System
Sistema extensor de memoria
XII
ÍNDICE DE MAPAS CONCEPTUALES
CONTENIDO PÁG.
MAPA CONCEPTUAL Nº 1:
Tipos de Riego……….…………………………………………………………24
MAPA CONCEPTUAL Nº 2:
Componentes de un Sistema de Riego por Goteo…..…….………………..26
MAPA CONCEPTUAL Nº 3:
Componentes de un Sistema de Riego por Aspersión...............................30
MAPA CONCEPTUAL Nº 4:
Naturaleza de Funcionamiento…...…………………………………………..36
MAPA CONCEPTUAL Nº 5:
Elementos de Fabricación….……………………………………………..…..37
MAPA CONCEPTUAL Nº 6:
Componentes del Raspbian……………………………..……………………53
MAPA CONCEPTUAL Nº 7:
Estructura de un Documento HTML…...……………………………………..57
MAPA CONCEPTUAL Nº 8:
Tipos de Energía Renovable…..……………………………………….……..62
XIII
ÍNDICE DE CUADROS SINÓPTICOS
CONTENIDO PÁG.
CUADRO SINÓPTICO Nº 1:
Características del Sistema de Riego...…………………………………..…22
CUADRO SINÓPTICO Nº 2:
Características Generales de los Sensores…………………………………33
CUADRO SINÓPTICO Nº 3:
Características de Calidad de Sensores………………………..……………34
CUADRO SINÓPTICO Nº 4:
Señales que Proporciona…………..………………………………………….35
CUADRO SINÓPTICO Nº 5:
Características del PIR………..……………………………………………....41
CUADRO SINÓPTICO Nº 6:
Características Generales del Controlador Solar…………………………..47
CUADRO SINÓPTICO Nº 7:
Características del Django………………….…………………………………50
CUADRO SINÓPTICO Nº 8:
Características del MSQL.………………….…………………………………52
CUADRO SINÓPTICO Nº 9:
Características del Python………………….…………………………………56
XIV
CUADRO SINÓPTICO Nº 10:
Características de Energía Renovable………………………………………60
CUADRO SINÓPTICO Nº 11:
Características Físicas del Panel Solar………………………………………67
XV
ÍNDICE DE TABLAS
CONTENIDO PÁG.
TABLA Nº 1:
Tabla de las Causas y Consecuencias……………………………………….8
TABLA Nº 2:
Delimitación del Problema………………………………..….…………………9
TABLA Nº 3:
Ventajas y Desventajas del sistema por Goteo.….....................................27
TABLA Nº 4:
Ventajas y Desventajas del Sistema por Aspersión...................................31
TABLA Nº 5:
Especificaciones Técnicas del DHT11…………........................................39
TABLA Nº 6:
Características del PIR………………………………………….....................42
TABLA Nº 7:
Características Técnicas de Relay…………………………….....................43
TABLA Nº 8:
Características Técnicas de la Bomba……………………………………….44
TABLA Nº 9:
Características Técnicas del Cargador Solar...………………....................46
XVI
TABLA Nº 10:
Características Técnicas del Raspberry………………………....................48
TABLA Nº 11:
Tipos de Paneles Fotovoltaicos………..………………………....................68
TABLA Nº 12:
Variables de la Investigación………………………………..........................73
TABLA Nº 13:
Población……………………………………………………...........................87
TABLA Nº 14:
Muestra……………………….....................................................................88
TABLA Nº 15:
Variables Para Calcular la Muestra............................................................89
TABLA Nº 16:
Cuadro de Operacionalización de Variables..............................................91
TABLA Nº 17:
Tipo de Sistema de Riego Tecnológico……...............................................96
TABLA Nº 18:
Contar con un Sistema de Riego Tecnológico……………..........................97
TABLA Nº 19:
Cosechas se Encuentran en Óptimas Condiciones...................................98
XVII
TABLA Nº 20:
Beneficios de un Sistema de Riego Tecnológico........................................99
TABLA Nº 21:
Futura Implementación de un Sistema Tecnológico.................................100
TABLA Nº 22:
Sistema de Riego Tecnológico es muy Factible.......................................101
TABLA Nº 23:
Utilizaría este Nuevo Sistema de Riego Tecnológico...............................102
TABLA Nº 24:
Disminuir el Tiempo y Dinero a Futuro………….......................................103
TABLA Nº 25:
Conoce Acerca de un Sistema de Riego Tecnológico..............................104
TABLA Nº 26:
Rentabilidad un Sistema de Riego Tecnológico.......................................105
TABLA Nº 27:
Hardware para el Desarrollo....................................................................123
TABLA Nº 28:
Software para el Desarrollo......................................................................124
TABLA Nº 29:
Hardware para la Alimentación................................................................125
XVIII
TABLA Nº 30:
Software para el Desarrollo......................................................................127
TABLA Nº 31:
Costo de la Implementación del Prototipo................................................128
TABLA Nº 32:
Costo de Suministros y Materiales...........................................................130
TABLA Nº 33:
Presupuesto Total del Prototipo...............................................................131
TABLA Nº 34:
Participantes del Proyecto.......................................................................134
TABLA Nº 35:
Comprobaciones del Proyecto.................................................................135
XIX
ÍNDICE DE GRÁFICOS
CONTENIDO PÁG.
GRÁFICO Nº 1:
Ubicación de la Finca de la Familia Cabrera y sus Alrededores……….......5
GRÁFICO Nº 2:
Fórmula para Calcular la Muestra……………….........................................89
GRÁFICO Nº 3:
Cálculo de la Muestra………………………................................................90
GRÁFICO Nº 4:
Tipo de Sistema de Riego Tecnológico…………………….........................96
GRÁFICO Nº 5:
Contar con un Sistema de Riego Tecnológico............................................97
GRÁFICO Nº 6:
Cosechas se Encuentran en Óptimas Condiciones...................................98
GRÁFICO Nº 7:
Beneficios de un Sistema de Riego Tecnológico…....................................99
GRÁFICO Nº 8:
Futura Implementación de un Sistema Tecnológico................................100
GRÁFICO Nº 9:
Sistema de Riego Tecnológico es muy Factible.......................................101
XX
GRÁFICO Nº 10:
Utilizaría este nuevo Sistema de Riego Tecnológico................................102
GRÁFICO Nº 11:
Disminuir el Tiempo y Dinero a Futuro……..............................................103
GRÁFICO Nº 12:
Conoce Acerca de un Sistema de Riego Tecnológico…..........................104
GRÁFICO Nº 13:
Rentabilidad un Sistema de Riego Tecnológico.......................................105
GRÁFICO Nº 14:
Raspberry Pi 3.........................................................................................109
GRÁFICO Nº 15:
Bomba 12V..............................................................................................109
GRÁFICO Nº 16:
Panel Solar 12V.......................................................................................110
GRÁFICO Nº 17:
Batería 12V..............................................................................................110
GRÁFICO Nº 18:
Controlador Solar.....................................................................................111
GRÁFICO Nº 19:
DHT11.....................................................................................................111
XXI
GRÁFICO Nº 20:
Pir (Sensor de Movimiento)......................................................................112
GRÁFICO Nº 21:
Relé 5V (Interruptor)................................................................................112
GRÁFICO Nº 22:
Rectificador..............................................................................................113
GRÁFICO Nº 23:
Micro SD..................................................................................................113
GRÁFICO Nº 24:
Cámara Web............................................................................................114
GRÁFICO Nº 25:
Diagrama Real del Sistema de Riego.......................................................115
GRÁFICO Nº 26:
Esquema de Circuito................................................................................116
GRÁFICO Nº 27:
Página de Ingreso....................................................................................117
GRÁFICO Nº 28:
Lecturas Actuales....................................................................................119
GRÁFICO Nº 28:
Modificación de Riego del Huerto.............................................................120
XXII
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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Análisis de factibilidad de un sistema de riego, enfocado a cultivo de
invernadero, conformado con sensores y alimentados con energía
receptada desde un panel solar en la Finca de la familia Cabrera,
situado en el cantón Colimes provincia del Guayas.
AUTORES: Alcívar Del Pezo Enrique Javier.
Mora Villafuerte Robert Marcos.
TUTOR: Ing. Ortega Oyaga Israel, M.Sc.
RESUMEN
El presente proyecto de titulación va dirigida al campo de las zonas
agrícolas, un lugar muy importante por las personas campesinas que día a
día trabajan arduamente por mantener sus cultivos en óptimas condiciones,
y dar a conocer una tecnología innovadora para sus invernaderos, en la
Finca de la Familia Cabrera, que está ubicada en el Cantón Colimes,
Provincia de Guayas y poder realizar un “Análisis de factibilidad de un
sistema de riego, enfocado a cultivo de invernadero, conformado con
sensores y alimentados con energía receptada desde un panel solar”.
Teniendo como propuesta una futura implementación para dicho lugar, con
la implementación de dicho sistema, los riegos se darán en tiempos
determinados dependiendo de cada cosechas, temperaturas agradables,
más aun en tiempo de verano donde la temperatura no es la óptima para
los invernaderos existiendo sequias y teniendo problemas al momento de
ser cosechadas, y para ello recurrimos a un sin número de requisitos como
son investigación bibliográfica, de campo, explicativa, descriptiva y
exploratoria, aplicando el método de observación, mediante la técnica de la
encuesta dirigida a las personas campesinas o agrícolas de la Finca de la
Familia Cabrera de sus alrededores, utilizando como instrumento de
medición el cuestionario de base no estructurada.
PALABRAS CLAVES: Sistema de Riego, Paneles Solares, Raspberry,
Sensores, Raspbian.
XXIII
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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
Feasibility analysis of a irrigation system, focused on greenhouse
cultivation, shaped with sensors and fed with energy received from a
solar panel at the Cabrera family farm, located in the Colimes
province of Guayas.
AUTHORS: Alcívar Del Pezo Enrique Javier.
Mora Villafuerte Robert Marcos.
TUTOR: Ing. Ortega Oyaga Israel, M.Sc.
ABSTRACT
The present project of titulatión is directed to the field of the agricultural
zones, a very important place for the peasant people that day by day work
hard to maintain their crops in optimal conditions, and to give to know an
innovative technology for its greenhouses, in the Finca of the Cabrera
Family, which is located in the Colimes Canton, Province of Guayas and
can carry out a "feasibility analysis of an irrigation system, focused on
greenhouse cultivation, shaped with sensors and fed with energy from a
solar panel." Having as a proposal a future implementation for this place,
with the implementation of such a system, the irrigations will be given at
certain times depending on each crop, pleasant temperatures, even in
summer time where the temperature is not optimal for greenhouses with
droughts and having problems at the time of being harvested, and for this
we resort to a number of requirements such as bibliographic research, field,
explanatory, descriptive and exploratory, applying the method of
observation, through the technique of the survey directed at peasants or
agricultural activities of the Cabrera Family Farm, using as a measurement
instrument the unstructured baseline questionnaire.
KEYWORDS: Irrigation System, Solar Panels, Raspberry, Sensors,
Raspbian.
1
INTRODUCCIÓN
El presente proyecto de titulación es relevante para la comunidad agrícola
del país Ecuador, provincia del Guayas cantón Colimes zona Rural, con el
fin de impulsar el uso de la nueva tecnología Raspberry Pi 3, teniendo en
cuenta los beneficios y facilidades que esta pueda brindar a la sociedad
agrícola tanto a nivel sectorial local y nacional, debido a que esta tecnología
ayudaría considerablemente al sector de la agricultura como por ejemplo
en la reducción de gastos, tiempo y personal.
La problemática del siguiente proyecto se encuentra centralizado en el
cambio climático y la necesidad de contrarrestar los efectos de la sequía
en el área del cultivo, durante la estación climática de verano, además de
combatir los intrusos que causa daños en el mismo, reconociendo que no
hay un sistema de control de riego ambiental actual, debido a este problema
surge la necesidad del proyecto “Análisis de factibilidad de un sistema de
riego, enfocado a cultivo de invernadero, conformado con sensores y
alimentados con energía receptada desde un panel solar en la Finca de la
familia Cabrera, situado en el cantón Colimes provincia del Guayas”.
En la actualidad es muy importante contar con un novedoso sistema de
riego utilizando la tecnología Raspberry Pi3, complementados con sensor
de movimientos, panel solar, tarjeta micro SD, entre otros, con la finalidad
de llevar acabo el análisis de factibilidad del proyecto piloto para observar
sus ventajas y desventajas para su futura implementación.
2
El fundamento legal de este proyecto se basa en los Artículos 13, 14, 32,
350, 385 de la actual Constitución de la República del Ecuador del año
2008, además de la Ley Orgánica del Régimen de la Soberanía Alimentaria
en el Artículo 5, los mismos que se refiere a la mejora del sistema de riego
y al avance de la tecnología, por lo que este proyecto esta referenciado al
área agrícola.
El diseño de la investigación del proyecto a usarse esta constituido en la
modalidad de cuantitativa y cualitativa, con el tipo de investigación
bibliográfica, descriptiva, explicativa y exploratoria; además de ser uso del
método de la observación y aplicando la técnica de la encuesta mediante
un cuestionario de bases estructurada empleando la escala de Likert, con
las que realizaran las tabulaciones y graficaciones de los resultados
adquiridos, con el fin de establecer las conclusiones y recomendaciones.
La indagación científica de este proyecto de titulación es básicamente
impulsada por los investigadores, se espera que sea de gran beneficio para
la comunidad agrícola de la zona rural del cantón Colimes provincia del
Guayas, para el cual va dirigido con la finalidad de poder impulsar la
implementación de este sistema de riego a los invernaderos de los
diferentes sectores orientado a la agricultura como las flores, frutas,
hortalizas, verduras, entre otras; por lo cual este sector debe ser explotado
en el campo de la tecnología, para poder llevar a cabo la futura ejecución
del presente proyecto.
El Capítulo I es denominado El Problema, el mismo que se constituye de
los siguientes ítems que se detallan a continuación: Planteamiento del
Problema, Ubicación del Problema en un Contexto, Situación Conflicto.
3
Nudos Críticos, Causas y Consecuencias del Problema, Delimitación del
Problema, Formulación del Problema, Evaluación del Problema, Alcances
del Problema, Objetivos de la Investigación y Justificación e Importancia de
la Investigación.
El Capítulo II es llamado como Marco Teórico, el mismo que se constituye
de los siguientes ítems que se detallan a continuación: Antecedentes de
Estudio, Fundamentación Teórica, Fundamentación Legal, Hipótesis,
Variables de la Investigación y Definiciones Conceptuales.
El Capítulo III es citado como Metodología, el mismo que se constituye de
los siguientes ítems que se detallan a continuación: Diseño de la
Investigación, Modalidad de la Investigación (Pura o Aplicada), Tipo de
Investigación (Exploratoria, Explicativa o Experimental), Métodos de
Investigación, Población y Muestra, Técnicas e Instrumentos de
Recolección de Datos, Recolección de la Información, Procesamiento y
Análisis y Validación Hipótesis.
El Capítulo IV es señalado como Propuesta Tecnológica, el mismo que se
constituye de los siguientes ítems que se detallan a continuación: Análisis
de Factibilidad, Factibilidad Operacional, Factibilidad Técnica, Factibilidad
Legal, Factibilidad Económica, Etapas de la Metodología, Entregables del
Proyecto, Criterios de Validación de la Propuesta, Criterios de Aceptación
del Producto, Conclusiones y Recomendaciones, Bibliografía y Anexos.
4
CAPITULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ubicación del Problema en un Contexto
La finca de la familia Cabrera ubicada en el cantón Colimes del Balzar
provincia del Guayas, la misma que no cuenta con un sistema de riego
automatizado para el cultivo de sus productos, además de no poseer dicho
sistema por múltiples razones que pueden existir en el entorno, como la
falta de conocimientos, recursos económicos y tecnología que existe para
que los agricultores; puedan gozar del beneficio que tiene este sistema, por
este motivo es que se está proponiendo dicho sistema ya que es muy útil y
beneficioso para la cosecha de todo tipo de productos como por ejemplo:
Frutas, vegetales y plantación.
Los agricultores o campesinos no tienen conocimientos de esta tecnología
del sistema de riego, ya que muchas veces no existe una inducción y ayuda
por parte del gobierno Ecuatoriano o de alguna entidad pública o privada
que pueda ayudar a estas personas a crecer en su profesión de agricultor,
y también por los recursos económicos que en gran mayoría estas
personas no cuentan.
5
GRÁFICO N° 1
UBICACIÓN DE LA FINCA DE LA FAMILIA CABRERA Y SUS
ALREDEDORES
Fuente: Google Maps.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Es por eso que en el presente proyecto se va a realizar un análisis de
factibilidad de un sistema de riego muy productivo y de gran ayuda para
estas personas campesinas que día a día trabajan arduamente por un
producto final en óptimas condiciones para su consumo humano más que
todos en tiempos climáticos como el verano, por norma general y de
conocimiento de ellos el problema es por la falta de lluvia y que la cosecha
no esté lista para ser vendida su tiempo, y a su vez pueda causar
contratiempo al momento de su venta.
6
El proyecto surge a través del problema del cambio climático que existe en
la época de verano y la necesidad de superar la sequía en el área de cultivo,
además poder combatir los intrusos que causa daños en el mismo, por lo
que esta investigación es un aporte para contrarrestar los efectos del
cambio climático, por lo que se requiere la implementación de un sistema
de riego automatizado que sea factible para una buena cosecha, y a su vez
que estas personas que trabajan de la agricultura se sientan satisfechas
por contar con un sistema que les dará muchos beneficios.
En este país existen muchas fincas y zonas agrícolas, las cuales no
cuentan con esta tecnología de sistema de riego tecnológico, el mismo que
está enfocado en el cultivo de invernadero, conformado con sensores y
alimentados con energía receptada desde un panel solar; que les ayudará
ahorrar tiempo y dinero, muchas veces ocasionando un desperdicio
innecesario de líquido vital (agua) y aumento de tarifas en sus planillas de
agua potable y energía eléctrica.
Considerando las normas y el código que se necesita para poder
desarrollar este sistema de riego, que tendrá como finalidad solucionar y
mejorar las cosechas en dicha área de sembrío en donde existen productos
de consumo humano, como son: frutas, hortaliza, vegetales. Siendo
favorecida la población y también personas que adquieren sus productos,
sabrán que están haciendo una buena inversión al momento de adquirir un
producto en óptimas condiciones para su consumo.
7
Situación Conflicto. Nudos Críticos
En la actualidad la finca de la familia Cabrera genera las cosechas y los
cultivos de ventas, además que no cuentan con una buena administración
y un control de calidad de sus productos al momento de ser cosechados y
listo para ser vendido en los diferentes puntos de ventas.
Además de que no cuenta con una serie de pasos o procesos de los
productos que deben seguir, antes de ser exportados o vendido; por la falta
de implementos que deben tener para su respectiva aprobación final, esto
se debe a la carencia o déficit de conocimiento de las personas encargadas
de la parte del proceso final del producto, y así poder mejorar la calidad de
servicios por parte de los agricultores hacía los consumidores.
Con este análisis de factibilidad realizado cuidadosamente al sistema de
riego propuesto a los agricultores, tiene como propuesta solucionar o
corregir algunas series de inconvenientes que se presentan antes y durante
la elaboración de dicho producto de cosecha, por lo que se plantea con esta
investigación, de este presente proyecto, es la futura implementación de
dicho sistema a nivel local y nacional del mismo.
Causas y Consecuencias del Problema
En la Tabla N° 1 se puede evidenciar las principales causas y
consecuencias que genera esta problemática que existe, para poder
determinar cuál sería la solución a esta situación.
8
TABLA N° 1
CAUSAS Y CONSECUENCIAS
CAUSAS CONSECUENCIAS
La falta de agua lluvia en la
época de verano.
Ocasiona la resequedad de la
tierra y a su vez la perdida de la
plantación.
La ausencia en la regularización
en el entorno del cultivo. La pérdida o deterioro del cultivo.
El déficit de energía eléctrica en
el campo por el motivo de
variaciones de voltaje.
Afectaría a la bomba de agua
debido a presión de agua que se
debería tener, para hacer los
riegos.
La carencia de inversión por
parte del agricultor para la
adquisición de un sistema
tecnológico automatizado de
riego.
El atraso tecnológico en el área
agrícola del país.
La falta de conocimiento sobre la
existencia de una tecnología
viable para la producción de los
agricultores.
No se explotan las facilidades
que nos brinda la tecnología en la
actualidad.
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Delimitación del Problema
Este presente proyecto de titulación tiene como propósito realizar un
análisis de factibilidad para la automatización de un sistema de riego para
9
la Finca Cabrera, situado en el cantón Colimes provincia del Guayas, el
mismo que está enfocado en el campo agrícola, con la finalidad de que se
pueda llevar a la implementación para poder mejorar el sistema de riego
que actualmente utilizan.
TABLA N° 2
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Campo Producción Agrícola.
Área Tecnológica.
Aspecto Informático.
Tema
Análisis de factibilidad de un sistema de riego,
enfocado a cultivo invernadero conformado con
sensores y alimentados con energía receptada desde
un panel solar en la Finca de la familia Cabrera,
situado en el cantón Colimes provincia del Guayas.
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En la Tabla N° 2 se puede evidenciar detalladamente el campo, el área, el
aspecto y el tema con respecto a la delimitación del problema del presente
proyecto de titulación.
10
Formulación del Problema
¿Cómo intervienen los dispositivos tecnológicos para la irrigación o
medición de temperatura en el área de agricultura en el cantón Colimes en
la parroquia San Juan de la provincia del Guayas en el periodo 2017 –
2018?
Evaluación del Problema
Delimitado: Este presente proyecto de titulación tiene como propósito
realizar un análisis de factibilidad para la automatización de un sistema de
riego para en la Finca Cabrera, situado en el cantón Colimes provincia del
Guayas, el mismo que está enfocado en el campo agrícola, con la finalidad
de que se pueda llevar a la implementación para poder mejorar el sistema
de riego que actualmente utilizan.
Claro: Este estudio no presenta redundancia o ambigüedad en la
gramática, se caracteriza por su veracidad y asentamiento en su informe
definidos en la redacción, la localidad que se favorecerá en el análisis de
factibilidad en el área de cultivo son los hortelanos y agricultores, el
proyecto es de fácil compresión ya que se detalla de manera exacta y
sencilla la estructuración de la investigación, dando pie a una siguiente fase
donde se realizará mejoras de este estudio.
Evidente: Este trabajo de titulación se realiza por los cambios climáticos y
la falta de lluvia en la estación de verano que se está dando en esta
11
localidad ya antes mencionada, dando paso a un prototipo para refrenar
estos sucesos y mejorar su producción al agricultor o hortelano.
Original: Este trabajo de exploración se ha dado por los problemas que se
han redactado en esta investigación, dando paso a la innovación y el uso
de nuevas tecnologías para brindar un aporte y reducir los efectos que
ocasiona el cambio climático en dicho sector y a su vez disminuir el uso
excesivo del agua con la finalidad a dar pasos a futuras investigaciones.
Relevante: Este proyecto permite mantener un control ambiental en la
superficie del huerto, mejorando la calidad del producto, reduciendo
pérdidas del cultivo o daño por intrusos o animales.
Factible: El prototipo es posible por la existencia de los diferentes
componentes necesarios para llevar a cabo la presente propuesta de
elaborar un modelo de un sistema de riego tecnológico automatizado,
siendo beneficio con respecto al costo de los equipos a utilizar y la
implementación, ahorrando excesivo gasto personal y de maquinaria.
Alcances del Problema
El desarrollo del presente proyecto, permitirá conocer nuevas tecnologías
de innovación en el campo agrícola, que optimizará el sector y utilizará la
automatización y el control de un sistema de riego y proceso de irrigación.
12
Informar a los hortelanos y/o agricultores de la finca de la familia Cabrera y
sus alrededores, la misma que se encuentran ubicada en el cantón Colimes
provincia del Guayas; para dar a conocer sobre las tecnologías que se
desarrolla en la actualidad mostrando el dispositivo Raspberry Pi 3 y sus
componentes por medio de un prototipo, con el fin de mostrar sus funciones
y bondades que cumple el sistema, además dar una inducción del sistema
y sus propiedades, con la finalidad de promover el uso del sistema en la
agricultura y hortelano.
Se hará un estudio para evaluar las condiciones climatológicas, donde está
ubicado el huerto de la finca de la familia Cabrera y sus alrededores,
pertenecientes al cantón Colimes provincia del Guayas, dando el detalle de
las temperaturas y las humedades, donde el hortelano o agricultor visualice
el rango de la temperatura que se encuentra sembrado su huerto o cultivo;
dando como resultado el control óptimo del huerto.
El prototipo llevará una interfaz desarrollada en una página web donde se
visualizará las condiciones que se encuentra la superficie del huerto como
son: Temperatura y humedad, registro de tiempos de riegos, registro de
individuos no autorizados en área del huerto, niveles de voltajes dado por
el panel solar, además se llevará una base de datos con los registros antes
mencionados para su respectiva visualización en la página.
Se realizará una inducción a los agricultores y dueños de la finca de la
familia Cabrera y de sus alrededores sobre la propuesta planteada, la
misma que se desarrollará a través de una reunión con los beneficiarios del
mismo, con el objetivo de que conozcan cómo funciona este sistema de
riego tecnológico para su futura implementación.
13
El diseño de este prototipo de análisis de factibilidad de un sistema de riego,
está dirigido para la zona agrícola del cantón Colimes provincia del Guayas
en la finca de la familia Cabrera donde se demostrará que tan factible es
poder diseñar este sistema para sus productos o cosechas, a través de una
introducción, tríptico y la visualización del diseño del sistema propuesto,
con loa finalidad de demostrarle el correcto funcionamiento del mismo a los
beneficiarios.
La propuesta final es presentar un prototipo de sistema de riego, además
de evidenciar la temperatura ambiental en la que se encuentran los cultivos,
la humedad en que posee el invernadero, para que el sistema de riego
propuesto pueda activarse automáticamente, y así procederá a realizar el
riego de los cultivos de acuerdo a las cantidades permitidas de agua sin
ocasionar desperdicios de líquido vital para los cultivos.
El propósito final de este proyecto de titulación, es también poder visualizar
los resultados a considerar al momento de los riegos, y tener en cuenta
también algunos de los factores como son: Las frecuencias de riego de los
cultivos, volumen a considerar del líquido vital (agua) al momento de
aplicarse (sin exceso de desperdicios), tiempos y horas del día que se
realizarán los riegos esto de acuerdo al gusto del agricultor o campesino, y
también formas de aplicación en los terrenos dificultosos del sembrío, entre
otros.
El propósito del presente proyecto de titulación es también establecer y
analizar la importancia de los riegos en los sembríos para que puedan
obtener mejoras en los cultivos teniendo como beneficiarios la población y
los campesinos, y que a su vez puedan tener sus cosechas muy bien
14
regadas en el tiempo preciso ya que muchas veces suelen tener
contratiempos al momento de regar los cultivos.
El presente proyecto de sistema de riego es evitar el uso de mangueras o
cualquier otro tipo de maneras que tienen los campesinos para hacer los
riego a sus cultivos, que no es recomendable para los riegos de
invernaderos, ya que utilizar ese mecanismo de sistema manual no es muy
útil para las personas encargadas de esa actividad, debido a que ocupan
demasiado recurso en cuanto al tiempo para la misma, para poder obtener
resultados óptimos, para que el agua sea repartida equitativamente a los
sembríos.
La finca de la familia Cabrera cada que realizan los riegos tienen que utilizar
mangueras para el mismo, por lo que tienen en cuenta los tipos de
mangueras que utilizan para el riego, además de que no tienen la total
flexibilidad que debe tener para poder realizar dicha actividad, por lo que a
veces se interrumpen el paso del agua y también dificultan la maniobra o
inestabilidad de los campesinos.
Este sistema de riego en invernaderos va tener como ventaja de poder
ahorrar lo que antes era, grandes desperdicios de agua manteniendo una
adecuada humedad óptima que necesitan los cultivos, sin provocar o crear
charcos que se puedan generar, dañando la plantación ni tampoco las
obstrucciones que puede generar el agua.
Al crear este prototipo de sistema de riego de invernadero ubicado en
Cantón Balzar, finca de la familia Cabrera va obtener excelentes resultados
15
en sus cultivos y en sus productos este sistema se visualizará como una
inversión productiva, con la que se va a tener unas mejoras en las
cosechas, ahorro de agua, tiempo y dinero, además evitará tener gastos
elevados de planillas de energía eléctrica y agua, por lo cual este prototipo
contará con sensores de movimientos para todo tipo de intruso que pueda
existir en los cultivos y un panel solar para su funcionamiento en el
momento de no contar con energía eléctrica.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Objetivo General
Desarrollar un análisis de factibilidad y resultados del comportamiento de
un prototipo técnico, que consista en el desempeño automatizado de un
sistema de riego con sensores, dando detalle del proceso de irrigación en
una plantación de invernadero.
Objetivos Específicos
1) Analizar el tipo de sistema de riego que utilizan en la finca de la
familia Cabrera y sus alrededores, mediante una visita técnica
realizada a dicho sector, para la determinación del mecanismo
apropiado de riego.
2) Mejorar las técnicas positivas en el entorno ambiental del cultivo
de la finca de la familia Cabrera y sus alrededores, mediante la
16
reunión sostenida con los beneficiarios del mismo, para brindarle
una excelente nutrición a los cultivos.
3) Establecer las estrategias de protección de intrusos en el área de
cultivo, mediante el método de observación directa realizado en
el sector ya antes mencionado, para tener un control de
seguridad de la parcela o sembríos.
4) Plantear una futura implementación de un sistema de riego
tecnológico para la finca de la familia Cabrera y sus alrededores,
mediante la utilización de nuevos equipos tecnológicos, para
desarrollar un prototipo del sistema ya planteado, además de
resolver la problemática evidenciada con anterioridad.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
En la actualidad se está dando muchas variaciones al nivel climatológico y
esto conduce a altas temperatura y fríos extremos, esto es perjudicial al ser
humano y también al ecosistema, por este motivo se enfoca el presente
proyecto en el sector del hortelano, donde sufre mucho por estos cambios
dado que en la estación de verano arrastra la insuficiencia de lluvia y
perdida del cultivo, la familia Cabrera será beneficiada sobre este proyecto
y con este prototipo a desarrollarse se frenará estos síntomas.
La mayoría de huertos no llevan un control ambiental ni un equipo que
evalué la superficie de su siembra, estas condiciones acarrean a la mala
nutrición de sus huertos, también el exceso de sol conlleva a la quema de
la planta, estos escenario contiene un incremento en los costos
operacionales y la escasez del producto cosechado que esto lleva a no
entregar el producto a su clientes, con estas novedades se realizará un
17
proyecto de titulación que servirá para aquellos hortelanos que se sacrifican
a tener un cultivo propicio para su consumo o para la sustentación de su
familia con la finalidad de comercializar el producto.
Por tanto se llevará a cabo una investigación enfocada al bienestar del
hortelano y sus necesidades para que su esfuerzo y trato de la planta sea
optimo, dando confianza al hortelano al desarrollo de su proyectos y el
avance de sus cultivos, mejorando la calidad del producto, con el objetivo
de que el hortelano puede extender sus capacidades comerciales y lleve
su productos a diversos sitios de la comuna, esto generara ganancia y a
una futura cartera de productos a sembrar.
Esto tendrá una transcendencia a los agricultores que llevan una empresa
y tienen metodologías más formalizadas y quieren dar un avance al proceso
de su siembra, mezclando al personal encargado del trato del cultivo y la
tecnología, que se practicará en este proyecto de titulación, esto dará
información sistematizada y detallada; para mejorar el proceso del cultivo y
la familiarización del sistema con su operadores, dando mayor rapidez en
la madurez del cultivo, evaluando con mayor eficacia el entorno de la
superficie del cultivo y teniendo ganancia exponenciales al inversionista o
agricultor.
Sabemos que el presente proyecto no solamente está enfocado a
pequeños hortelanos sino a grandes empresa que se dedican a un stock
grande de productos cosechados, donde la calidad es alta por sus
exigencia de comercialización, tiempo de cultivo muy ajustados y los
factores que llevan a que todo esté en excelentes condiciones donde se
regula el ambiente del huerto y la supervisión del entornos de manera
18
rustico, dando un método más sistemático a la empresa, encaminando a la
tecnología al área de la agronomía y a las prácticas de siembra, donde en
dicha área no se da uso al conjunto de técnicas sistemática por su falta de
enfoque y desconocimiento del mismo orientando a que se haga más
practicas tecnológicas y abriendo un campo nuevo donde el orientación
comercial de esta tecnología sea para la agricultura y hortelano.
19
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
El presente proyecto de titulación posee un marco teórico el mismo que
tiene como objetivo principal el dar un esquema lógico, bien estructurado el
mismo que está conformado por conceptos, cuadros sinópticos, mapas
conceptuales, diagramas entre otros con la finalidad de fundamentar el
presente proyecto con bases teóricas.
La indagación sobre el tema “Análisis de factibilidad de un sistema de riego,
enfocado a cultivo de invernadero, conformado con sensores y alimentados
con energía receptada desde un panel solar en la Finca de la familia
Cabrera, situado en el cantón Colimes provincia del Guayas” para realizar
el marco teórico se llevó a cabo un exhaustivo análisis sobre las teorías,
investigaciones o los antecedentes referentes al tema, para obtener como
resultado definiciones más claras sobre los términos relacionados al
proyecto para para poder entender el tema.
La base teórica de este proyecto está constituida en bases a referencias
bibliográficas ya sea de revistas, textos, artículos entre otros con el fin de
que se sustente la investigación del tema antes expuesto para poder
corroborar los ideales del proyecto para poder impulsar el conocimiento de
los investigadores en esta área de la agricultura.
20
Antecedentes del Estudio
Inspeccionando los registros que se encuentran en la biblioteca de la
Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones e Ingeniería en
Sistemas Computacionales, la misma que pertenece a la facultad de
Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, no se ha
podido constatar ningún tema igual al expuesto: Análisis de factibilidad de
un sistema de riego, enfocado a cultivo de invernadero, conformado con
sensores y alimentados con energía receptada desde un panel solar en la
Finca de la familia Cabrera, situado en el cantón Colimes provincia del
Guayas.
Por lo tanto se puede considerar que hasta la presente fecha, no existe
ningún antecedente de estudio relacionado con la variable independiente y
dependiente del presente proyecto de titulación, es decir que es de manera
relevante, por lo que esta área de la agricultura no ha sido tomada en
cuenta para impulsarla mediante la tecnología, debido a esto se ha
enfocado al sistema de riego utilizando como energía receptada un panel
solar.
Es por esa razón se decidió llevar a cabo este proyecto de titulación, el
mismo que será novedoso y atractivo; el mismo que será de mucha ayuda
para las personas que se dedican a este tipo de trabajo como es el área de
la agricultura, además de ser los beneficiarios al momento de poder
implementar este tipo de tecnología a sus cultivos de invernaderos y que
puedan obtener óptimos resultados en el momento que cosechen sus
productos, ahorrando tiempo y dinero con la utilización de esta iniciativa
agrícola.
21
Fundamentación Teórica
Sistemas de Riego
Concepto
La función principal de un sistema de riego es proporcionar agua para
satisfacer las necesidades del agricultor, hay diferentes tipos de sistema de
riego, con la finalidad de incrementar la producción del agricultor, el mismo
que está formado por componentes, dando mejoras en lo posible la
aplicación de agua en terrenos áridos.
(Montero, 2000)
El riego es una práctica cultural que requiere optimizar en lo posible la eficiencia en la aplicación de agua, entendiendo como tal la fracción del agua aplicada que es utilizada para satisfacer las necesidades del cultivo y las de lavado. (Pág. 10)
El agua es un líquido vital fundamental de los seres vivos, el mismo que se
presente en muchas condiciones del medio ambiente como por ejemplo:
Atmósfera, plantas, cordillera y mar. Es decir que es un factor dinámico e
indispensable para todos los seres vivos que habitan en el planeta, pero a
medida que va transcurriendo el tiempo se ha ido restringiendo dicho
líquido, debido al gran avance de la tecnología la demanda de este bien ha
aumentado con el pasar de los años.
22
Características
de
Sistema de
Riego
Características
CUADRO SINÓPTICO N° 1
CARACTERÍSTICAS DE SISTEMA DE RIEGO
Fuente: Adaptación del libro: (Ruiz & Molina, 2010) Pág. 22 y 23
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En el Cuadro Sinóptico N° 1 se evidencia las principales características
que conforman un sistema de riego, en el cual detallaremos a continuación
cada una de ellas.
Robustez de los elementos que se van
a instalar.
Seguridad de los sistemas de
comunicación y procesos de
funcionamiento del sistema.
Antivandalismo.
Autonomía.
Mantenimiento sencillo y económico.
Escalabilidad.
Uso de estándares comerciales.
23
Robustez de los Elementos que se van a Instalar.- Se refiere al
canal primordial de la creación del sistema es hostil con los
principales dispositivos ya sean dispositivos electrónicos, radios,
cables de comunicaciones y demás.
Seguridad de los Sistemas de Comunicación y Procesos de
Funcionamiento del Sistema.- Los controles de riego abarcan una
gran gama de áreas, donde existe una cantidad muy elevada de
consumidores. Es muy importante que los fallos de funcionalidad de
los dispositivos que se puedan generan no vallan a interrumpir la
totalidad de la red del riego.
Antivandalismo.- Los aparatos que se instalan en los campos no
muchas veces cuentan con una vigilancia, los que muchas veces
pueden o están expuesto a todo tipo de robo o acciones vandálicas.
Autonomía. Es muy necesario poder dotar el sistema de control de
los elementos con alimentación autónoma.
Mantenimiento Sencillo y Económico.- El operario de la finca que
están apoderados de los manejos del sistema de riego, los mismos
que tienen que realizar las tareas de mantenimiento que vayan a
garantizar la estabilidad de las operaciones de elementos del control
del sistema de riego y no depender de ninguna empresa o
asociación.
Escalabilidad.- Es muy importante permitir el crecimiento o
adaptación del control instalado en las que se realizan en la red
hidráulica.
Uso de Estándares Comerciales.- Proporcionan el reemplazo por
avería de vida útil de elementos existente en los servicios y alcance
de la comunidad usuario de las instalaciones.
24
Tipos de Riego
MAPA CONCEPTUAL N° 1
TIPOS DE RIEGO
Fuente: Adaptación del libro: (Hiernaux, Bengochea, & Garzón,
Técnicas y Métodos Ecológicos de Equilibrio entre Parásitos,
Patógenos y Cultivos, 2014) Pág. 24, 25
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En el Mapa Conceptual N° 1 se puede evidenciar los principales tipos de
riego que existen actualmente, por lo que según la investigación llevada a
cabo se va a demostrar a continuación los siguientes dos tipos más
implementados en la actualidad.
TIPOS DE RIEGO
Riego de
Inundación
Riego por
Aspersión
Riego por
Surco
Evita el
desperdicio del
agua
En forma de
lluvia artificial
Formados entre
las hileras del
cultivo
Riego por
Goteo
Distribución de
gotas de agua
para
humedecer el
área
25
Riego por Goteo
El riego por goteo como su mismo nombre lo indica es donde el agua se va
distribuyendo gota por gota, hacia las parcelas del cultivo de invernadero,
además este tipo es también denominado riego localizado; ya que este
sistema va humedeciendo el fragmento del suelo, con la finalidad que los
cultivos tengan un excelente progreso durante la etapa de irrigación, es
decir que el riego se lleva a cabo 2 veces por día, dependiendo de la clase
y necesidades de la superficie del terreno y cultivo.
(Hiernaux, Bengochea, & Garzón, Técnicas y Métodos Ecológicos de
Equilibrio entre Parásitos, Patógenos y Cultivos, 2014)
En agricultura ecológica se emplea bastante la manguera exudante, que consiste en una manguera llena de poros que permiten que el agua salga a lo largo de toda su superficie y en toda su longitud, produciendo una gran marcha continua de humedad.
De la misma manera a un sistema de riego se le pueden agregar nutrientes
unido con el líquido vital (agua) para realizar la actividad; además este
método es denominado fertiriego, la misma que está completamente ligada
en los cultivos de invernadero, donde habrá una mayor concentración
racional de los nutrientes, con el objetivo de mejorar la producción.
Componentes que se Utilizan en un Sistema de Riego por Goteo
Para realizar una instalación de riego por goteo se debe de tener que como
mínimo los siguientes componentes que se detallar a continuación en el
Cuadro Conceptual N° 2:
26
MAPA CONCEPTUAL N° 2
COMPONENTES PARA UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO
Fuente: Adaptación del libro: (Pinto, 2016) Pág. 102, 103
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
A continuación mencionaremos los componentes del sistema de riego con
su definición e importancia de cada uno de ellos.
Fuente de Energía: Para su actividad este método de riego por
goteo es obligatorio tener una fuente de energía, que pueda
estimular el tráfico o movimiento del líquido vital.
Cabezal de Control: El cabezal consta de una infraestructura que
mida el fluido vital, purificar y tratar el agua, donde se pueda controlar
período de ejecución y evitar flujo opuesto del agua.
COMPONENTES DE
UN SISTEMA DE
RIEGO POR GOTEO
Fuente de
Energia
Goteros
Cabezal de
Control
Red de
Tuberia
Dispositivos
de Control Emisores
27
Red de Tubería: Son los conductos que distribuye el líquido vital
hacia el cabezal de riego sobre la superficie donde se va a
desempeñar el riego, esta actividad es denominada unidades de
riego.
Goteros: Este componente es los dispositivos que poseen caudales
mínimos a 16 L/h. ya que el fluido vital sale gota a gota.
Emisores: Es el posterior eslabón donde dominan o controlan el
escape del líquido vital (agua).
Dispositivos de Control: Son los que intervienen desde la apertura
de electroválvulas con la unión de la bomba hasta la intervención de
la inyección de fertilizantes.
Ventajas y Desventajas
TABLA N° 3
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO
VENTAJAS DESVENTAJAS
Reducción de la evaporación del
suelo desnudo. Riego de obstrucciones.
Reducción de la escorrentía y la
percolación profunda.
Coste de extender y recoger los
ramales en goteo superficial.
Reducción de las pérdidas por
efecto del viento en comparación
con el riego por aspersión y los
pívots.
Dificultad de realizar las labores
si no se recogen los ramales
28
VENTAJAS DESVENTAJAS
Menores requerimiento de
presión.
La profundidad de las labores
debe ser reducida y adaptada a
la de los ramales en sistemas
enterrados.
Mejora la gestión de los
fertilizantes.
Posibles problemas de nacencia
con goteo enterrado.
Mayor eficiencia en la aplicación
de fertilizantes (menor
lixiviación).
Menor vida útil de las tuberías
superficiales.
Reducción de los tratamientos
fitosanitarios.
No lavado de las plantas.
Mayores riegos de plagas.
Fuente: Adaptación de libro: (Gordillo & García, 2015) Pág. 140
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En la Tabla N° 3 se detallaron las principales ventajas y desventajas que
tienen un Sistema de riego por goteo, las mismas que debemos de tener
en consideración para llevar a cabo dicha implementación de este método.
Riego por Aspersión
Este sistema o método de riego por aspersión es de forma o parecido a
lluvia, es de forma intenso y uniforme encima de la parcela, con la finalidad
de que el líquido vital (agua) se pueda transportar el fluido a cada punto del
cultivo, tanto este sistema como el de goteo tienen equipos electrónicos
29
que controlan la descarga con la presión correcta que necesita el cultivo
para su correcta alimentación.
(Hiernaux, Bengochea, & Garzón, Técnicas y Métodos Ecológicos de
Equilibrio entre Parásitos, Patógenos y Cultivos, 2014)
El agua es aplicada al cultivo en forma de gotas que proyectan los aspersores a una porción de tierra circundante. Se trata de un sistema de riego que desde el punto de vista fitosanitario tiene la desventaja de incrementar las posibilidades de desarrollo de enfermedades, ya que aumenta el grado de humedad foliar.
