Internet of things em biotecnologia: Arduino no cultivo de microalgas

Abstract

A Internet das coisas (IoT) é um aperfeiçoamento do conceito de Internet que visa ampliar as suas vantagens de conectividade, permitindo o acompanhamento contínuo e em tempo real de dados e o compartilhamento destes. O objetivo deste trabalho foi aplicar a IoT no monitoramento em tempo real do cultivo da microalga Chlorella vulgaris. Para medir os parâmetros associados ao crescimento microalgal, foi desenvolvido um sistema de baixo custo formado por sensores Arduino de temperatura, pH, turbidez e luminosidade com conexão à nuvem e exibição dos dados em aplicação web. Os dados de pH e turbidez dos sensores foram validados por meio de pHmetro e espectrofotômetro (equipamentos laboratoriais clássicos), respectivamente. O sistema proposto é consideravelmente de menor custo – cerca de 95% de economia - quando comparado aos equipamentos comerciais. Além disso, foi observada uma boa correlação, especialmente, nos sensores de temperatura, pH e luminosidade, viabilizando o uso em futuros estudos.

The Internet of Things (IoT) is an improvement of the Internet concept that aims to expand its connectivity advantages, allowing continuous and real-time monitoring of data and their sharing. The purpose of this work is to apply the IoT in real-time monitoring of the microalgae Chlorella vulgaris cultivation. To measure the parameters associated with microalgal growth, a low-cost system was developed consisting of Arduino sensors for temperature, pH, turbidity and luminosity, connected to the cloud and displaying the data in a web application. The pH and turbidity data from the sensors were validated using a pH meter and spectrophotometer (classical laboratory equipment), respectively. The proposed system is considerably lower cost - around 95% savings - when compared to commercial equipment. In addition, a good correlation was observed, especially in temperature, pH and luminosity sensors, enabling the use in future studies.