Sensor Agrícola Multiespectral com IA baseado em LoRaWAN

Cliente

Uma startup de agtech criando um sensor alimentado por energia solar para culturas em linha que fornece dados de índices de vegetação em tempo real sem exigir trocas de bateria durante a estação de crescimento.

Desafio

Desenvolver um sensor de campo autoalimentado e à prova de intempéries capaz de medir refletância multiespectral (NDVI, NDRE, PRI) de forma confiável sob condições variáveis de luz solar e transmitir dados de campos remotos sem cobertura celular.

Conceito do Produto e Arquitetura

O SoC LoRa STM32WLE5 é combinado com um sensor espectral AS7341 de 10 canais cobrindo bandas do visível ao NIR (415-940nm). Um painel solar policristalino de 2W carrega uma bateria LiFePO4 de 2000mAh.

Solução de Engenharia

O dispositivo realiza medições espectrais ao meio-dia solar (ângulo solar ideal) usando o ADC do STM32WLE5 em modo de sobreamostragem para SNR >60dB. Os índices NDVI, NDRE e PRI são calculados no próprio dispositivo. O modelo TinyML correlaciona índices espectrais com umidade do solo e prevê necessidades de irrigação.

Resultado

Precisão do NDVI dentro de ±0,02 em relação ao espectrômetro de referência. Nenhuma troca de bateria necessária em teste de campo de 8 meses.