Zoning irrigation smart system based on fuzzy control technology and IoT for water and energy saving

Benyezza Hamza; Bouhedda Mounir; Rebouh Samia

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Zoning irrigation smart system based on fuzzy control technology and IoT for water and energy saving

机译：基于模糊控制技术的分区灌溉智能系统和水能节能的IOT

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Information and communication technologies play an important role in reforming traditional agriculture as well as agricultural development. In this context and to benefit from these technologies, a new irrigation strategy is proposed in this paper. A zoning irrigation system based on Internet of Things (IoT) is developed and tested, where the main objectives are the optimization of plant growing conditions and the reduction of water use and energy consumption. The proposed system based on a Wireless Sensors Network (WSN) was installed in different considered zones of a greenhouse. This network sends the data from the plant environment, such as soil humidity and temperature to a server (Raspberry pi) by means of radio-frequency (RF) communication. To control the irrigation, a fuzzy logic controller (FLC) processes these data and makes an intelligent and optimal decision. The developed system can monitor and control the irrigation in the greenhouse from anywhere and at any time by using a Human Man Interface (HMI) developed under Node-RED of IBM. The proposed system was applied to irrigate tomato plants in a real environment. Comparison of the irrigation performance with three other irrigation techniques shows that the amount of water and the consumption of energy by adopting the proposed method decreased significantly.(c) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved.

机译：信息和通信技术在改革传统农业以及农业发展方面发挥着重要作用。在这方面的背景下，有利于这些技术，本文提出了一种新的灌溉策略。开发和测试了基于事物互联网（物联网）的分区灌溉系统，其中主要目的是植物生长条件的优化，以及减少供水和能耗。基于无线传感器网络（WSN）的建议系统安装在温室的不同视线中。该网络通过射频（RF）通信将来自植物环境的数据（如土壤湿度和温度）发送到服务器（覆盆子PI）。为了控制灌溉，模糊逻辑控制器（FLC）处理这些数据并进行智能和最佳决策。开发系统可以通过在IBM的Node-Red下开发的人类界面（HMI）在任何位置监测和控制温室中的灌溉。拟议的系统被应用于在真实环境中灌溉番茄植物。用三种其他灌溉技术进行灌溉性能的比较表明，通过采用所提出的方法的水量和能量消耗量显着下降。（c）2021 elestvier有限公司保留所有权利。

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来源
《Journal of Cleaner Production》 |2021年第15期|127001.1-127001.15|共15页
作者
Benyezza Hamza; Bouhedda Mounir; Rebouh Samia;
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作者单位

Medea Univ Lab Adv Elect Syst LSEA Nouveau Pole Urbain Medea 26000 Algeria;

Medea Univ Lab Adv Elect Syst LSEA Nouveau Pole Urbain Medea 26000 Algeria;

Medea Univ Lab Expt Biol & Pharmacol LBPE Nouveau Pole Urbain Medea 26000 Algeria;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Fuzzy control; HMI; Node-RED server; IoT; WSN; Zoning irrigation;

机译：模糊控制;HMI;节点红色服务器;IOT;WSN;分区灌溉;

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