DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE ESTAÇÃO METEOROLÓGICA ALTERNATIVA INTEGRADA A APLICAÇÕES WEB E ANDROID

Autores

  • Leandro Avelino Mazurek leandro.mazurek@unemat.br
    Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola, Universidade do Estado de Mato Grosso, Tangará da Serra, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-9267-850X
  • Rivanildo Dallacort rivanildo@unemat.br
    Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola, Universidade do Estado de Mato Grosso, Tangará da Serra, MT, Brasil. / Centro Tecnológico de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto, Universidade do Estado de Mato Grosso, Tangará da Serra, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-7634-8973
  • Vanessa Rakel de Moraes Dias vanessadias@unemat.br
    Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola, Universidade do Estado de Mato Grosso, Tangará da Serra, MT, Brasil. / Centro Tecnológico de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto, Universidade do Estado de Mato Grosso, Tangará da Serra, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-3538-4388
  • Marco Antonio Camillo de Carvalho marcocarvalho@unemat.br
    Universidade do Estado de Mato Grosso, Alta Floresta, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-4966-1013

DOI:

10.31413/nat.v12i4.18494

Palavras-chave:

Arduino, Monitoramento Agrícola, Dados Climáticos

Resumo

Estações meteorológicas alternativas podem ser a solução para que agricultores possam ter acesso a dados micrometeorológicos, podendo monitorar suas atividades agrícolas. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma estação meteorológica alternativa, integrando-a a uma aplicação Web e Android. Esta foi desenvolvida utilizando Arduino e sensores de temperatura e umidade relativa do ar, velocidade do vento e chuva. Foi montada ao lado de uma estação meteorológica de validação. O aplicativo Android foi desenvolvido com a plataforma MIT App Inventor integrado ao módulo bluetooth e a aplicação Web com linguagem de programação PHP, integrada ao módulo SIM800L, armazenando os dados em MySql. Na validação, os coeficientes de determinação variaram de 0,92 a 1,00, os de correlação de 0,98 a 1,00, os índices de concordância Willmott de 0,98 a 1,00 e os de confiança Camargo e Sentelhas de 0,94 a 0,99. As raízes do erro do quadrado médio variaram de 0,08 a 2,66, considerado baixo. O aplicativo Android foi programado para consultar os dados a cada minuto, conectando no aplicativo Web através da Internet, que foi integrado ao canal em Nuvem do Thingspeak, permitindo ao administrador importar arquivos de texto, visualizar históricos por minuto e por hora, baixar dados e enviar por e-mail. Estes resultados servem de base para projetos com Arduino e integração de aplicações.

Palavras-chave: Arduino; monitoramento agrícola; dados climáticos.

 

Development of an alternative meteorological station integrated with Web and Android applications

 

ABSTRACT: This work aimed to develop an alternative meteorological station using Arduino to integrate it with the Web application and an Android. The meteorological station was developed using Arduino and air temperature sensors, relative air humidity, wind speed and rain. It was built next to a validation weather station. The Android application was developed with the MIT App Inventor platform and integrated with the Bluetooth module. The web application was developed with PHP programming language, integrated into the SIM800L module, and stored the data in the MySql database. In the validation process, the coefficients of determination ranged from 0.92 to 1.00, correlation coefficients from 0.98 to 1.00, Willmott's agreement indices from 0.98 to 1.00, and Camargo and Sentelhas confidence indices from 0.94 to 0.99. The root mean square error varied from 0.08 to 2.66, which is considered low. The Android application was programmed to query data every minute, connecting to the web application via the Internet. This web application was integrated with the Thingspeak cloud channel. It allowed the administrator to import text files, view minute-by-minute and hourly historical data, download data, and send it via email. The results will serve as a basis for projects with Arduino and application integration.

Keywords: Arduino; agricultural monitoring; weather data.

Referências

ANDREA, M. C. S.; DALLACORT, R.; TIEPPO, R. C.; BARBIERI, J. D. Assessment of climate change impact on double-cropping systems. SN Applied Sciences, v. 2, p. 1-13, 2020. https://doi.org/10.1007/s42452-020-2325-z

APP INVENTOR. MIT App Inventor. 2024. https://ai2.appinventor.mit.edu/

ARAÚJO, J. L. P.; RODRIGUES, C. C.; CHASE, O. A.; SILVA, K. P.; NUNES, H. G. G. C.; BEIRÃO, A. T. M. Desenvolvimento e implementação de uma estação meteorológica automática embarcada baseada em tecnologia IoT. Nativa, v. 12, n. 1, p. 80-89, 2024. https://doi.org/10.31413/nativa.v12i1.16796

ASADULLAH, M.; ULLAH, K. Smart Home Automation System Using Bluetooth Technology. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON INNOVATIONS IN ELECTRICAL ENGINEERING AND COMPUTATIONAL TECHNOLOGIES, 2017. Peshawar, Pakistan. Anais [...] Karachi, Pakistan, 2017. p. 1-6. https://doi.org/10.1109/ICIEECT.2017.7916544

BARAKI, P.; SHASTRI, S.; MOHEMMED, A.; HEGDE, A. Real Time Weather Analysis Using ThingsSpeak. International Journal of Pure and Applied Mathematics, v. 120, n. 6, p. 661-682, 2018.

CAMARGO, A. P; SENTELHAS, P. C. Avaliação do desempenho de diferentes métodos de estimativas da evapotranspiração potencial no Estado de São Paulo, Brasil. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v. 5, n. 1, p. 89-97, 1997.

