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Tipo do documento: Tese
Title: Incorporation of computational modules as microservices in the AgDataBox platform and development of the AgDataBox-Map application
Other Titles: INCORPORAÇÃO DE MÓDULOS COMPUTACIONAIS COMO MICROSERVICES NA PLATAFORMA AGDATABOX E DESENVOLVIMENTO DA APLICAÇÃO AGDATABOX-MAP
Autor: Sobjak, Ricardo 
Primeiro orientador: Souza, Eduardo Godoy de
Primeiro membro da banca: Baio, Fabio Henrique Rojo
Segundo membro da banca: Molin, José Paulo
Terceiro membro da banca: Basso, Luis Henrique
Quarto membro da banca: Western, Miguel Angel Uribe Opazo
Quinto membro da banca: Mercante, Erivelto
Resumo: As tecnologias digitais podem proporcionar ao agricultor, especialistas e pesquisadores, o conhecimento aprofundado da área de cultivo, além de uma gestão eficaz da propriedade agrícola, objetivando o aumento da lucratividade e a diminuição do impacto ambiental. Dentre as tecnologias disponíveis, destacam-se agricultura de precisão, Big Data, Internet das coisas (IoT), veículos aéreos não tripulados (VANT), robótica e automação. A agricultura digital necessita da disponibilização de portais e plataformas específicos para sua adoção. A plataforma web AgDataBox (ADB) é gratuita e contribui para a inclusão dos agricultores na fase da agricultura digital. A aplicação ADB-Map e a arquitetura de microserviços da ADB (ADB-MSA) tornam amigáveis e integrados aos processos de criação de mapas temáticos (MTs) e de delineamento de zonas de manejo (ZMs). Assim, o objetivo deste trabalho foi integrar as funcionalidades para a criação de MTs e delineamento de ZMs por meio de microserviços web na ADB-MSA e incorporá-las na aplicação web ADB-Map. ADB-MSA fornece oito microsserviços, seis dos quais (estatísticas, espaciais, interpolação, agrupamento, retificação e recomendação de calcário/nutrientes) que executam procedimentos baseados nas linguagens de programação JavaScript, R e Python, enquanto os outros dois são usados para armazenar dados. A ADB-Map foi totalmente reescrita em linguagem JavaScript e framework Angular, baseada em uma arquitetura de software que desacoplou o front-end do back-end e agora consome os recursos da ADB-MSA. No estudo de caso, os procedimentos para criar MTs e delinear ZMs foram realizados satisfatoriamente com dados de uma área comercial. Assim, as ZMs para a aplicação do fertilizante foram delineadas e avaliadas de acordo com a necessidade de fósforo e potássio. Para melhorar o processo de seleção de interpoladores, novos critérios de seleção de modelos de semivariograma foram adotados: (i) índice de dependência espacial efetiva (%ESDI) > 25%, (ii) índice de importância da primeira semivariância (%𝛾(1)) < 50% e (iii) índice de inclinação das extremidades do modelo (%SMEI) > 20%, os quais foram aplicados de acordo com três métodos: 1) apenas com o índice de seleção de interpolador (ISI) sem aplicação dos critérios propostos; 2) os critérios aplicados após a análise de seleção de interpolador + ISI, e 3) os critérios aplicados durante a análise de seleção de interpolador + ISI. Observou-se que geralmente os três métodos selecionaram modelos diferentes e que o Método 3 foi considerado o melhor.
Abstract: Digital technologies can provide farmers, specialists, and researchers in the agricultural area the in-deep knowledge of their cropping field, in addition to effective farm management, aiming at increasing profitability and reducing environmental impact. Among the available technologies, there are others, such as precision agriculture, Big Data, Internet of Things (IoT), Unmanned Aerial Vehicles (UAV), robotics, and automation. Digital agriculture requires specific portals and platforms for its adoption. The free web platform AgDataBox (ADB) contributes to farmers' inclusion in the digital agriculture phase. ADB-Map web application and ADB microservices architecture (ADB-MSA) take part on of thematic maps creation (TMs) and the delineation of management zones (MZs) in a friendly and integrated way. Thus, this study aims to integrate the functionalities for creating TMs and MZs through microservices in ADBMSA and incorporating them into ADB-Map application. ADB-MSA provided eight microservices, six of them (statistics, spatial, interpolation, clustering, rectification, and lime/nutrient recommendation) execute procedures based on JavaScript, R, and Python programming languages, while the others are used to store data. ADB-Map was rewritten in JavaScript language and Angular framework, based on a software architecture that decoupled the front-end from the back-end and now uses the resources of ADB-MSA. In the case study, the procedures to create TMs and delineate MZs were carried out satisfactorily with data from a commercial area. Thus, the MZs were generated and evaluated to apply fertilizer according to phosphorus and potassium requirement. In order to improve the interpolator selection process, the new semivariogram model selection criteria were adopted (i) effective spatial dependence index (%ESDI) > 25%, (ii) first semivariance significance index (%𝛾(1)) < 50% and (iii) slope of the model ends index (%SMEI) > 20%, which were applied according to three methods: 1) only with the interpolator selection index (ISI) without application regarding the proposed criteria; 2) the criteria applied after the interpolator selection analysis + ISI, and 3) the criteria applied during the interpolator selection analysis + ISI. Thus, it was observed that, usually, the three methods selected different models and Method 3 was considered the best.
Keywords: Palavras-chave
Agricultura digital
Agricultura de precisão
Zonas de manejo
Digital agriculture
Precision agriculture
Management zones
CNPq areas: SISTEMAS BIOLÓGICOS E AGROINDUSTRIAIS
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Campun: Cascavel
Citation: Sobjak, Ricardo. Incorporation of computational modules as microservices in the AgDataBox platform and development of the AgDataBox-Map application. 2021. 256 f. Tese( Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7720
Issue Date: 11-Aug-2021
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Agrícola (CVL)

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