Redes de sistemas embarcados na alimentação de larvas de peixes

Abstract

Resumo: Sistemas embarcados são pequenos computadores para aplicações específicas que são encontrados em diversos lugares, nas mais diferentes áreas de aplicações como residenciais, comerciais, industriais e até mesmo na agropecuária. Em particular na piscicultura, a produção de peixes encontra dificuldades na alimentação de larvas de peixes devido à grande frequência de alimentação das mesmas, além de grandes mudanças na quantidade de ração que deve ser oferecida nos primeiros dias de alimentação. Nesse processo, erros a mais ou a menos na quantidade de ração podem desde impactar o crescimento das larvas até mesmo provocar uma grande mortandade ou mortandade completa das larvas. Também é importante dizer que quando realizado de forma manual, esse processo quase sempre gera grande quantidade de erros. Para resolver esse problema, este trabalho visa modelar, projetar e implementar uma rede de sistemas embarcados. Para isso, usou-se técnicas de aprendizagem de máquina na modelagem matemática do problema. Em seguida, projetou-se e implementou-se uma rede utilizando microcontroladores com dispositivos eletrônicos programados para acionar um conjunto de dispositivos mecânicos que faz a alimentação das larvas. O sistema construído atende às necessidades ideais de ração nas horas corretas sem desperdício ou falta com taxas de erros mínimas (inferiores a 3% no pior caso), melhorando a qualidade da produção de alevinos, evitando a mortalidade de animais, desperdício de ração, e provocando um maior crescimento dos peixes.

Abstrat: Embedded systems are small computers for specific applications that are found everywhere in our daily life in the most diverse areas of application, like home, commercial, industrial and even agriculture and animal raising. Particularly with fish farming, fish production faces difficulties in feeding fish larvae due to their frequent feeding requirements, as well as large changes in the amount of food needed in the first days of feeding. In this process, errors above and below the correct amount of food may kill a series (or all) of larvae, and also impact their growth. When done manually, this feeding process almost always generates a great number of errors. To solve this problem, this work aims to model, design and implement a network of embedded systems for fish larvae feeding. For this, machine learning techniques in the mathematical modeling of the problem were used, then the design and implementation of a network using microcontrollers with electronic devices programmed to drive a set of mechanical devices that will feed the larvae was made. The system built meets optimal feed requirements at the right times without waste or shortage with minimal error rates (inferior of 3% in the worst case), improving the quality of fish fry production, avoiding animal mortality, food waste, and causing greater fish growth.