CAMPBELL SCIENTIFIC. Campbell Scientific - Produtos. 2024. https://www.campbellsci.com.br.

DA SILVA, G. M.; DALLACORT, R.; DA SILVA ANDREA, M. C.; DE QUEIROZ, T. M. Suitable weather condition frequency for fungicide soybean application in Tangará da Serra, Mato Grosso, Brazil. Revista Ceres, v. 68, n. 4, p. 245-256, 2021. https://doi.org/10.1590/0034-737X202168040001

ESTEVAM, D. O.; SALVARO, G. I. J.; SANTOS, V. J. D. Os desafios da inserção formal de produtos da agricultura familiar no mercado. Redes. Revista do Desenvolvimento Regional, v. 23, n. 1, 2018. https://doi.org/10.17058/redes.v23i1.11176

HOPKINS, W. G. A New View of Statistics. Internet Society for Sport Science. Versão On-line. 2016. https://www.sportsci.org/resource/stats/newview.html

IPCC_Painel Intergovernamental Sobre Mudanças Climáticas. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Genebra, Suíça, 2022. https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-ii/

LATORRACA, D. Guia do investidor 2018: as grandes oportunidades do agro de Mato Grosso. Cuiabá: Instituto Mato-Grossense de Economia Agropecuária – IMEA, 2018. 23p.

MORÓN, C.; DIAZ, J. P.; FERRÁNDEZ, D.; SAIZ, P. Design, development and implementation of a weather station prototype for renewable energy systems. Energies, v. 11, e2234, 2018. https://doi.org/10.3390/en11092234

MOTA, W. N.; ALVES JUNIOR, J. EVANGELISTA, A. W. P.; CASAROLI, D. SMUT - Sistema de Baixo Custo para Aquisição de Temperatura e Umidade Relativa do Ar para Manejo de Irrigação. Engenharia na Agricultura, v. 26, n. 1, p. 89-99, 2018. https://doi.org/10.13083/reveng.v26i1.897

MUANGPRATHUB, J.; BOONNAM, N.; KAJORNKASIRAT, S.; LEKBANGPONG, N.; WANICHSOMBAT, A.; NILLAOR, P. IoT and agriculture data analysis for smart farm. Computers and Electronics in Agriculture, v. 156, p. 467-474, 2019. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.12.011

NETTO, G. T.; ARIGONY-NETO, J. Open-source Automatic Weather Station and Electronic Ablation Station for measuring the impacts of climate change on glaciers. HardwareX, v. 5, e53, 2019. https://doi.org/10.1016/j.ohx.2019.e00053

PEREIRA, A. R.; ANGELOCCI, L. R.; SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia: Fundamentos e Aplicações Práticas. Guaíba: Ed. Agropecuária, 2002. 478p.

ROCHA, L. A. G.; SILVA, B. A. R.; COSTA, D. I. Comparação de desempenho de sensores de baixo custo com sensores comerciais para a coleta de dados ambientais. Fórum Ambiental da Alta Paulista, v. 15, n. 4, e2198, 2019. https://doi.org/10.17271/1980082715420192198

SANCHES, R. G.; SILVA, M. S. D.; SANTOS, B. C.; PEREIRA, D. N. B. Proposta de Pluviômetro de Baixo Custo Utilizando a Plataforma de Prototipagem Arduino. In: ARCHIMEDES, P. F.; AMORIM, R. R. (Orgs.). Os desafios da Geografia Física na fronteira do conhecimento. Campinas, SP: Instituto de Geociências/Unicamp, e-book, v. 1, 2017. https://doi.org/10.20396/sbgfa.v1i2017.2416

SILVA, A. C. M.; SILVA, M. A.; MIRANDA, J. P. L.; SANTOS, M. C. P.; FACEROLI, S. T. Estação Meteorológica Automática de Baixo Custo. Multiverso - Revista Eletrônica do Campus Juiz de Fora, v. 1, n. 1, p. 46-56, 2016.

SOUSA, R. R.; ANTUNES, J. P.; CABRAL, I. Estação metereológica experimental de baixo custo. Geo UERJ, n. 27, p. 80-97, 2015. https://doi.org/10.12957/geouerj.2015.12335

SOUZA, A. F.; CAMPELO JÚNIOR, J. H. Desempenho de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para região da Baixada Cuiabana, MT. Agrometeoros, v. 25, n. 2, p. 393-405, 2017.

TATOVIĆ, M.; MILOVANOVIĆ, A.; KARAPANDŽIĆ, I. Device for the Remote Measurement of Meteorological Data Based on Arduino Platform. Serbian Journal of Electrical Engineering, v. 13, n. 1, p. 133-144, 2016. https://doi.org/10.2298/SJEE1601133T

WILLMOTT, C. J. On the validation of models. Physical Geography, v. 2, p. 184-194, 1981.

Downloads

Publicado

2024-12-13

Como Citar

Mazurek, L. A., Dallacort, R., Dias, V. R. de M., & Carvalho, M. A. C. de. (2024). DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE ESTAÇÃO METEOROLÓGICA ALTERNATIVA INTEGRADA A APLICAÇÕES WEB E ANDROID. Nativa, 12(4), 775–784. https://doi.org/10.31413/nat.v12i4.18494

Edição

Seção

Engenharia Agrícola / Agricultural Engineering

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)