I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  14 ,   No .   3 N o v e m b er   20 25 ,   p p .   7 5 4 ~ 7 6 5   I SS N:  2089 - 4864 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 14 . i 3 . pp 7 5 4 - 765           754       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   S m a rt   irrig a tion s y ste m  w ith  i ntern et  o things   for   ro se  cultiva tion in a  b a sic g reenho u se i n Canchis ,  Cusco ,  20 2 5       M a rc o   Ant o nio   Ro qu B eni qu e L ui s   E nriqu F a lco n T e v es E du a Ani ba l V a s qu ez   O rt iz   D e p a r t me n t   o f   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si d a d   T e c n o l ó g i c a   d e l   P e r ú ,   L i ma,   P e r ú       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   2 9 ,   2 0 2 5   R ev i s ed   Oct  6 ,   2 0 2 5   A cc ep ted   Oct  9 ,   2 0 2 5       A   larg e   p e rc e n tag e   o f   th e   w o rld ’s  f re sh wa ter  is  a ll o c a ted   t o   a g ricu lt u re ,   w h ich   p re se n ts  a   si g n if ica n c h a l len g e   f o th e   f u tu re   in   li g h o f   a   g ro w in g   g lo b a p o p u latio n   a n d   c li m a te  c h a n g e .   In   th is  c o n tex t,   it   is  e ss e n ti a to   im p le m e n tec h n o lo g ies   th a e n a b le  m o re   e ff i c ien wa ter   re so u rc e   m a n a g e m e n t.   Co n se q u e n tl y ,   a   s m a rt  irri g a ti o n   sy ste m   w it h   in tern e o f   th in g s   ( Io T )   w a d e v e lo p e d   f o ro se   c u lt iv a ti o n   i n   a   b a sic   g re e n h o u se   l o c a ted   in   Ca n c h is,  in   t h e   Cu sc o   re g io n ,   i n   2 0 2 5 .   T h is  p ro jec in teg ra ted   se n so rs  f o d a ta  a c q u isit io n ,   E S P 3 2   m o d u l e f o c o n tro l,   a n d   s o len o id   v a lv e a s   a c tu a to rs.  A d d it io n a ll y ,   th e   T h in g S p e a k   p latf o r m   w a u se d   f o m o n it o rin g .   T h e   im p le m e n tatio n   o f   th e   sy ste m   in   th e   b a sic   g re e n h o u se   d e m o n stra ted   re li a b le  c o m m u n ica ti o n   b e tw e e n   t h e   d if f e re n n o d e a n d   th e   v irt u a p latf o rm ,   a w e ll   a f u ll   a u to m a ti o n   th r o u g h   t h e   so len o i d   v a lv e ’s  re sp o n se   t o   a   d e f in e d   th re sh o l d .   F in a l ly ,   it   sh o w e d   a n   a v e ra g e   wa ter  c o n su m p ti o n   sa v in g p e irri g a ti o n   o f   u p   t o   4 6 . 2 6 %   c o m p a re d   to   th e   p re v io u s sy ste m .   K ey w o r d s :   Ag r icu ltu r e   Au to m a ted   ir r ig atio n   B asic g r ee n h o u s e   I n ter n et  o f   t h i n g s   R o s cu lt iv at io n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   L u is   E n r iq u Falco n   T ev es   Dep ar t m en t o f   E n g i n ee r in g ,   F ac u lt y   o f   E n g i n ee r in g ,   U n iv er s id ad   T ec n o g ica  d el  P er ú   L i m a,   P er ú   E m ail:  u 1 7 3 0 5 3 9 2 @ u tp . ed u . p e       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   P er u ,   ag r icu ltu r p la y s   f u n d a m en tal  r o le  in   th n atio n al  ec o n o m y ,   b u it  is   also   th e   s ec to r   th at  co n s u m e s   t h lar g e s a m o u n o f   f r es h w ater .   A cc o r d in g   to   Min i s tr y   o f   A g r ar ia n   De v elo p m en an d   I r r ig atio n   [ 1 ]   it   w as  esti m ated   th at  in   2 0 2 3 ,   o v er   8 0 o f   th co u n tr y s   w a ter   u s ag w a s   allo ca ted   to   ag r icu ltu r e,   p r im ar il y   f o r   cr o p   ir r ig atio n .   T h er ef o r e,   th er e   is   an   u r g en n ee d   to   tr an s itio n   to w ar d   ag r ic u lt u r al  p r ac tices  th at  in co r p o r ate  tech n o lo g ical  ad v an ce s   i n   o r d er   to   p r eser v th av ailab le  n at u r al  r eso u r ce s   [ 2 ] ,   [ 3 ] On o f   th e   m o s co m m o n l y   u s ed   ir r ig atio n   s y s te m s   i n   b asic  g r ee n h o u s e s   is   d r ip   ir r ig atio n h o w e v er ,   th is   s y s te m   d o es  n o t   m o n ito r   s o il  m o i s t u r o r   ir r ig atio n   ti m e   [ 4 ] .   T h ese  f ac to r s   a r ess en tial  f o r   cr o p   g r o w t h   a n d   d ev elo p m e n t,  as   o v er - ir r ig at io n   ca n   lead   to   p lan d is ea s e s .   I n   r o s cu l tiv a tio n ,   th f lo w er s   li f e s p an   an d   q u a lit y   lar g el y   d ep en o n   p r o p e r   w ater   s u p p l y .   I f   th i s   r eso u r ce   is   in ter r u p ted ,   w ilt i n g   o f   b u d s ,   leav e s ,   an d   p etals  o cc u r s   r ap id ly   [ 5 ] T h u s ,   o p ti m izi n g   t h ir r ig a tio n   s y s te m   f o r   r o s cu lti v atio n   i s   cr itical  to   en s u r ef f icie n w at er   u s e.   I n   r ec en y ea r s ,   v ar io u s   tec h n o lo g ic al  i n n o v atio n s   h av b ee n   i m p le m en ted   to   i m p r o v a g r icu lt u r al   p r o ce s s es  an d   ad d r ess   s ec to r - s p ec if ic  n ee d s   [ 6 ] .   On e   o f   t h ese  in n o v a tio n s   is   th e   in ter n et  o f   t h i n g s   ( I o T ) ,   w h ic h   h a s   p r o v en   to   b k e y   to o in   ag r ic u lt u r e.   Fo r   in s ta n ce ,   s tu d y   d e m o n s tr ated   t h at  s y s te m   b ased   o n   m o is t u r e,   te m p er at u r e,   an d   s u n li g h s en s o r s m an a g ed   th r o u g h   clo u d   p lat f o r m s   an d   co n tr o lled   v ia   A r d u i n o h elp ed   ap p l y   o n l y   th n ec es s ar y   a m o u n t   o f   w at er ,   r ed u cin g   w as te  a n d   i m p r o v in g   e f f icie n c y   [ 7 ] An o th er   s t u d y   i m p le m e n ted   p r ec is io n   ag r ic u lt u r in   g r ee n h o u s b y   u s i n g   d escr ip tiv an d   s tatis t ical  m et h o d s   to   co n tr o en v ir o n m e n tal  co n d itio n s   an d   au to m ate  p r ev io u s l y   m a n u al  ag r ic u lt u r al  p r o ce s s es  [ 8 ] .   