PROYECTO DE TITULACIÓN -...

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




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.



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”

___________________________


___________________________


III




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




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


Componentes de un Sistema de Riego por Goteo…..…….………………..26


Componentes de un Sistema de Riego por Aspersión...............................30


Naturaleza de Funcionamiento…...…………………………………………..36


Elementos de Fabricación….……………………………………………..…..37


Componentes del Raspbian……………………………..……………………53


Estructura de un Documento HTML…...……………………………………..57


Tipos de Energía Renovable…..……………………………………….……..62

XIII

ÍNDICE DE CUADROS SINÓPTICOS

CONTENIDO PÁG.

CUADRO SINÓPTICO Nº 1:

Características del Sistema de Riego...…………………………………..…22


Características Generales de los Sensores…………………………………33


Características de Calidad de Sensores………………………..……………34


Señales que Proporciona…………..………………………………………….35


Características del PIR………..……………………………………………....41


Características Generales del Controlador Solar…………………………..47


Características del Django………………….…………………………………50


Características del MSQL.………………….…………………………………52


Características del Python………………….…………………………………56

XIV


Características de Energía Renovable………………………………………60


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




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




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.


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.



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


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


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


COMPONENTES PARA UN SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO

Fuente: Adaptación del libro: (Pinto, 2016) Pág. 102, 103


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


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


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


COMPONENTES PARA UN SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN

Fuente: Adaptación de libro: (Oblaré, Instalaciones, su

Acondicionamiento, Limpieza y Desinfección, 2013) Pág. 165


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


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


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


CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SENSORES

Fuente: Adaptación del libro: (Serna, Ros, & Rico, Guía Práctica de

Sensores, 2010) Pág. 6


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


CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DE LOS SENSORES

Fuente: Adaptación del Libro: (Serna, Ros, & Rico, Guía Práctica de



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


SEÑALES QUE PROPORCIONA




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


NATURALEZA DE FUNCIONAMIENTO

Fuente: Adaptación del libro: (Serna, Ros, & Rico , Guía Práctica de

Sensores, 2010) Pág. 4, 5


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


ELEMENTOS DE FABRICACIÓN




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)


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.


CARACTERÍSTICA DEL PIR

Fuente: (Punto Flotante S.A., 2017)


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


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)


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


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)


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


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


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)


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


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)


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


CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CONTROLADOR SOLAR

Fuente: Adaptación de Página Web: (made-in-china.com, 2010)


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)


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


CARACTERISTICA DE DJANGO

Fuente: Adaptación del libro: (Jaiswal & Kumar, 2015) (Pág. 6)


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


CARACTERÍSTICA DEL MSQL

Fuente: Adaptación del libro: (Cobo, Gómez, Pérez, & Rocha, 2015)

(Pág. 340)


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


COMPONENTES RASPBIAN

Fuente: Adaptación del libro: (Harrington, 2015) (Pág. 11 - 14)


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


CARACTERÍSTICA DE PYTHON

Fuente: Adaptación del libro: (Copyright © Python Software

Foundation, 2009) (Pág. 8, 9)


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.


ESTRUCTURA DE UN DOCUMENTO HTML

Fuente: Adaptación del libro: (Guardiola, 2010) Pág. 5


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


CARACTERÍSTICAS DE ENERGÍA RENOVABLE

Fuente: Adaptación del libro: (Casas José, y otros, 2007)


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.


TIPOS DE ENERGÍA RENOVABLE

Fuente: Adaptación del libro: (Casas, y otros, 2007), Pág. 20, 21, 22


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.


CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL PANEL SOLAR

Fuente: Adaptación del Libro: (Fernández, 2010) Pág. 23


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


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.




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.




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.


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.


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



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.


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.


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.


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. ?



2017.

90

GRÁFICO N° 3

CÁLCULO DE LA MUESTRA



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



Tipos Bibliografía

Variable

Independiente

Sistema de

Riego

Sistema de

Riego



Ventajas y

Desventajas Bibliografía

92



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.


2017.

GRÁFICO N° 4

TIPO DE SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 5

CONTAR CON UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO



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






5 Muy en desacuerdo 17 17.00 %

TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 6

COSECHAS SE ENCUENTRAN EN ÓPTIMAS CONDICIONES



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 7

BENEFICIOS DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 8

FUTURA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA TECNOLÓGICO



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 9

SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO ES MUY FACTIBLE



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 10

UTILIZARÍA ESTE NUEVO SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 11

DISMINUIR EL TIEMPO Y DINERO A FUTURO



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 12

CONOCE ACERCA DE UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO



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







TOTAL 100 100.00%



2017.

