ES1237474U - Self-sufficient multi-sensor platform for analysis of climatic and soil variables in agriculture (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Plataforma multisensor autosuficiente para análisis de variables climáticas y de suelo en agricultura.Self-sufficient multi-sensor platform for analysis of climatic and soil variables in agriculture.
La plataforma multisensor autosuficiente para análisis de variables climáticas y de suelo en agricultura que se propone en la presente invención consiste en una evidente novedad en los sistemas empleados en agricultura para la explotación de datos relativos a variables climáticas y de suelo. De hecho, esta plataforma multisensor ha surgido para dar respuesta a las necesidades detectadas en entrevistas a los agricultores más innovadores de la provincia de Almería. Notar que la provincia de Almería constituye un lugar referente a nivel mundial en el sector de la agricultura intensiva y, por lo tanto, las necesidades de estos agricultores son representativas del estado del arte en esta materia (más de 31000 hectáreas cultivadas, producción superior a 4 millones de toneladas y más de 360 empresas exportadoras, datos relativos al año 2017. Fuente: Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural de la Junta de Andalucía).The self-sufficient multisensor platform for analysis of climatic and soil variables in agriculture proposed in the present invention consists of an obvious novelty in the systems used in agriculture for the exploitation of data related to climatic and soil variables. In fact, this multisensor platform has emerged to respond to the needs detected in interviews with the most innovative farmers in the province of Almeria. Note that the province of Almería constitutes a worldwide reference place in the intensive agriculture sector and, therefore, the needs of these farmers are representative of the state of the art in this area (more than 31,000 hectares cultivated, production exceeding 4 million tons and more than 360 exporting companies, data for 2017. Source: Ministry of Agriculture, Fisheries and Rural Development of the Junta de Andalucía).
Sector de la técnicaTechnical sector
La presente invención se incluye dentro del sector de la industria auxiliar de la agricultura en general, y más concretamente en el sector dedicado a la monitorización de variables climáticas y de suelo.The present invention is included within the sector of the auxiliary industry of agriculture in general, and more specifically in the sector dedicated to the monitoring of climatic and soil variables.
Estado de la técnicaState of the art
Modelos de utilidad previosPrevious utility models
Esta invención ha surgido para completar las funcionalidades de la plataforma móvil ya protegida anteriormente por los mismos autores en los modelos de utilidad: ES1233051U "Plataforma móvil para el control de la presencia, la producción y las tareas de trabajadores en procesos productivos" y ES12228494U "Plataforma móvil impulsada de forma manual equipada con un sistema automático para la monitorización de tareas humanas, variables climáticas y estado sanitario de las plantas en invernaderos”.This invention has emerged to complete the functionalities of the mobile platform already previously protected by the same authors in the utility models: ES1233051U "Mobile platform for the control of the presence, production and tasks of workers in productive processes" and ES12228494U " Mobile platform driven manually equipped with an automatic system for monitoring human tasks, climatic variables and sanitary status of plants in greenhouses ”.
Esos modelos de utilidad presentan una plataforma móvil capaz de registrar ciertos datos relativos a los trabajadores e incidencias, además incorpora varios sensores para medir variables climáticas (no de suelo). Sin embargo, dichas variables no pueden ser registradas una vez se apaga la plataforma móvil, lo cual ocurre al final de la jornada laboral cada día. Por ello, el registro de variables climáticas en días en los que no se utilice la plataforma móvil o durante otros momentos del día (noche, fines de semana) es inviable.These utility models present a mobile platform capable of recording certain data related to workers and incidents, and also incorporates several sensors to measure climatic variables (not soil). However, these variables cannot be registered once the mobile platform is turned off, which occurs at the end of the working day each day. Therefore, the registration of climatic variables on days when the mobile platform is not used or during other times of the day (night, weekends) is unfeasible.
