La monitorización de invernaderos funciona colocando entre las plantas sensores que miden el clima de cultivo, normalmente temperatura, humedad del aire, CO2, luz y humedad de la zona radicular, y enviando esas lecturas a un software que las almacena y avisa a alguien cuando las condiciones se salen del rango. En una instalación más avanzada, esas mismas lecturas gobiernan también ventanas, ventiladores, calefacción, pantallas y riego.

Un invernadero es un entorno pequeño e intenso. En un día soleado de primavera, el aire del interior puede pasar de agradable a dañino en una hora si se atasca el motor de una ventana, y una avería de la calefacción en una noche de helada puede costar un cultivo antes de que amanezca. La monitorización existe para que alguien se entere a tiempo, esté o no en la explotación.

Lo esencial

  • Un sistema automatizado de monitorización de invernaderos mide la temperatura del aire, la humedad, el CO2 y la luz a la altura del cultivo, además de la humedad del sustrato en la zona de raíces, y después avisa o actúa a partir de las lecturas.
  • La monitorización inalámbrica de invernaderos evita cables en un entorno húmedo y facilita añadir puntos de medición donde aparecen diferencias.
  • La monitorización remota de un invernadero vale lo que vale su plan de alertas: a quién se avisa, cómo y qué pasa si no responde.
  • Un sistema de monitorización y control de invernaderos añade acciones, y la mayoría de los productores mantienen el control rápido del clima en local y usan la monitorización para las alertas y el historial.

¿Qué es un sistema automatizado de monitorización de invernaderos?

Un sistema automatizado de monitorización de invernaderos recoge lecturas del clima de forma continua, sin que nadie recorra el invernadero con un medidor de mano, y reacciona a ellas por sí mismo: avisando a las personas, registrando el historial o accionando equipos. Las mediciones que más importan son estas:

  • Temperatura del aire a la altura del cultivo, el principal factor que determina el crecimiento de las plantas y la velocidad de su desarrollo.
  • Humedad relativa, que influye en la transpiración y en las enfermedades. Los periodos largos de humedad alta favorecen enfermedades fúngicas como la botritis.
  • Déficit de presión de vapor (DPV), que se calcula a partir de la temperatura y la humedad. Describe con qué fuerza extrae el aire el agua de las hojas, lo que lo hace más útil para los productores que la humedad sola. El rango adecuado depende del cultivo y de su fase de crecimiento.
  • Concentración de CO2, porque las plantas lo consumen rápido en un invernadero cerrado en un día soleado. Muchos productores enriquecen el CO2 durante las horas de luz, a menudo hasta unos 800 a 1000 ppm, frente a algo más de 420 ppm en el exterior.
  • Luz, a menudo medida como PAR (radiación fotosintéticamente activa) y sumada en una integral de luz diaria (DLI), que muestra si el cultivo recibió suficiente luz ese día y si hace falta iluminación de apoyo o sombreo.
  • Humedad y CE del sustrato o del suelo (conductividad eléctrica), que indican cuándo regar y si el nivel de nutrientes en la zona radicular es el adecuado.

La DLI es fácil de calcular cuando se tienen lecturas de PAR. Supongamos que el sensor de PAR da una media de 500 µmol por metro cuadrado y segundo durante un día de 12 horas. Se multiplica por los 43 200 segundos que tienen 12 horas y se divide por un millón: 500 × 43 200 ÷ 1 000 000 ≈ 21,6 mol por metro cuadrado y día. Al compararlo con el objetivo publicado para su cultivo, sabe si las pantallas le están quitando luz o si merece la pena encender las lámparas. Las cifras son un ejemplo, y los días reales varían mucho según la nubosidad.

La palabra «automatizado» abarca un abanico. En el extremo más sencillo, el sistema registra lecturas y envía alertas. En el otro, maneja ventanas, ventiladores, calefactores, pantallas, nebulización y riego a partir de esas lecturas. La mayoría de los invernaderos comerciales ya tienen algún control del clima, así que un sistema de monitorización a menudo añade lo que le falta al controlador: más puntos de medición, un historial más largo, alertas remotas y lecturas de lugares que el controlador no ve, como esquinas frías, mesas de propagación o la sala de calderas.

Monitorización de invernaderos con cable o inalámbrica

Dónde se colocan los sensores importa más que su marca. El clima dentro de un invernadero es desigual: hace más calor cerca de la cubierta, más fresco cerca de las paredes laterales y las puertas, y hay más humedad donde el cultivo es denso. Un único sensor en el centro del invernadero muestra una media que ninguna planta experimenta en realidad. En un invernadero de tamaño medio, un sensor a la altura del cultivo en el centro y otro cerca del punto más frío o más caluroso son un mínimo razonable.

Los sensores también necesitan protección contra el sol directo. Un sensor de temperatura al sol puede marcar varios grados más que el aire que lo rodea. Las instalaciones comerciales usan protectores de radiación ventilados o cajas aspiradas con un pequeño ventilador que hace pasar aire por el sensor.