Para este sistema es muy importante crear una malla de repartimiento o
distribución con la finalidad de que permita que el agua alcance a todos los
cultivos, además de que llegue con una suficientemente fuerza, sin dejar
de mencionar el uso del dispositivo que se llama aspersor o difusor. El
líquido vital surge de los aspersores impulsando el agua con una gran
presión por medio de una red de tuberías con una amplitud y complicación,
estas dependen de la configuración y de la dimensión de los terrenos del
cultivo que se va a regar, la finalidad de dicho sistema de riego por
aspersión es que llegue y moje toda el área del suelo, de manera más
equilibrada, para que los cultivos tengan el riego suficiente y necesario para
que pueda ser cosechado por los agricultores.
Componentes que se Utilizan en un Sistema de Riego por Aspersión
En el Mapa Conceptual N° 3 se va a resumir los componentes que se
necesita tener en consideración en un sistema de riego por aspersión, los
mismos que se detallan después del mapa ya antes mencionado.
30
MAPA CONCEPTUAL N° 3
COMPONENTES PARA UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN
Fuente: Adaptación de libro: (Oblaré, Instalaciones, su
Acondicionamiento, Limpieza y Desinfección, 2013) Pág. 165
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Los componentes de un sistema por aspersión son los siguientes:
Equipo de Presión: Son aquellos equipos de presión que se
encargan de suministrar el líquido vital (agua) a presión.
Dispositivos de Aspersión: Estos dispositivos son los encargados
de distribuir o fluir el agua en manera de lluvia.
Ramales: También es llamado porta-aspersores, estos se hallan
acoplados en los aspersores.
COMPONENTES DE
UN SISTEMA DE
RIEGO POR
ASPERSIÓN
Equipo de
Presión
Principales
Ramales Dispositivos
de Aspersión
Red de
Tuberías
Secundarias
31
Red de Tubería: Estas se clasifican en dos grandes grupos que son:
Red de Tubería Principales: Estas se encargaran de fluir el
agua hacia los hidratantes de las parcelas.
Red de Tubería Secundarias: Estas son también llamadas
porta-ramales, estas son las que se encargan de compartir el
líquido vital (agua) de riego por todo el cultivo.
Ventajas y Desventajas
TABLA N° 4
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL SISTEMA DE RIEGO POR
ASPERSIÓN
VENTAJAS DESVENTAJAS
Ahorro en mano de obra. Daños a las hojas y a las flores.
Adaptación del terreno. Elevada inversión.
Mayor eficiencia de riego frente a
los riegos por superficie.
El viento dificulta el reparto
uniforme del agua.
Útil para gran variedad de suelos,
ya que permite riegos frecuentes
y pocos abundantes en superficie
poco permeable.
Aumentos de enfermedades
(principalmente de fúngicas)
debido al incremento de
humedad en las plantas.
Mayor posibilidad de mecanizar
cultivos frente a los riegos pos
superficie.
El posible efecto de la aspersión
sobre las plagas y
enfermedades.
Fuente: Adaptación de libro: (Oblaré, Instalaciones, su
Acondicionamiento, Limpieza y Desinfección, 2013) Pág. 165
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
32
En la Tabla N° 4 se evidenciaron las principales y cada una de las ventajas
y desventajas que existe en el sistema de riego por aspersión, la misma
que debemos de tener en consideración cada vez, al momento de llevar a
cabo dicha implementación.
Sensores
Los sensores son componentes que emiten señales analógico o digitales
hacia la entrada de un equipo servidor o nodo domótico, son más vista o
encontrada en las áreas tecnológica donde los resultados son similares a
las percepciones humanas, puede ser algo tan sencillo como presionar un
botón o interruptor hasta los más complicado en detectar cambios
ambientales o físicas, como: Humedad, temperatura, humo, movimiento,
entre otros.
(Martín, 2011) “Los sensores imitan la capacidad de percepciones de los
seres humanos, por ellos es cada vez más usual encontrarlos incorporados
a cualquier área tecnológico.”
Esto permite interactuar con el ambiente y de esta forma nos facilita
información, con esto podemos procesarlas y mandar órdenes para activar
procesos, la fabricación de estos sensores está enfocado a las industrias,
fábricas, casas, agricultura entre otros, además con estos equipos permiten
tomar con exactitud y rapidez decisiones de cambios que haya en el
entorno que nos rodea.
33
Características
Generales de
los Sensores
Características Generales de los Sensores
CUADRO SINÓPTICO N° 2
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SENSORES
Fuente: Adaptación del libro: (Serna, Ros, & Rico, Guía Práctica de
Sensores, 2010) Pág. 6
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Rapidez en la respuesta.
Situación donde va a ser utilizados.
Radio de acción.
Tensiones de alimentación.
Calidad/Precio.
Confiabilidad en el Funcionamiento.
Posible Interferencia por Agente
Externos.
Resistencia a la acción de Agentes
Externos.
Rango máximo de Temperatura de
funcionamiento.
34
Características
de Calidad de
los Sensores
Características de Calidad de los Sensores
CUADRO SINÓPTICO N° 3
CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DE LOS SENSORES
Fuente: Adaptación del Libro: (Serna, Ros, & Rico, Guía Práctica de
Sensores, 2010) Pág. 7
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Las características técnicas de los sensores que nos da información sobre
la calidad, son los siguientes:
Resolución: Es la baja diferencia del volumen de ingreso que puede
mostrarse a la salida.
Sensibilidad: Es la correlación entre la diferencia de la magnitud de
salida y de entrada del sensor.
Resolución.
Sensibilidad.
Error.
Precisión.
Repetitividad.
35
Señales que
Proporciona
Error: Es la curvatura de los valores dados por el sensor en relación
a la realidad, se mide en porcentaje.
Repetitividad: Es la inexactitud esperado al redundar muchas veces
la misma medida.
Precisión: Es la inexactitud del valor deseado.
Las Clasificaciones de los Sensores.
Señales que Proporciona
CUADRO SINÓPTICO N° 4
SEÑALES QUE PROPORCIONA
Fuente: Adaptación del libro: (Serna, Ros, & Rico, Guía Práctica de
Sensores, 2010) Pág. 4
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Las señales que proporcionan los sensores, son los siguientes:
Analógicos: Es el que provee información a partir de una señal
analógica como: Tensión o corriente, por lo tanto, se pueden adquirir
cantidades de valores entre un Max. y un Min.
Analógicos.
Digitales.
36
Digital: Es el que provee información a través de una señal digital
en el cual se obtienen valores entre “1” o “0”, es decir que son valores
lógicos, como un código de bits.
Naturaleza de Funcionamiento
MAPA CONCEPTUAL N° 4
NATURALEZA DE FUNCIONAMIENTO
Fuente: Adaptación del libro: (Serna, Ros, & Rico , Guía Práctica de
Sensores, 2010) Pág. 4, 5
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Posición: Percibe alteraciones de posición en el entorno donde
está ubicado el Componente.
Fotoeléctricos: Percibe alteraciones de luz en el entorno donde se
posiciona el componente.
Magnéticos: Percibe alteraciones electromagnética que pasan a
través del sensor.
NATURALEZA DE
FUNCIONAMIENTO
Fotoeléctricos
Humedad
Magnéticos Posición
Temperatura Movimiento
Presión Químicos
37
Temperatura: Percibe alteraciones en los niveles de temperatura en
el entorno que lo rodea, es decir donde se posiciona el componente.
Humedad: Percibe alteraciones en los niveles de humedad en el
entorno que lo rodea, donde se posiciona el sensor.
Presión: Percibe cambio de presión por lo que es sometido el
dispositivo.
Movimiento: Experimenta alteraciones de movimiento en el entorno
donde se posiciona el componente.
Químico: Percibe alteraciones químicas que inciden sobre el
sensor.
Elementos de Fabricación
MAPA CONCEPTUAL N° 5
ELEMENTOS DE FABRICACIÓN
Fuente: Adaptación del libro: (Serna, Ros, & Rico, Guía Práctica de
Sensores, 2010) Pág. 5
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ELEMENTOS DE
FABRICACIÓN
Resistivo
Semiconductores
Inductivos Capacitivos
Mecánico Piezoeléctricos
38
Mecánico: La elaboración son elementos mecánicos donde su
función es de abrir o cerrar.
Resistivo: Su elaboración son de elementos resistivos.
Capacitivo: Su elaboración es de elementos condensadores.
Inductivos: Su elaboración es de elementos de bobinas
Piezoeléctricos: Su elaboración son de elementos pieza de cuarzo.
Semiconductores: Su elaboración son de elementos de
semiconductores.
Sensores de Temperatura y Humedad
Para medir la temperatura y humedad se necesitará un sensor que cumpla
con estos 2 requerimiento, El dht11 es un sensor que tiene la capacidad de
realizar la medición de estas exigencias, además está fabricado con un
sensor capacitivo de humedad y termistor de la familia resistivo, para la
medición y variación de la temperatura, la salida es de manera digital y no
análoga, por lo tanto la entrada debe ser conectada en pines digitales.
(Pardal & Moncho, 2015) “Dht11 que no va a servir para medir tanto la
humedad relativa como la temperatura. Este sensor puede medir la
humedad entre el rango 20% - aprox.95% y la temperatura entre el rango
0°C – 50°C.” Pág. 78
Este sensor es preciso para poder medir estos factores ambientales, son
muy requeridos por las industrias agrícolas y son muy usados en proyectos
donde se requiere dar gestión de ambiente o monitorear los cambios
39
ambientales donde se cosecha los frutos, su costo es accesible por eso son
preferible para proyectos universitarios.
Especificaciones técnicas del dht11
TABLA N° 5
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL DHT11
ESPECIFICACIÓN RESOLUCIÓN
Parámetro DHT11.
Alimentación >3Vdc
<5Vdc
Señales de Salida Digital
Rango de temperatura De 0° a 50° C
Precisión Temperatura ± 2° C
Resolución Temperatura 0.1°C
Rango de Medida Húmeda De 20% a 90% RH
Precisión de medida
Humedad 4% RH
Resolución Humedad 1% RH
Tiempo de Respuesta 1 Segundo
Fuente: (D-Robotics UK, 2010)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
40
Sensores de Movimiento
Los sensores de movimiento PIR captan radiación infrarroja expuestas por
cuerpos que emana calor, su uso está enfocado en la detección de intruso,
iluminación controlada, sistemas de alarmas y robótica, su alcance para la
detección de movimiento es hasta 7 Metro, este dispositivo tiene la
habilidad de regular o calibrar tiempos y espacio de detección.
(Watkiss, 2016) “Para detectar a alguien en la habitación, se utiliza un
sensor de infrarrojos pasivo (PIR), por lo general se conoce como un sensor
de movimiento PIR. El sensor PIR detecta la radiación infrarroja dada en
forma de calor corporal.” (Pág. 92)
Está fabricado con materiales cristalino que produce carga eléctrica cuando
es expuesto a la radiación infrarroja, cuando cambia la cantidad de
radiación varia el voltaje lo cual es medido por amplificador, el Pir contiene
una pieza llamada fresnel, su función es filtrar lo que enfoca las señales
infrarrojas sobre el elemento del sensor.
Esto implica que cuando hay un cambio en el ambiente y varia las señales
infrarrojas del sensor, cambia rápidamente, activa la salida para indicar que
hay movimiento, este estado permanece por unos segundo permitiendo al
raspberry saber si hubo movimiento, al energizarse el controlador o Pir
requiero un tiempo de espera, para calibrarse y acoplarse con el ambiente
que va censar, la duración de este proceso dura entre 10 a 60 segundo,
para una mejor calibración ningún objeto o persona debe estar cerca del
sensor después de ese lapso de tiempo.
41
Característica
del
PIR
Característica de Pir
El Pir como sensor de movimiento posee de las características principales
e importantes las mismas que se evidencian en el Cuadro Sinóptico N° 5,
para una excelente comprensión.
CUADRO SINÓPTICO N° 5
CARACTERÍSTICA DEL PIR
Fuente: (Punto Flotante S.A., 2017)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Luego debemos considerar sus características técnicas las mismas que se
las va a detallar a continuación en la Tabla Nº 6, con sus respectivas
especificaciones y resolución para una mejor comprensión del equipo.
Sensibilidad y tiempo de retención
ajustable.
Sensor infrarrojo.
Distancia de detección 3 a 7 metros
ajustable.
Fácil y ligero para su montaje.
42
TABLA N° 6
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL PIR
ESPECIFICACIÓN RESOLUCIÓN
Parámetro PIR.
Rango de distancia 3 a 7 Metro ajustable
Alimentación >5Vdc
<12Vdc
Angulo de Detección Cono de 110°
Tiempo de Retardo 5 – 300s (ajustable) Rango
(aproximadamente 3Sec – 5Min
Tiempo de bloqueo 2.5S por defecto
Nivel de salida Alto 3.3V / Bajo 0
Temperatura -15° + 70 grados
Trigger
L no se puede repetir trigger / H se
puede repetir disparador
(Predeterminado).
Tiempo de Respuesta 1 Segundo
Fuente: (Punto Flotante S.A., 2017)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Relay
El relé es un dispositivo electromagnético, su función es similar a un
interruptor dando control a dispositivos independientes, esto se realiza con
la ayuda de una bobina y un electroimán integrado en el relé, el relé puede
43
ser controlado por un microcontrolador, ya sea arduino, Raspberry, por los
puertos digitales que se manejan.
(K. Dennis, 2013) “Un relé es un tipo de interruptor controlado por un
electroimán. Nos permite utilizar una pequeña cantidad de energía para
controlar una cantidad mucho más grande, por ejemplo usando una fuente
de alimentación de 9V para cambiar la energía de la pared 220V.”
Este sensor es muy usado en proyectos pequeños, donde se requiere
controlar algún componente independiente como: foco, electrodomésticos,
motores, lámparas, en sus diversas funciones que tienen los relés y sus
costos muy bajo, son los preferidos para proyectos escolares y prototipos
universitarios.
TABLA N° 7
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL RELAY
ESPECIFICACIÓN RESOLUCIÓN
Parámetro Relé 1 canal 5V
Número de Canales 1 Canal
Puerto de conexión: Digital
Voltaje de Entrada 5 V
Voltaje de Control 3 - 3.3 V
Voltaje de salida 250 VCA o 30 VDC
Corriente de Salida 10 A
44
TERMINALES RESOLUCION
VCC Voltaje de entrada de 5V
IN Voltaje de entrada de 3.3V
GND Tierra común del circuito
Fuente: Adaptación de la Página Web: (Zuffli, 2017)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Bomba de Agua
Es una bomba electromagnética, su función es succionar agua y distribuirla
en un área determinada, el modelo de esta bomba tiene como objetivo
principal es distribuir agua a los huertos.
TABLA N° 8
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA BOMBA
ESPECIFICACIÓN RESOLUCIÓN
Parámetro Bomba
Qmax: Litro por Hora (L/H) 450 – 1000 L/H
Hmax: Máxima altura en cm 100 – 500 Cm
Voltaje de entrada 6 – 12 V
Potencia de salida 16.8 W
Temperatura 20° – 100° grados
45
ESPECIFICACIÓN RESOLUCIÓN
Vida 20000 Horas
Liquido Agua, Agua subterránea y
Agua de mar
Ruido de trabajo Menos 35 DB (Distancia 20 cm.)
Motor Motor de escobilla.
Modo de uso Sumergible / tierra
Fuente: Adaptación de la Página Web: (Jovtop, 2017)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Controlador de Cargador Solar
Este controlador solar de carga, tiene seis protecciones que son: sobre
carga, blindaje de sobre descarga, blindaje de corto circuito, protección de
polaridad reversa, usado en casas donde son más comunes en verlo ya
que puede alimentar iluminaciones internas y externas, además este
dispositivo puede soportar frio, humedad y calor.
(made-in-china.com, 2010) “Este regulador solar de la carga de PWM tiene
seis protecciones, que son protección de sobrecarga, protección de la
sobredescarga, protección del cortocircuito, protección reversa de la
conexión de la polaridad, trueno y protección de la iluminación y protección
reversa de la descarga.”
46
TABLA N° 9
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL CARGADOR SOLAR
ESPECIFICACIÓN RESOLUCIÓN
Modelo ST-G1210
Energía de carga clasificada 120W
Corriente nominal de carga 10A
Tensión de la batería 12V/24V
Tensión de carga 13.6V/27.2V
Tensión de carga del
flotador 13.8V/27.6V
Modo de control Carga Modulación de ancho
de pulso PWM
Fuente: Adaptación de Página Web: (made-in-china.com, 2010)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Características Generales del Controlador Solar
En el Cuadro Sinóptico Nº 6 se van a detallar las principales características
de un controlador solar, las mismas que son importantes en el momento de
poder seleccionar ese tipo de dispositivos.
47
Características
Generales de
los Sensores
CUADRO SINÓPTICO N° 6
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CONTROLADOR SOLAR
Fuente: Adaptación de Página Web: (made-in-china.com, 2010)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Raspberry
El comienzo de Raspberry pi fue el 2006, está basado en el
microcontrolador atmel Atmega644, su enfoque era para el aprendizaje de
los niños en el ámbito informático animándolos aprender e interactuar con
un controlador pequeño, en el 2011 se desarrollaron 50 tableros de la
versión alfa, su tamaño era un poco más grande que las versiones actuales.
Control de MCU con alta rapidez y alta
utilidad.
PWM modo de carga.
Puede medir la carga de la batería y
visualizar en su pantalla.
La carga para, cuando la batería
alcanzo la máxima carga, HVD se
puede fijar.
La descarga para, cuando la batería
alcanza su mínima carga, LVD se
puede configurar.
Puede funcionar en industria en lugares
húmedos, frio, calor.
48
(Harrington, 2015) “Any new goes through many iterations before mass
production. In the case of the raspberry pi, it all began in 2006 when several
concept versions of the raspberry pi based on the atmel 8-bit ATmega664
were developed.” (Pág. 7)
Tiene un poderoso Sistema Broadcom bcm2835 en un chip, este chip se lo
ve comúnmente en los teléfonos inteligentes de la actualidad, el Raspberry
tiene casi un rendimiento equivalente a una Pentium 2, su diferencia es
mínima ya que el Raspberry ejecuta 700 Mhz. comparado a 300 Mhz., su
rendimiento gráfico se aproxima a la Xbox que fue lanzado en el 2011.
TABLA N° 10
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL RASPBERRY
PARÁMETRO PI A PI B PI B+ PI 2 B PI 3
CPU BCM2835
700MHZ
BCM2836
900 MHZ
BCM2837
1.2GHZ
RAM 256
MB
512
MB
512
MB 1 GB 1GB
Puerto Usb 1 2 4 4 4
Ethernet
Ports 0 1 1 1
1 + WIFI
Y BLUT
Precio $25 $35 $35 $35 $35
Disponible
desde
Feb
2012
Feb
2012
Jul
2014 2014 2016
Fuente: Adaptación del libro: (Harrington, 2015) (Pág. 3, 4)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
49
En la Tabla N° 10 se evidenció las principales características técnicas del
Raspberry las mismas que tiene el presente proyecto de titulación que se
está proponiendo para su futura implementación, con la finalidad de brindar
un novedoso proyecto para mejorar los sistemas de riego que actualmente
poseen.
Sistema Operativo
Django
Su enfoque es en el diseño y desarrollo de aplicaciones web, Django
elaborado en Python con framework de aplicaciones web el más usado y
estable, elaboración rápida sin ningún tipo de molestia, flexible en el patrón
MVC (Modelo, vista, Control) y se adhiere principio de que no se redunda,
esto hace que una aplicación basada en bases de datos sea eficaz y
escalable.
(Jaiswal & Kumar, 2015) “Django, escrito en Python, es un framework de
aplicaciones web diseñado para construir aplicaciones web complejas
rápidamente sin problemas.” (Pág. 6)
Django proporciona una aplicación afiliada para la gestión de contenidos,
que se incorpora como parte de cualquiera y puede administrar varios
panoramas hechas en Django a partir de una misma instalación. La
aplicaciones administrativas da paso a crear, actualizar y eliminar los
50
Característica
del
Django
objetos de contenidos y lleva un registro sobre todas la acciones que se
realiza sobre cada uno
Característica de Django
CUADRO SINÓPTICO N° 7
CARACTERISTICA DE DJANGO
Fuente: Adaptación del libro: (Jaiswal & Kumar, 2015) (Pág. 6)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Mysql
Es uno de los lenguajes más usados e importante para la creación de una
base de datos relacional, realizar un diseño o programación estructurada,
sus consultas son estandarizadas y su cimiento de programación es el
Bajo acoplamiento.
Patrón MTV (Modelo – Template –
View).
ORM (Mapeador Objeto Relacional).
Diseño de Url’s elegantes.
Sistema de Plantillas.
Internalización.
Servidor de Prueba.
51
lenguaje SQL y soporta su sintaxis, sus funciones son variadas como la
selección, manipulación, creación de datos.
(Cobo, Gómez, Pérez, & Rocha, 2015) “MySQL utiliza el lenguaje SQL
(Structured Query Languaje – Lenguaje de Consulta Estructurado) que es
el lenguaje de consulta más usados y estandarizados para acceder a bases
de datos relacionales.” (Pág. 340)
Mysql hace función de cliente/servidor donde múltiples usuarios pueden
conectarse al mismo tiempo y puede realizar múltiples procesos, además
para poder cumplir la solicitud del usuario el servidor crea subproceso para
el manejo de la base datos, de esta manera supervisa el acceso de muchos
usuarios a los datos de la tabla o base que se maneja, asegurando una
buena gestión con la demanda de los clientes que apunta a esa tabla o B.D.
Característica de Mysql
La principal característica de Mysql es que es un servidor multiusuario, es
decir que se puede tener varios usuarios, por esto se puede evidenciar en
el Cuadro Sinóptico N° 8 las principales características del Mysql obtenidas
por la investigación realizada, por lo que es muy importante tenerlas en
consideración para su pronta utilización para el desarrollo del tema que se
requiera utilizar este sistema de base de datos.
