Sensor multiespectral de cultivos con IA basado en LoRaWAN

Cliente

Una startup de agtech que crea un sensor alimentado por energía solar para cultivos en hileras que proporciona datos de índices de vegetación en tiempo real sin requerir cambios de batería durante la temporada de crecimiento.

Desafío

Desarrollar un sensor de campo autónomo y resistente a la intemperie que pueda medir reflectancia multiespectral (NDVI, NDRE, PRI) de manera confiable bajo condiciones variables de luz solar y transmitir datos desde campos remotos sin cobertura celular.

Concepto del producto y arquitectura

El SoC LoRa STM32WLE5 se combina con un sensor espectral AS7341 de 10 canales que cubre bandas desde el visible hasta el NIR (415-940nm). Un panel solar policristalino de 2W carga una batería LiFePO4 de 2000mAh.

Solución de ingeniería

El dispositivo realiza mediciones espectrales al mediodía solar (ángulo óptimo del sol) utilizando el ADC del STM32WLE5 en modo de sobremuestreo para una SNR >60dB. Los índices NDVI, NDRE y PRI se calculan en el dispositivo. El modelo TinyML correlaciona los índices espectrales con la humedad del suelo y predice las necesidades de riego.

Resultado

Precisión del NDVI dentro de ±0.02 respecto al espectrómetro de referencia. No se necesitaron cambios de batería en una prueba de campo de 8 meses.