I n   P er u ,   a   r esear ch   p r o j ec b ased   o n   I o T   tech n o lo g ies  d ev elo p ed   an d   d ep lo y ed   an   i n te g r ated   m o n i t o r in g   s y s te m   u s i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       S ma r t irr ig a tio n   s ystem  w ith   i n tern et  o f th in g s   fo r   r o s cu ltiva tio n   in   a     ( Ma r co   A n to n io   R o q u B en iq u e )   755   s en s o r   n o d es  ( SN)   d is tr ib u te d   ac r o s s   th f ield ,   w it h   u s er   in ter f ac ac ce s s ib le  v ia  t h w eb .   T h p ilo t   i m p le m en ta tio n   s h o w ed   w a ter   u s a g r ed u ctio n   o f   u p   to   1 6 %,  alo n g   w it h   an   1 8 in cr ea s in   p o tato   cr o p   y ield   [ 9 ] .   Me an w h i le,   s tu d y   in   Ma la y s ia  in tr o d u ce d   an   I o T - b ased   f er tig atio n   ( ir r ig atio n   an d   f er tili za tio n )   co n tr o s y s te m .   T h i s   ap p r o a ch   i n teg r ated   No d eM C E SP 3 2   m icr o co n tr o ller ,   an d   th r o u g h   elec tr ical   co n d u cti v it y   an d   p s e n s o r s ,   th s y s te m   ac cu r ate l y   r ec o r d ed   n u tr ien t   co n ce n tr atio n   an d   ac id it y   le v els ,   d is p la y i n g   t h d ata  o n   an   I o T   p latf o r m   f o r   r ea l - ti m m o n ito r in g   [ 1 0 ] .   An o th er   Ma la y s ia n   s tu d y   d ev e lo p ed   an d   i m p le m en ted   an   a u to m a ted   ir r ig atio n   s y s te m   i n co r p o r atin g   m u lti s en s o r   ca p ab ilit ies s p ec i f icall y   f o r   m ea s u r in g   te m p er at u r an d   s o il  m o is tu r e u s in g   a n   A r d u i n o   ME G A   2 5 6 0   m icr o co n tr o l ler   to g eth er   w it h   m o b ile  m o n ito r in g   ap p licatio n .   T h s y s te m   o p er ated   v ia  a n   alg o r it h m   th a ad ap ted   ir r ig atio n   b ased   o n   th e   d etec ted   s o il  ty p e,   allo w i n g   f o r   m o r p r ec is w ater   r eso u r ce   m an a g e m en t   [ 1 1 ] .   Sim i lar ly ,   in   T h aila n d ,   I o T   w a s   u s ed   to   s u p p o r ag r icu lt u r al  o p er atio n s   in   g r ee n h o u s es.  T h is   r esear ch   p r esen ted   a n   ir r ig atio n   co n tr o s y s te m   i m p le m e n tatio n   t h at  m o n ito r ed   s o il  m o is t u r an d   te m p er atu r lev els  [ 1 2 ] .   An   I o T - b ased   s m ar SN  in teg r at in g   s o il  m o is t u r an d   p H   s en s o r s   w a s   i m p le m en ted   in     Sab u   et  a l .   [ 1 3 ] ,   en ab lin g   e f f i cien w a ter   m a n a g e m e n t.  T h e   co llected   in f o r m atio n   w as   tr a n s m itted   to   a   clo u d   p latf o r m ,   allo w in g   f ar m er s   to   m o n ito r   f ield   co n d itio n s   i n   r ea ti m f r o m   an y   r e m o te  lo ca tio n .   Si m i lar l y ,   i n   Flo r ea   et  a l.   [ 1 4 ] ,   f lex ib le,   s ca lab le,   an d   u s er - f r ien d l y   in te g r ated   I o T   s y s te m   w a s   d esig n ed   an d   im p le m e n ted   to   au to m at icall y   co n tr o s p r in k ler   ir r ig atio n   i n   co n i f er   n u r s er y .   T h s o lu tio n   co m b i n ed   s en s o r s ,   s o len o i d   v alv e s ,   R asp b er r y   P m icr o c o n tr o ller s ,   f u zz y   lo g ic,   w eb   in ter f ac e,   an d   clo u d   s er v ices,  s u cc ess f u ll y   m an a g i n g   w ater   r eso u r ce s   u n d er   v ar iab le  w ea t h er   co n d itio n s .   I n   lo w - r eso u r ce   en v ir o n m e n t s   s u c h   as  b asic  g r ee n h o u s es,   p r ac tical  s o lu tio n s   h a v b ee n   d ep lo y ed   th a co m b i n s e n s o r s   a n d   m o b ile  p latf o r m s   to   m a n ag cr o p s   lik s tr a w b er r ies,  ac h ie v in g   n o tab le  s a v i n g s   i n   w ater ,   f er t ilizer s ,   an d   p esti cid es  w ith o u t h n ee d   f o r   co m p l ex   tech n o lo g y   [ 1 5 ] .   L ik e w i s e,   th u s o f   w ir eles s   s en s o r   n et w o r k s   a n d   f u zz y   lo g ic  h a s   en ab led   th d e v elo p m en o f   zo n ed   ir r ig at io n   s y s te m s   th at  a u to m a ticall y   ad j u s b ased   o n   s o il  an d   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s .   On s u ch   s y s te m   r ep o r ted   a   2 6 . 4 1 i m p r o v e m e n in   w ater   s a v in g s   [ 1 6 ] .   A m o r a d v an ce d   lev el,   s tu d y   o n   d r o u g h s tr e s s   d etec tio n   in   v e g etab le  cr o p s   m o n ito r ed   ac o u s tic  e m i s s io n s   f r o m   p lan t s   a n d   w as  ap p lied   to   to m ato   c u lti v atio n ,   r es u lti n g   in   m o r p r ec is e   ir r ig atio n   m o d els   [ 1 7 ] C a m p o s   et  a l.  [ 1 8 ]   p r o p o s ed   c o m p r e h e n s i v s y s te m   th at  n o t   o n l y   m o n ito r s   an d   p r ed icts   s o il  m o is t u r b u al s o   f ilter s   o u tlier s   a n d   s y n c h r o n i ze s   d ata  f r o m   v ar io u s   s o u r ce s .   T h is   en ab les  m o r e   ac cu r ate  d ec is io n - m ak in g ,   ev e n   in   f ield s   w it h o u d ir ec s o il  m o is t u r s e n s o r s .   T h r esu lt s   s h o w ed   s i g n if ican t   w ater   s a v i n g s .   Fi n all y ,   t h in t eg r atio n   o f   tech n o lo g ie s   s u ch   as  I o T ,   a r tif icial  i n telli g e n ce ,   5 n et w o r k s ,   a n d   d ec is io n   s u p p o r s y s te m s   ( S DSS)  o f f er s   r o b u s ec o s y s te m   f o r   s m ar a g r icu lt u r e,   al th o u g h   d ev elo p in g   co u n tr ies  lik P er u   co n tin u e   to   f ac b ar r ier s   in   tech n o l o g y   ad o p tio n ,   li m ited   in f r ast r u ctu r e,   an d   w ea k   in s t it u tio n al   s u p p o r t   [ 1 9 ] .   