52
Característica
del
MSQL
CUADRO SINÓPTICO N° 8
CARACTERÍSTICA DEL MSQL
Fuente: Adaptación del libro: (Cobo, Gómez, Pérez, & Rocha, 2015)
(Pág. 340)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Raspbian:
Es un sistema formado en Linux y el más usado para el funcionamiento del
raspberry, su código abierto tiene cimientos en debían y se ha
personalizado para un manejo fácil cuyo enfoque son para persona
amateur que quieren realizar proyectos pequeños para el manejos de
componente, sensores o controladores y muy recomendable por ser
diseñado por su uso fácil.
Trabaja como servidor multiusuario y
de subprocesamiento múltiple.
Uno de los gestores de mayor
rendimiento.
Puede manejarse con poco recurso
del equipo.
Soporta gran variedad de sistemas
operativos.
Bajo costo en requerimiento para la
elaboración de una base de datos.
Desarrolla alta velocidad en la
búsqueda de datos.
53
(Harrington, 2015)
“Actualmente, Raspbian es el sistema operativo basado en Linux más popular para la Raspberry PI, Raspbian es un sistema operativo de código abierto basado en Debian, el cual ha sido modificado incluye personalizaciones diseñadas para hacer la Raspberry PI más fácil de usar e incluye muchos paquetes de software diferentes de la caja. (Pág. 10)
Raspbian contiene herramientas de programación llamado IDLE para el
lenguaje de desarrollo como python o scratch, además raspbian contiene
un repositorio variado similar a GNU/Linux donde el cliente puede
descargar diversidades de programas, en el menú de esta distribución la
propiedad ‘raspi-config’ que proporciona la modificación del sistema
operativo sin manipular los archivos del sistema manualmente
MAPA CONCEPTUAL N° 6
COMPONENTES RASPBIAN
Fuente: Adaptación del libro: (Harrington, 2015) (Pág. 11 - 14)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
COMPONENTES
DEL RASPBIAN
The Linux
Kernel
The shell
Daemons The Raspberry
pi bootloader
Shell
utilities
X.org Desktop
Environmet
54
The raspberry pi bootloader: Cuando se enciende el raspberry pi
muchos suceso pasan en segundo plano, bootloader se encarga en
iniciar el hardware en la raspberry pi a un estado conocido y después
de este proceso levanta en estrella el kernel Linux, el bootloader está
programado en la rom del raspberry pi por defecto (no se puede
modificar) y en la microsd, la primera etapa de ejecución se inicia en
la rom, la segunda y tercera etapa se inicia en la microsd, esto se
inicia automáticamente por la primera etapa.
The Linux Kernel: Se encarga en la operación del raspberry pi
como la funcionalidad de los dispositivos conectado o como las
visualizaciones del texto en la pantalla y es la parte más fundamental
del raspberry PI.
Daemons: Es un elemento de software que se ejecuta en bastidores
y proporciona Funciones diferentes al S.O, como ejemplo: Apache
web server, Cron, Planificador de tareas que sirve para que los
programas se ejecuten automáticamente en diferentes lapso de
tiempo.
The Shell: Es una interfaz que permite controlar y supervisar por
medio de comandos mecanografiados, este interfaz es una de las
más poderosa y esencial en Raspberry Pi.
Shell Utilities: Provee más característica que el bash que
proporciona comando básico, desde creación de directorios, copia
de archivos, herramienta de empaquetado.
The x.org graphical server: Después que se haya ejecutado el
shell y daemons, automáticamente se inicia x.org, su función es dar
una plataforma básica además se puede formar una interfaz gráfica
55
de usuario x.org, controla todo, como: responder pulsaciones de
teclas, mover el puntero del mouse, aplicaciones ejecutando a nivel
gráfico.
The desktop environment: Es el entorno grafico del raspbian.
Python
Es un lenguaje de programación muy completo y sencillo de aprender, con
una estructura de datos distribuido eficientemente y de nivel muy alto, su
programación orientada a objeto es seguro, práctico para realizar scripting,
hábil en el desarrollo de aplicaciones en distintas áreas, sobre las
variedades de plataforma que se trabaja.
(Copyright © Python Software Foundation, 2009) “Python es un lenguaje de
programación poderoso y fácil de aprender. Cuenta con estructuras de
datos eficientes y de alto nivel y un enfoque simple pero efectivo a la
programación orientada a objetos.” (Pág. 7)
Posee una gran variedad de bibliotecas estándar y están en la disposición
de manera gratuita en forma binaria desde su página oficial, también
podemos encontrar módulos libre de Python, archivo o documentación
adicional, herramienta y programas, su sintaxis es muy distinguida y da
paso a una lectura de programación sencilla.
56
Característica
del
Python
Característica de Python
CUADRO SINÓPTICO N° 9
CARACTERÍSTICA DE PYTHON
Fuente: Adaptación del libro: (Copyright © Python Software
Foundation, 2009) (Pág. 8, 9)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
HTML
HTML (Hyper Text Markup Language), es utilizado para crear e
implementar páginas de web, el mismo que está formado de una cadena
de etiquetas para que los navegadores puedan interpretar y así poder dotar
de un novedoso perfil a los usuarios. Es decir, que es un formato abierto
que se creó basado en las etiquetas SGML (Standard Generalized Markup
Language), esto se entiende como un sistema que tiene la capacidad de
poder ordenar y etiquetar varios archivos dentro de una lista.
Lenguaje de Alto nivel.
Lenguaje orientado a objeto.
Tiene el alcance de encajar lenguaje
Python dentro C.
Extensas librerías.
Sintaxis clara.
Sencillo de Manejar.
57
(Equipo Vértice, 2009)
HTML es un lenguaje artificial que los ordenadores son capaces de interpretar y diseñado para que los programadores redacten instrucciones que los navegadores ejecutan para originar la página web. Es decir, HTML es un lenguaje de programación, o un “idioma que la maquina entiende y procesa para dar una respuesta.” (Pág. 12)
El lenguaje HTML se desarrolló por la Organización Europea de
Investigación nuclear (CERN) en los años de 1945 con el objetivo de crear
un sistema de almacenamiento con el propósito de tener un respaldo de la
información y así poder acoplarlas a través de hipervínculos. Lo primero
que se inventaron fue un dispositivo llamado “MEMEX” que servirá como
un complemento para la memoria.
MAPA CONCEPTUAL N° 7
ESTRUCTURA DE UN DOCUMENTO HTML
Fuente: Adaptación del libro: (Guardiola, 2010) Pág. 5
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ESTRUCTURA DE UN
DOCUMENTO HTML
<html>
</html> <head>
</head>
Define el
Documento
Limita la
Cabecera del
Documento
Declarar el
Título del
Documento
<title>
</title>
Cuerpo del
Documento
<body>
</body>
58
En el Mapa Conceptual N° 7 se puede evidenciar la estructura fundamental
de un documento HTML, por lo cual se lo detallaran a continuación con su
respectiva definición.
<html></html>: Este tipo de estructura es todo lo que encuentre
dentro de estas 2 etiquetas será descifradas por el o los
navegadores a usar como codificación HTML.
<head></head>: En esta parte del documento, la cabecera es la
unidad adecuada para ingresar los datos sobre el documento, pero
en su gran mayoría se visualizará a los lectores.
<title></title>: El title formará parte del head para poder asemejar
los contenidos de un documento siempre será útil insertar títulos
muestren con claridad el texto del documento.
<body></body>: En esta parte del cuerpo del documento HTML se
ingresan todos los contenidos de las página web (como por ejemplo:
Texto, imágenes, entre otros; se mostrará a todos los lectores del
documento.
Energía Renovable
Concepto
La energía renovable se la puede adquirir en el ambiente en que vivimos,
además que se las conoce como energía limpia sin dejar de mencionar que
son inagotable es decir que se van a regenerar, sin embargo tiene varias
definiciones las mismas que ayudan a determinar todas las formas de
energía se pueden adquirir o que se compongan a partir de uso de recursos
naturales y renovables. Por lo que energía renovable simplemente no es
59
energía establecida sino que puede restablecer de manera considerable,
incitando menos riegos naturales los mismos que son perjudiciales para el
planeta.
(Castells, 2012)
La energía renovable podría definirse como aquella que no consume recursos y además no contamina (en el sentido clásico de la palabra), es decir, que se trata de unas fuentes de suministro que puede pueden hacer de la energía un elemento sostenible. (Pág. 596)
Esta energía se crea a partir de fuentes no interminables de energía
existente en un nivel de tiempo humano, la misma que no se verá afectada
a su disponibilidad futura para su respectiva utilización. Además que se
opone a la energía no renovable como lo son: El carbón, gas natural,
petróleo, entre otros, por el contrario esta energía es caracterizada por
tiempo de procesión con un período de tiempo mayor que las de consumo
y de reservas no renovables.
Características
En el Cuadro Sinóptico N° 9 se puede evidenciar las principales
características de la energía renovable inagotables, por lo que es
importante tener bien en claro las características de este para entender este
concepto, las mismas que fueron adaptadas del libro que está citado a
continuación obteniendo las primordiales.
60
Características
de Energía
Renovable
CUADRO SINÓPTICO N° 10
CARACTERÍSTICAS DE ENERGÍA RENOVABLE
Fuente: Adaptación del libro: (Casas José, y otros, 2007)
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Hace mucho tiempo atrás el cambio climático y la contaminación del medio
ambiente a causa del hombre se han convertido en una de las primordiales
inquietudes de la población mundial por todo este daño que está siendo
víctima nuestro planeta y es por eso que debemos ser cada día más
consciente de poder encontrar todas las soluciones posibles que existe
para ya no seguir haciendo daños a nuestro planeta.
Es considerada energía limpia.
La destrucción ambiental es mínima.
Son capaces de regenerarse.
No dependen de los combustibles
fósiles.
Estabilizan desajusten interterritoriales.
Excitan a la economía local con la
creación de más sitio de trabajo.
Son opciones viables a las energías
convencionales.
61
(Casas José, et al., 2007)
Se denomina energía renovable a la que obtiene de fuentes naturales inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Son fuentes de abastecimiento energético respetuosas con el medio ambiente. (Pág. 165)
Como características de la energía renovable, su principal método es ser
inagotable, también su fuente está muy libre de la exposición de dióxido de
carbono CO2, que es su gas elemental incorporado al efecto invernadero;
el uso de esta energía es eternamente local, lo que impide la creación de
grandes infraestructura unidas al suministro de gasolina ni al trayectoria de
las instalaciones de red.
Es por eso que los proyectos de energía renovable deben ser muy rentable,
y que sea segura, para que los ingresos sean asegurados a través del
tiempo, además de tener como objetivo la real participación en la
satisfacción de la energía renovable o energética sea muy importante a
mediano y largo plazo. Unos de los mayores problemas del hombre o de
la humanidad es la dependencia de la gasolina o del combustible fósiles,
ya que esto contamina y causan daños muy graves al medio ambiental.
Tipos de Energía Renovables
En el siguiente Mapa Conceptual N° 8 presentamos los principales tipos de
energía renovable limpia que existen, de los cuales solo se va a profundizar
tres tipos que son los siguientes: Energía solar térmica, energía eólica y la
62
energía hidráulica, ya que estas mencionadas son la de mayor utilización
en la actualidad.
MAPA CONCEPTUAL N° 8
TIPOS DE ENERGÍA RENOVABLE
Fuente: Adaptación del libro: (Casas, y otros, 2007), Pág. 20, 21, 22
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Luego de tener en cuenta los tipos de energía existentes en el medio, sin
embargo se ha podido concluir que es primordial tener en cuenta los más
reconocidos o los usados, los que se puede mencionar la energía solar
térmica, energía eólica y la energía hidráulica, las mismas que se detallan
a continuación.
TIPOS DE
ENERGÍA
RENOVABLE
Solar Térmica
Geotérmica
Hidráulica
Eólica Fotovoltaica
63
Energía Solar Térmica
La energía solar térmica es también llamada energía termo solar, debido a
que esta consiste en beneficiar al máximo los rayos del astro sol para poder
crear y transferir calor de manera limpia y pura, además de tener el mayor
respeto con la naturaleza y el medio ambiente. Esta es diferente a los otros
tipos de tecnologías, cuya energía debe ser agotada en el instante de su
creación o generación, sin embargo está tecnología cuenta con una
capacidad de poder almacenar y apto para poder contribuir electricidad a
la red incluso en horas sin luz solar.
(Díaz, 2005) Su principio de funcionamiento se centra en el aprovechamiento energético de la radiación solar para calentar fluidos (agua con anticongelante) y trasportarlos ulteriormente para su almacenaje o consumo directo previo intercambio térmico. Esta modalidad de aprovechamiento energético es una forma de energía solar activa. (Pág. 20)
Esta energía no tiene similitud con la energía fotovoltaica, debido a que
estas utilizan la energía del sol a través de paneles solares de una manera
diferente por sus diseños o modelos, en cuanto que la energía solar térmica
los paneles se encuentran diseñados para poder adquirir el calor de la
energía del sol, en cambio la energía fotovoltaica sus paneles se
encuentran creados para sustraer la carga de la energía eléctricas a través
de sus fotones y así poder generar la electricidad.
64
Energía Eólica
La energía eólica es la que se produce mediante la fuerza cinética del viento
esta clase de energía es una de las fuentes de energía renovable con más
aumento en el mundo. Este tipo de energía es como la eólica debido a que
se la utiliza muy frecuentemente para poder generar energía, mediante los
aerogeneradores. Incluso esta energía se la está utilizando actualmente en
nuestro país el Ecuador precisamente en galápagos en la isla San
Cristóbal, la misma que cuenta con una capacidad de 2.4 y también en la
provincia de Loja, en el cerro Villonaco que cuenta con una potencia de
2.25Mw.
(Villarrubia, 2004)
La energía eólica es una de las fuentes de energía renovables para la que se dispone de una tecnología madura, por lo que su explotación es técnica y económicamente variable, en unas condiciones de producción y coste competitivas con las fuentes de energía tradicionales (hidráulica, térmica, clásica o termonuclear). (Pág. 11)
La energía eólica ha venido siendo aprovechada desde mucho tiempo
atrás, sirviendo de impulso por velas para el funcionamiento de máquinas
de molinos al mover sus aspas. Hoy en día la energía eólica se la utiliza
esencialmente para generar energía eléctrica por medio de los
aerogeneradores. En el año 2007 los generadores eólicos alcanzó una
capacidad mundial de 94.1 gigavatios, luego para el 2009 generó
aproximadamente 2% de consumo eléctrico mundial, fue una cifra que
demanda electricidad total en Italia, en España se generó 11% de consumo
eléctrico, y un 13.8% en el 2009. El 8 de noviembre del 2009, la electricidad
65
generada en España alcanzo más del 50% generado por los molinos de
viento rompiendo un record total de producción de 11.546 megavatios
eólicos.
Energía Hidráulica
La energía hidráulica también conocida como energía hídrica es aquella
que se genera a través de la caída del agua desde una determinada altura
para crear la energía eléctrica. Con la finalidad de beneficiar al máximo la
energía cinética de una corriente de agua natural. Para este tipo de energía
se aprovecha en todo su potencial los recursos que nos brinda la
ecosistema como por ejemplo: Las cataratas, gargantas y de más; también
se puede generar edificando lo que son represas o centrales eléctricas.
(Roldán, 2013)
La energía hidráulica es una energía renovable que se viene utilizando desde la antigüedad. Es limpia y no contaminante. Se denomina energía hidroeléctrica, aquella energía eléctrica que es transformada desde una fuente de energía hidráulica. La energía hidráulica tiene la ventaja de que se puede ser reutilizada varias veces en el curso de un rio, bien por retención en grandes pantanos, en pequeños desniveles o por el impulso de la propia corriente. (Pág. 115)
Este tipo de energía limpia como la energía hidráulica no se acaba con su
utilización. Cuando su manipulación se lleva de forma directa, sin lo que
son las construcciones de represas o si se desvía el curso del agua, son
enmarcadas dentro de las energías verdes, por lo que su impacto ambiental
es casi cero. Anteriormente en muchos tiempos atrás los agricultores se
66
acostumbraban a utilizar molinos que se colocaban junto a los ríos y así
poder beneficiarse de la energía hídrica o hidráulica.
Panel Solar Térmico
Concepto
Es la unión de varias células que pueden estar soldadas entre sí para dar
forma a un panel solar, la célula está conformado de silicio y otros
compuestos, esta célula puede dar como medio de voltio y de potencia
máxima 2 vatios por esta razón entre más celular conectadas mayor
tensión, pueden ser 6, 12 o 24 voltios.
(Fernández, 2010)
“Una sola célula no es capaz de proporcionar una tensión que puede utilizarse en la práctica, solo genera una tensión de algunas décimas de voltio (usualmente, alrededor de medio voltio para las células de silicio), y una potencia máxima de uno o dos voltios.” (Pág. 21)
Como por ejemplo para obtener 12 voltios se deben de conectar entre 30
y 40 células para producir ese voltaje, para ser expuesto al mercado debe
de tener rigurosas capas y componente para fortalecer este equipo como:
material orgánico adecuado, vidrio templado, células, láminas de polímeros
y otros.
67
Características
Físicas de
Panel Solar
Característica Física de Panel solar
Para dar las características tomamos como ejemplo un panel clásico, las
peculiaridades más significativas serán aceptada para las diferentes
modelos que existen en el mercado, las formas de los paneles son:
cuadrada y rectangulares, además la superficie puede estar entre 0,1 m² a
1 m², el grosor no es mayor a 3 cm, son liviano y aunque aparente dureza,
puede sufrir deformaciones para adecuar a las pruebas que son sometidos.
CUADRO SINÓPTICO N° 11
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL PANEL SOLAR
Fuente: Adaptación del Libro: (Fernández, 2010) Pág. 23
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Protección de las células, capas de
material capsulante como: base de
siliconas u otros productos orgánicos.
Protección contra la corrosión.
Marco de acero inoxidable o aluminio
anodizado que sujeta al conjunto, por
todo su perímetro.
Uno a varias cubierta protectoras de:
Tedlar (fluoruro de polivinio, PVF) o
también de vidrio.
68
Tipos de Paneles Fotovoltaicos
En la Tabla Nº 11 se puede mostrar o visualizar los diferentes tipos de
paneles fotovoltaicos que existen en la actualidad cada uno con sus
características que poseen, los mismos que se detallan a continuación:
TABLA N° 11
TIPOS DE PANELES FOTOVOLTAICOS
TIPOS CARACTERÍSTICAS
Modelo Paneles fotovoltaicos
Según el tipo de células
Monocristalinos
Policristalinos
Amorfos
Tipo de material que
son fabricados las
células
Paneles de silicio
Arseniuro de galio
Telurio de cadmio
Película de silicio
Mini paneles 1W – 2W.
Potencia de panel 5W, 10W, 20W, 35W, 40W, 60W,
75W 100W, 175W y 300W
Tensión o Voltaje 6V, 12V, 24V
Fuente: Adaptación del Libro: (Fernández, 2010) Pág. 23
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
69
Fundamentación Legal
El siguiente proyecto de titulación posee una fundamentación legal la
constitución de la República del Ecuador decretar en el año 2008, además
de la actual Ley Orgánica del Régimen de la Soberanía Alimentaria la
misma, que se detallaran a continuación:
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
TÍTULO II: DERECHOS
CAPÍTULO II: DERECHOS DEL BUEN VIVIR
Sección Primera: Agua y Alimentación
Artículo 13: Las personas y colectividades tienen derecho al acceso
seguro y permanente a alimentos sanos, suficientes y nutritivos;
preferentemente producidos a nivel local y en correspondencia con sus
diversas identidades y tradiciones culturales.
El Estado ecuatoriano promoverá la soberanía alimentaria.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
TÍTULO II: DERECHOS
CAPÍTULO II: DERECHOS DEL BUEN VIVIR
Sección Primera: Agua y Alimentación
Artículo 14: Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente
sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen
vivir, sumak kawsay.
Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación
de los ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético
70
del país, la prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios
naturales degradados.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
TÍTULO II: DERECHOS
CAPÍTULO II: DERECHOS DEL BUEN VIVIR
Sección Séptima: Salud
Artículo 32: La salud es un derecho que garantiza el Estado, cuya
realización se vincula al ejercicio de otros derechos, entre ellos el derecho
al agua, la alimentación, la educación, la cultura física, el trabajo, la
seguridad social, los ambientes sanos y otros que sustentan el buen vivir.
El Estado garantizará este derecho mediante políticas económicas,
sociales, culturales, educativas y ambientales; y el acceso permanente,
oportuno y sin exclusión a programas, acciones y servicios de promoción y
atención integral de salud, salud sexual y salud reproductiva. La prestación
de los servicios de salud se regirá por los principios de equidad,
universalidad, solidaridad, interculturalidad, calidad, eficiencia, eficacia,
precaución y bioética, con enfoque de género y generacional.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
TÍTULO VII: RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR
CAPÍTULO I: INCLUSIÓN Y EQUIDAD
Sección Primera: Ciencias, Educación
Artículo 350: El sistema de educación superior tiene como finalidad la
formación académica y profesional con visión científica y humanista; la
investigación científica y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo
71
y difusión de los saberes y las culturas; la construcción de soluciones para
los problemas del país, en relación con los objetivos del régimen de
desarrollo.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
TÍTULO VII: RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR
CAPÍTULO I: INCLUSIÓN Y EQUIDAD
Sección Octava: Ciencias, Tecnología, Innovación y Saberes
Ancestrales
Artículo 385: El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y
saberes ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la
vida, las culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:
1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.
3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción
nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de
vida y contribuyan a la realización del buen vivir.
LEY ORGÁNICA DEL RÉGIMEN DE LA SOBERANÍA ALIMENTARIA
TÍTULO II: ACCESO A LOS FACTORES DE PRODUCCIÓN
ALIMENTARIA
CAPÍTULO I: ACCESO AL AGUA Y A LA TIERRA
Artículo 5.- Acceso al Agua.- El Acceso y uso del agua como factor de
productividad se regirá por lo dispuesto en la Ley que trate los recursos
hídricos, su uso y aprovechamiento, y en los respectivos reglamentos y
normas técnicas.
