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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38675Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.creator | Silva Filho, João Batista Gomes da | - |
| dc.date.accessioned | 2025-10-14T21:04:19Z | - |
| dc.date.available | 2025-10-14T21:04:19Z | - |
| dc.date.issued | 2024-06-26 | - |
| dc.identifier.citation | SILVA FILHO, João Batista Gomes da. Gêmeos digitais aplicado no monitoramento e controle de estufas. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38675 | - |
| dc.description.abstract | This work investigates the application of digital twins in the control of greenhouses with the aim of optimizing the use of resources in agricultural production. Challenges such as climate change, the need for sustainable food production and digital twin concepts are considered. Digital twins are divided into the physical and virtual domains. For the physical domain, an embedded simulator was developed that is able to control temperature, humidity and radiation in greenhouses and provide data. Mathematical models were used to represent the dynamics of the microclimate and DSSATTools was used as a tool to interpret the behavior of the plants. With the help of the simulator, it was possible to generate the necessary data to compile a training data set for the computational model of the microclimate using RNN-LSTM. Thus, the RNN-LSTM model and the DSSATTools tool were used as digital twins. The system was validated by comparing it with traditional monitoring methods and fixed setpoint PID control, demonstrating higher energy efficiency. The digital twin achieved a gain of 18% and 61% in the initial and optimal phases compared to the higher-level controller. The results show that the use of digital twins not only improves microclimate control, but also enables more accurate predictive analysis and optimized resource management. It is concluded that technology can significantly change agricultural practices in controlled environments, offering innovative and sustainable solutions. | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
| dc.rights | openAccess | pt_BR |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | pt_BR |
| dc.subject | Gêmeos digitais (simulação computacional) | pt_BR |
| dc.subject | Estufas para cultivo | pt_BR |
| dc.subject | Internet das coisas | pt_BR |
| dc.subject | Controladores PID | pt_BR |
| dc.subject | Modelos matemáticos | pt_BR |
| dc.subject | Digital twins (Computer simulation) | pt_BR |
| dc.subject | Greenhouses | pt_BR |
| dc.subject | Internet of things | pt_BR |
| dc.subject | PID controllers | pt_BR |
| dc.subject | Mathematical models | pt_BR |
| dc.title | Gêmeos digitais aplicado no monitoramento e controle de estufas | pt_BR |
| dc.title.alternative | Digital twins applied to greenhouse monitoring and control | pt_BR |
| dc.type | bachelorThesis | pt_BR |
| dc.description.resumo | Este trabalho investiga a aplicação de gêmeos digitais no controle de estufas, com o objetivo de otimizar o uso de recursos na produção agrícola, abordando desafios como mudanças climáticas, a necessidade de produção sustentável de alimentos e conceitos de gêmeos digitais. Os gêmeos digitais são divididos no domínio físico e virtual. Para o domínio físico, foi desenvolvido um simulador embarcado capaz de controlar e fornecer os dados de temperatura, umidade e radiação dentro de estufas. Foram utilizando modelos matemáticos para representar a dinâmica do microclima, e o DSSATTools como ferramenta para interpretar o comportamento da cultura. A partir do simulador, foi possível gerar dados necessários para a montagem de um dataset de treinamento para o modelo computacional do microclima utilizando RNN-LSTM. Dessa forma, o modelo RNN-LSTM e a ferramenta DSSATTools foram utilizadas como gêmeos digitais. O sistema foi validado por meio da comparação com métodos tradicionais de controle supervisório e controle PID com setpoint fixo, demonstrando maior eficiência energética. O gêmeo digital em sua fase inicial e ótima comparados ao controle supervisório, obteve ganhos de 18% e 61%, respectivamente. Os resultados indicam que o uso de gêmeos digitais não só melhora o controle do microclima, mas também permite uma análise preditiva mais precisa e uma gestão otimizada dos recursos. Conclui-se que a tecnologia pode transformar significativamente as práticas agrícolas em ambientes controlados, oferecendo soluções inovadoras e sustentáveis. | pt_BR |
| dc.degree.local | Curitiba | pt_BR |
| dc.publisher.local | Curitiba | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Lazzaretti, André Eugênio | - |
| dc.contributor.referee1 | Lazzaretti, André Eugênio | - |
| dc.contributor.referee2 | Pipa, Daniel Rodrigues | - |
| dc.contributor.referee3 | Lopes, Heitor Silvério | - |
| dc.contributor.referee4 | Rohrich, Ronnier Frates | - |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.program | Engenharia Eletrônica | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Eletrônica | |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| monitoramentocontroleestufas.pdf | 2,27 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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