GRÁFICO N° 13

RENTABILIDAD UN SISTEMA DE RIEGO TECNOLÓGICO



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



2017.

GRÁFICO N° 15

BOMBA 12V



2017.

110

GRÁFICO N° 16

PANEL SOLAR 12V



2017.

GRÁFICO N° 17

BATERÍA 12 V



2017.

111

GRÁFICO N° 18

CONTROLADOR SOLAR



2017.

GRÁFICO N° 19

DHT11



2017.

112

GRÁFICO N° 20

PIR (SENSOR DE MOVIMIENTO)



2017.

GRÁFICO N° 21

RELÉ 5 V (INTERRUPTOR)



2017.

113

GRÁFICO N° 22

RECTIFICADOR



2017.

GRÁFICO N° 23

MICRO SD



2017.

114

GRÁFICO N°24

CAMARA WEB



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



2017.

116

GRÁFICO N° 26

ESQUEMA DE CIRCUITO



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



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



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



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.


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



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.



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



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



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



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



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



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


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


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.



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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154

ANEXOS

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



FOTO N° 6



FOTO N° 7



FOTO N° 8



ANEXO N° 3: FOLLETO INFORMÁTICO ENTREGADO A LOS

AGRICULTORES DE LA FINCA CABRERA Y SUS ALREDEDORES.

Manual

de

USUARIO

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.

Manual

Técnico

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)

2.2 Dht11 (Movimiento)

2.3 Relé

2.4 Conexión Energía solar, al controlador y se pueda cargar la batería, para

luego alimentar el raspberry.

2.5 Diagrama completo

3. Diagrama de Flujo de los estados de cada sensor.

3.1 Pir (Intruso)

3.2 DHT11 (Temperatura y Humedad)

3.3 Relé (Interruptor de Bomba)

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

4.2.1 Realizar la instalación

4.2.2 descomprimir la imagen ISO con 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)

8.2 Dht11 (Temperatura y Movimiento)

8.3 Relé (Interruptor Bomba)

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):


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)


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>



<link href="{% static 'assets/css/bootstrap.css' %}" rel="stylesheet">



<link href="{% static 'assets/font-awesome/css/font-awesome.css' %}" rel="stylesheet" />



<link href="{% static 'assets/css/style.css' %}" rel="stylesheet">

<link href="{% static 'assets/css/style-responsive.css' %}" rel="stylesheet">





</head>

<body>

<section id="container" >





<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>



<a href="{% url 'lectura' %}" class="logo"><b>Smart Huerto</b></a>













</header>



<!-- **********************************************************************************************************************************************************

MAIN SIDEBAR MENU

*********************************************************************************************************************************************************** -->



<aside>

<div id="sidebar" class="nav-collapse ">



<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>



</div>

</aside>







<section id="main-content">

<section class="wrapper site-min-height">

<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>

</div>

</section><! --/wrapper -->

</section>







<footer class="site-footer">

<div class="text-center">

2017 - Guayaquil

</div>

</footer>



</section>



<script src="{% static 'assets/js/jquery.js' %}"></script>

<script src="{% static 'assets/js/bootstrap.min.js' %}"></script>

<script src="{% static 'assets/js/jquery-ui-1.9.2.custom.min.js' %}"></script>

<script src="{% static 'assets/js/jquery.ui.touch-punch.min.js' %}"></script>

<script class="include" type="text/javascript" src="{% static 'assets/js/jquery.dcjqaccordion.2.7.js' %}"></script>

<script src="{% static 'assets/js/jquery.scrollTo.min.js' %}"></script>

widget=forms.TextInput(attrs={'class': 'form-control'}))

humedad = forms.CharField(

max_length=70,


fecha_temperatura = forms.CharField(

max_length=70,


fecha_ultimo_intruso = forms.CharField(

max_length=70,


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 =


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 =


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 =


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 =


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 =


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 =


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 =


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 =


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 =


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 =


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()


return render(request, 'blank.html', context)

else :

title = "Huerto "

form = ConfRiego()


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)

PROYECTO DE TITULACIÓN -...

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Transcript of PROYECTO DE TITULACIÓN -...