72
El uso del agua para riego, abrevadero de animales, acuacultura u otras
actividades de la producción de alimentos, se asignará de acuerdo con la
prioridad prevista en la norma constitucional, en las condiciones y con las
responsabilidades que se establezcan en la referida ley.
Hipótesis
Para este proyecto de titulación se van a mencionar cuáles serán las
hipótesis que se van a plantear para el mismo, antes de llevar a cabo la
investigación de campo respectiva, por lo que las interrogantes son las
siguientes que definimos a continuación:
¿Se podrá impulsar esta tecnología de sistema de riego tecnológico en el
área agrícola del cantón Colimes provincia del Guayas, con la finalidad de
dar a conocer su funcionamiento para llevar a cabo su futura
implementación en sus invernaderos?
¿Existirá la posibilidad que con la implementación de este nuevo sistema
de riego tecnológico en los sembríos o invernaderos de la familia Cabrera
y sus alrededores, se podrá obtener un ahorro de líquido vital y energía
eléctrica?
¿Se podrá determinar la factibilidad de realizar el futuro uso de un sistema
de riego tecnológico para los sembríos de la familia Cabrera y sus
alrededores?
73
Variables de la Investigación
TABLA N° 12
VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN
VARIABLE TIPO DE VARIABLE DIMENSIÓN
DEPENDIENTE Panel Solar Térmico
Energía Renovable
Tipos de Energía
Renovable o Limpia
Panel Solar
INDEPENDIENTE Sistema de Riego
Sistema de Riego
Tipos de Sistema de
Riego
Sensores
Sistema Operativo
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
74
Definiciones Conceptuales
Energía Geotérmica.-
(Ballard, 2003)
La energía geotérmica es el calor de la tierra que se utiliza para la producción de viviendas. Es una fuente de energía eficaz y barata, pero es muy limitada, ya que solo se obtiene en los pocos lugares en los que las fuentes geotérmicas brotan de manera natural. (Pág. 93)
Invernadero.-
(Castilla, 2007)
Un invernadero, normalmente, contiene un cultivo que se riega y su suelo
está húmedo. Un invernadero vacío y seco no tiene más interés que el
teórico, a efectos de estudio, que no es representativo de condiciones
reales. (Pág. 63)
Raspberry Pi3.-
(Muñoz, 2014)
El raspberry pi es un ordenador de placa reducida o placa única (SBC) de bajo costo, desarrollado en el Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las escuelas. Tiene el tamaño de una tarjeta de crédito y se conecta al televisor y un teclado. Puede ser utilizado para muchas de las cosas que hace la computadora personal, como hojas de cálculo, procesador de textos y juegos. También reproduce video de alta definición. (Pág. 14)
75
Tarjeta Micro SD.-
(Suárez, 2010)
Las tarjetas de memorias SD, de formato similar a las MMC, han evolucionado en los últimos años a otros formatos gracias a su compatibilidad con teléfonos móviles, ordenadores de bolsillo, cámaras de fotografías digital y aparatos reproductores MP3 existiendo variantes como la Mini SD o la Micro SD. Las tarjetas de memorias tienen una capacidad de memoria similar a los pendrives, aunque cada año aparecen modelos nuevos que duplican la capacidad anterior. (Pág. 18)
Sistema Operativo.-
(Candela, García, Quesada, Santana, & Santos, 2007)
El sistema operativo es el componente de todo sistema informático que permite a los usuarios manejar eficientemente los recursos hardware. Consiste en una capa de software entre las aplicaciones y el hardware encargados de gestionar los recursos, decidir cuándo y cómo se asignan o se expropian a los usuarios, evitar accesos indebidos y proporcionar un entorno cómodo para los usuarios. (Pág. XI)
Cambio Climático.-
(Huacuja, Rangel, & Sánchez, 2006)
El cambio climático no se refiere únicamente a las variaciones del clima. No son cambios de temperatura en los que aumenta o disminuye el calor o el frio en un tiempo determinado; se trata más bien de un proceso de calentamiento de la tierra, que es producido básicamente por las actividades que realizamos nosotros, los seres humanos. (Pág. 3)
76
Energía Fotovoltaica.-
(Roldán, 2013)
Otra de las tecnologías más extendidas es la fotovoltaica que aprovecha la energía de la luz del sol (fotones). Se trata de una forma de conseguir energía que se puede suministrar a muchas aplicaciones que necesitan pequeñas fuentes de energía eléctrica. (Pág. 48)
Riego por Surco.-
(Forero, 2000)
El riego por surco es aplicable a cultivos en hileras y en suelos de texturas media a moderadamente fina, con alta capacidad de retención de humedad y con conductividades hidráulicas que permitan flujo multidireccional para un adecuado patrón de distribución del agua en la zona de raíces. (Pág. 1)
Sitio Web.-
(Eslava, 2012)
Un sitio web al cual le denominamos “usable”, es aquel que de una manera clara un usuario entiende el contenido y navega por el web de una forma cómoda y sencilla. Aunque esto no es siempre fácil por problemas de contenido, un diseñador web siempre debe procurar realizar webs claros y fácilmente navegables por el usuario que nos va a visitar, de manera que el usuario disponga de la información que le queremos hacer llegar de una manera clara y sencilla. (Pág. 176)
77
Linux.-
(Alegre, 2010)
El sistema operativo Linux es una versión que se basa en el sistema operativo Unix, desarrollado para ordenadores personales. Es un sistema operativo multiusuario y multitarea. Destaca sobre Unix por ser libre distribución y código abierto, y por incorporar diferentes gestores de ventanas.
78
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El presente proyecto de titulación tiene como diseño de la investigación
cuantitativo y cualitativo; los mismos que están presente a lo largo de todo
el proyecto; además de que serán detallados a continuación con la finalidad
de conocer su concepto, importancia y la relación que tienen con la
documentación adquiridas, sin dejar de mencionar que juegan un papel
fundamental en la misma.
La investigación cuantitativa se determina por ser objetiva, deductiva,
además de tener el control de las variables estudiadas, este método de
investigación cuantitativa con su nombre mismo lo indica se usa como
plataformas datos numéricos o cuantificables para hacer generalidades
sobre cualquier tipo de fenómeno.
(Rodríguez, 2010) “La investigación cuantitativa trata de determinar la
fuerza de asociación o correlación entre variables, la generalización y
objetivación de los resultados a través de una muestra para hacer
inferencia a una población de la cual toda muestra procede.”
La investigación cuantitativa es cuestionable y es muy confiable lo que
quiere decir que entregadas las mismas situaciones usando los mismos
instrumentos y usando las mismas técnicas los resultados deberán ser
79
iguales o el mismo, la táctica de decisión que intenta señalar, entre ciertas
opciones, usando magnitudes numéricas que podrán ser tratadas mediante
instrumentos del campo de la estadísticas
Este tipo de método cualitativo es la recogida de información que será
basada en comportamientos naturales para la posterior definición de
diferentes significados, esta técnica cualitativa es la encargada de examinar
los conjuntos de discurso de los sujetos y la relación de significado para
ellos, según los argumentos culturales, ideológicos y sociológicos.
(Ruiz J. , 2012) “Los métodos cualitativos estudian significados
intersubjetivos, estudian la vida social en su propio marco natural sin
distorsionarla ni someterla a controles experimentales.” (Pág. 44)
La investigación cualitativa tiene como propósito la descripción de las
cualidades de un fenómeno buscando conceptos que sean abarcados a la
realidad, no tratar de probar o de medir sino que en cierto grado una cierta
cualidad se encuentra en un cierto acontecimiento dado, sino de descubrir
tantas cualidades existentes.
Por los conceptos ya definidos anteriormente se puede concluir que para
este presente proyecto se utiliza el paradigma cuantitativo, debido al uso
de la técnica de la encuesta la misma que se van a obtener los resultados
y serán evaluados de manera estadísticamente los mismos que fueron
seleccionados de una población, con la finalidad de evaluar a profundidad
la muestra seleccionada.
80
Modalidad de la Investigación
Según las modalidades de investigación existentes hay dos tipos que son:
La pura y la aplicada, en este presente de proyecto de titulación hacemos
referencia al uso de la modalidad de investigación aplicada, por el motivo
que está enfocada a adquisición de nuevos conocimientos, los mismos que
pueden ser aplicables al entorno que rodea a los seres humanos, tal como
lo hace referencia el autor José Cegarra.
(Cegarra, 2011) “La investigación aplicada, a veces llamada investigación
técnica, tiende a la resolución de problemas o al desarrollo de ideas, a corto
o medio plazo, dirigidas a conseguir innovaciones, mejoras de procesos o
productos, incrementos de calidad y productividad, etc.” (Pág. 42)
Esta investigación aplicada es conocida como práctica o empírica, este
método explora la aplicación o el uso de los conocimientos que se
adquieren, esto también está enfocada directamente en solucionar algún
tipo de problema que se visualiza o se evidencie en algún sector, sin
embargo está va enlazada o vinculada con la investigación básica, debido
que depende de los resultados y avances de esta última quedando claro
que toda investigación aplicada requiere mucho de un marco teórico, en
general este método comprende todo lo que acuerde al ámbito de las
tecnologías sociales.
En el presente proyecto se puede evidenciar esta modalidad aplicada, en
el instante de poder verificar la problemática que se estaba generando en
el área de la agricultura en la finca de la familia Cabrera, con la finalidad de
81
reducir o erradicar el problema que se observó, mediante el uso de la nueva
tecnología en cuanto al sistema de riego que existe actualmente en el lugar
antes mencionado. Sin dejar de mencionar que es fundamental para poder
impulsar futuras investigaciones e implementación en cuanto a este tema.
Tipo de Investigación
El presente proyecto de titulación hace referencia la base de los siguientes
tipos de investigación: Investigación exploratoria, investigación explicativa,
investigación descriptiva, investigación de campo e investigación
bibliográfica, las mismas que se detallarán a continuación.
La investigación exploratoria es la fase inicial que debe cumplir el
investigador, sobre cualquier tipo de tema u objeto de indagación, por lo
que el investigador no conoce el área de evaluación e incluso también para
la comunidad profesional del campo de la investigación, necesitando
entonces de antecedentes que puedan influenciar la investigación
alcanzada.
(Merino, 2010) “La investigación exploratoria es muy utilizada en marketing
para analizar una área en que apenas se tiene conocimientos, por tanto, es
muy adecuada cuando se intenta encontrar nueva ideas o lanzar nuevos
productos al mercado.” (Pág. 45)
Este tipo de investigación es usada en el momento de explorar el campo
de estudio seleccionado, es decir donde se genera o evidencia la
82
problemática que existe; además de que el tema de proyecto es
indocumentado por parte de la comunidad estudiantil; además de explorar
las variables dependiente e independiente del presente proyecto.
La investigación explicativa en el campo de la investigación se la denomina
así al procedimiento encaminado, no solo a redactar o hacer un simple
contacto al fenómeno o proceso especifico, sin embargo más bien busca
constituir las causas que se encuentran detrás de este, en pocas palabras
este tipo de investigación debe basarse principalmente en instaurar el por
qué y el para que de un prodigio.
(Álvarez, 2007)
La investigación explicativa consiste en determinar las causas de un determinado suceso; por ejemplo, porque los hipertensos tienen más problemas cardiacos vasculares, porque los pacientes diabéticos tienen más infecciones, porque los habitantes de una determinada región son resistentes ante un determinado tipo de infección, etc. (Pág. 834)
En este tipo de investigación explicativa es donde se induce una presunción
de las teorías realizadas, además de ser analizada con mucha profundidad
y poder explicar con nuestras propias palabras los resultados obtenidos en
la encuesta, es aquí en donde se comprobará la hipótesis planteada en el
proyecto de titulación, sin embargo se valoraran las variables, es exponer
que se usa el método analítico-sintético.
El presente proyecto se utiliza este tipo de investigación en el instante de
identificar las variables de investigación, como la variable dependiente e
83
independiente, además es usada en la recopilación de la investigación se
procederá a establecer las respectivas conclusiones y recomendaciones
que serán arrojadas productos de las encuestas realizadas.
El tipo de investigación descriptiva se almacenan los datos obtenidos por
parte de del investigador, los mismos que son basados en una hipótesis o
teoría, la información es expuesta resumida cuidadosamente para luego
ser examinadas cuidadosamente los resultados, con el propósito de extraer
datos significativos que sean relevantes al tema seleccionado.
(Álvarez, Estadística Aplicada a las Ciencias de la Salud, 2007)
La investigación descriptiva consiste en cuantificar las características que se consideren de interés respecto a los elementos de investigación; por ejemplo, valores medios de los parámetros bioquímicos más importantes de las personas adscritas a un hospital, porcentaje de personas que están afectadas por determinadas enfermedades en una ciudad, porcentaje de presas de un determinado tipo de un depredador, etc. (Pág. 834)
La investigación descriptiva no se delimitara solo a la recaudación de datos,
sino que será al pronóstico y a la identificación de las similitudes que existen
entre las dos variables. Es por eso que los investigadores no serán
tabuladores, sino que los datos serán recogidos basado sobre una hipótesis
o teoría, donde se tendrá que expresar de manera concreta la información
siendo muy meticulosa y después analizarlo muy detenidamente con
mucha observación los resultados mediante la descripción de los datos
numéricos obtenidos.
84
La investigación de campo es llamada investigación de procesos porque en
este se emplearan componentes factibles investigativos, con la finalidad de
poder aplicarlos como conocimientos, respuesta a las situaciones y las
necesidades específicas. El mismo que tiene como propósito principal el
acercamiento inmediato con el ambiente natural o de las personas que
tiene esta problemática.
(Arias, 2012) “La investigación de campo es aquella que consiste en la
recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la
realidad donde ocurren los hechos (datos primarios), sin manipular o
controlar variable alguna (…)” (Pág. 31)
Esta investigación de campo es usada en el presente proyecto de titulación,
la misma que se visualiza en el instante de reconocer la problemática que
existe en la mayoría de los invernaderos de muchos agricultores y
campesinos existentes en ciertas partes de la provincia del guayas, por
medio de una previa observación y también a través de las encuestas
dirigidas a los agricultores que viven día a día trabajando para poder tener
los productos en óptimas condiciones para su consumo.
En esta etapa de la investigación bibliográfica es aquella investigación
científica, en donde se indaga las fuentes escritas existentes sobre un tema
o problema específico, sin embargo también se caracteriza también por su
uso de datos secundarios como fuente de información, sirviendo de gran
ayuda a los investigadores, enriqueciéndose y adquiriendo nuevos
conocimientos para nuestros objetivos.
85
(Atagua, et al., 2010) “Investigación bibliográfica: Es la revisión bibliográfica
de tema para conocer el estado de la cuestión. La búsqueda, recopilación,
organización, valoración, crítica e información bibliográfica sobre un tema
específico (…)”
Todo tipo proyecto de investigación tiene que estar siempre atado con la
investigación científica, ya que esta investigación es la que nos brinda
fuentes esenciales de documentales las cuales son muy sustancial para el
presente trabajo, por lo que se debe llevar un estricta búsqueda muy
eficiente y meticulosa sobre el tema plasmado y sus variables, y así poder
tener una base referente a las investigaciones que se haya realizado con
tiempo.
Métodos de Investigación
El método de la observación, se refiere no solo a la observación con la que
empieza la investigación científica, sino que es uno de los métodos con lo
que propone el científico para hacer una confirmación de sus hipótesis,
cada que se hace una investigación se debe iniciar siempre de plantear el
problema y objetivos, para poder ubicarlos dentro de un marco teórico, en
base a eso se podrá hacer la observación donde se podrá ver si es
cuantitativa y/o cualitativa.
(Gama, 2007) “La observación es la única parte de este método que
pertenece al novel empírico, porque usan los sentidos para observar y
percibir las diferencias entre los conocido y lo desconocido; (…)” (Pág. 24)
86
Este es método es el que se practica por medio de los sentidos en este
caso la vista, por lo tanto se tomara indagación mediante la observación y
poder realizar lo que el planteamiento del problema y los objetivos del
proyecto a presentar, luego de realizar ese paso se va a proceder a realizar
la investigación cualitativa y cuantitativa y poder obtener la hipótesis
trazada y que esté acorde con lo investigado.
Población y Muestra
(Tomás, 2010) “Podemos entender que una población abarca todo el
conjunto de elementos de los cuales podemos obtener información,
entendiendo que todos ellos han de poder ser identificados.” (Pág. 21)
Podemos entender como población al conjunto global de individuos u
objetos de estudios estadísticos, cuando se ejecuta o se realiza a cabo
algún tipo de investigación se debe tener en consideración algunas
características fundamentales al momento de seleccionar la población bajo
algún estudio.
Según el concepto antes expuesto se puede determinar que la población
para el presente proyecto de titulación, corresponde cerca de las 10 áreas
o invernaderos que se encuentran cerca de la finca de la familia Cabrera,
las cuales están formadas como se muestra en la Tabla N° 13 se puede
evidenciar que el número de personas es de 100.
87
TABLA N° 13
POBLACIÓN
Fuente: Población de la Finca Cabrera y sus Alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
(Tomás, Fundamentos de Bioestadística y Análisis de Datos para
Enfermería, 2010) “Así la muestra es una parte o un subconjunto de la
población en el que se observa el fenómeno a estudiar y de donde
sacaremos unas conclusiones generalizables a toda la población.” (Pág.
22)
La muestra es simplemente un pequeño extracto de un individuo, producto
u objeto, teniendo en cuenta que deben de tener las mismas
características, la misma que puede ser evaluada y analizada para obtener
los resultados esperados. Sin embargo debe ser distintiva de la población
y para poder lograr esto, hay que tener bien determinado tanto los criterios
de inclusión y exclusión, y así poder realizar una excelente técnica de
muestreo.
Descripción Cantidad
Finca Cabrera 75
Alrededores 58
TOTAL 133
88
TABLA N° 14
MUESTRA
Descripción Cantidad
Finca Cabrera 55
Alrededores 45
TOTAL 100
Fuente: Población de la Finca Cabrera y sus Alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Cálculo de la Muestra para los Agricultores y Campesinos de la
Familia Cabrera y de sus alrededores, Ubicada del Cantón Colimes
Provincia de Guayas.
Para poder adquirir excelentes resultados para el presente proyecto de
titulación, lo cual se procedió a realizar las encuestas la misma que fueron
encaminadas a las personas que practican la agricultura en los sembríos
de sus huertos, debido a esto realizamos los cálculos de respectivos para
calcular la muestra respectiva, partiendo de la población global.
Ejecutando la formula en la que se va a llevar a mostrar a continuación, se
visualizará el resultado de la muestra para realizar las encuestas dirigidas
a los alrededores de la finca de la familia Cabrera, la misma que dio un
resultado de 100 personas, lo que cabe recalcar que esta cantidad de
personas para realizar las respectivas encuestas o entrevistas.
89
GRÁFICO N° 2
FÓRMULA PARA CALCULAR LA MUESTRA
Fuente: Guía de Elaboración de Titulación para Proyecto.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
TABLA N° 15
VARIABLES PARA CALCULAR LA MUESTRA
Variable Descripción Valor
P Probabilidad de éxito. 0,50
Q Probabilidad de fracaso. 0,50
N Tamaño de la población. 10
E Error de estimación. 5% = 0,05
K Número de desviación típica “Z”. 1.- 68%
2.- 95,5% 3.- 99,7%
N Tamaño de la muestra. ?
Fuente: Guía de Elaboración de Titulación para Proyecto.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
90
GRÁFICO N° 3
CÁLCULO DE LA MUESTRA
Fuente: Guía de Elaboración de Titulación para Proyecto.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Utilizando la formula y desarrollando el procedimiento se pudo conseguir
como resultado, la muestra sobre la Finca de la Familia Cabrera y de sus
alrededores, arrojando como resultado 100 personas, las mismas que
fueron dividas 55 en la finca Cabrera y 45 en los alrededores de la misma.
91
Cuadro de Operacionalización de Variables
TABLA N° 16
CUADRO DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
TIPO DE
VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES
Técnicas y/o
Instrumentos
Variable
Dependiente
Panel Solar
Térmico
Energía
Renovable
Concepto Bibliografía
Características Bibliografía
Tipos de
Energía
Renovable
Energía Solar
Térmica Bibliografía
Energía Eólica Bibliografía
Energía
Hidráulica Bibliografía
Panel Solar
Térmico
Concepto Bibliografía
Características Bibliografía
Tipos Bibliografía
Variable
Independiente
Sistema de
Riego
Sistema de
Riego
Concepto Bibliografía
Características Bibliografía
Ventajas y
Desventajas Bibliografía
92
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Tipos de
Sistema de
Riego
Riego por Goteo Bibliografía
Riego por
Aspersión Bibliografía
Sensores
Sensores de
Temperatura y
Humedad
Bibliografía
Sensores de
Movimiento Bibliografía
Relay Bibliografía
Sistema
Operativo
Raspbian Bibliografía
Python Bibliografía
HTML Bibliografía
Propuesta
Análisis de
factibilidad de
un sistema de
riego
Análisis de
factibilidad de un
sistema de riego
Análisis de
factibilidad de
un sistema de
riego
93
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
La encuesta es llamada técnica que tiene como función la recolección de
información para algún tipo de investigación social o específica, la cual se
componen de una serie de preguntas las cual van dirigidas para un porción
especifica de una población o muestra seleccionada, teniendo como
finalidad averiguar o saber estados de opiniones, actitudes o
comportamientos de las personas ante algún tipo de asunto especifico.
(Garza, Manual de Técnicas de Investigación Para Estudiantes de Ciencias
Sociales y Humanidades, 2009) “La encuesta se caracteriza por la
recopilación de testimonio, orales o escritos, provocados y dirigidos con el
propósito de averiguar hechos, opiniones o actitudes.” (Pág. 275)
El cuestionario es el que está compuesto o conformado por unas series o
conjuntos de preguntas ya sea abiertas o cerradas que se elabora para
poder obtener información, y con la finalidad de obtener algún objetivo
claro, concreto y conciso. Los cuestionario son elaborado con diferentes
tipo que existen números, estilos y formatos dependiendo de un acuerdo
específico de cada uno. Por lo tanto el cuestionario es una herramienta muy
útil y de manejo profesional de este instrumento.