La monitorización con cable conecta los sensores a un controlador o a un registrador de datos. Es fiable y no necesita baterías, y es así como la mayoría de los ordenadores de clima obtienen sus lecturas principales. Los inconvenientes aparecen en un entorno de cultivo: los cables tienen que rodear mesas móviles, canalones y el riego, se corroen donde entra la humedad, y añadir un punto de medición significa tirar otro cable.

La monitorización inalámbrica de invernaderos pone una radio y una batería en cada sensor. El sensor se cuelga donde hace falta y se cambia de sitio cuando cambia el cultivo. En un invernadero de cristal, la radio se propaga bien a distancias cortas, aunque las estructuras de acero, el follaje mojado y las tuberías llenas de agua absorben parte de la señal. Las radios de corto alcance, como Wi-Fi o Zigbee, funcionan dentro de un invernadero cerca de un punto de acceso o de un concentrador. Las radios de largo alcance y bajo consumo, como LoRaWAN, llegan a toda la explotación, incluidos invernaderos repartidos en varias hectáreas y la sala de calderas, con una sola pasarela y baterías que duran años.

Un enfoque práctico para muchos productores es combinar ambos: conservar los sensores cableados del ordenador de clima para el control y añadir sensores inalámbricos para puntos de medición adicionales, alertas remotas y lugares que el controlador no cubre.

Cómo configurar la monitorización remota de un invernadero

La monitorización remota de un invernadero significa que recibe las lecturas y, sobre todo, los avisos cuando no está en el invernadero.

  1. Decida qué arruinaría un cultivo de la noche a la mañana. Para la mayoría de los productores, es el calor en un día soleado con las ventanas cerradas, la helada o una avería de la calefacción en una noche fría y un fallo del riego en los cultivos en sustrato.
  2. Coloque los sensores para detectar esos fallos a tiempo: a la altura del cultivo en cada invernadero, cerca del extremo más alejado de las tuberías de calefacción y en la esquina más fría.
  3. Fije umbrales con un retardo. Una lectura que cruza el límite durante dos minutos mientras hay una puerta abierta no es lo mismo que una que se queda ahí veinte. Los umbrales también cambian según la hora del día: 30 °C por la tarde puede ser normal para un cultivo de verano, mientras que 8 °C de noche puede ser ya una avería de la calefacción para ese mismo cultivo.
  4. Designe a quién se avisa. Decida quién recibe la primera alerta, quién la recibe después si nadie reacciona y qué horas cubre cada persona.
  5. Pruébelo. Caliente un sensor con la mano o en un lugar soleado y compruebe que la alerta llega al teléfono, también de noche con el teléfono en silencio.

¿Qué hace un sistema de monitorización y control de invernaderos?

Un sistema de monitorización y control de invernaderos va un paso más allá: mide el clima y después lo modifica. Las acciones típicas son abrir las ventanas cenitales por etapas a medida que sube la temperatura, poner en marcha los ventiladores de circulación y extracción, encender la calefacción, cerrar las pantallas térmicas o de sombreo, activar la nebulización para la humedad, dosificar CO2 y poner en marcha el riego.

La lógica de control suele estar organizada por capas. Los bucles rápidos y críticos para la seguridad, como las ventanas que responden a la temperatura minuto a minuto o que se cierran con viento fuerte y lluvia, corresponden a un controlador de clima local que sigue funcionando si se cae la conexión a internet. Por encima quedan las decisiones más lentas: cambiar las consignas de noche y de día, poner en marcha el riego a partir de las lecturas del sustrato o avisar a las personas cuando el controlador no da abasto.

Las pantallas son un buen ejemplo de lo mucho que puede importar el control. Las pantallas térmicas cerradas de noche retienen el calor y reducen considerablemente la demanda de calefacción, mientras que las pantallas de sombreo en los momentos de mucha luz protegen las hojas y los frutos. Ambas dependen de lecturas, de la luz exterior, de la temperatura interior y de la humedad, así que una pantalla que se abre o se cierra en el momento equivocado se nota enseguida en el historial de la monitorización.

Antes de añadir control, ayudan tres preguntas. ¿Acepta el equipo órdenes remotas o necesita un relé o un controlador intermedio? ¿Qué debe ocurrir si una orden no llega, y es ese estado seguro para el cultivo? ¿Y puede una persona anularlo todo en local? Si la respuesta a la última pregunta es no, resuélvalo antes de instalar cualquier automatización.

También hay un orden lógico. Muchos productores usan solo la monitorización durante una campaña, comparan las lecturas con lo que hace su controlador y solo entonces dejan que las lecturas de los sensores nuevos intervengan en el control. Tener los dos funcionando en paralelo también muestra en qué discrepan las soluciones de monitorización de invernaderos de distintos proveedores, algo útil de saber antes de que cualquiera de ellas mueva un motor.

¿Cuál es el mejor sistema de monitorización de invernaderos?