En esta nueva invención se propone una plataforma autosuficiente, basada en baterías eléctricas recargables, que permite registrar múltiples variables climáticas y de suelo de forma continua durante las 24 horas del día, los 365 días del año. Para evitar la pérdida de datos dicha plataforma incorpora un panel solar que recarga las baterías que alimentan a un sistema basado en microprocesador, el cual obtiene los datos de los diversos sensores y los envía a un servidor en Internet (servidor en la "nube"). Dichos datos, se explotan de forma remota en una aplicación para dispositivos móviles y en una aplicación para ordenador de escritorio. Estas aplicaciones ayudan al agricultor a tomar decisiones sobre el cultivo, la ventilación u otros aspectos de su explotación agrícola.In this new invention, a self-sufficient platform is proposed, based on rechargeable electric batteries, which allows multiple climatic and soil variables to be recorded continuously 24 hours a day, 365 days a year. To avoid data loss, this platform incorporates a solar panel that recharges the batteries that feed a microprocessor-based system, which obtains data from the various sensors and sends them to a server on the Internet (server in the "cloud") . This data is exploited remotely in an application for mobile devices and in an application for desktop computers. These applications help the farmer to make decisions about cultivation, ventilation or other aspects of his farm.
Modelos de utilidad y patentes relacionados Utility models and related patents
El área de las estaciones meteorológicas cuenta desde hace años con numerosas soluciones comerciales e incluso soluciones desarrolladas por aficionados a la electrónica.The area of the meteorological stations has had many commercial solutions for years and even solutions developed by electronics enthusiasts.
Sin embargo, no se han encontrado soluciones que combinen todas las funcionalidades del presente invento: alimentación basada en energía solar, sensores climáticos y de suelo, subida de datos a un servidor en la nube de forma inalámbrica y explotación de dichos datos en una aplicación para dispositivos móviles y otra aplicación para ordenador de escritorio. En cualquier caso, se destacan las siguientes patentes y modelos de utilidad.However, no solutions have been found that combine all the functionalities of the present invention: solar-based power, climate and ground sensors, data upload to a cloud server wirelessly and exploitation of such data in an application for Mobile devices and other desktop application. In any case, the following patents and utility models stand out.
En el modelo de utilidad ES11401614 "Dispositivo aéreo remoto para medición de variables ambientales en espacios cerrados", se presenta un sistema autónomo que vuela sustentado por un globo e incorpora un conjunto de sensores climáticos para agricultura.In the utility model ES11401614 "Remote aerial device for measuring environmental variables in enclosed spaces", an autonomous system is presented that is supported by a balloon and incorporates a set of climate sensors for agriculture.
Sin embargo, este sistema no registra datos de suelo ni dispone de una aplicación donde se exploten dichos datos a través de herramientas visuales y estadísticas. La patente europea ES2565403T3 "Aparato para controlar el ambiente en un invernadero”, presenta un completo sistema para medir la humedad y temperatura en un invernadero. Sin embargo, esta estación se utiliza principalmente para controlar esas dos variables y no mide todas las variables climáticas y de suelo presentadas en la invención reivindicada en el presente modelo de utilidad. En la patente ES2376851A1 "Aparato de análisis climático” se presenta una completa estación meteorológica, con fines para la agricultura principalmente, con la posibilidad de añadir varios sensores climáticos. Dichas lecturas se envían a una estación central. Este sistema difiere del propuesto en esta nueva invención en el sistema de alimentación basado en paneles solares, no dispone de sensores para medir variables del suelo y no dispone de una potente aplicación para explotar esos datos.However, this system does not record soil data nor does it have an application where such data is exploited through visual and statistical tools. The European patent ES2565403T3 "Apparatus for controlling the environment in a greenhouse", presents a complete system for measuring humidity and temperature in a greenhouse. However, this station is mainly used to control these two variables and does not measure all climatic variables and of soil presented in the invention claimed in the present utility model The patent ES2376851A1 "Climate analysis apparatus" presents a complete meteorological station, mainly for agriculture purposes, with the possibility of adding several climatic sensors. These readings are sent to a central station. This system differs from the one proposed in this new invention in the solar panel-based power system, does not have sensors to measure soil variables and does not have a powerful application to exploit that data.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
