Studio e prototipazione di un nodo sensore per la stima dell'evapotraspirazione in agricoltura di precisione

Negli ultimi anni, uno dei settori di ricerca principale nell’ambito dell’agricoltura di precisione è lo studio di strumenti di supporto per la gestione e l’ottimizzazione delle risorse idriche. In questo contesto, il monitoraggio dell’evapotraspirazione (ET) gioca un ruolo cruciale per il corretto ed ottimizzato reintegro del contenuto idrico necessario. Questa tesi si occupa della validazione, ottimizzazione e caratterizzazione di un nodo sensore intelligente, economico e a basso consumo energetico, per la stima dell'ET attraverso il calcolo dell’equazione Penman-Monteith. Il prototipo sviluppato supera le criticità di un precedente dispositivo introducendo modifiche hardware basate su: i) integrazione di un’interfaccia per l’acquisizione manuale dei dati necessari all’inizializzazione del nodo, studiando anche la possibilità di un’acquisizione automatica attraverso un modulo GPS, e ii) introduzione di uno stadio analogico per il disaccoppiamento dei segnali provenienti dai sensori analogici esterni. I test effettuati sul ciclo di funzionamento completo, comprensivo di trasmissione con protocollo LoRa, dimostrano una buona efficienza energetica, garantita dalla presenza di un pannello solare. Nelle condizioni più critiche, ovvero in mancanza luminosità, si è stimata un’autonomia minima del dispositivo pari a 133 giorni (DR=0) e un’autonomia massima di 716 giorni (DR=5).