I n   th is   s ce n ar io ,   it i s   es s en tial to   d ev elo p   co n te x t - ad ap ted   s o lu ti o n s   f o r   th e   P er u v ia n   h ig h la n d s .   I n   th e   h i g h   An d ea n   r u r al  ar ea s ,   tr ad itio n al  ir r i g atio n   s y s te m s   r el y   o n   m a n u al  co n tr o l,  lead in g   t o   in e f f ic ien w ater   u s an d   v ar i ab ili t y   in   cr o p   q u ality .   A lt h o u g h   s e v er al  au to m at ic  ir r ig atio n   s y s te m s   b ased   o n   tech n o lo g ies  s u c h   as  A r d u i n o   an d   R asp b er r y   P h a v b ee n   d ev elo p ed ,   m a n y   o f   t h e m   s ti ll   p r esen li m itatio n s   r elate d   to   co s t,  s y s te m   co m p l ex it y ,   an d   d ep en d en ce   o n   co n s ta n I n ter n et  co n n ec tiv it y .   I n   t h is   co n tex t,  th e   p r esen s tu d y   p r o p o s es  an   in t ellig e n ir r ig atio n   s y s te m   b as ed   o n   th I o T   u s in g   E SP 3 2   m icr o co n tr o ller s   an d   E SP - NOW   co m m u n icatio n ,   w h ic h   en ab les  d ata  tr an s m i s s i o n   b et w ee n   n o d es  w it h o u t h n ee d   f o r   r o u ter .   T h s y s te m ,   i n te g r ated   w ith   th T h in g Sp ea k   p lat f o r m ,   ai m s   t o   i m p r o v w ater   ef f icie n c y   i n   b asic g r ee n h o u s e   lo ca ted   in   th C a n c h is   r e g io n   o f   C u s co ,   P er u .   T h m ai n   o b j ec tiv es  o f   th is   r esear ch   w er to   au to m ate  ir r ig atio n   ac co r d in g   to   s o il  m o i s t u r lev els,   m o n ito r   en v ir o n m en ta v ar ia b les  in   r ea ti m e,   an d   ev alu a te  w ater   s av i n g s   ac h iev ed   th r o u g h   t h p r o p o s ed   d esig n .   T h r esu lts   d e m o n s tr a te  th f ea s ib ilit y   o f   lo w - co s t   an d   r ep licab le  m o d el  f o r   p r ec is io n   ag r ic u lt u r in   r eso u r ce - li m ited   en v ir o n m e n t s .   T h er ef o r e,   th aim   o f   t h is   r es ea r ch   w as  to   i m p le m e n t   s m ar ir r ig a tio n   s y s te m   u s i n g   I o T   f o r   r o s cu lti v atio n   i n   b asic  g r ee n h o u s lo ca ted   in   C a n c h is ,   C u s co .   T h p r o j ec t   in co r p o r ated   tem p er atu r a n d   h u m id it y   s e n s o r s   to   ca p tu r en v ir o n m e n tal  d ata,   as   w ell  as  s o len o id   v al v es  f o r   i m p r o v e d   w a ter   co n tr o l.  E ac h   SN  w a s   eq u ip p ed   w it h   a n   E S P 3 2   co n tr o ller   th at  co m m u n ic ated   w it h   ce n tr al   m o d u le  v ia  th E SP - NOW   p r o to co l,  an d   u s ed   W i - Fi to   tr an s m it d ata  to   th T h in g Sp ea k   p latf o r m .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Sy s t em   c o n s t ruct io n   T h is   r esear ch   f o llo w ed   q u a n titati v ap p r o ac h ,   as  it  w o r k ed   w it h   n u m er ical  v alu e s   an d   co llected   s tu d y   u n its   t h r o u g h   th d ev ic es  in s talled   w it h in   t h en v ir o n m e n o f   th b asic  g r ee n h o u s e.   Fu r th er m o r e,   a n   ex p er i m e n tal  m et h o d   w a s   ap p lied ,   g iv e n   th a th v ar ia b le s   w er co n tr o lled   an d   th r es u lts   w er m ea s u r ed   ac co r d in g l y   [ 2 0 ] .   T h o v er all  d ev elo p m en t   o f   t h s y s te m   was  ca r r ied   o u th r o u g h   s er ie s   o f   d ef in ed   s tag e s .   I n itiall y ,   th g e n er al  s y s te m   a r ch itect u r w a s   d esi g n ed .   I n   t h is   p h ase,   t h co m p lete  o p er atio n   o f   t h p r o j ec t   w a s   co n ce p tu alize d ,   in cl u d in g   th p o s itio n in g   o f   all  d ev ices  in   th f ie ld ,   tak in g   in to   ac co u n th la y o u o f   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  14 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 5 :   754 - 765   756   ar ea   an d   th r o s cu lti v atio n   p lo ts .   Su b s eq u e n tl y ,   t w o   s p ec if ic  SN  w er d esi g n ed   to   m o n ito r   f o u r   r o s cu lti v atio n   s ec t io n s .   I n   t h i s   s ta g e,   th t y p o f   s en s o r s   to   b u s ed   in   ea ch   n o d w a s   also   d ete r m in ed ,   alo n g   w it h   th co n tr o ller   r esp o n s ib le  f o r   tr an s m itti n g   th d ata  to   th ce n tr al  n o d ( C N) .   I n   th f in al  s tag e,   ca lled   s er v er   co m m u n icatio n ,   d ata  tr an s m i s s io n   to   th clo u d   w as  es tab l is h ed   u s i n g   t h T h in g Sp ea k   p latf o r m .   T h is   allo w ed   th f ar m er   to   r em o tel y   m o n it o r   s o il  m o is t u r an d   a m b ie n t   te m p er atu r co n d itio n s   i n   th cu ltiv a tio n   ar ea .   Fig u r 1   illu s tr ates t h s ta g es  o f   th p r o j ec t.           Fig u r 1 .   Stag es o f   s y s te m   d ev elo p m e n t       2. 1 . 1.   G ener a s y s t e m   a rc hit ec t ure   T h o b j ec tiv o f   t h i s   p r o j ec t   w a s   to   i m p le m e n a n   ir r ig a tio n   s y s te m   b ased   o n   I o T   tech n o lo g y .   T h er ef o r e,   to   d ef in th g e n er al  ar ch itectu r e,   th f ir s s t ep   in v o lv ed   s elec ti n g   th ar ea   w it h i n   th b asic   g r ee n h o u s w h er t h t w o   SN s   an d   t h C w o u ld   b in s tall ed .   I n   ad d itio n ,   th s e n s o r   co v er ag w as e v alu a ted   in   o r d er   to   s tr ateg icall y   p o s it io n   th d ev ice s   w it h in   t h c u lti v atio n   zo n e.   C u r r e n tl y ,   t h b asic  g r ee n h o u s e   co n tain s   ei g h t   cr o p   r o w s   i n   t o tal.   Ho w e v er ,   th s y s te m   w a s   i m p le m e n ted   o n l y   o n   f o u r   r o w s r ep r esen ti n g   h al f   o f   th c u lti v atio n   ar ea .   