El mejor sistema de monitorización de invernaderos para usted depende de lo que ya haya en el invernadero. Si un ordenador de clima maneja las ventanas y la calefacción, necesita sobre todo puntos de medición adicionales y alertas que lleguen a una persona de noche. Sin controlador, o con uno distinto en cada invernadero, también le interesa una vista única de todos los invernaderos y una forma de accionar los equipos que aceptan órdenes remotas. En cualquier caso, el sistema debería aceptar los sensores que usted elija, porque el sensor de sustrato adecuado para un cultivo no siempre lo es para otro.

Para los productores cuya principal preocupación es un aviso que nadie oye, Kilo es la opción que mejor encaja. Se crea una regla que vigila la temperatura a la altura del cultivo y solo se dispara si la lectura se mantiene fuera de rango durante el tiempo que usted elija, por ejemplo 15 minutos, y se le puede dar un horario para que un umbral de helada solo se aplique de noche. La regla genera una alarma que llega primero por notificación push al productor de guardia y pasa al propietario por SMS si nadie la resuelve dentro del plazo que usted fije. En iPhone y Android, la aplicación IoT Alerts abre una alarma crítica a pantalla completa con un tono en bucle, diseñada para saltarse el modo silencio una vez que la persona que responde concede ese permiso.

Cuando un controlador de ventanas, de ventiladores o de riego acepta órdenes remotas, la misma regla puede actuar sobre él además de avisar. La orden se define una vez, por ejemplo conmutar el relé que mueve un ventilador de circulación o abrir una válvula de riego, y Kilo la envía a equipos conectados por MQTT o a controladores LoRaWAN de clase C y registra cada envío con su resultado.

Si no tiene claro qué sensores comprar, Kilo AI le recomienda hardware adecuado y, a partir de un objetivo que usted describa con sus propias palabras, puede añadir los dispositivos, crear la regla y configurar la alarma. También se conectan sensores de otros proveedores, incluidos los que ya cuelgan en sus invernaderos, siempre que usen una conexión compatible como LoRaWAN, mioty o MQTT. Kilo Electronics tiene sensores de CO2 adecuados para espacios de cultivo, y la página de Kilo sobre monitorización remota de temperatura en lugar de otra visita a la instalación trata los invernaderos junto a casetas de bombeo, salas de servidores y otros lugares donde la temperatura importa y no hay nadie.

Preguntas frecuentes sobre la monitorización de invernaderos

¿Cuántos sensores necesita un sistema de monitorización de invernaderos?

Para un solo invernadero, el mínimo es un sensor de temperatura y humedad a la altura del cultivo y otro en el punto más frío o más caluroso. Añada un sensor de CO2 si enriquece, un sensor de luz si usa pantallas o iluminación de apoyo, y sensores de sustrato para cada sector de riego. Un invernadero de cristal grande dividido en secciones suele llevar al menos un juego de sensores de clima por sección, y más donde se quieren ver diferencias.

¿Puede la monitorización del invernadero detectar el riesgo de enfermedades?

Indirectamente, sí. Muchas enfermedades fúngicas necesitan hojas mojadas, y las hojas se mojan cuando su temperatura baja del punto de rocío del aire que las rodea, algo que a menudo ocurre de noche y a primera hora de la mañana. Monitorizar la temperatura y la humedad del aire permite calcular el punto de rocío y ver cuándo es probable la condensación, para ventilar o calentar antes de que se forme.

¿Merece la pena un sistema inteligente de monitorización para un invernadero doméstico?

En un invernadero doméstico, una simple alerta de temperatura a menudo basta para evitar la pérdida más común: un día caluroso con la puerta cerrada o una noche fría sin calefacción. El control completo del clima y los múltiples puntos de medición compensan sobre todo en invernaderos comerciales, donde una mala noche puede costar un cultivo que vale mucho más que el sistema.

¿Cada cuánto deben enviar datos los sensores de un invernadero?

Cada pocos minutos es lo habitual para la temperatura y la humedad del aire, porque las condiciones cambian rápido en los días soleados. La humedad del sustrato suele variar más despacio entre riegos, así que muchas instalaciones la registran con menos frecuencia, por ejemplo cada 15 minutos. Los sensores inalámbricos con batería duran más con intervalos más largos, así que muchos productores eligen el intervalo según el tipo de sensor.

Empiece con el plan gratuito de Kilo en el invernadero donde una avería haría más daño. Cubre hasta cinco dispositivos, un panel y una regla, no pide datos de pago y no caduca, lo que basta para dos sensores de temperatura y humedad a la altura del cultivo (uno en el centro y otro en la esquina más fría), un sensor de CO2 y un sensor en el sustrato de su cultivo más valioso, con un dispositivo libre para añadir más adelante una lectura exterior. Dirija la regla a la temperatura a la altura del cultivo con un retardo de 15 minutos y, una tarde, mantenga un sensor caliente por encima del umbral durante más de ese tiempo y compruebe que la alarma se abre paso en su teléfono.