(Garza, 2009)
El cuestionario es uno de los instrumentos más importantes para perfeccionar el poder de la observación. Tiene por objeto definir los puntos pertinentes de la encuestas, procurar la respuesta a dicho puntos, y uniformar la cantidad de información solicitada y recopilada. (Pág. 282)
94
El cuestionario también se lo puede emplear a grupos o individuos estando
presente el investigador, o la persona encargada de coleccionar dicha
información o también pueden ser enviada por diferentes métodos como
ejemplo correos electrónicos a los destinatarios seleccionados en las
muestras, debido a que su administrador también puede presentar
dificultades ya sea con la cantidad y calidad de los datos en los que se
pretenda para obtener para el estudio.
La escala de Likert es una de las maneras más empleadas en este método,
(es muy confiable) para realizarlo. Este tipo de escala calcula las cualidades
y las maneras utilizando opciones de respuestas que vas de un extremo a
otro extremo (ejemplo total acuerdo a total desacuerdo). A diferencias de
otros tipos de preguntas y de respuestas simples (si/no) esta escala de
Likert nos permite poder descubrir diferentes tipos de opinión lo que nos
permite ser muy útil para temas o asuntos delicados y desafiantes.
(Grande & Abascal, 2013)
Escala de Likert. Consiste en formular proposiciones relativas a una serie de atributos de un objeto y que el entrevistado exprese su grado de acuerdo o desacuerdo en una escala de varias categorías que pueden ser 3, 5, 7, 9 u 11. (Pág. 315)
La escala de Likert es aquella que mide maneras o predisposiciones
individuales en contextos sociales particulares, es denominada y llamada
como escala sumada esto debido a que la calificación de cada unidad de
análisis es obtenida mediante la sumatoria de las respuestas obtenidas por
cada ítem que se realizó.
95
Recolección de la Información
Para el presente proyecto de investigación, para la recaudación de datos
de información utilizamos la técnica de las encuestas, las cuales se las
elaboró en la finca de la familia Cabrera, la misma que está ubicada en el
Cantón Colimes, provincia del Guayas y también las fincas que están
cercas de dicha residencia. Las cuales fueron orientadas a los campesinos
y agricultores que trabajan día a día en sus sembríos y cosechas que tienen
en sus invernaderos con el propósito de saber que tanto conocen de los
sistemas de riego y de su funcionalidad para los invernaderos todo esto
atreves de inducciones y folletos instructivo de este sistema novedoso y
tecnológico y la recomendación para las mejoras formas de poder regar sus
cultivos con dicho sistema con la idea de tener un análisis comparativo de
la gamas de sistema de riegos que existen como aspersión, goteos entre
otros, y con el propósito principal de poder recomendar esta
implementación futura del sistema de riego para sus sembríos.
Procesamiento y Análisis
El presente proyecto de investigación se empleó el cuestionario tipo
encuesta utilizando herramienta la escala de medición Likert ya que es una
escala Psicométrica muy utilizada por los investigadores, para esta
encuesta las escalas de continuidades con la de Likert, emplea un esquema
de respuestas fijas, por lo que las respuestas van a ir desde un totalmente
de acuerdo a un totalmente desacuerdo tomando en cuenta que las
actitudes pueden ser medidas. Las mismas que se van a realizar a los
campesinos de la finca de la familia Cabrera y sus alrededores, por lo que
a continuación se las van a detallar, con sus respectivos gráficos de Excel.
96
1. ¿Conoce usted un tipo de sistema de riego tecnológico para su
invernadero?
TABLA N° 17
TIPO DE SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 35 35.00%
2 De acuerdo 15 15.00%
3 Indiferente 0 0.00%
4 En desacuerdo 0 0.00%
5 Muy en desacuerdo 50 50.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 4
TIPO DE SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: Según las encuestas realizadas, se obtuvo como resultado que
el 35% de los agricultores dijeron que están muy de acuerdo, es decir no
tienen conocimiento de un sistema de riego tecnológico, sin embargo el
15% están de acuerdo, mientras que un 50% están muy en desacuerdo en
conocer este sistema tecnológico.
35.00%
15.00%0.00%0.00%
50.00%
Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
97
2. ¿Le gustaría contar con un sistema de riego tecnológico para sus
sembríos?
TABLA N° 18
CONTAR CON UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 33 33.00%
2 De acuerdo 20 20.00%
3 Indiferente 2 2.00%
4 En desacuerdo 10 10.00%
5 Muy en desacuerdo 35 35.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 5
CONTAR CON UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: Con respecto a las personas encuestadas de que si le gustaría
contar con un sistema de riego tecnológico, el 33% están muy de acuerdo
contar con este sistema, el 20% están de acuerdo, mientras el 2% dicen
que le es indiferente, además el 10% están en desacuerdo, y el 35% de los
agricultores opinan estar muy en desacuerdo con este sistema.
33.00%
20.00%
2.00%10.00%
35.00%
Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
98
3. ¿Considera usted que sus cosechas se encuentran siempre en
óptimas condiciones para su venta y consumo?
TABLA N° 19
COSECHAS SE ENCUENTRAN EN ÓPTIMAS CONDICIONES
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 27 27.00%
2 De acuerdo 28 28.00%
3 Indiferente 10 10.00%
4 En desacuerdo 18 18.00%
5 Muy en desacuerdo 17 17.00 %
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 6
COSECHAS SE ENCUENTRAN EN ÓPTIMAS CONDICIONES
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En las encuestas realizadas a las personas agricultoras dio
resultado lo siguiente: El 27% manifestó estar muy de acuerdo en decir que
sus cosechas se encuentran siempre en óptimas condiciones, el 28% están
de acuerdo, mientras que el 10% le es indiferente, además el 18% dicen
desacuerdo y el 17% respondieron en muy en desacuerdo.
27.00%
28.00%
10.00%
18.00%
17.00% Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
99
4. ¿Conoce usted los beneficios que podría obtener sus sembríos con
un sistema de riego tecnológico?
TABLA N° 20
BENEFICIOS DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 20 20.00%
2 De acuerdo 10 10.00%
3 Indiferente 15 15.00%
4 En desacuerdo 9 9.00%
5 Muy en desacuerdo 46 46.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 7
BENEFICIOS DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En las encuestas realizadas a las personas agricultoras sobre
los beneficios de obtener en un sembrío con un sistema de riego
tecnológico, el 20% de los agricultores respondieron estar muy de acuerdo,
un 10% respondieron estar de acuerdo, el 15% le es indiferente, el 9% en
desacuerdo, mientras que un 46% respondieron muy en desacuerdo.
20.00%
10.00%
15.00%9.00%
46.00%
Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
100
5. ¿Cree usted que con la futura implementación de un sistema de
riego tecnológico podría contribuir al ahorro de agua y de energía
eléctrica?
TABLA N° 21
FUTURA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 40 40.00%
2 De acuerdo 30 30.00%
3 Indiferente 0 0.00%
4 En desacuerdo 0 0.00%
5 Muy en desacuerdo 30 30.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 8
FUTURA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En las encuestas realizadas a los agricultores sobre la futura
implementación de dicho sistema en beneficio de las mismas, nos arrojó
como resultado que el 40% muy de acuerdo, el 30% respondieron de
acuerdo, mientras que el 30% respondieron muy en desacuerdo con esta
implementación.
40.00%
30.00%
0.00%
0.00%
30.00% Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
101
6. ¿Considera usted que un sistema de riego tecnológico para su
invernadero es muy factible en tiempos de verano?
TABLA N° 22
SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO ES MUY FACTIBLE
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 52 52.00%
2 De acuerdo 38 38.00%
3 Indiferente 4 4.00%
4 En desacuerdo 0 0.00%
5 Muy en desacuerdo 6 6.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 9
SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO ES MUY FACTIBLE
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En las encuestas realizadas a los agricultores sobre un factible
sistema de riego tecnológico en tiempos de verano, nos respondieron lo
siguiente: el 52% de personas agricultoras nos manifestaron estar muy de
acuerdo, 38% respondieron con estar de acuerdo, el 4% indiferente y
mientras que el 6% nos respondieron muy en desacuerdo.
52.00%38.00%
4.00% 0.00% 6.00% Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
102
7. ¿Estaría Ud. dispuesto a utilizar este nuevo sistema de riego
tecnológico para sus invernaderos?
TABLA N° 23
UTILIZARÍA ESTE NUEVO SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 46 46.00%
2 De acuerdo 43 43.00%
3 Indiferente 6 6.00%
4 En desacuerdo 3 3.00%
5 Muy en desacuerdo 2 2.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 10
UTILIZARÍA ESTE NUEVO SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En base a las encuestas realizadas sobre si estarían dispuesto
a utilizar este nuevo sistema de riego tecnológico nos dio como resultado
que un 46% respondieron muy de acuerdo, el 43% respondieron estar de
acuerdo, el 6% respondieron indiferente, el 3% en desacuerdo y con el 2%
muy en desacuerdo.
46.00%
43.00%
6.00%3.00% 2.00% Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
103
8. ¿Cree usted que al tener un sistema de riego tecnológico le ayudaría
a disminuir el tiempo y dinero a futuro?
TABLA N° 24
DISMINUIR EL TIEMPO Y DINERO A FUTURO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 48 48.00%
2 De acuerdo 37 37.00%
3 Indiferente 10 10.00%
4 En desacuerdo 3 3.00%
5 Muy en desacuerdo 2 2.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 11
DISMINUIR EL TIEMPO Y DINERO A FUTURO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En base a las encuestas realizadas a las personas agricultoras
sobre tener un beneficio de disminuir en tiempo y dinero en tener este
sistema tecnológico de riego, el 48% respondieron con estar muy de
acuerdo, 37% respondieron con estar de acuerdo, el 10% diferente, 3%
desacuerdo y el 2% respondieron con muy en desacuerdo.
48.00%
37.00%
10.00% 3.00% 2.00% Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
104
9. ¿Posee usted conocimiento acerca de un sistema de riego
tecnológico sustentable?
TABLA N° 25
CONOCE ACERCA DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 10 10.00%
2 De acuerdo 0 0.00%
3 Indiferente 25 25.00%
4 En desacuerdo 15 15.00%
5 Muy en desacuerdo 50 50.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 12
CONOCE ACERCA DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En base a las encuestas realizadas sobre que si tenían
conocimiento de un sistema de riego tecnológico sustentable, el 10%
respondieron con muy de acuerdo, sin embargo un 25% respondieron
indiferente, mientras el 15% en desacuerdo y el restante que es un 50%
respondieron en muy en desacuerdo.
10.00% 0.00%
25.00%
15.00%
50.00%
Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
105
10. ¿Cree Ud. que tendría una gran rentabilidad un sistema de riego
basado en aprovechar la energía receptada a través de un panel solar?
TABLA N° 26
RENTABILIDAD UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
ITEMS ALTERNATIVA FRECUENCIA PORCENTAJE
1 Muy de acuerdo 48 48.00%
2 De acuerdo 37 37.00%
3 Indiferente 0 0.00%
4 En desacuerdo 8 8.00%
5 Muy en desacuerdo 7 7.00%
TOTAL 100 100.00%
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 13
RENTABILIDAD UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO
Fuente: Finca de la Familia Cabrera y sus alrededores.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
ANÁLISIS: En las encuestas realizadas a las personas del sector agrícola
sobre la rentabilidad de un sistema de riego utilizando la energía receptada
desde un panel solar, el 48% respondieron muy de acuerdo, sin embargo
el 37% respondieron de acuerdo, mientras el 8% dijeron estar en
desacuerdo, y el 7% restante respondieron estar muy en desacuerdo.
48.00%
37.00%
0.00%8.00% 7.00% Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
En desacuerdo
Muy en desacuerdo
106
Validación de la Hipótesis
Para el presente proyecto de titulación después de llevar a cabo las
respectivas encuestas realizadas a los agricultores de la finca de la familia
Cabrera y sus alrededores ubicado en el cantón Colimes perteneciente a la
provincia del Guayas, debido a que ellos están relacionados directamente
con los sembríos e invernaderos, por lo que se llevó a cabo informarles
sobre la nueva tecnología que se pueden aplicar a sus plantaciones
logrando reducir gastos con el pasar del tiempo. El mismo que tuvo gran
acogida por parte de los encargados.
La hipótesis de este proyecto de titulación se las puede validar en base a
las encuestas realizadas a los agricultores en la pregunta enunciado 2, que
dice ¿Le gustaría contar con un sistema de riego tecnológico para sus
sembríos? El mismo que tuvo como respuesta que el 33% están muy de
acuerdo contar con este sistema, es decir que tiene una gran aceptación el
mismo, mientras el 20% están de acuerdo, sin embargo el 2% dicen que le
es indiferente, además el 10% están en desacuerdo, y el 35% restante de
los agricultores opinan estar muy en desacuerdo con este sistema.
Además de la pregunta del literal 7, que dice: ¿Estaría Ud. dispuesto a
utilizar este nuevo sistema de riego tecnológico para sus invernaderos? En
esta interrogante se tuvo como resultado que un 46% respondieron que
están dispuestos muy de acuerdo a utilizarlo por sus ventajas, además el
43% respondieron estar de acuerdo, mientras que el 6% indicaron
indiferente, el 3% en desacuerdo y finalmente el 2% muy en desacuerdo.
107
Además en la pregunta enunciado 5, la misma que dice: ¿Cree usted que
con la futura implementación de un sistema de riego tecnológico podría
contribuir al ahorro de agua y de energía eléctrica? La misma que obtuvo
como resultado que el 40% de los encuestados estuvieron muy de acuerdo
de que este nuevo sistema les ayudaría a ahorrar dinero y tiempo, sin
embargo que de acuerdo solo estuvo el 30%, y finalmente el otro 30%
dijeron estar muy en desacuerdo con esta implementación.
Por último en la pregunta número 10, que dice: ¿Cree Ud. que tendría una
gran rentabilidad un sistema de riego basado en aprovechar la energía
receptada a través de un panel solar? En esta interrogante se resuelve si
es factible el presente proyecto que se propone debido a que es muy
rentable económicamente el 48% respondieron estar muy de acuerdo, sin
embargo el 37% indicaron de acuerdo, mientras el 8% dijeron estar en
desacuerdo, y finalmente el 7% restante manifestaron estar muy en
desacuerdo; estos últimos fueron de porcentaje bajo por el simple hecho a
la inversión inicial que se necesita para llevar a cabo este proyecto.
108
CAPÍTULO IV
PROPUESTA TECNOLÓGICA
Este proyecto de titulación tiene como propuesta tecnológica un sistema de
riego tecnológico, el mismo que contará con un microcontrolador llamado
raspberry, sus funciones son similares a un CPU o servidor donde se
almacenará todos los procesos y programas como son: Mysql, script de
Python, librerías, servidor web, plantillas, Django, pese a su tamaño puede
llegar ejecutar todos estos procesos.
Este microcontrolador estará interconectado con sensores, los mismos que
supervisará el ambiente del huerto, estos sensores darán lectura del
ambiente y esta información será almacenado en una base de datos donde
se alojará en el microcontrolador, además el sensor de movimiento captará
la misma y enviará una alerta de intruso a la cámara, donde tomara una
foto y esta a su vez la enviara por correo electrónico donde se podrá
visualizar la imagen en formato JPG, las ejecuciones de los sensores se lo
harán con script de programación del lenguaje Python, la bomba que
realizará el riego al huerto será controlado por el relé, donde el relé será
programado para la ejecución de la bomba en tiempos determinados.
Estos componentes que se detallaron anteriormente serán alimentados por
un controlador de cargas, además está conformado por una batería y un
panel solar dando cabida y avance a la energía renovable, además la
batería va a sostener la demanda de carga que tendrá que lidiar con los
componentes, será cargado por el panel solar y esta gestión lo hace el
controlador solar, por lo que a continuación se mostrará cada uno de los
componentes usados para el prototipo de este sistema.
109
GRÁFICO N° 14
RASPBERRY PI 3
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 15
BOMBA 12V
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
110
GRÁFICO N° 16
PANEL SOLAR 12V
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 17
BATERÍA 12 V
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
111
GRÁFICO N° 18
CONTROLADOR SOLAR
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 19
DHT11
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
112
GRÁFICO N° 20
PIR (SENSOR DE MOVIMIENTO)
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 21
RELÉ 5 V (INTERRUPTOR)
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
113
GRÁFICO N° 22
RECTIFICADOR
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
GRÁFICO N° 23
MICRO SD
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
114
GRÁFICO N°24
CAMARA WEB
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Luego que se evidenció los diferentes dispositivos o elementos que se
usaron para el prototipo de sistema de riego tecnológico, a continuación se
mostrará cómo estará conformado el mismo, se visualizará el sistema por
medio de diagrama real del sistema de riego y esquema de circuito:
115
GRÁFICO N° 25
DIAGRAMA REAL DEL SISTEMA DE RIEGO
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
116
GRÁFICO N° 26
ESQUEMA DE CIRCUITO
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
117
Como se evidenció en los diagramas anteriores, cada uno de las
conexiones de los dispositivos, por lo cual cada uno de ellos gestionará el
riego del huerto, sin dejar de mencionar que en una página web llamada
Smart huerto, el hortelano o agricultor contará con un usuario y contraseña,
el mismo que le permitirá ingresar al sistema, el mismo que contará con los
siguientes procesos y tablas:
GRÁFICO N° 27
PÁGINA DE INGRESO
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En la pantalla principal se mostrara lo siguiente:
Lecturas actuales.
Huerto.
Salir.
En la Pantalla de lecturas actuales se visualizara lo siguientes detalles:
Lectura de temperatura.
118
Lectura de humedad.
Lectura del último censo de temperatura.
Lectura de intruso del huerto.
Botón de encendido manual de bomba.
A continuación se dará detalle de cada una de las funciones antes
mencionadas.
Lecturas Actuales: Se visualizará el estado del huerto en la página
y dará un registro de esta actividad.
Temperatura: Se visualizará la temperatura del huerto en la
página web y dará un registro de esta actividad.
Humedad: Se visualizará la Humedad del huerto en la página
web y dará un registro de esta actividad.
Fecha de Temperatura: Se visualizara la fecha del último
censo de Temperatura que se realizó en el huerto.
Fecha de Último Intruso: Se visualizará la fecha u hora en
la página web y dará un registro de esta actividad.
Encender Bomba: Este botón servirá para la ejecución
manual de la bomba, esto será en caso de que el clima
amerite hacer el riego, mediante el criterio del agricultor.
119
GRÁFICO N° 28
LECTURAS ACTUALES
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En la Pantalla Huerto se visualizara los siguientes detalles:
Selección de planta.
Selección de Día de la semana.
Asignación y regulación de días o periodos de riego por selección de
check.
Huerto: Modificar Riego
Selección de Planta: Se selecciona la planta que se desee
realizar el riego automatizado (se creó una planta para su
demostración llamada tomate).
120
Día de la Semana: Asignación de los días de riego que quiere
que se realice en la plantación.
Configuración de Huerto: Donde se visualizara las horas del
día seleccionado y los periodos de riego que se aplicara en
la plantación, con la selección el cliente satisface su
requerimiento.
GRÁFICO N° 28
MODIFICACIÓN DE RIEGO DEL HUERTO
Fuente: Datos de la Investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
121
Análisis de Factibilidad
El presente proyecto de titulación tiene como finalidad el desarrollo y
ejecución de un prototipo de sistema de riego tecnológico, donde se
automatizará los procesos de riego ya sea por goteo o por aspersión, dando
usos de sistemas y componentes tecnológicos que han salido en la
actualidad, con esto se espera la optimización y gestión de un riego
enfocado a huerto, donde las actividades de un hortelano o agricultor seria
vitales para su uso.
La propuesta es factible con las encuesta realizada a la zona de colimes
donde se pudo entrevistar a los agricultores y a la gente que cultiva su
huertos para consumo personal, donde obtuvo una gran acogida sobre el
tema y el beneficio que se obtendrá, llevando a cabo el objetivo de crear
este prototipo y saciar las necesidades con este huerto tecnológico.
Factibilidad Operacional
El análisis de factibilidad del sistema de riego tecnológico que se propone,
tiene como finalidad automatizar dichos sistemas de riego existentes en la
finca de la familia Cabrera y sus alrededores ubicados en el cantón Colimes
provincia del Guayas; las mismas que fueron valuadas de acuerdo a las
encuestas realizadas para su respectiva implementación, las mismas que
están especificadas al inicio del presente capítulo llamado propuesta del
proyecto investigativo.
122
Este puede ser usado por un conjunto de profesionales o personas con
mucho conocimiento en el área de la tecnología de sistemas de riego
automatizado y que puedan implementar en un futuro dicho sistema a nivel
local, para luego poder ser implementado a nivel nacional, y no está más
decir que para este sistema, utilizar equipos tecnológicos actuales que
existen.
Factibilidad Técnica
La factibilidad técnica son los recursos o dispositivos que se usaran para el
desarrollo del proyecto dado en esta propuesta tecnológica, los recursos
que se usan no tienen mucho reconocimiento en el mercado ya que tiene
pocos años dentro del país, pero el uso de esta tecnología ayudará el
reconocimiento e interacción de los estudiantes o personas que quieran
automatizar o controlar componentes, con el objetivo que se logré brindar
un mejor enfoque a las industrias para su respectiva comercialización,
casas o proyectos Universitario, a continuación, se dará detalle de los
programas y componentes usado para llevar a cabo este proyecto de
titulación:
Desarrollo
En la Tabla N° 27 se podrá evidenciar el hardware que se necesitó para
llevar a cabo el respectivo desarrollo del presente proyecto de titulación con
sus respectivas características.
123
TABLA N° 27
HARDWARE PARA EL DESARROLLO
HADWARE
Cantidad Hardware /
dispositivo Característica
2 Computador portátil
Acer
Procesador core i5, ram
8GB, 1 Tera HDD
Toshiba
Procesador core i5, ram
6GB, 1 Tera. HDD
1 Router 1 antena Tp link de 1 antena ,
150 Mbps
1 Multímetro
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
A continuación en la Tabla N° 28 se puede mostrar el recurso de software
con su respectiva descripción y su tipo de licencia que tiene cada uno de
los recursos necesario para llevar a cabo el respectivo desarrollo del
presente proyecto de titulación.