S u b s eq u e n tl y ,   th m an u al  v a lv es  w er r ep lace d   w it h   s o len o i d   v alv es  to   en ab le   au to m at ic  s o il  m o is tu r co n tr o l.  Fig u r 2   s h o w s   t h la y o u o f   t h e n tire   s y s te m   as  d ep lo y ed   in   th b as ic   g r ee n h o u s f ield .           Fig u r 2 .   A r ch itectu r o f   t h e n tire   b asic g r ee n h o u s s y s te m       2. 1 . 2 Sp ec if ic  des ig n o f   ea ch  no de   T h im p le m e n tatio n   o f   d ed icate d   SN  an d   C w as  co n s id er ed   ess en tial,  as  t h co m m u n icat io n   p r o to co l   u s ed   b etw ee n   th e m   w a s   E SP - NOW .   T h C is   c o m p o s ed   o f   an   E SP 3 2   DE VK I T   V1 ,   an   in teg r ated   4 - ch a n n e l r ela y   m o d u le,   a n d   f o u r   2 4 DC   s o le n o id   v al v es s ee   Fi g u r 3 .   O n   t h o th er   h an d ,   ea ch   SN   i n cl u d es   an   E SP 3 2   DE VKI T   V1   m o d u le,   DHT 2 2   tem p er atu r a n d   h u m id it y   s en s o r ,   an d   ca p ac itiv s o il  m o i s t u r e   s en s o r   V1 . 2 s ee   Fig u r 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       S ma r t irr ig a tio n   s ystem  w ith   i n tern et  o f th in g s   fo r   r o s cu ltiva tio n   in   a     ( Ma r co   A n to n io   R o q u B en iq u e )   757       Fig u r 3 .   C en tr al  n ode           Fig u r 4 .   Sp ec if ic  n ode   ( SN)       2. 1 . 3 Dev ice  s pecif ica t io ns   T h m ai n   d ev ices  u s ed   in   t h i s   p r o j ec a r d escr ib ed   b elo w .   T h E SP 3 2   DE VKI T   V1   is   h ig h l y   ef f icien m icr o co n tr o ller   d esig n ed   f o r   r ap id   d ev elo p m e n o f   I o T   a p p licatio n s .   I ca n   b p r o g r am m ed   v ia  a   m icr o   USB   co n n ec tio n   an d   i n clu d e s   o n b o ar d   v o ltag r eg u lato r s   an d   s tatu s   L E Ds.  I ca n   b p o w er ed   eith er   th r o u g h   its   USB   p o r o r   an   ex ter n al  5   o r   3 . 3   V   p o w er   s u p p l y .   I n   th is   p r o j ec t,   it  s er v es  as th m ai n   p r o ce s s o r   in   ea ch   n o d e   [ 2 1 ] .   T h te m p er atu r an d   h u m id it y   s e n s o r   u s ed   is   th DHT 2 2 ,   w h ich   m ea s u r es  b o th   a m b ien t   te m p er atu r an d   r elativ h u m id it y .   T h is   d ev ice  in te g r ates  a   ca p ac itiv h u m id it y   s e n s o r   an d   th er m i s to r   to   m ea s u r air   te m p er atu r e.   T h d ata  is   tr a n s m itted   d i g itall y   t h r o u g h   its   o u tp u t   p in   [ 2 2 ] .   T h s y s te m   al s o   in cl u d es  ca p ac itiv s o il  m o is tu r s en s o r   V 1 . 2 ,   w h ic h   m ea s u r es  t h ca p ac ita n ce   b et wee n   t w o   elec tr o d es  in s er ted   i n to   th s o il.  T h is   ca p ac itan ce   v ar ies  w it h   t h m o is t u r lev el w h e n   t h s o il  i s   m o is t,  th ca p ac ita n c e   is   lo w ,   a n d   w h e n   d r y ,   th ca p a citan ce   i n cr ea s es  s ig n i f ica n tl y   [ 2 3 ] .   T h ese  t w o   s en s o r s   p r o v id th in p u t d ata  to   th ce n tr al  m o d u le.   Fi n all y ,   t h s o len o id   v a lv i s   ac ti v ated   w h en   co n f ir m atio n   s i g n al  i s   r ec eiv ed ,   an d   it  is   co n tr o lled   b y   r ela y   co n n ec te d   to   th ce n tr al  m o d u le  [ 2 4 ] .   T h is   s et u p   allo w s   f o r   p r ec is co n tr o l o f   w ater   f lo w   w it h i n   t h b asic g r ee n h o u s e.     2. 1 . 4 Serv er   c o mm un ica t io n   Fo r   r em o te  co n tr o an d   m o n it o r in g ,   t h T h in g Sp ea k   s er v e r   w a s   u s ed .   T h in g Sp ea k   is   a n   o p en - s o u r ce   ap p licatio n   an d   d e v elo p m e n en v ir o n m e n t   d esig n ed   to   f ac il itate  i n ter ac tio n   w it h   elec tr o n ic  p r o to ty p es   [ 2 5 ] Am o n g   its   k e y   f ea tu r e s   ar s en s o r   d ata  v is u a lizatio n   a n d   d ata  s to r ag ca p ab ilit ies  [ 2 6 ] .   I n   t h is   p r o j ec t,  th I o T   ar ch itect u r i m p le m en ted   in   t h b asic  g r ee n h o u s co m m u n icate s   w it h   th s er v er   u s i n g   t h W i - F p r o to co l.   Fig u r 5   s h o w s   h o w   t h s y s te m   n e t w o r k   is   co n n ec ted ,   ill u s t r atin g   t h li n k ag b et w ee n   t h e   SNs ,   th C N ,   a n d   th T h in g Sp ea k   p lat f o r m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  14 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 5 :   754 - 765   758       F ig u r 5 .   C o m m u n icatio n   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m   w i th   t h T h in k Sp ea k   p latf o r m       2. 2 .   F l o dia g ra m   Fig u r 6   p r esen ts   th f lo w c h ar o f   th ir r ig atio n   s y s te m s   co n tr o alg o r ith m ,   w h ic h   s eq u en tial l y   d escr ib es  th d ec is io n - m a k in g   p r o ce s s   b ased   o n   th v alu es  o f   r e lativ h u m id it y   an d   s o il  m o is t u r f o r   ac tiv ati n g   o r   d ea ctiv atin g   t h s o len o id   v alv e s .           Fig u r 6 .   Flo w c h ar t o f   t h ir r ig atio n   co n tr o l a lg o r ith m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       S ma r t irr ig a tio n   s ystem  w ith   i n tern et  o f th in g s   fo r   r o s cu ltiva tio n   in   a     ( Ma r co   A n to n io   R o q u B en iq u e )   759   2. 3 .   T esting   s t a g es   First,  to   v er i f y   t h co m m u n ic atio n   p er f o r m a n ce   b et w ee n   t h C an d   t h SN,  lap to p   w as  u s ed   to   r ec o r d   th tr an s m it ted   d ata  f r o m   b o th   d e v ices.  