Predicción de estrés hídrico mediante Machine Learning utilizando sensores loT de monitoreo ambiental: caso de estudió en cultivos de café de centro experimental Sacha Wiwa.
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Date
2025-09
Authors
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Publisher
Ecuador: La Maná: Universidad Técnica de Cotopaxi; Extensión La Maná, Carrera de Electromecánica
Abstract
El estrés hídrico representa una de las principales limitaciones para la productividad del café en regiones tropicales. Este estudio desarrolló un sistema de predicción de estrés hídrico basado en sensores IoT y algoritmos de machine learning para cultivos de café en el Centro Experimental Sacha Wiwa, Ecuador. Se implementó una red de sensores inalámbricos (Ecowitt) que monitoreó 16 variables ambientales durante 8 meses (octubre 2023 - mayo 2024), recopilando 2,920 observaciones con 82.3% de disponibilidad de datos. Se desarrolló un modelo Random Forest para clasificar el estrés hídrico en tres categorías: sin estrés (>65% humedad del suelo), estrés moderado (40-65%) y estrés severo (<40%). El modelo alcanzó una precisión global del 91.8% (R² = 0.891, RMSE = 0.724), identificando las variables de humedad del suelo como predictores primarios (53.5% de importancia), seguidas por precipitación (18.6%) y temperatura ambiental (12.8%). Los períodos críticos se concentraron en enero y marzo 2024, coincidiendo con temperaturas máximas >31°C. El sistema demostró capacidad predictiva de 2-3 días, proporcionando tiempo suficiente para implementar medidas preventivas. Los resultados validan la viabilidad de tecnologías IoT para agricultura de precisión en regiones tropicales, estableciendo bases metodológicas para sistemas de alerta temprana en cultivos de café.
Description
Keywords
INTERNET DE LAS COSAS, MACHINE LEARNING, ESTRÉS HÍDRICO, AGRICULTURA DE PRECISIÓN, CAFÉ
Citation
Gonzalez Mera, E. A., Paredes Anchatipan, A. D., & Vásquez Carrera, P. J. (2025). Predicción de estrés hídrico mediante Machine Learning utilizando sensores loT de monitoreo ambiental: caso de estudió en cultivos de café de centro experimental Sacha Wiwa. InnDev, 4(1), 14–28. https://doi.org/10.69583/inndev.v4n1.2025.153.