124
TABLA N° 28
SOFTWARE PARA EL DESARROLLO
SOFTWARE
Software Descripción Licencia
Sistema operativo Raspbian
Windows 10 Propietario
Mysql Worbench Versión 6.3 CE
Putty Propietario
Etcher Versión 1.1.1 Gratuita
7-zip Versión16.04 Gratuita
Notepad++ Versión 6.9.1
Python
Django
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Implementación
Para implementar este proyecto de titulación se usaron los componentes
como microcontroladores y sensores para la verificación y automatización
del sistema riego tecnológico, para la alimentación de este sistema. Por lo
que se llegó a cumplir con el alcance de usar energía renovable y los
dispositivos para llegar a obtener esta energía limpia para alimentación de
125
este sistema, a continuación se detallarán en la Tabla N° 29 los dispositivos
que se usaron para la implementación de un sistema de riego tecnológico.
TABLA N° 29
HARDWARE PARA LA ALIMENTACIÓN
HADWARE
Cantidad Hardware /
dispositivo Características
1 Raspberry Pi III
Broadcom BCM2837
1.2Ghz 64 bits quad-core
ArmV8
10/100 Ethernet Via Usb, Wifi
integrado 802.11n, Bluetooth
4.1.
1 Solar Charge
Controller
Energía de carga 120W,
Corriente nominal 10A,
Tensión de batería, 12V/24V,
Tensión de carga 13,6V/27.2V,
Protección contra sobretensión
de la batería
17V/34V
Tamaño 10cm X 10cm
1 Batería 12V/2.8A
1 Rectificador de
Voltaje de 110 a 5V
Modulador de voltaje, puede
receptar 110 V y enviar 5 V
1 Bomba de 6.5 - 12V
Imput 12V/16.8W
Hmax 100-500cm
Qmax:450-1000H/L
126
HADWARE
Cantidad Hardware /
dispositivo Características
1 Pir (sensor de
movimiento)
Alimentación: 3 a 5 V
Rango de distancia: 3 a 7
metro
Angulo de detección: tipo cono
de 110°
Tiempo de respuesta 1S
1
Dht11(sensor de
temperatura y
humedad)
Alimentación: 3 a 5V
Rango de temperatura de 0° a
50°
Rango de Humedad
20% a 90% RH
Tiempo de respuesta 1 S
1 Relé 5V
Función de un interruptor,
puedo enviar de 250 VCA o 30
VDC
Corriente de 10 A
1 Router Tp link Router Tp link de 1 antena,
150 Mbps.
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
En la parte lógica de este proyecto de titulación, la forma de poder controlar
el sistema de riego es por medio de una página web, para la realización de
esta página y darle la ejecución de los sensores se usaron los siguientes
programas para la práctica del microcontrolador y el manejo de la página
web, que se mostrará en la Tabla N°30, que está a continuación:
127
TABLA N° 30
SOFTWARE PARA EL DESARROLLO
SOFTWARE
Software Descripción Licencia
Sistema operativo Raspbian
Windows 10
Gratuita
Gratuita
Mysql Worbench Versión 6.3 CE Gratuita
Putty Propietario
Notepad++ Versión 6.9.1
Python Gratuita
Django Gratuita
Navegador Web Chrome / Mozilla
Firefox/ EDGE
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017.
Factibilidad Legal
El presente proyecto de titulación no incide en ninguna violación legal, al
respecto de organización o empresa, ya que todos los programas que son
usados para este proyecto de titulación no quebrantan la ley, siendo
gratuitos o libres, en otras palabras, se lo pueden bajar e instalar de manera
gratuita sin algún recargo.
128
Factibilidad Económica
La factibilidad económica del proyecto de titulación incide a los costos de
implementación que se tomaron para el desarrollo del proyecto y el uso de
estas tecnologías, en que aportaran su precio para el beneficio de los
clientes o usuario que darán uso a este futuro proyecto que se mostrará en
un prototipo de sistema de riego tecnológico, para el desarrollo del
software, los programas que se usaron tienen licencia free, se realiza un
análisis técnico de precios que se detallara a continuación:
Costo de la Implementación del Hardware
Para la implementación de este proyecto en base al análisis técnico, cada
pieza es fundamental para lograr obtener los resultados propuestos en el
proyecto de titulación y así obtener excelentes resultados, se usaron lo
siguiente componentes que se detallarán en la Tabla N° 31, como son:
TABLA N° 31
COSTO DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROTOTIPO
HARDWARE
Hardware / dispositivo Cantidad Valor Subtotal
Raspberry Pi III 1 75,00 75,00
Micro Sd 1 15,00 15,00
Solar Charge Controller 1 30,00 30,00
Panel Solar 1 8,00 8,00
Batería 1 18,50 18,50
129
HARDWARE
Hardware / dispositivo Cantidad Valor Subtotal
Rectificador de Voltaje de 110 a 5V 1 3,00 3,00
Bomba de 6.5-12V 1 40,00 40,00
Pir (sensor de movimiento) 1 3,50 3,50
Jumper de 15 Cm 100 3,00 3,00
Dht11(sensor de temperatura y
humedad) 1 3,00 3,00
Relé 5V 1 4,50 4,50
Router Tp link 1 20,00 20,00
Cámara Web Genius 1 10.00 10.00
Total en Gasto del Hardware 233,50
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017
Costo de Implementación del Software
No hubo gasto al respecto de adquisición de software, ya que los
programas tienen licencias free.
Costo de Suministros y Materiales
Los costos de suministro se refiere a los equipos o materiales que se usaron
para la realización del proyecto de titulación, donde se usaron lo siguiente
materiales que se detallaran en la Tabla N° 32, como son:
130
TABLA N° 32
COSTO DE SUMINISTROS Y MATERIALES
SUMINISTRO Y MATERIALES
Materiales Subtotal
Ponchadora RJ45 15,00
Tester Rj45 10,00
Cortador de Hilo 1,00
Protoboard 3,00
Alicate 5,00
Multímetro 12,00
Transporte 100,00
Comida 200,00
Internet 100,00
Copias 100,00
Cargador portátil Usb 25,00
Cable Hdmi 5,00
Cargador de celular 10,00
Huerto 10,00
Conectores 1/2 4,00
Manguera 1/2 15,00
Cubrimiento de acrílico al prototipo 30,00
TOTAL 645,00
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017
131
A continuación se dará un presupuesto más generalizado sobre todo los
costos que se han requerido para llegar a cabo el proyecto de titulación
para el desarrollo del huerto tecnológico.
TABLA N° 33
PRESUPUESTO TOTAL DEL PROTOTIPO
PRESUPUESTO GENERAL DEL PROTOTIPO
Descripción Subtotal
Implementación del Prototipo 223,50
Materiales y Suministro 645,00
TOTAL 868,50
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017
Etapas de la Metodología del Proyecto
La metodología para el presente proyecto de titulación se debe al de Project
Management Institute (PMI), además se definieron los siguientes
requerimientos necesarios propuestos para el prototipo de riego:
132
En el recinto de San Juan del cantón Colimes provincia del Guayas, los
mismos que requieren un sistema de riego tecnológico, con la finalidad de
poder monitorear el cultivo y administrar el agua para sus pequeños
sembríos o huerto, con la finalidad de gestionar y tratar mejor a sus cultivos
de una manera más óptima, para la realización de este prototipo se
necesitara de un microcontrolador para la gestión de los sensores que van
dando lectura en el espacio que se ubicará cerca del huerto o plantación,
además la energía para la alimentación de este sistema, con la diferencia
es que se usará energía limpia con el objetivo de ser amigable con el
ambiente, y el ahorro del mismo, como se explicó anteriormente los
sensores que se utilizaran para el prototipo.
Entregables del Proyecto
El entregable del presente proyecto de titulación radica en el análisis de
factibilidad del sistema de riego enfocado a cultivo de invernadero, en cual
se detallara mediante un aplicativo o una tabla detallando las temperaturas
del huerto, los movimientos de intruso que hayan pasado en ese momento,
y una inducción de como programas los riego dependiendo del agricultor
que quiera realizar para sus sembríos. Los dispositivos y herramientas
utilizados nos serán entregados por el alto costo de adquisición.
Criterios de Validación de la Propuesta
Los criterios de validación de la presente propuesta en el instante de
realizar el prototipo de control y monitoreo de huerto o cultivos, el mismo
que tuvo la aceptación de las encuestas realizadas en el recinto San Juan
133
del cantón Colimes provincia del Guayas, dando apertura a un sistema que
supervisaría o gestionaría el riego, dando opción a su función de
modificación y control de riego a su huerto y las lecturas de ambiente, en el
cual se beneficiara la gente de esta comunidad.
Las lecturas que mostrará los sensores implementados, se almacenarán en
la base de datos de este sistema, dando un detalle más claro del ambiente
en el que está expuesto su cultivo, y las posibles modificaciones de riego
que ayudaría a nutrir mejor sus plantas, complaciendo las necesidades del
hortelano.
Una vez realizado el prototipo expuesto en este proyecto denominado:
Análisis de factibilidad de un sistema de riego, enfocado a cultivo de
invernadero, conformado con sensores y alimentados con energía
receptada desde un panel solar en la Finca de la familia Cabrera, situado
en el cantón Colimes provincia del Guayas, se procede a compilar o
verificar su funcionamiento al ambiente de producción.
El objetivo primordial es la comprobación y verificación del sistema en un
área de producción o implementación real con la finalidad de poder detectar
anticipadamente errores en distintos escenarios antes de ser expuesto al
usuario final, según se pronostica una futura implementación en próximas
investigaciones.
Para la realizar la verificación, se comprobó cada segmento de este sistema
de riego tecnológico, verificando su correcto funcionamiento del prototipo a
nivel de hardware y software, como el registro que dará los sensores y el
134
almacenamiento correcto del mismo. Para la comprobación de este
sistema, se mencionará a las personas participe del mismo:
TABLA N° 34
PARTICIPANTES DEL PROYECTO
PARTICIPANTES DEL PROYECTO
Nombre y Apellido Rol Responsabilidad
Robert Mora Villafuerte Estudiante Guía en la ejecución
de las pruebas
Javier Alcívar Del Pezo Estudiante Guía en la ejecución
de las pruebas
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017
Para llevar a cabo las comprobaciones podemos mencionar 3 condiciones
las mismas que serán detalladas a continuación y en la Tabla N° 35:
Condición N° 1: Comprobar la recepción de energía al sistema de
riego en el periodo de trabajo.
Condición N° 2: Es indispensable comprobar la ejecución de los
sensores con los Daemon, para tener lecturas consecutivas en el
transcurso que trabajara el prototipo.
Condición N° 3: Es indispensable comprobar el almacenamiento de
las lecturas ingresada en la base de datos correctamente.
135
TABLA N° 35
COMPROBACIONES DEL PROYECTO
CONDICIÓN N° 1
Escenario de
Verificación Resultado Esperado Comentario
Se monitoreo la
recepción de energía
al raspberry, ya que
se está haciendo uso
de un controlador
solar, el mismo que
nos permite obtener
energía a través del
sol.
La recepción de
energía en el lapso
de tiempo de 8:00 -
17:00 fue óptimo,
pero fuera de esas
horas no se pudo
obtener resultado
óptimo por la
ausencia de la
fuente que es el sol.
CONDICIÓN N° 2
Escenario de
Verificación Resultado Esperado Comentario
Se crearon los
daemons para su
ejecución y se dio un
tiempo prudencial
para monitorear su
funcionamiento de
este proceso.
Los resultados
fueron óptimos y los
demonios tuvieron
ejecutando estas
funciones en lapso
de tiempo
predeterminado.
136
CONDICIÓN N° 3
Escenario de
Verificación Resultado Esperado Comentario
Se requiere que las
lecturas emitidas por
los sensores se
almacenen en las
tablas correctamente
y para que sean
visualizadas en la
página.
Se crearon
correctamente los
registros en las
tablas, comprobando
con un select y
visualizan el ingreso
de los datos en la
tabla.
Fuente: Datos de la investigación.
Elaborado por: Alcívar del Pezo Enrique y Mora Villafuerte Robert,
2017
El proyecto de titulación tiene sus especificaciones técnicas que se
detallaron en el capítulo II, cada componente que está conformado el
sistema de riego tecnológico tiene sus niveles de tolerancias y medición,
donde cada característica da una información detallada de cada proceso y
las lecturas que ayuda a brindar una información importante para el
monitoreo del huerto.
137
Conclusiones y Recomendaciones
Conclusiones
Por medio del presente se pudo obtener como conclusión que el tipo de
sistema de riego que utilizan actualmente los agricultores de la finca de la
familia Cabrera y sus alrededores pertenecientes al cantón Colimes
provincia del Guayas es de manera manual, lo que se pudo evidenciar
usando el método de observación que en el sector ya antes mencionado,
utilizan una manguera la cual va conectada a una llave de agua para poder
realizar los riegos a sus cultivos.
Mediante la investigación realizada se pudo realizar conversaciones
directas con los agricultores del sector, con la finalidad de poder plantearles
las nuevas tecnologías en sistemas de riego, con el objetivo de poder
mejorar, desarrollar e impulsar las nuevas técnicas utilizadas para el riego
del cultivo.
Mediante los diálogos que se mantuvo con los campesinos o agricultores
de la finca Cabrera y sus alrededores se pudo establecer los tipos de
intrusos que existen en los invernaderos o cultivos, los mismo que afectan
a las plantaciones y al desarrollo de la misma; la misma que fueron tomadas
en cuenta para realizar este prototipo por lo cual se utilizó los sensores de
movimientos con la finalidad de detectar a tiempo los intrusos ya sean
personas o animales que quieran afectar a las plantaciones.
138
Según el estudio de este prototipo de sistema de riego tecnológico se pudo
obtener como resultado el ahorro en energía eléctrica y agua, debido al uso
de paneles solares aprovechar los rayos del sol y así poder conseguir
energía receptada, además de poder disminuir los gastos de agua potable
para los cultivos.
En la actualidad no se está impulsando la tecnología en el área agrícola,
por lo tanto esto ha sido evidente en el presente proyecto de titulación ya
que la mayoría de los agricultores desconocen en uso de este sistema de
riego tecnológico, el mismo que es planteado con la finalidad de llevar a
cabo su futura implementación en dichos invernaderos por futuros
investigadores.
Recomendaciones
Se recomienda a los diferentes investigadores del campo agrícola a poder
ejercer y tener información sobre los cultivos de invernaderos que existen
en los diferentes sectores del Guayas con las tecnológicas que existen hoy
en día, para que a su vez estas personas puedan tener sus cosechas muy
optimas y a tiempo para ser consumidos.
Se sugiere a los diferentes investigadores del medio ambiental, a poder
desarrollar brigadas de información y de inducción a las personas
campesinas o agrícolas que desconocen de los métodos de riegos actuales
para los invernaderos, y así poder impulsar las nuevas tecnologías y formas
de cuidar los sembríos.
139
Es recomendable que las personas que implementen los sistemas de riego
tecnológicos, para que innoven los conocimientos sobre los nuevos
dispositivos y estrategias que existen para poder realizar un excelente riego
a sus cultivos, pensando siempre en los problemas o detalles que le puedan
pasar a sus sembríos, con el objetivo de que estas tecnologías puedan
disminuir el problemas de cualquier tipo a los que estén propensos a
suceder en los cultivos de invernaderos.
Por lo que se recomienda la utilización de paneles solares para llevar a
cabo la futura implementación de este prototipo con la finalidad de poder
generar energía limpia y de brindar un aporte al cuidado del medio
ambiente, ya que con el uso de estos equipos se puede ahorrar energía
eléctrica.
De acuerdo al conocimiento que hemos adquirido mediante las
investigaciones que existen sobre los sistemas de riego, como son los de
por goteo, aspersión, surco, inundación entre otros, recomendamos utilizar
la tecnología del raspberry pi 3, ya que en este dispositivos podemos
realizar múltiples funciones de acuerdo a las necesidades que requiera el
agricultor, manejar todos los dispositivos que lo acompañan en el sistema
de riego como son los sensores de movimientos, sensores de intrusos,
paneles solar, bomba y de más, controlados mediante una aplicación que
podemos crear en nuestra tecnología del pi 3.
140
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Riego”, Ediciones Técnicas Marcombo, Barcelona – España, 2010, pág. 20.
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Universidad de Deusto, BilBao – España, 2012, pág. 76.
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Información: Conceptos Básicos”, Ideaspropias Editorial S.L., España,
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Tomás, Joaquín. “Fundamentos de Bioestadística y Análisis de Datos para
Enfermería”, Editorial Universidad Autónoma de Barcelona, Barcelona –
España, 2010, págs. 83, 84.
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Barcelona – España, 2004, pág. 62.
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https://jovtop.en.alibaba.com/product/60491074499-
802873414/prety_dc_submersible_water_pump.html, (Jovtop, 2017), pág.
43.
http://suoer988.en.made-in-china.com/product/xKsQbCUuXDcl/China-
Suoer-10A-12V-24V-Solar-Charge-Controller-with-Ce-RoHS-ST-G1210-
.html, (made-in-china.com, 2010), págs. 44, 45.
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MOVIMIENTO-PIR-HC-SR501.pdf, (Punto Flotante S.A., 2017), págs. 39,
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investigacion-cualitativa, (Rodríguez, 2010), pág. 75.
http://teslabem.com/modulo-de-1-relevador-de-1-canal-5vdc.html, (Zuffli,
2017), pág. 42.
ANEXO N° 1: MODELO DE LA ENCUESTA REALIZADA A LOS
AGRICULTORES DE LA FINCA CABRERA Y SUS ALREDEDORES,
UBICADA EN EL CANTÓN COLIMES PROVINCIA DEL GUAYAS.
ANEXO N° 2: EVIDENCIAS FOTOGRÁFICAS.
FOTO N° 1
REALIZANDO LAS ENCUESTAS
FOTO N° 2
ENTREVISTA CON LOS AGRICULTORES DE LA FINCA CABRERA Y
SUS ALREDEDORES
FOTO N° 3
ENTREVISTA CON LOS AGRICULTORES DE LA FINCA CABRERA Y
SUS ALREDEDORES
FOTO N° 4
INSPECCIONANDO EL SISTEMA DE RIEGO QUE UTILIZAN
ACTUALMENTE LOS AGRICULTORES
FOTO N° 5
INSPECCIONANDO EL SISTEMA DE RIEGO QUE UTILIZAN
ACTUALMENTE LOS AGRICULTORES
FOTO N° 6
INSPECCIONANDO EL SISTEMA DE RIEGO QUE UTILIZAN
ACTUALMENTE LOS AGRICULTORES
FOTO N° 7
INSPECCIONANDO EL SISTEMA DE RIEGO QUE UTILIZAN
ACTUALMENTE LOS AGRICULTORES
FOTO N° 8
INSPECCIONANDO EL SISTEMA DE RIEGO QUE UTILIZAN
ACTUALMENTE LOS AGRICULTORES
1. Ingreso al Aplicativo Web
Para el ingreso del aplicativo web, debemos digitar la siguiente IP:
192.168.88.241:8080
2. Lecturas actuales
En esta página se visualiza los estados que enfrenta el huerto:
Temperatura: Obtiene lecturas del sensor dht11 (Temperatura), lecturas se
muestra en pantalla en grado centígrado.
Humedad: Obtiene Lecturas del sensor dht11 (Humedad), Lecturas se muestra
en pantalla en porcentaje.
Fecha de Temperatura: Esta lectura se obtiene cada 5 min, esto quiere decir
que el componente censara cada 5 min y mostrara la fecha de su último censo.
Fecha de Último intruso: Esta lectura se obtiene y se muestra en pantalla
cuando hay algún objeto o individuo alterando el espacio que está fijado el
sensor.
Cuando hay una alteración en el ambiente del huerto, tanto se mostrará en la
pantalla del Aplicativo Web como en un correo electrónico del encargado de
supervisar el huerto como se lo mostraremos en el capture.
3. Modificacion de riego
En la pantalla se puede visualizar 3 botones (ingresar, buscar, modificar) como
la selección de planta para los periodos de tiempo que desea el usuario que se
realice los riegos.
3.1 Puedes elegir la planta que quieres que se realice el riego puede ser
(cebolla, tomate, otro), ya al seleccionar la planta que quiere que se le realice el
riego le damos ingresar.
3.2 Ya al seleccionar la planta y dar en ingresar, nos muestra la siguiente
pantalla donde vamos a elegir el día de la semana que quiere que se realice los
riegos a su planta, selecciona.
3.3 Al seleccionar ingresar, se mostrará esta pantalla donde se podrá elegir
las horas de riego y el tiempo que quiere que se riegue la planta que selecciono.
3.4 Por medio de un check puede seleccionar los periodos de tiempo que
quiere que se realice el día que se seleccionó y un listado de tiempo que quiere
que se riegue, dentro de ese listado sale el litro que corresponde cada tiempo.
3.5 Ya al seleccionar que horas y tiempo de riego que el usuario desea, le
damos ingresar, eso quiere decir que la planta cebolla, tendrá un riego el
día lunes, en un periodo de 7 am - 12 pm - 17 pm con un tiempo de riego
de 5 segundos cada uno.
Planta Periodo de
riego Periodo de riego
(Horas) Riego (Segundo)
Cebolla
Lunes
7 Am 5 segundos (1
litro)
12 Am 5 segundos (1
litro)
17 Am 5 segundos (1
litro)
3.6 Automáticamente nos regresa a la pantalla para seleccionar los días de la
semana, el usuario puede realizar un ciclo de días de riego que puede ser
de (lunes – miércoles – viernes) o (martes o jueves) y el tiempo de riego
dependiendo de la cantidad de agua que desea el usuario que se riegue
en la planta.
3.7 En caso de que quieras modificar los periodos de riego de los días de la
semana, le damos en el botón buscar y automáticamente nos lleva a la
pantalla de periodos de riego.
Como ejemplo tomaremos el día de lunes para realizar la respectiva
modificación, pero antes de eso visualizaremos el periodo de riego le damos el
botón Buscar, ya seleccionado el día lunes.
3.8 visualizaremos el periodo de tiempo de riego de ese día, entonces como
ejemplo no queremos que a las 12pm se realice el riego, le sacamos el
check.
