Design and Implementation of an IoT Platform for Smart Agriculture

Abstract

Nowadays,agriculturesectorfacestremendouschallengesincludingclimatechange,re- sources limitation,theincreaseddemandforfood,etc.Smartagricultureisconsideredamong the promisingsolutionstoglobalagriculturalproblems,anditisbeingadoptedinseveral developedcountriestoboostproductivityandgotowardsPrecisionAgriculture. Throughout thiswork,weproposeadesignandanimplementationofanIoTPlatformfor Smart Agriculture.TheaimofthisplatformistointroducemodernIoTtechnologiessuch as remotesensors,smartirrigationsystems,smartandcontrolledgreenhouse,andartificial intelligencetechniquesforearlydetectionofplantdiseases.Theplatformconsistsofaweb and mobileapplicationtoallowfarmerstomonitortheircropsandreceivereal-timealerts, scheduleirrigationperiodsremotely,oractivateautomaticirrigationwhenneededandinthe quantityneededbythecrop. The controlandexecutionofalltheseoperationswillbecarriedoutbyinterfacingagri- cultural sensorsanddedicatedactuatorswithmicro-controllerslikeArduinoandsmallsingle- boardcomputerslikeRaspberryPiusingcommunicationprotocolssuchas:LoRa,Xbeeand Wifi.***

De nosjours,lesecteuragricoleestconfrontéàd’énormesdéfis,notammentlechangement climatique, lalimitationdesressources,lademandeaccruedenourriture,etc.L’agriculture intelligenteestconsidéréecommel’unedessolutionsprometteusesauxproblèmesagricoles mondiaux, etelleestadoptéedansplusieurspaysdéveloppéspouraugmenterlaproductivité et allerversl’agriculturedeprécision. Toutaulongdecetravail,nousproposonsuneconceptionetunemiseenoeuvred’une plateforme IoTpouruneagricultureintelligente.L’objectifdecetteplateformeestd’in- troduiredestechnologiesIoTmodernestellesquedescapteursàdistance,dessystèmes d’irrigation intelligents,desserresintelligentesetcontrôléesetdestechniquesd’intelligence artificielle pourladétectionprécocedesmaladiesdesplantes.Laplateformesecompose d’une applicationwebetmobilepourpermettreauxagriculteursdesurveillerleurscultures et derecevoirdesalertesentempsréel,deprogrammerdespériodesd’irrigationàdistanceou d’activerl’irrigationautomatiquepourirriguerencasdebesoinetdanslaquantiténécessaire à laculture. Le contrôleetl’exécutiondetoutescesopérationsseferonteninterfaçantdescapteurs agricoles etdesactionneursdédiésavecdesmicro-contrôleurscommeArduinoetdespetits ordinateurs monocartescommeRaspberryPienutilisantdesprotocolesdecommunication tels que:LoRa,XbeeetWifi.