Sistema de controle IoT para avicultura

Sistema IoT para avicultura com sensoriamento, pesagem e conectividade para transformar dados de campo em informações sobre a produção.

O projeto nasceu da necessidade da Trinovati de desenvolver um sistema IoT para avicultura voltado ao acompanhamento da produção de aves em uma cooperativa. A plataforma precisava coletar dados diretamente nos aviários e levar essas informações a um sistema central de análise.

A proposta ia além de simplesmente medir temperatura e umidade. O objetivo era integrar diferentes parâmetros da produção — sensores ambientais, pesagem, consumo de água, ventilação e grandezas elétricas — em uma infraestrutura de aquisição e comunicação capaz de operar nas condições reais das granjas.

Com milhares de produtores associados à cooperativa, os dados poderiam ajudar a responder uma questão importante: por que determinadas granjas apresentavam resultados melhores que outras? O projeto mostra como hardware, firmware, sensores e comunicação podem formar uma única arquitetura de IoT aplicada à produção. Veja também outros projetos de engenharia eletrônica desenvolvidos pela ECK.

Sistema IoT para avicultura: o desafio

A Trinovati dominava a parte de software e análise de dados, mas precisava de apoio no desenvolvimento do hardware e firmware dos equipamentos instalados em campo.

A ECK participou do projeto desenvolvendo a eletrônica necessária para aquisição dos sensores e a comunicação dos dados.

Entre as grandezas previstas no sistema estavam temperatura, umidade, peso, velocidade do ar, consumo de água, qualidade do ar, CO₂ equivalente, compostos orgânicos voláteis, corrente elétrica, pressão e luminosidade.

Isso transformava o equipamento em um verdadeiro hub de sensores para o aviário.

Hardware desenvolvido para o ambiente de produção

O sistema precisava operar diretamente nas instalações dos produtores e utilizar componentes disponíveis comercialmente, permitindo posteriormente a fabricação dos equipamentos.

Foram utilizados diferentes sensores e circuitos, incluindo TSL25721, CCS811, DS18B20, SPD810, CS2482S e SHT3, além de sensores NTC de 10 kΩ.

Para o sistema de pesagem foi utilizado o CS5530, conversor A/D de alta resolução já conhecido pela ECK em aplicações de pesagem.

A medição da velocidade do ar exigiu ainda o desenvolvimento de uma solução mecânica específica, com componentes produzidos por impressão 3D.

LoRa e Wi-Fi para conectar os aviários

Um dos principais desafios era transportar os dados coletados dentro das instalações.

Para isso, o projeto combinou duas tecnologias de comunicação.

A comunicação de longa distância utilizava LoRa com módulos RFM95, enquanto equipamentos baseados em ESP32 permitiam também conectividade por Wi-Fi.

Dessa forma, os diferentes pontos de aquisição podiam enviar as informações para uma central responsável por concentrar os dados da produção.

O sistema também foi projetado para trabalhar tanto com alimentação proveniente da rede elétrica quanto por bateria, fazendo a seleção da fonte e mantendo a bateria carregada.

Dados para entender a produção

A finalidade do projeto não era apenas colocar sensores dentro de um aviário.

Os dados coletados nos produtores eram enviados para uma plataforma desenvolvida em Python, responsável pela consolidação e análise das informações.

Com isso, tornou-se possível comparar parâmetros ambientais e produtivos entre diferentes granjas.

A ideia era identificar quais condições estavam associadas aos melhores resultados e utilizar essas informações para melhorar a produção dos demais associados.

Produzir melhor, não simplesmente produzir mais rápido

Na avicultura industrial, uniformidade e tempo de produção têm impacto direto sobre o resultado econômico.

Um lote com aves atingindo pesos semelhantes dentro do período planejado facilita inclusive etapas posteriores do processo produtivo, como o processamento automatizado.

Mas essa eficiência precisa ser obtida sem comprometer a saúde dos animais.

Por isso, informações sobre peso, temperatura, ventilação, qualidade do ar, água, iluminação e consumo de energia ganham valor quando analisadas em conjunto.

Em vez de observar apenas o resultado final, o sistema permitia acompanhar as condições que contribuíam para esse resultado.

Da medição individual à inteligência coletiva

A escala da cooperativa criava outra possibilidade interessante.

Com informações centralizadas de um grande número de produtores, seria possível identificar práticas que apresentavam melhores resultados e utilizá-las como referência para outros associados.

A mesma infraestrutura de dados poderia auxiliar o planejamento de ações coletivas, como aquisição de ração, vacinação e acompanhamento das condições de produção.

Assim, o equipamento desenvolvido em campo era apenas a primeira camada de uma arquitetura maior:

sensores → aquisição eletrônica → LoRa/Wi-Fi → centralização → análise dos dados.

Engenharia aplicada

Neste projeto, a atuação da ECK concentrou-se principalmente no desenvolvimento do hardware, firmware, aquisição dos sensores, pesagem e conectividade.

ESP32 · LoRa/RFM95 · Wi-Fi · sensores ambientais · pesagem · conversão A/D · gerenciamento de energia · firmware embarcado

O prazo inicial para desenvolvimento do protótipo era de aproximadamente 45 dias, em função dos compromissos da startup com seus investidores.

O resultado foi uma plataforma eletrônica capaz de reunir diferentes sensores e levar informações do ambiente real de produção até um sistema central de análise.