I n   t h is   te s t,  th s o il  m o i s t u r r ea d in g s   o b tain ed   f r o m   t h SN   w er co m p ar ed   w it h   th o s r ec eiv ed   b y   t h C to   en s u r r eliab le  d ata  tr an s m is s io n .   Seco n d ,   test   w a s   co n d u cted   to   ev alu ate  t h o p er atio n   o f   th s o len o id   v al v e.   T o   g en er ate  n o ticea b le  v ar iat io n   in   s o il  h u m id it y ,   th ca p ac itiv s e n s o r   w a s   f ir s p lace d   in   d r y   s o il  an d   th e n   w ater ed   to   s i m u late  ir r ig atio n .   T h s o il  m o is tu r e   th r es h o ld   w as  es tab lis h ed   to   d etec th ac tiv at io n   o f   th s o le n o id   c o il,  co n f ir m i n g   t h co r r ec o n /o f f   co n tr o o f   th ir r i g atio n   s y s te m .   T h ir d ,   d ata  ac q u is i tio n   f r o m   t h T h in g Sp ea k   clo u d   p latf o r m   w a s   v alid ated .   T h h u m id it y   v al u es  r ec o r d ed   b y   th C w er co m p ar ed   w it h   t h o s d is p la y ed   o n   th T h in g S p ea k   d ash b o ar d   to   en s u r a cc u r ate  d ata  s y n ch r o n izatio n   a n d   tr an s m is s io n   i n t eg r it y .   Fin a ll y ,   t h s y s te m s   w ater   co n s u m p tio n   ef f icien c y   w a s   ev al u ated .   6 0 0 - liter   Nico ll  tan k   w as  u s ed   as  t h m ai n   r eser v o ir   f o r   th g r ee n h o u s e.   Ho w e v er ,   s i n ce   t h e x p er i m e n tal  s etu p   co v er ed   o n l y   h al f   o f   t h g r ee n h o u s e   ar ea   ( f o u r   c u lti v atio n   s ec tio n s ) ,   th an al y s is   co n s id er ed   5 0 o f   th ta n k s   to tal  ca p ac it y .   T h w ater   co n s u m p tio n   d u r in g   ir r ig atio n   u s i n g   t h e   p r o p o s ed   au to m ated   s y s te m   was c o m p ar ed   ag ai n s t t h p r ev i o u s   m an u al  ir r i g atio n   m et h o d ,   w h ic h   u s ed   t h f u l l   tan k   ca p ac it y .   A   m eta llic  r o d   w it h   ce n ti m eter   m ar k in g s   w as   p lace d   in s id th tan k   to   m ea s u r th r e m ai n in g   w ater   le v el  af ter   ea ch   ir r ig atio n   c y cle,   allo w i n g   p r ec is q u an tif icat io n   o f   t h s a v ed   w a ter   v o lu m e.   T em p er atu r d ata  w er al s o   m o n ito r ed h o w ev er ,   s in ce   t h r ec o r d ed   v alu es  r e m ai n ed   w it h in   n o r m al  li m it s ,   t h is   p ar a m e ter   w as  n o p r io r itized .   I n s tead ,   th s o il   m o is t u r d ata,   o b tain ed   u s in g   ca p ac iti v s o i l   m o is t u r s en s o r   V1 . 2 ,   w as  t h m ai n   co n tr o v ar iab le  d u to   its   d ir ec in ter ac tio n   w it h   th s o il.   B o th   th DHT 2 2   an d   ca p ac itiv s o il  m o is tu r s en s o r s   w er ex p er i m en tall y   ca l ib r ated   u s in g   r ef er en ce   in s tr u m en ts .   cr itical  h u m id it y   th r es h o ld   o f   6 0 w as  d eter m i n ed   as  th ir r ig atio n   tr ig g er   p o in t,  b a s ed   o n   ag r o n o m ic   liter atu r s p ec if y i n g   th e   o p ti m al  m o i s tu r r a n g f o r   r o s cu l tiv atio n .   T h s y s te m   w as  p r o g r a m m ed   u s i n g   t h e   esp r ess i f   I o T   d ev elo p m e n f r a m e w o r k   ( E SP - I DF )   en v ir o n m e n t,  i m p le m e n ti n g   p er io d i task s   u n d er   th e   Fre eRT OS  s ch ed u ler   f o r   d ata  ac q u is itio n   a n d   tr an s m is s io n .   E ac h   s en s o r   r ea d in g   w a s   o b ta in ed   b y   a v er ag i n g   th r ee   co n s ec u ti v s a m p le s ,   d i s ca r d in g   o u tlier s   b e y o n d   ± 5 %   o f   t h ex p ec ted   r a n g e.   T h a d o p ted   ar ch itectu r e m p lo y ed   E SP - NOW   f o r   co m m u n icatio n   b et w ee n   n o d es  an d   W iFi   T C P /I P   f o r   th co n n ec tio n   b et w ee n   t h C an d   th T h in g Sp ea k   s e r v er ,   en s u r i n g   r eliab le  o p er a tio n   w it h o u d ep en d en ce   o n   ex ter n al  n e t w o r k   in f r astru ct u r e.       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h s y s te m   w a s   i m p le m en ted   u n d er   r ea f ield   co n d itio n s   in   th C u s co   r eg io n   o f   P er u ,   as  s h o w n   in   Fig u r 7 .   Fig u r 7 ( a)   illu s tr at es  th CN   i n s talled   o n   th o u t er   s tr u ctu r o f   t h g r ee n h o u s e ,   w h ich   h o u s e s   th e   m icr o co n tr o ller   an d   elec tr o n ic  m o d u le s   r esp o n s ib le   f o r   m an ag in g   s e n s o r   d ata  an d   ac tu ato r   co m m an d s .   I n s id e   th g r ee n h o u s e,   Fig u r 7 ( b )   s h o w s   t h s p ec if ic  s e n s o r   n o d es  co n n ec ted   to   s o len o id   v alv e s   th at  co n tr o l   ir r ig atio n   li n es  f o r   ea ch   cr o p   r o w .   Du r i n g   t w o   w ee k s   o f   cu lti v atio n ,   d etailed   e v alu a tio n s   w er co n d u cted ,   allo w i n g   f o r   th co llect io n   o f   e m p ir ical  d ata  o n   th e   s y s te m s   p er f o r m an ce   an d   it s   i m p ac o n   a g r icu lt u r al   m an a g e m e n t.           ( a)   ( b )     Fig u r 7 .   I m p le m e n tatio n   i n s i d an d   o u ts id th g r ee n h o u s e ;   ( a)   th C an d   ( b )   th SN s   with   s o le n o id   v al v es       3 . 1 .     Sy s t em   co nfig ura t io n o v er v iew   Fig u r 8   illu s tr ate s   th h ar d war im p le m e n tatio n   o f   th d ev elo p ed   s y s te m ,   w h ich   i n cl u d es  b o th   th e   C a n d   th e   SNs .   T h E SP 3 2   m icr o co n tr o ller   f u n ctio n s   a s   th e   ce n tr al   co n tr o u n it   an d   is   p o w er ed   b y   a     2 2 0   VA C   to   2 4   VDC  p o w er   s u p p l y ,   w h ich   p r o v id es  th n e ce s s ar y   v o lta g f o r   o p er atin g   th co m p o n en ts   o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  14 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 5 :   754 - 765   760   th C b o ar d .   