Fusion de données multi-capteurs et prise de décision intelligente : Application à un système de surveillance et contrôle d’un environnement agricole

Abstract

Le secteur agricole est en pleine transformation sous l’impulsion des nouvelles technologies, ce qui semble très prometteur puisqu’elles permettront à ce secteur de passer au prochain niveau de productivité et de rentabilité. Afin de tirer profit de ces technologies pour réformer l’agriculture traditionnelle et répondre à l’augmentation de la demande alimentaire due à la croissance démographique mondiale et à la mauvaise gestion, un système intelligent basé sur l’Internet des Objets (IdO) est proposé et testé dans cette thèse pour surveiller et contrôler un environnement agricole, où les principaux objectifs sont d’augmenter la production, de prendre la décision optimale de contrôle„ d’optimiser la consommation d’eau et d’énergie et de réduire les efforts des agriculteurs. Le système proposé, basé sur un réseau de capteurs sans fil (RCSF) à faible coût installé dans un environnement agricole pour recueillir et envoyer des données en temps réel sur les conditions de l’environnement végétal telles que la température, l’humidité et l’humidité du sol à un noeud collecteur (Sink) en utilisant la communication par radiofréquence (RF). Les données collectées ont été transformées en une unité de traitement (Raspberry) via une communication série. Un système de fusion basé sur la logique floue a été utilisé pour combiner les données collectées et produire des décisions intelligentes et optimales afin de contrôler l’irrigation et le climat interne. L’utilisateur peut surveiller et contrôler l’environnement de n’importe où et à tout moment en utilisant une Interface Homme-Machine (IHM) développée sous Node-RED d’IBM. En outre, le système proposé permet de stocker les données de l’environnement dans une base de données MySQL pour les exploiter ultérieurement. iv Le système proposé a été appliqué pour l’irrigation les plantes de tomate dans un environnement réel et le contrôle le climat dans un prototype de serre agricole. Les résultats des tests montrent l’efficacité et le succès du système proposé. La comparaison entre les performances d’irrigation obtenues avec d’autres techniques d’irrigation montre que la quantité d’eau et la consommation d’énergie en utilisant la méthode proposée ont diminué de manière significative.