Portal de Eventos do IFRS, 6º SALÃO DE PESQUISA, EXTENSÃO E ENSINO DO IFRS

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Sistema automatizado para monitoramento de insetos pragas
João Eduardo Costa Gomes, Ronaldo Serpa da Rosa, Alan Fantin, Rafael Lauxen Pastório da Silva, Willian Bergonsi, Leonardo Cury da Silva, Shana Sabbado Flores

Última alteração: 22-11-2021

Resumo


Insetos são seres fundamentais ao ecossistema. No entanto, diversos insetos trazem malefícios à atividade humana, seja ela econômica (como no ataque de insetos pragas em lavouras) seja ela sanitária (como na disseminação de doenças por insetos vetores). Para realizar o controle das populações de insetos de maneira eficiente, é necessário realizar o monitoramento constante dessas populações. Este monitoramento, geralmente, consiste na identificação manual de insetos capturados em armadilhas, exigindo tempo e recursos humanos, tanto no deslocamento até as armadilhas quanto na atividade de identificação dos insetos em si. A automatização deste processo permite um aumento na escala do monitoramento, além de uma maior frequência e agilidade na identificação dos insetos capturados. Este trabalho busca implementar um sistema de monitoramento automatizado capaz de capturar imagens, enviá-las para um sistema hospedado em nuvem que, por sua vez, realiza a identificação de insetos, armazenagem dos dados e envio de alertas com os resultados obtidos. Para tanto, o sistema utiliza uma câmera digital conectada a um computador de placa única (modelo RaspberryPi 3B), capaz de capturar imagens em um horário pré estabelecido e enviá-las pela internet até o sistema de identificação hospedado em nuvem. A comunicação entre o RaspberryPi e o serviço de identificação é feito por meio de uma interface de programação de aplicação (API) desenvolvida em Node.JS. O sistema de identificação utiliza redes neurais convolucionais desenvolvidas com a biblioteca Tensorflow para identificar a presença de insetos na fotografia, baseado nas imagens de treinamento recebidas previamente. Caso o resultado obtido pela identificação seja superior ao considerado aceitável, o sistema envia um alerta para um técnico ou humano responsável que pode, então, tomar alguma ação para combater os insetos. A interface entre o sistema e os usuários será desenvolvida com a biblioteca React JS e estará disponível tanto numa versão para computador pessoal quanto para celular. Até o momento, o computador de placa única foi testado em laboratório e foi capaz de fotografar e enviar a foto para o sistema hospedado na nuvem por meio da API de maneira totalmente autônoma. Com relação à identificação utilizando redes neurais convolucionais, o sistema tem obtido uma acurácia de cerca de 50% para algumas espécies escolhidas para treinamento. A interface que mostrará os alertas para o usuário está em processo de implementação, assim como a versão para celular. Acreditamos que nosso sistema é capaz de realizar um monitoramento automatizado eficiente, com maior frequência e com menor custo do que o método manual utilizado geralmente. Acreditamos também que nosso sistema pode ser adaptado para diferentes tipos de armadilhas e insetos, abrangendo uma gama maior de culturas e regiões, sendo necessário apenas modificações no treinamento das redes neurais convolucionais e nos critérios de alerta para tal.

Palavras-chave


Agricultura digital. Sistemas inteligentes. Computação em nuvem.entes. computação em nuvem.

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