Fig u r 8 ( a)   s h o w s   t h C N,   w h ich   i n te g r ates   th E SP 3 2   m icr o co n tr o ller   w ith   r ela y   m o d u le   an d   p o w er   s u p p l y   u n it.  T h r ela y s ,   co n s i s ti n g   o f   co il  an d   a   n o r m al l y   o p en   ( NO)   co n tact,   ac as   elec tr o m ag n etic  s w itc h es   th a t   o p en   o r   clo s th e   cir cu i t.  I n   t h is   s y s te m ,   t h ese   r ela y s   a r r esp o n s ib le  f o r   ac tiv ati n g   th s o le n o id   v al v e s   in s talled   at  th b eg i n n in g   o f   ea ch   ir r ig a tio n   h o s alo n g   t h r o s cu lti v atio n   r o w s .   Me an w h i le ,   Fig u r 8 ( b )   p r esen ts   t h SN,  w h ic h   i n cl u d es  th E SP 3 2   m icr o co n tr o lle r ,   DH T   s en s o r   f o r   te m p er atu r an d   h u m id it y   m ea s u r e m en t,  a n d   ca p ac itiv e   s o il  m o is t u r s e n s o r .   T h ese  co m p o n e n t s   en ab le   r ea l - ti m m o n ito r i n g   o f   e n v ir o n m e n tal  a n d   s o il  p ar a m e ter s .   C o m m u n ica tio n   b et w ee n   t h C a n d   SNs   w as   estab lis h ed   u s i n g   th E SP - NO W   p r o t o co l,  en s u r in g   ef f ic ien t   w ir eles s   d ata  tr an s m i s s io n .           ( a)   ( b )     Fig u r 8 .   O w n   d ev elo p m e n t o f ;   ( a)   C an d   ( b )   SN s       T h m icr o co n tr o ller   w as  r e s p o n s ib le  f o r   m a n a g in g   in ter ac ti o n s   w i th   th e   n o d es  d i s tr ib u ted   ac r o s s   t h e   f ield .   T h E SP 3 2   p r o g r a m m in g   f o r   b o th   t h C a n d   th SNs   w a s   ca r r ied   o u u s i n g   t h v is u al  s tu d io   co d tex t   ed ito r   w it h   t h E SP - I DF   f r a m e w o r k   d e v elo p ed   b y   E s p r ess if ,   t h m a n u f ac t u r er   o f   t h E SP 3 2 .   T h is   en s u r ed   p r o p er   co m m u n icatio n   an d   d ata  tr an s m is s io n   b et w ee n   n o d es.  T h is   co n f ig u r atio n   allo w s   t h s y s te m   to   co llect   in f o r m atio n   f r o m   t h te m p er a tu r an d   h u m id it y   s en s o r s   an d   tr an s m i it  to   th CN ,   w h ic h   in   t u r n   s e n d s   t h e   d ata  to   th T h in g Sp ea k   p lat f o r m .   As  r esu lt,  r ea l - ti m m o n ito r in g   o f   s o il  m o is t u r an d   a m b ien te m p er atu r is   p o s s ib le  th r o u g h   w eb   in te r f ac o r   m o b ile  ap p licatio n .   T h an k s   to   th m icr o co n tr o ller ' s   ab ilit y   to   in te g r at e   w it h   v ar io u s   s en s o r s ,   th s y s t e m   ac h ie v es  co o r d in ated   d ata   ac q u is itio n   an d   s tab le  o v er all  p er f o r m a n ce .   W ith   p r o p er   h ar d w ar co n n ec t io n s   an d   ac cu r ate  m icr o co n tr o ller   p r o g r am m i n g ,   th I o T - b ased   au to m ated   ir r ig a tio n   s y s te m   ca n   d eliv er   p r ec is m o n ito r in g   an d   co n tr o l.     3 . 2 .     F un ct io na lity   t esting   bet w ee n c ent ra l no de  a nd   s ens o no de   T ests   w er e   co n d u cted   b et w ee n   t h C a n d   o n e   o f   t h SN   in   o r d er   to   ev a lu ate   t h ac c u r ac y   a n d   s tab ilit y   o f   s o il  m o is t u r r ea d in g s ,   as   w ell   as  t h co r r ec tr an s m i s s io n   o f   d ata.   I n   F ig u r e   9 ,   th b l u c u r v r ep r esen ts   t h m o is t u r d ata  f r o m   th e   SN,  w h ic h   r e m ai n ed   ar o u n d   3 0 %,  in d icat in g   co n d itio n   t h at  r eq u ir ed   ir r ig atio n .   A r o u n d   th 4 5 0 - s ec o n d   m ar k ,   s h ar p   in cr ea s in   s o il  m o i s tu r i s   o b s er v ed ,   r ea ch in g   ap p r o x im a tel y   8 0 %.           Fig u r 9 .   Var iatio n   in   s o il  m o i s tu r e,   r ec o r d ed   b y   th ce n tr al  an d   SN s   d u r i n g   th co n n ec tio n   test   0% 20% 40% 60% 80% 100% 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 3500.00 H U MI D ITY ( %) T IM E ( S ) M O I S T U R E   V A R I A T I O N Ce n tra l N o d e Sp e cif ic  N o d e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       S ma r t irr ig a tio n   s ystem  w ith   i n tern et  o f th in g s   fo r   r o s cu ltiva tio n   in   a     ( Ma r co   A n to n io   R o q u B en iq u e )   761   L i k e w is e,   t h r ed   cu r v s h o w s   p atter n   v er y   s i m ilar   to   th at  o f   th SN,  co n f ir m i n g   th at  d ata  tr an s m is s io n   b et w ee n   n o d es   w a s   s u cc e s s f u a n d   w it h o u s ig n i f ica n lo s s es.  T h er e f o r e,   b o th   g r ap h s   d em o n s tr ate  co n s is ten c y   b et wee n   th i n f o r m atio n   r ec o r d ed   b y   t h SN  a n d   th d ata  p r o ce s s ed   an d   s to r ed   in   th C N,   w h ic h   v al id ates th e f f ec ti v en e s s   o f   t h co m m u n icat io n   d esig n   i m p le m e n ted .     3 . 3 .     F un ct io na lity   t esting   f o s o len o id v a lv a ct iv a t io n   T o   d ete r m i n t h a v er ag e   r es p o n s d ela y   in   th e   s o le n o id   v alv e s   f ir s s ta te  ch a n g e,   Fi g u r 1 0   w as   an al y ze d .   T h g r ap h   b elo w   r ep r esen ts   th v ar iatio n   i n   s o il  m o is t u r ( 0   to   1 0 0 %)   an d   th s tate  o f   th s o le n o id   v alv ( 1 =a cti v e,   0 =in ac ti v e )   o v er   ti m e.           Fig u r 1 0 .   A cti v atio n   o f   t h s o len o id   v al v d u to   th 6 0 % h u m id it y   t h r es h o ld   as a   f u n ct io n   o f   ti m e       Fro m   t h f i g u r s h o w n ,   d u r in g   th f ir s ch a n g f r o m   1   to   0 ,   s o il  m o is t u r ex ce ed s   6 0 at   ap p r o x im a tel y   4 7 9   s ec o n d s .   