La plataforma multisensor objeto de esta invención tiene como principal propósito el registrar y explotar variables climáticas y de suelo clave en agricultura, sobre todo, en entornos donde la monitorización del clima es fundamental para garantizar una producción elevada y de calidad, por ejemplo, en los invernaderos.The multisensor platform object of this invention has as its main purpose the recording and exploitation of key climatic and soil variables in agriculture, especially in environments where climate monitoring is essential to guarantee high quality production, for example, in greenhouses
La plataforma está compuesta por una estructura ligera (aluminio y plástico), rejillas de ventilación, una pantalla (donde se muestra en tiempo real medidas de sensores actuales), botón de encendido y apagado, y un panel solar para autosuficiencia. Inicialmente, se ha seleccionado e instalado los siguientes sensores: humedad, temperatura, luminosidad, gases (CO, CO2), lluvia, temperatura de suelo y humedad de suelo. Además, se ha añadido una cámara especial que permite adquirir imágenes del entorno durante todo el día, incluso durante la noche (filtro infrarrojo). Estas imágenes se pueden incluso utilizar para añadir una cierta seguridad al perímetro donde se encuentra colocada la plataforma multisensor. La plataforma multisensor está geolocalizada a través de un sensor GPS, lo cual da una mayor protección y seguridad ante posibles robos u otras acciones similares.The platform is composed of a light structure (aluminum and plastic), vents, a screen (where current sensor measurements are shown in real time), on and off button, and a solar panel for self-sufficiency. Initially, the following sensors have been selected and installed: humidity, temperature, luminosity, gases (CO, CO2), rain, soil temperature and soil moisture. In addition, a special camera has been added that allows you to acquire images of the environment throughout the day, even at night (infrared filter). These images can even be used to add a certain security to the perimeter where the multisensor platform is placed. The multi-sensor platform is geolocated through a GPS sensor, which gives greater protection and security against possible theft or other similar actions.
Otro aspecto de especial interés de la presente invención es que es autosuficiente, a través de baterías eléctricas que son recargadas por un panel solar colocado cerca de la estructura principal. Este aspecto añade un gran valor a la invención, pues no requiere de una infraestructura previa en el lugar donde se va a aplicar (no necesidad de cableado eléctrico). La autosuficiencia de la plataforma multisensor objeto de esta invención se completa con su propio sistema de comunicaciones inalámbricas.Another aspect of special interest of the present invention is that it is self-sufficient, through electric batteries that are recharged by a solar panel placed near the main structure. This aspect adds great value to the invention, since it does not require a previous infrastructure in the place where it is to be applied (no need for electrical wiring). The self-sufficiency of the multisensor platform object of this invention is completed with its own wireless communications system.
La plataforma multisensor propuesta incluye tres módulos software. El primero de ellos se utiliza para registrar los datos medidos por los sensores y mostrarlos en una pantalla incrustada en la propia plataforma en tiempo real. Este mismo módulo software es el encargado de subir dichos datos a una base de datos alojada en un servidor en Internet (servidor en la nube). Estos datos se suben en un intervalo de tiempo fijo (por ejemplo, cada hora). El segundo y tercer módulo software es una aplicación para dispositivos móviles y una aplicación para ordenadores de escritorio, respectivamente. A través de estas aplicaciones, el agricultor explota los datos registrados por la plataforma multisensor y los muestra a través de gráficas, estadísticas y acceso a valores históricos de cada variable medida. Esta información complementa a la información adquirida con la plataforma móvil objeto de los modelos de utilidad ya referenciados en secciones anteriores (201900048, ES12228494U).The proposed multisensor platform includes three software modules. The first one is used to record the data measured by the sensors and display them on a screen embedded in the platform itself in real time. This same software module is responsible for uploading such data to a database hosted on a server on the Internet (cloud server). This data is uploaded in a fixed time interval (for example, every hour). The second and third software module is an application for mobile devices and an application for desktop computers, respectively. Through these applications, the farmer exploits the data recorded by the multisensor platform and displays it through graphs, statistics and access to historical values of each measured variable. This information complements the information acquired with the mobile platform object of the utility models already referenced in previous sections (201900048, ES12228494U).
