Diseño de un sistema de telemetría y control de regadío de paltas utilizando Raspberry Pi y Zigbee

Abstract

El presente trabajo se enfoca en la automatización del sistema de riego en una parcela agrícola de 2 hectáreas ubicada en la comuna de Quillota, dedicada al cultivo de paltas. La problemática identificada radica en la ineficiencia del riego tradicional, el cual opera de manera manual, generando un uso inadecuado de los recursos hídricos, mayor esfuerzo físico por parte de los trabajadores, y baja precisión en el suministro de agua según las necesidades reales del cultivo. Con el fin de dar solución a este escenario, se planteó como objetivo principal optimizar el riego mediante la implementación de un sistema automatizado y monitoreado de forma remota, capaz de responder de manera eficiente a las condiciones del suelo y del entorno. La propuesta técnica consistió en la integración de una unidad de control basada en Raspberry Pi, que se comunica de manera inalámbrica con sensores de humedad de suelo y sensores de nivel de agua. Además, se incorporaron electroválvulas y una bomba de agua, que son activadas en función de los datos recolectados. Todos estos elementos se interconectan por medio de una red Zigbee, lo que permite una arquitectura flexible, escalable y de bajo consumo energético. Desde el punto de vista operativo, el sistema permite el monitoreo en tiempo real y el control remoto a través de una aplicación web o móvil, ofreciendo a los encargados una plataforma amigable para la toma de decisiones. El sistema también incluye almacenamiento de datos históricos, lo cual permite analizar el comportamiento del riego y realizar ajustes estratégicos en función del análisis de desempeño. En cuanto a la evaluación económica, se realizó una cotización de componentes, justificando la inversión en base a los beneficios de largo plazo, tales como el ahorro de agua, disminución de costos operativos y mayor sustentabilidad del cultivo. Se comparó la alternativa basada en Raspberry Pi con opciones que utilizan PLC o Arduino, concluyendo que la solución seleccionada representa el mejor equilibrio entre tecnología, flexibilidad y costo. Finalmente, se abordaron aspectos técnicos como el análisis de suelo y la capacidad de campo, selección de sensores, características de la bomba y electroválvulas, y las consideraciones para la instalación y mantención del sistema. Esto permitió garantizar una implementación robusta, alineada con los objetivos definidos y adaptable a las condiciones específicas del predio.