T h v al v s tate  t h e n   ch a n g es  at   ar o u n d   4 8 4   s ec o n d s .   T h er ef o r e,   th d elay   i n   t h e   f ir s s tate  ch a n g ( s y s te m   r ea c tio n   ti m e)   is   5   s ec o n d s .   Fo r   th s u b s eq u e n v ar iat io n   f r o m   0   to   1 ,   s o il  m o i s tu r e   d r o p s   b elo w   6 0 at  ar o u n d   1 2 8 0   s ec o n d s ,   an d   th v alv s ta te  ch an g es  at  ap p r o x i m a tel y   1 2 8 1   s ec o n d s .   T h ese  d elay s   ar ac ce p tab le  in   ag r icu lt u r al  ir r ig atio n   s y s te m s ,   as  th e y   d o   n o co m p r o m is cr o p   h ea lth   an d   d em o n s tr ate  t h e f f ic ien t p er f o r m a n ce   o f   t h au to m ated   s y s t e m .     3 . 4 .     P rueba   de  pla t a f o rm a   w eb   I n   Fi g u r 1 1 ,   t h r ed   cu r v e   r ep r esen ts   t h v ar iatio n   in   s o il  m o is t u r d ata  o v er   ti m a s   d i s p la y ed   o n   th T h in g Sp ea k   p latf o r m ,   w h ile  th b l u cu r v co r r esp o n d s   to   th C N s   d ata.   B o th   g r ap h s   s h o w   co n s is ten t   b eh av io r ,   in d icati n g   th at  t h d ata  f r o m   t h C i s   b ein g   co r r ec tl y   tr an s m itted   to   th w e b   p latf o r m .   T o   d eter m in th d ela y   b et w e en   th t w o   cu r v es,  th C an d   T h in g Sp ea k ,   w an a l y ze d   th p o in at  w h ic h   th s h ar p   in cr ea s in   s o il  m o is t u r b eg in s ,   w h ic h   in d i ca tes  th ac ti v atio n   o f   t h ir r ig atio n   s y s te m .   T h e   b lu cu r v e,   r ep r esen tin g   th C N,   s h o w s   t h at  th p ea k   r is in   m o i s t u r o cc u r s   at  4 8 0   s ec o n d s ,   w h ile  th e   T h in g Sp ea k   c u r v s h o w s   s i m ilar   b eh a v io r   ar o u n d   5 4 0   s ec o n d s .   T h is   r ev ea l s   d i f f er en ce   o f   6 0   s ec o n d s .   T h is   d elay   is   n o r m al  an d   ca n   b attr ib u ted   to   d ata   tr a n s m i s s io n   an d   p r o ce s s in g   ti m es  in   t h clo u d   ( T h in g Sp ea k ) .   A d d itio n all y ,   t h C tr an s m its   d ata  f r o m   t h o th er   SN  a s   w ell,   w h ich   r e s u lts   in   s li g h d ela y s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t Vo l.  14 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 5 :   754 - 765   762   co m p ar ed   to   d ir ec t   lo ca r ea d i n g s .   Mo r eo v er ,   Fig u r 1 2   s h o w s   t h d ata  r ec o r d ed   in   th b a s ic  g r ee n h o u s ca n   b v ie w ed   r e m o te l y   t h r o u g h   b o th   th w eb s i te  ( Fig u r 1 2 ( a) )   an d   th m o b ile  ap p licatio n   ( Fi g u r 1 2 ( b ) ) .           Fig u r 1 1 .   Var iatio n   in   s o il  m o is tu r r ec o r d ed   b y   th T h in g Sp ea k   p latf o r m   a n d   th CN           ( a)   ( b )     Fig u r 1 2 .   T h in g Sp ea k   e n v ir o n m e n t s ;   ( a)   w eb   p latf o r m   an d   ( b )   m o b ile  ap p licatio n       3 . 5 .     Wa t er   co ns u m ptio n t est ing   As  p ar o f   th v alid atio n   o f   t h au to m ated   ir r ig a tio n   s y s te m ,   t w o   i n d ep en d en te s ts   w er c ar r ied   o u u s i n g   6 0 0 - liter   Nico ll - b r an d   w ater   ta n k   f o r   ea ch   tr ial.   I n   t h f ir s test ,   w h en   t h s o il  m o is tu r r ea ch ed   th e   th r es h o ld   o f   6 0 %,  t h s o le n o id   v alv e s   w er d ea cti v ated ,   r es u lti n g   in   w ater   s a v i n g   o f   1 7 7 . 5 7   liter s   ( 5 9 . 1 9 %).   Fo r   th s ec o n d   ir r ig atio n   test ,   th tan k   w a s   r ef illed ,   an d   s a v in g   o f   1 1 6 . 3 2   liter s   ( 3 8 . 7 7 %)  w a s   o b s er v ed .   I n   th f in a tes t,  t h w ater   s av e d   p er   ir r ig atio n   c y cle  w a s   1 2 2 . 4 6   liter s   ( 4 0 . 8 2 %).   T h ese  r esu lt s   co n f ir m   t h e   ef f ec tiv e n e s s   o f   t h s y s te m   i n   r ed u cin g   w ater   co n s u m p t io n , s ee   Fig u r 1 3 .   I n   t h is   s t u d y ,   t h r es u lt s   i n d i ca te  th at   t h I o T - b ased   ir r ig atio n   s y s te m   i m p le m e n ted   i n   th b a s ic   g r ee n h o u s ac h iev ed   an   av er ag w ater   s a v i n g s   o f   4 6 . 2 6 %   p er   ir r ig atio n   c y cle.   A cc o r d i n g   to   th liter atu r e   cited   in   Hu ar an cc et  a l .   [ 9 ] ,   p ilo im p le m e n tatio n   r ep o r t ed   a   w ater   co n s u m p tio n   r ed u ctio n   o f   u p   to   1 6 %.  Mo r eo v er ,   th eir   s y s te m   u s ed   R asp b er r y   P f o r   co m m u n i ca tio n   b et w ee n   t h m icr o co n t r o ller   an d   th w eb   p latf o r m .   I n   co n tr ast,  o u r   s y s t e m   r elies  s o lel y   o n   th E SP 3 2 ,   m ak in g   it  m o r co s t - ef f ec ti v e.   A d d itio n al l y ,   i n   B en y ez za   et  a l.  [ 1 6 ] ,   w ate r   s av i n g   o f   2 6 . 4 1 w as  ac h iev ed h o w e v er ,   th eir   s et u p   r eq u ir ed   ad d itio n al  0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00 1000.00 H U MI D ITY ( % ) T IM E ( s) CENTRAL   NODE Thin g Sp eak Cent ral   No d e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       S ma r t irr ig a tio n   s ystem  w ith   i n tern et  o f th in g s   fo r   r o s cu ltiva tio n   in   a     ( Ma r co   A n to n io   R o q u B en iq u e )   763   co m p o n e n t s   f o r   co m m u n ica tio n   b et w ee n   m o d u les   an d   f o r   s er v er   in teg r atio n .   T h er ef o r e,   th is   s t u d y   d em o n s tr ate s   th at  t h p r o p o s e d   s y s te m   r ep r ese n ts   s i g n i f ic an s tep   to w ar d   th i m p le m e n tatio n   o f   lo w - co s t   I o T   tech n o lo g ies.  