Descripción de los dibujosDescription of the drawings
Las Figuras 1, 2, y 3 muestran el alzado de la plataforma multisensor. Primero una vista frontal de toda la estructura donde se albergan diversos sensores, las rejillas de ventilación, botón de encendido y el sistema de registro de señales. En la Figura 2 se muestra una vista completa del sistema incluyendo el panel solar, todo ello anclado 1 (atornillado) a un poste vertical. En la Figura 3 se muestra una vista del interior del sistema con los principales componentes electrónicos.Figures 1, 2, and 3 show the elevation of the multi-sensor platform. First, a front view of the entire structure where various sensors are housed, the vents, the power button and the signal recording system. A complete view of the system including the solar panel is shown in Figure 2, all anchored 1 (bolted) to a vertical pole. A view of the inside of the system with the main electronic components is shown in Figure 3.
En la Figura 1, se observa la disposición de los siguientes elementos:In Figure 1, the arrangement of the following elements is observed:
1. Cable de alimentación del panel solar (enlaza panel solar con baterías)1. Solar panel power cable (links solar panel with batteries)
2. Sensor GPS (geolocalización)2. GPS sensor (geolocation)
3. Antena de comunicaciones inalámbricas3. Wireless communications antenna
4. Sensor de lluvia4. Rain sensor
5. Rejillas de ventilación5. Vents
6. Botón de encendido / apagado6. On / off button
7. Estructura de aluminio y plástico7. Aluminum and plastic structure
8. Cable sensor humedad suelo8. Ground moisture sensor cable
9. Cable sensor temperatura suelo9. Ground temperature sensor cable
10. Pantalla principal10. Main Screen
11. Cámara de visión (día / noche)11. Vision camera (day / night)
12. Sensor de luminosidad12. Brightness sensor
13. Sensor de humedad (aire)13. Humidity sensor (air)
14. Sensor de temperatura (aire)14. Temperature sensor (air)
15. Sensor de gases (CO, CO2)15. Gas sensor (CO, CO2)
En la Figura 2, vista completa, se observa la disposición de los siguientes elementos:In Figure 2, complete view, the disposition of the following elements is observed:
16. Panel solar 16. Solar panel
17. Poste (metálico) de sujeción de todo el conjunto17. Post (metal) for holding the whole assembly
18. Suelo18. Soil
19. Sensor de humedad de suelo (notar que el sensor está insertado en el suelo) 20. Sensor de temperatura de suelo (notar que el sensor está insertado en el suelo) En la Figura 3, vista interior, se observa la disposición de los siguientes elementos:19. Soil moisture sensor (note that the sensor is inserted into the ground) 20. Soil temperature sensor (note that the sensor is inserted into the ground) Figure 3, inside view, shows the arrangement of the following elements:
21. Baterías21. Batteries
22. Electrónica de la pantalla principal22. Main screen electronics
23. Sistema basado en microprocesador23. Microprocessor based system
24. Módulo de comunicaciones inalámbricas 24. Wireless communications module
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Priority Applications (1)
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| ES201900431U ES1237474Y (en) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Self-sufficient multi-sensor platform for analysis of climatic and soil variables in agriculture |
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| ES201900431U ES1237474Y (en) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Self-sufficient multi-sensor platform for analysis of climatic and soil variables in agriculture |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112927060A (en) * | 2021-04-23 | 2021-06-08 | 土流集团有限公司 | Land flow stable safe transaction system and method |
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- 2019-09-11 ES ES201900431U patent/ES1237474Y/en active Active
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| CN112927060A (en) * | 2021-04-23 | 2021-06-08 | 土流集团有限公司 | Land flow stable safe transaction system and method |
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