Automatización de procesos de medición y dosificación en cultivos hidropónicos - Pocasangre-Kreling, Ernesto (Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2024)
El proyecto se desarrolló en la empresa Vertigreens, ubicada en Guachipelín, San José, Costa Rica, y está enfocado en la automatización de procesos de medición y dosificación de pH y EC en cultivos hidropónicos. Vertigreens utiliza técnicas de agricultura vertical para producir una serie de cultivos, los cuales son distribuidos a establecimientos de alta categoría. Aunque el sistema actual controla algunos parámetros como iluminación y flujo de agua, se identificó un potencial significativo para automatizar el monitoreo y ajuste de pH y EC, actualmente realizados manualmente. El objetivo principal del proyecto fue diseñar un sistema automatizado que garantice condiciones de crecimiento en el cultivo hidropónico. Para ello, se implementó un sistema de sensores y actuadores conectados a través de plataformas IoT y comunicación MQTT, lo cual permite la monitorización y ajuste en tiempo real de las variables clave. Tras una fase de diseño y selección de componentes, se integró una interfaz que facilita el acceso remoto a los datos, mejorando la eficiencia y precisión en la gestión del cultivo. Los resultados validan el sistema propuesto, reduciendo la necesidad de intervención manual y mejorando la rentabilidad del proceso a largo plazo.

The project was developed at the company Vertigreens, located in Guachipelín, San José, Costa Rica, and focuses on automating the processes of pH and EC measurement and dosing in hydroponic crops. Vertigreens uses vertical farming techniques to produce a variety of crops, which are distributed to high-end establishments. Although the current system controls some parameters, such as lighting and water flow, there was a significant opportunity to automate the monitoring and adjustment of pH and EC, which are currently performed manually. The main objective of the project was to design an automated system that ensures optimal growth conditions in hydroponic cultivation. To achieve this, a system of sensors and actuators was implemented, connected through IoT platforms and MQTT communication, allowing real-time monitoring and adjustment of key variables. After a design phase and component selection, an interface was integrated to facilitate remote access to data, improving the efficiency and accuracy of crop management. The results validate the proposed system, reducing the need for manual intervention and enhancing long-term profitability.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Mecatrónica). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Mecatrónica, 2024.
Esta tesis cumple con el objetivo ODS 2: poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible. Meta 4: asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, contribuyan al mantenimiento de los ecosistemas, fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y mejoren progresivamente la calidad del suelo y la tierra.
Keywords: Automatización de procesos; Medición -- Dosificación; Cultivos hidropónicos; Agricultura de precisión; Sistemas automatizados; Cadena de suministro; Optimización -- Convertidores; Bombas mezcladoras; Tanques para agua; Process automation; Measuring -- Dosing; Hydroponic crops; Precision agriculture; Automated systems; Supply chain; Optimization -- Converters; Mixing pumps; Water tanks; Research Subject Categories::FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING; Research Subject Categories::TECHNOLOGY