I ts   b e n ef i ts   i n   w ater   co n s er v atio n   m a k it  w ell - s u i ted   f o r   f u tu r a g r icu l t u r al  ap p licatio n s .           Fig u r 1 3 .   W ater   u s ed   an d   s av ed   d u r in g   a u to m ated   ir r ig at io n   test s       4.   CO NCLU SI O N   T h in tellig e n I o T - b ased   ir r ig atio n   s y s te m   d ev elo p ed   in   th i s   r esear ch   p r o v ed   ef f ec ti v in   o p ti m izi n g   w ater   co n s u m p tio n   a n d   au to m ati n g   ir r i g atio n   i n   b asic  g r ee n h o u s e.   T h av er ag w ater   s av i n g s   o f   4 6 . 2 6 v alid ate  t h ef f icie n c y   o f   t h co n tr o i m p le m e n ted   th r o u g h   E SP 3 2   m icr o co n tr o ller s   an d   E SP - NOW   co m m u n icatio n ,   d e m o n s tr ati n g   th at  lo w - co s s o l u tio n s   ca n   b h ig h l y   f u n c tio n al  f o r   s m a l l - s ca le  ag r ic u lt u r e.   T h ap p licatio n   o f   I o T   tech n o lo g ies  i n   h i g h - An d ea n   r eg io n s   p r o m o te s   m o r s u s tai n a b le  w ater   r eso u r ce   m an a g e m e n a n d   s u p p o r ts   ag r icu lt u r al  m o d er n izat io n   i n   r u r al  co n tex t s .   A s   f u t u r w o r k ,   th i n te g r ati o n   o f   s o lar   en er g y ,   w ea t h er   p r ed ictio n ,   an d   m ac h in lear n i n g   m o d el s   f o r   p r ed ictiv ir r ig at io n   is   p r o p o s ed   to   en h a n ce   s y s te m   a u to n o m y   a n d   s ca lab ilit y .       ACK NO WL E D G M E NT S   W s in ce r el y   t h an k   t h U n i v e r s id ad   T ec n o g ica   d el  P er ú   f o r   th s u p p o r p r o v id ed .   T h r eso u r ce s ,   g u id a n ce ,   an d   s er v ices o f f er ed   w er ess e n tia l in   m a k in g   t h is   r esear ch   p o s s ib le.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M i n i s t r y   o f   A g r a r i a n   D e v e l o p me n t   a n d   I r r i g a t i o n ,   2 0 2 3   P l a n t i n g   a n d   P r o d u c t i o n   O u t l o o k   O b se r v a t o r y   ( i n   S p a n i sh :   O b s e rv a t o r i o   d e   S i e m b r a y   P e rs p e c t i v a s   d e   Pr o d u c c i ó n   2 0 2 3 ) ,   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / w w w . g o b . p e / i n s t i t u c i o n / mi d a g r i / i n f o r me s - p u b l i c a c i o n e s/ 4 3 4 4 7 7 2 - o b se r v a t o r i o - de - si e mb r a s - y - p e r sp e c t i v a s - de - p r o d u c c i o n - 2 0 2 3 .   [ 2 ]   T .   K a r a n i s a ,   Y .   A c h o u r ,   A .   O u a mm i ,   a n d   S .   S a y a d i ,   S mart  g r e e n h o u se a t h e   p a t h   t o w a r d p r e c i si o n   a g r i c u l t u r e   i n   t h e   f o o d - e n e r g y   a n d   w a t e r   n e x u s:   c a se   st u d y   o f   Q a t a r ,   En v i r o n m e n t   S y st e m s   a n d   D e c i s i o n s ,   v o l .   4 2 ,   n o .   4 ,   p p .   5 2 1 5 4 6 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 6 6 9 - 0 2 2 - 0 9 8 6 2 - 2.   [ 3 ]   E.   A .   A b i o y e   e t   a l . A   r e v i e w   o n   mo n i t o r i n g   a n d   a d v a n c e d   c o n t r o l   st r a t e g i e f o r   p r e c i s i o n   i r r i g a t i o n ,   C o m p u t e r s a n d   El e c t ro n i c s   i n   Ag r i c u l t u re ,   v o l .   1 7 3 ,   p .   1 0 5 4 4 1 ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p a g . 2 0 2 0 . 1 0 5 4 4 1 .   [ 4 ]   R .   C .   F a r f a n ,   Ef f e c t   o f   f o u r   l e v e l o f   f e r t i l i z a t i o n   o n   r o se   ( R o sa  S p )   p r o d u c t i o n   u n d e r   p h y t o - t e n t   c o n d i t i o n i n   t h e   c o mm u n i t y   o f   C h o c c o   S a n t i a g o     C u sco   ( i n   S p a n i sh :   Ef e c t o   d e   c u a t r o   n i v e l e d e   f e r t i l i z a c i ó n   e n   l a   p r o d u c c i ó n   d e   r o s a s   ( Ro s a   s p )   b a j o   c o n d i c i o n e d e   f i t ) ,   U n i v e r si d a d   N a c i o n a l   d e   S a n   A n t o n i o   A b a d   D e l   C u sco ,   2 0 2 4 .   [ 5 ]   D r y G a i r ,   H o w   t o   G r o w   R o se s :   R o se   G r e e n h o u se   G u i d e ,   d r y g a i r . c o m ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / d r y g a i r . c o m/ e s/ b l o g - e s/ i n v e r n a d e r o - de - r o sas/ .   ( A c c e sse d :   Ju n .   0 1 ,   2 0 2 5 ) .   [ 6 ]   O .   A d e y e mi ,   I .   G r o v e ,   S .   P e e t s,  a n d   T .   N o r t o n ,   A d v a n c e d   mo n i t o r i n g   a n d   ma n a g e me n t   sy st e ms  f o r   i mp r o v i n g   su st a i n a b i l i t y   i n   p r e c i si o n   i r r i g a t i o n ,   S u s t a i n a b i l i t y   ( S w i t zerl a n d ) ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 29 ,   F e b .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s u 9 0 3 0 3 5 3 .   [ 7 ]   M .   A l a g a r samy ,   S .   R .   D e v a k a d a c h a m,  H .   S u b r a m a n i ,   S .   V i sw a n a t h a n ,   J .   Jo h n m a t h e w ,   a n d   K .   S u r i y a n ,   A u t o mat i o n   i r r i g a t i o n   sy st e u si n g   a r d u i n o   f o r   sm a r t   c r o p   f i e l d   p r o d u c t i v i t y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   R e c o n f i g u ra b l e   a n d   Em b e d d e d   S y s t e m s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   7 0 7 7 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j r e s.v 1 2 . i 1 . p p 7 0 - 7 7 .   [ 8 ]   C .   M a r a v e a a n d   T .   B a r t z a n a s,  A p p l i c a t i o n   o f   I n t e r n e t   o f   T h i n g s   ( I o T)   f o r   O p t i m i z e d   G r e e n h o u se   En v i r o n me n t s,   Ag ri En g i n e e r i n g ,   v o l .   3 ,   n o .   4 ,   p p .   9 5 4 9 7 0 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a g r i e n g i n e e r i n g 3 0 4 0 0 6 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.