CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Disseny i implementació d'un sistema IoT per al monitoratge i registre de cultius de gírgoles en ambient controlat

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: QUÍLEZ FIGUEROLA, MARCOS

Departament: EEL

Títol: Disseny i implementació d'un sistema IoT per al monitoratge i registre de cultius de gírgoles en ambient controlat

Data inici oferta: 11-12-2025      Data finalització oferta: 11-07-2026

Estudis d'assignació del projecte:
    MU MKET4FOOD+BIO
    MU TECH4AGRI+FOOD

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): MAS SERRA, MAITE

Paraules clau:
IoT, Automatització, Sensors, Cultiu, Fongs, Enginyeria Alimentària

Descripció del contingut i pla d'activitats:
El treball proposa ampliar les prestacions d'una cambra climàtica dissenyada per a la germinació de llavors. S'hi vol afegir un sistema d'adquisició de dades que permeti enregistrar, localment i al núvol, l'evolució de diferents temperatures i humitats durant la fase de cultiu de bolets. Concretament, es considera monitorar temperatura i humitat ambientals, i, temperatura i humitat del substrat. Finalment, es preveu validar el disseny i el funcionament del prototipus construït amb un cultiu de Pleurotus eryngii.
En primer lloc, s'analitzaran les prestacions d'una cambra climàtica i d'un datalogger disponibles al laboratori per identificar les seves possibilitats i limitacions. Paral·lelament, es farà una cerca bibliogràfica sobre cultius de fongs en interior per determinar les magnituds d'interès que cal mesurar i definir les especificacions funcionals del sistema d'adquisició que es vol dissenyar.
Un cop definides les especificacions del sistema, es dissenyarà i construirà un prototipus que pugui ser incorporat a la cambra climàtica. El funcionament del prototipus es verificarà utilitzant-lo per monitorar un cultiu de Pleurotus eryngii, o d'un altre fong de característiques similars.
Amb els resultats obtinguts es valorarà proposar un disseny d'un sistema de control alternatiu al que ja incorpora la cambra climàtica.
Com a resultat del treball es preveu disposar d'una cambra climàtica que permeti el control de la temperatura, la humitat i la il·luminació ambientals, monitorar la temperatura i la humitat ambiental i del substrat, enregistrar aquestes dades de forma local i permetre la consulta d'aquest registre remotament via internet.

Overview (resum en anglès): The implementation of IoT (Internet of Things) systems in the field of indoor mushroom cultivation allows to improve the monitoring of environmental variables. Monitoring temperature and relative humidity (HR) both in the air and in the substrate, detect lighting conditions outside the established photoperiod and activate ventilation when CO2 levels are not adequate, contributes to a significant improvement in crop supervision and data-based decision making. This work presents the design, implementation and validation of an IoT system applied to a Pleurotus eryngii cultivation. The crop was developed using two different substrates in plastic bags: one contained alder sawdust and wheat bran, while the other contained barley straw, sea holly and apple pulp. The bags were placed within a germination chamber of the Escola d'Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona (EEABB) of Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), where temperature, HR and lighting were controlled manually. The IoT system designed was a datalogger based on an ESP32 microcontroller that received temperature, HR and CO2 data (SCD40 with I2C interface), as well as six SHT30 probes for environmental monitoring of substrates. In addition, it incorporated a photoresistance for the detection of the photoperiod with the conversion of signal to lux through experimentally defined thresholds, and a four-channel relay for the automated control of ventilation. ESP32 sent the data via serial (USB) to a Raspberry Pi SBC microprocessor that stored it in an SQLite database. The system was connected to the Eduroam Wi-Fi network of the UPC through user credentials and to a Tailscale VPN network. A dashboard was programmed using Shiny which consulted the database in real time and generated graphics accessible through the IP address assigned to the dashboard within a tailnet. The results obtained showed a high coherence between the data recorded by the system and the expected environmental conditions according to the bibliography, validating the correct functioning of the monitoring system. The system allowed continuous monitoring of the entire cultivation cycle, from the spawn run to the primordia formation and fruitbody development, demonstrating the potential of IoT systems as a support tool for monitoring mushroom crops indoors.

Aquest projecte està relacionat amb l'adaptació al Canvi Climatic? Sí

Aquest projecte està relacionat amb la digitalització del seu àmbit de treball? Sí

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC