| Titre : | Smart irrigation system for water distribution in arid areas using digital Twins |
| Auteurs : | Yousra Harabi, Auteur ; Abdelhak Merizig, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2023 |
| Format : | 1 vol. (77 p.) / ill., couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
La pénurie d’eau est un problème majeur dans les régions arides où les précipitations sontminimes.Par conséquent, il est urgent de réduire les pertes d’eau et d’établir une stratégie et unegestion d’irrigation efficaces. Ainsi, la modernisation des systèmes d’irrigation est essentielle.De nos jours, le jumeau numérique (DT) s’est révélé être un outilefficace pour reproduire lecomportement et l’état des systèmes dans un espace virtuel. Grâce à l’Internet des objets (IoT),le DT peut aider les agronomes et les ingénieurs en irrigation à gérer les opérations à distanceen se basant sur des informations numériques en temps réel, plutôt que de devoir compter surl’observation directe et les tâches manuelles sur place pour les activités d’irrigation.Les donnéescollectées sont transmises au système, qui les traite pour déterminer les besoins précis en irrigationdes cultures et calculer les exigences d’irrigation des cultures. Dans ce travail, nous utilisons(IoT) combiné au (DT) et à l’apprentissage approfondi (DL) pour construire un système à la foisrobuste et fiable, capable d’analyser les données et de prédire les plans d’irrigation en fonctiondes variables climatiques. . |
| Sommaire : |
Acknowledgements i Abstract iii Résumé . iv List of Figures vii List of Tables viii 1 General Introduction 2 1.1 General context . . 2 1.2 Problematic and Objectives . . . . 3 1.3 Outlines 3 2 Smart agriculture state of the art 5 2.1 Introduction 5 2.2 Traditional agriculture . 5 2.2.1 Types of agriculture . . . . 6 2.2.2 Traditional agriculture practices . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.3 Limits and drawbacks of traditional agriculture . . . . 8 2.3 Smart agriculture . . . . . . . .. . . 8 2.3.1 Definition and enabling technologies of smart agricultur . 9 2.3.2 IoT definition and architectures . . . . . . . . . . . 10 2.3.3 Digital twins . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3.4 Areas of application in agriculture . . . . . . . . . . . . 18 2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . .. . . 21 3 Smart irrigation 22 3.1 Introduction . . . . 22 3.2 Smart irrigation definition . . . . . . . . . . . . . . 23 3.3 Traditional irrigation and smart irrigation . . . . . . . . 24 3.4 Weather factor in irrigation . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.5 Related work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.6 Synthesis . . . . . . . . . . 3.7 Conclusion . . . . . . . . 4 Design and Contribution 31 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.2 Proposed architecture . . . . . . . . . . . . . 31 4.2.1 Architecture description . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 32 4.2.2 The process of smart irrigation . . . . . . . . . . . . . . 35 4.3 Specifications and use cases diagram of the the system . . . . . . . . 4.3.1 Specifications . . . . . .6 4.3.2 UML Diagram . . . . . . . . . . . . . . . .. . 37 4.4 Used algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.4.1 Deep Neural Network (DNN) . . . . . . . . . . . . . 38 4.4.2 DNN pseudocode and architecture . . . . . . . . . 38 4.5 Conclusion . . . . . . . 43 5 Implementation and results 44 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 44 5.2 Development tools and used platforms . . . . . . . . . 44 5.2.1 Hardware: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.2.2 Software: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.2.3 OpenWeatherMap api . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.3 System interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 50 5.3.1 The 3D model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.3.2 Log in/Sign up . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.3.3 Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 53 5.3.4 Irrigation scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . 54 5.4 Obtained results and discussion . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . .. 59 6 Conclusion and Perspectives 60 6.1 Conclusion . . . . . . . . 6.2 Perspectives . . . . . . .. . . 60 References 62 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MINF/850 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