Se sacó el check de las 12Pm
Le damos modificar y automáticamente nos lleva a la pantalla principal ya con el
cambio realizado.
Todas las modificaciones e ingreso se guardan en la base de datos y el sistema
convalida todo estos cambios y le da el funcionamiento correcto al aplicativo web.
PROTOTIPO DEL PROYECTO (INFRAESTRUCTURA - PROGRAMACION)
1. Conexión del componente del sistema de riego
1.1 Diagrama de los GPIO del Raspberry.
2. Diagrama de conexión de los sensores
2.1 Pir (Movimiento)
2.4 Conexión Energía solar, al controlador y se pueda cargar la batería, para
luego alimentar el raspberry.
Montaje de Raspbian al Micro SD
4. Paso
Descargar SO, descomprimir y montar del sistema Raspbian
4.1 Descargar Raspbian
4.2 Descargar 7-zip
4.2.3 Se deja los parámetros por defecto y le damos aceptar
4.3 Montaje de la imagen a la SD, se descarga Etcher para la realización lo
mencionado.
4.3.1 se selecciona la Img que se descomprimió.
4.3.2 Se selecciona la unidad de almacenamiento para el respectivo
montaje y se selecciona flash, esperamos que realice el montaje y la
validación.
4.3.3 Montar el micro SD en el raspberry. Nota: automáticamente se cargará
las aplicaciones y las funciones del Raspbian sin manipulación de la
configuración solo esperar 1 min y aparecerá el desktop del Raspbian.
Reconocimiento de comandos básicos de Linux
5. Reconoceremos los comandos básicos de Linux y sus usuarios por
defectos, se dará detalle para el uso de los siguientes comando que son:
passwd, sudo su, exit, whoami, pwd, ping, mkdir, ls, cd, touch, mr, nano.
root@raspberrypi:/home/pi#: este es el usuario root o raíz.
Comando passwd.- Ingresa una contraseña al usuario root, todo
nuestros usuario tendrán como clave huerto.
Pi@raspberry:¬ $: Este usuario pi, por defecto de la raspbian, para
ingresar a este usuario, root@raspberrypi:/home/pi#: exit // exit es el
comando para salir del usuario root, automáticamente ingresaremos al
usuario pi= pi@raspberry:¬ $:
pi@raspberry:¬ $: sudo su// sudo su, comando para ingresar al usuario
root, dar aceptar, ingresara a esta línea root@raspberrypi:/home/pi#:
pi@raspberry:¬ $: whoami // whoami comando que nos dice que usuario
estamos usando, el resultado es pi.
root@raspberrypi:/home/pi#: whoami // whoami comando que nos dice
que usuario estamos usando, el resultado es root
pi@raspberry:¬ $: passwd// passwd, comando para ingresar contraseña
al usuario pi, huerto es la contraseña.
pi@raspberry:¬ $:ping// comando para la verificación de una red.
pi@raspberry:¬ $: pwd// comando te devuelve la ruta en la que estas
situado, se suele utilizar para saber en que parte de la estructura de
directorios te encuentras.
root@raspberrypi:/home/pi#: mkdir// mkdir comando para crear una
carpeta en el usuario root o directorio.
pi@raspberry:¬ $: ls// ls comando para visualizar carpeta o directorio en
el usuario.
pi@raspberry:¬ $:cd// cd comando para ingresar a una carpeta.
pi@raspberry:¬ $/huerto: touch// touch comando para crear un archivo
vacío, si en caso que exista modifica .
pi@raspberry:¬ $/ huerto: rm // rm comando para borrar un archivo,
digitamos rm con el nombre del archivo que se quiere eliminar.
pi@raspberry:¬ $/huerto: nano // nano comando para crear un archivo,
estamos creando un archivo texto con extencion .sh (script), le damos
aceptar y se nos abre el archivo.
pi@raspberry:¬ $/huerto: chmod // chmod comando para dar privilegios
como de escrituras, lectura, editable. 777 es para dar todo los privilegios
a ese archivo o script.
pi@raspberry:¬ $/huerto: sh -x// sh-x comando que manda a ejecutar el
scritp creado.
Conexión del Putty
6. Puttyn
Para ingresar de manera remota al Raspbian sin necesidad del monitor,
conectaremos por medio de la desktop de la Raspbian la conexión del internet.
Psdt: Similar a la conexión del Windows.
Antes de conectarnos al ssh por medio del Putty, tenemos que habilitar la
propiedad del ssh en la configuración de internet del raspbian.
Posdata: El Putty lo descargamos en la web de la laptop, después de la
descarga, abrimos el programa para ingresar la dirección IP del Raspbian, como
podemos saber la IP del Raspbian es ingresando al terminal del Raspbian y se
digita ifconfig, nos dará detalle de la red como IP, mascara, IP predeterminada,
en caso de que no habilitemos estas propiedades como están en la imagen
superior derecha, el Raspbian no se conectara con el Putty descargado en la
laptop que quiere ingresar remotamente al Raspbian, chequea el video para que
veas el problema que nos dio al no habilitar esa propiedad.
Realizado todos los pasos indicado, ingresaremos al Putty y digitamos la ip del
Raspbian, dejamos todas las funciones por default y le damos open.
7. Configuración del Raspbian e instalación de sus componentes.
7.1 Actualización de los repositorios y sistema
7.2 Actualización de los programas
7.3 Actualización del Kernel
7.4 Instalación del Mysql
7.5 Aplicativo Web
8. Script de los sensores para sus respectivo Funcionamiento.
8.1 Pir (Intrusos)
9. Relaciones de las tablas en base de datos que está conformado el
sistema de riego
9.1 Programación de Modelos de Tablas en Base de Datos en Django.
# This is an auto-generated Django model module.
# You'll have to do the following manually to clean this up:
# * Rearrange models' order
# * Make sure each model has one field with primary_key=True
# * Make sure each ForeignKey has `on_delete` set to the desired behavior.
# * Remove `managed = True` lines if you wish to allow Django to create,
modify, and delete the table
# Feel free to rename the models, but don't rename db_table values or field
names.
from __future__ import unicode_literals
from django.db import models
class Horarios(models.Model):
idhorarios = models.IntegerField(db_column='idHorarios', primary_key=True)
# Field name made lowercase.
hora = models.IntegerField(blank=True, null=True)
detalle = models.CharField(max_length=200, blank=True, null=True)
class Meta:
managed = True
db_table = 'Horarios'
class Periodos(models.Model):
idperiodos = models.IntegerField(db_column='idPeriodos',
primary_key=True) # Field name made lowercase.
nombre = models.CharField(max_length=45, blank=True, null=True)
detalle = models.CharField(max_length=200, blank=True, null=True)
class Meta:
managed = True
db_table = 'Periodos'
class Planta(models.Model):
idplanta = models.IntegerField(db_column='idPlanta', primary_key=True) #
Field name made lowercase.
nombre = models.CharField(max_length=45, blank=True, null=True)
descripcion = models.CharField(max_length=200, blank=True, null=True)
class Meta:
managed = True
db_table = 'Planta'
class Riegos(models.Model):
idriegos = models.IntegerField(db_column='idRiegos', primary_key=True) #
Field name made lowercase.
planta = models.ForeignKey(Planta, models.DO_NOTHING,
db_column='planta', blank=True, null=True)
periodo = models.ForeignKey(Periodos, models.DO_NOTHING,
db_column='periodo', blank=True, null=True)
horario = models.ForeignKey(Horarios, models.DO_NOTHING,
db_column='horario', blank=True, null=True)
dia = models.CharField(max_length=20, blank=True, null=True)
class Meta:
managed = True
db_table = 'Riegos'
class AuthGroup(models.Model):
name = models.CharField(unique=True, max_length=80)
class Meta:
managed = True
db_table = 'auth_group'
class AuthGroupPermissions(models.Model):
group = models.ForeignKey(AuthGroup, models.DO_NOTHING)
permission = models.ForeignKey('AuthPermission', models.DO_NOTHING)
class Meta:
managed = True
db_table = 'auth_group_permissions'
unique_together = (('group', 'permission'),)
class AuthPermission(models.Model):
name = models.CharField(max_length=255)
content_type = models.ForeignKey('DjangoContentType',
models.DO_NOTHING)
codename = models.CharField(max_length=100)
class Meta:
managed = True
db_table = 'auth_permission'
unique_together = (('content_type', 'codename'),)
class AuthUser(models.Model):
password = models.CharField(max_length=128)
last_login = models.DateTimeField(blank=True, null=True)
is_superuser = models.IntegerField()
username = models.CharField(unique=True, max_length=150)
first_name = models.CharField(max_length=30)
last_name = models.CharField(max_length=30)
email = models.CharField(max_length=254)
is_staff = models.IntegerField()
is_active = models.IntegerField()
date_joined = models.DateTimeField()
class Meta:
managed = True
db_table = 'auth_user'
class AuthUserGroups(models.Model):
user = models.ForeignKey(AuthUser, models.DO_NOTHING)
group = models.ForeignKey(AuthGroup, models.DO_NOTHING)
class Meta:
managed = True
db_table = 'auth_user_groups'
unique_together = (('user', 'group'),)
class AuthUserUserPermissions(models.Model):
user = models.ForeignKey(AuthUser, models.DO_NOTHING)
permission = models.ForeignKey(AuthPermission, models.DO_NOTHING)
class Meta:
managed = True
db_table = 'auth_user_user_permissions'
unique_together = (('user', 'permission'),)
class DjangoAdminLog(models.Model):
action_time = models.DateTimeField()
object_id = models.TextField(blank=True, null=True)
object_repr = models.CharField(max_length=200)
action_flag = models.SmallIntegerField()
change_message = models.TextField()
content_type = models.ForeignKey('DjangoContentType',
models.DO_NOTHING, blank=True, null=True)
user = models.ForeignKey(AuthUser, models.DO_NOTHING)
class Meta:
managed = True
db_table = 'django_admin_log'
class DjangoContentType(models.Model):
app_label = models.CharField(max_length=100)
model = models.CharField(max_length=100)
class Meta:
managed = True
db_table = 'django_content_type'
unique_together = (('app_label', 'model'),)
class DjangoMigrations(models.Model):
app = models.CharField(max_length=255)
name = models.CharField(max_length=255)
applied = models.DateTimeField()
class Meta:
managed = True
db_table = 'django_migrations'
class DjangoSession(models.Model):
session_key = models.CharField(primary_key=True, max_length=40)
session_data = models.TextField()
expire_date = models.DateTimeField()
class Meta:
managed = True
db_table = 'django_session'
class Intruso(models.Model):
id = models.IntegerField(blank=True, null=True)
estado = models.CharField(max_length=30, blank=True, null=True)
fecha = models.CharField(max_length=30, blank=True, null=True)
class Meta:
managed = True
db_table = 'intruso'
class Temperatura(models.Model):
id = models.IntegerField(blank=True, null=True)
temperatura = models.CharField(max_length=30, blank=True, null=True)
humedad = models.CharField(max_length=30, blank=True, null=True)
fecha = models.CharField(max_length=20, blank=True, null=True)
class Meta:
managed = True
db_table = 'temperatura'
10. Programación en Aplicativo Web
10.1 Programación para Visualización de página para modificación e
ingreso de Periodos de Riego.
% load staticfiles %}
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta name="description" content="">
<meta name="author" content="Dashboard">
<meta name="keyword" content="Dashboard, Bootstrap, Admin, Template, Theme, Responsive, Fluid, Retina">
<title>Huerto inteligente</title>
<!-- Bootstrap core CSS -->
<link href="{% static 'assets/css/bootstrap.css' %}" rel="stylesheet">
<!--external css-->
<link href="{% static 'assets/font-awesome/css/font-awesome.css' %}" rel="stylesheet" />
<!-- Custom styles for this template -->
<link href="{% static 'assets/css/style.css' %}" rel="stylesheet">
<link href="{% static 'assets/css/style-responsive.css' %}" rel="stylesheet">
<!-- HTML5 shim and Respond.js IE8 support of HTML5 elements and media queries -->
<!--[if lt IE 9]>
<script src="https://oss.maxcdn.com/libs/html5shiv/3.7.0/html5shiv.js"></script>
<script src="https://oss.maxcdn.com/libs/respond.js/1.4.2/respond.min.js"></script>
<![endif]-->
</head>
<body>
<section id="container" >
<!-- **********************************************************************************************************************************************************
TOP BAR CONTENT & NOTIFICATIONS
*********************************************************************************************************************************************************** -->
<!--header start-->
<header class="header black-bg">
<div class="sidebar-toggle-box">
<div class="fa fa-bars tooltips" data-placement="right" data-original-title="Toggle Navigation"></div>
</div>
<!--logo start-->
<a href="{% url 'lectura' %}" class="logo"><b>Smart Huerto</b></a>
<!--logo end-->
<!--div class="top-menu"-->
<!--ul class="nav pull-right top-menu"-->
<!--li><a class="logout" href="login.html">Logout</a></li-->
<!--/ul-->
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<!--header end-->
<!-- **********************************************************************************************************************************************************
MAIN SIDEBAR MENU
*********************************************************************************************************************************************************** -->
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<aside>
<div id="sidebar" class="nav-collapse ">
<!-- sidebar menu start-->
<ul class="sidebar-menu" id="nav-accordion">
<p class="centered"><a href="{% url 'lectura' %}"><img src="{% static 'assets/img/huertoi.jpg' %}" class="img-circle" width="60"></a></p>
<h5 class="centered">Smart Huerto</h5>
<li class="mt">
<a href="{% url 'lectura' %}">
<i class="fa fa-dashboard"></i>
<span>Lecturas actuales</span>
</a>
</li>
<li class="sub-menu">
<a href="javascript:;" >
<i class="fa fa-cogs"></i>
<span>Huerto</span>
</a>
<ul class="sub">
<li><a href="{% url 'index' %}">Modificar riego</a></li>
</ul>
</li>
</ul>
<!-- sidebar menu end-->
</div>
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<br><br>
<div class="row mt">
<div class="col-lg-12">
<div class="form-panel">
<h4 class="mb"><i class="fa fa-angle-right"></i> Configuracion de riego</h4>
<form class="form-horizontal style-form" method="post" action="" enctype="multipart/form-data">
{% csrf_token %}
{{ form.as_p }}
<button type="submit" name="ingresar" class="btn btn-primary" >INGRESAR</button>
<button type="submit" name="buscar" class="btn btn-primary" >BUSCAR</button>
<button type="submit" name="modificar" class="btn btn-primary" >MODIFICAR</button>
</form>
</div>
</div><!-- col-lg-12-->
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<div class="text-center">
2017 - Guayaquil
</div>
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//custom select box
$(function(){
$('select.styled').customSelect();
});
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</body>
</html>
10.1 Programación del diseño para visualización de las lecturas de cada sensor en aplicativo web.
from django import forms
from .models import Temperatura,Intruso,Planta
from django.shortcuts import render
import string, os, sys
class VerLecturas(forms.Form):
temperatura = forms.CharField(
max_length=70,
widget=forms.TextInput(attrs={'class': 'form-control'}))
humedad = forms.CharField(
max_length=70,
widget=forms.TextInput(attrs={'class': 'form-control'}))
fecha_temperatura = forms.CharField(
max_length=70,
widget=forms.TextInput(attrs={'class': 'form-control'}))
fecha_ultimo_intruso = forms.CharField(
max_length=70,
widget=forms.TextInput(attrs={'class': 'form-control'}))
def clean_temperatura(self):
temperatura = self.cleaned_data['temperatura']
def clean_humedad(self):
humedad = self.cleaned_data['humedad']
def clean_fecha(self):
fecha_temperatura = self.cleaned_data['fecha_temperatura']
def clean_intruso(self):
fecha_ultimo_intruso = self.cleaned_data['fecha_ultimo_intruso']
10.2 Programación de import de las lecturas e para selección de Periodo
de riego.
# -*- coding: utf-8 -*-
from __future__ import unicode_literals
from .forms import VerLecturas,ConfRiego,UserForm,RiegoForm
from django.shortcuts import render
from .models import Temperatura,Intruso,Planta,Riegos,Horarios,Periodos
# Create your views here.
from django.http import HttpResponse
from django.db.models import Q, Max,Count
def index(request):
if request.method == 'POST':
if 'ingresar' in request.POST:
form = ConfRiego(request.POST, request.FILES)
#cleaned_data = form.cleaned_data
#form = UserForm()
planta= (form['planta'].data)
print planta
oplanta=Planta.objects.get(idplanta=planta)
planta= oplanta.nombre
data = {
'planta': planta}
form = UserForm(data)
context = {'form': form}
return render(request, 'blank.html', context)
if 'buscar' in request.POST:
form = UserForm(request.POST, request.FILES)
#cleaned_data = form.cleaned_data
#form = UserForm()
planta= (form['planta'].data)
dia= (form['dia'].data)
oplanta=Planta.objects.get(nombre=planta)
try:
osieteam =
Riegos.objects.get(Q(horario=1),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
osieteam = None
if osieteam is None:
sieteam= False
sieteamc='na'
else:
sieteam= True
#per= osieteam.periodo.idperiodos
osieteamc=
Periodos.objects.get(idperiodos=osieteam.periodo.idperiodos)
sieteamc= osieteamc.nombre
try:
oochoam =
Riegos.objects.get(Q(horario=2),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
oochoam = None
if oochoam is None:
ochoam= False
ochoamc='na'
else:
ochoam= True
oochoamc=
Periodos.objects.get(idperiodos=oochoam.periodo.idperiodos)
ochoamc= oochoamc.nombre
try:
onueveam =
Riegos.objects.get(Q(horario=3),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
onueveam = None
if onueveam is None:
nueveam= False
nueveamc='na'
else:
nueveam= True
onueveamc=
Periodos.objects.get(idperiodos=onueveam.periodo.idperiodos)
nueveamc= onueveamc.nombre
try:
ondiezam =
Riegos.objects.get(Q(horario=4),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
ondiezam = None
if ondiezam is None:
diezam= False
diezamc='na'
else:
diezam= True
odiezamc=
Periodos.objects.get(idperiodos=ondiezam.periodo.idperiodos)
diezamc= odiezamc.nombre
try:
oonceam =
Riegos.objects.get(Q(horario=5),Q(planta=oplanta.idplanta))
except:
oonceam = None
if oonceam is None:
onceam= False
onceamc='na'
else:
onceam= True
oonceamc=
Periodos.objects.get(idperiodos=oonceam.periodo.idperiodos)
onceamc= oonceamc.nombre
try:
odoceam =
Riegos.objects.get(Q(horario=6),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
odoceam = None
if odoceam is None:
doceam= False
doceamc='na'
else:
doceam= True
odoceamc=
Periodos.objects.get(idperiodos=odoceam.periodo.idperiodos)
doceamc= odoceamc.nombre
try :
otrece =
Riegos.objects.get(Q(horario=7),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
otrece = None
if otrece is None:
trece= False
trecec='na'
else:
trece= True
otrecec=
Periodos.objects.get(idperiodos=otrece.periodo.idperiodos)
trecec= otrecec.nombre
try:
ocatorce =
Riegos.objects.get(Q(horario=8),Q(planta=oplanta.idplanta))
except:
ocatorce = None
if ocatorce is None:
catorce= False
catorcec='na'
else:
catorce= True
ocatorcec=
Periodos.objects.get(idperiodos=ocatorce.periodo.idperiodos)
catorcec= ocatorcec.nombre
try:
oquince =
Riegos.objects.get(Q(horario=9),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
oquince = None
if oquince is None:
quince= False
quincec='na'
else:
quince= True
oquincec=
Periodos.objects.get(idperiodos=oquince.periodo.idperiodos)
quincec= oquincec.nombre
try:
ocuatropm =
Riegos.objects.get(Q(horario=10),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
ocuatropm = None
if ocuatropm is None:
cuatropm= False
cuatropmc='na'
else:
cuatropm= True
ocuatropmc=
Periodos.objects.get(idperiodos=ocuatropm.periodo.idperiodos)
cuatropmc= ocuatropmc.nombre
try:
ocincopm =
Riegos.objects.get(Q(horario=11),Q(planta=oplanta.idplanta))
except :
ocincopm = None
if ocincopm is None:
cincopm= False
cincopmc='na'
else:
cincopm= True
ocincopmc=
Periodos.objects.get(idperiodos=ocincopm.periodo.idperiodos)
cincopmc= ocincopmc.nombre
data = {
'sieteam': sieteam,
'sieteamc': sieteamc,
'ochoam': ochoam,
'ochoamc': ochoamc,
'nueveam': nueveam,
'nueveamc': nueveamc,
'diezam': diezam,
'diezamc': diezamc,
'onceam': onceam,
'onceamc': onceamc,
'doceam': onceam,
'doceamc': doceamc,
'trece': trece,
'trecec': trecec,
'catorce': catorce,
'catorcec': catorcec,
'quince': quince,
'quincec': quincec,
'cuatropm': cuatropm,
'cuatropmc': cuantropmc,
'cincopm': cincopm,
'cincopmc': cincopmc
}
# sieteamc =
Riegos.objects.get(Q(horario=1),Q(planta=oplanta.id))
form = RiegoForm()
context = {'form': form}
return render(request, 'blank.html', context)
else :
title = "Huerto "
form = ConfRiego()
context = {'form': form}
return render(request,"blank.html",context)
def lectura2(request):
title = "Lecturas actuales"
context = {
"template_title": title,
}
return render(request,"Lecturas.html",context)
def lectura(request):
#form = VerLecturas(request.POST, request.FILES)
#temperatura=cleaned_data.get('temperatura')
Temp=Temperatura.objects.latest('fecha')
Int = Intruso.objects.latest('fecha')
temperatura=Temp.temperatura
humedad=Temp.humedad
fecha_temperatura=Temp.fecha
fecha_ultimo_intruso=Int.fecha
data = {
'temperatura': temperatura,
'humedad': humedad,
'fecha_temperatura': fecha_temperatura,
'fecha_ultimo_intruso': fecha_ultimo_intruso}
formr = VerLecturas(data)
contextr = {'form': formr}
return render(request, 'Lecturas.html', contextr)
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