HORTA VERTICAL - O CULTIVO DE HORTALIÇAS EM AMBIENTES DOMÉSTICOS COM A IMPLEMENTAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE VASO INTELIGENTE

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
 
 
 
 
 
Breno Lucas 
 
 
 
 
 
 
HORTA VERTICAL: 
O CULTIVO DE HORTALIÇAS EM AMBIENTES DOMÉSTICOS COM A 
IMPLEMENTAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE VASO INTELIGENTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO - SP 
2021 
 
 
Breno Lucas – N253AF4 
 
 
 
 
 
 
 
HORTA VERTICAL: 
O CULTIVO DE HORTALIÇAS EM AMBIENTES DOMÉSTICOS COM A 
IMPLEMENTAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE VASO INTELIGENTE 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado ao Curso de Ciência Da 
Computação do Instituto de Ciências 
Exatas e Tecnologia da Universidade 
Paulista - UNIP, como requisito parcial à 
obtenção do título de Bacharel em Ciência 
Da Computação. 
 
Orientador: Profº. Msc. Álvaro André 
Colombero Prado 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO PAULO - SP 
2021 
 
 
FICHA CATALOGRÁFICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIP - Catalogação na Publicação 
 
Elaborada pelo Sistema de Geração Automática de Ficha Catalográfica da Universidade Paulista 
com os dados fornecidos pelo(a) autor(a). 
 
Lucas, Breno 
HORTA VERTICAL - O CULTIVO DE HORTALIÇAS EM AMBIENTES 
DOMÉSTICOS COM A IMPLEMENTAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE VASO 
INTELIGENTE / Breno Lucas. - 2021. 
80 f. 
 
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) apresentado ao Instituto 
de Ciência Exatas e Tecnologia da Universidade Paulista, São Paulo, 
2021. 
Área de Concentração: Tecnologia Da Informação. 
Orientador: Prof. Me. Álvaro Prado. 
 
 
1. Sistema de Plantio Direto. 2. Inteligência Artificial. 3. Redes Neurais. 
4. Horta Vertical. 5. Horta Doméstica. I. Prado, Álvaro (orientador). 
II.Título. 
 
 
Breno Lucas – N253AF4 
 
 
 
 
 
HORTA VERTICAL: 
O CULTIVO DE HORTALIÇAS EM AMBIENTES DOMÉSTICOS COM A 
IMPLEMENTAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE VASO INTELIGENTE 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado ao Curso de Ciência Da 
Computação do Instituto de Ciências 
Exatas e Tecnologia da Universidade 
Paulista - UNIP, como requisito parcial à 
obtenção do título de Bacharel em 
Ciência Da Computação. 
 
Orientador: Prof. Msc. Álvaro André 
Colombero Prado 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 __________________________________________ _ ___/___/__ 
Prof.Msc. Álvaro André Colombero Prado 
Universidade Paulista – UNIP 
 
 
 __________________________________________ _ ___/___/__ 
Prof.Msc. Luiz Gobitta 
Universidade Paulista – UNIP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho primeiramente a 
Deus por ter me concedido a dádiva da 
vida até os dias de hoje, aos meus pais 
que me incentivaram incondicionalmente, 
desde o início, com muito amor, 
compreensão e carinho. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Em primeiro lugar, agradeço a Deus por ter me dado forças para prosseguir 
nessa jornada mediante uma época extremamente adversa, e por ter sido a base 
sólida e inabalável de todas as minhas conquistas. 
Aos meus pais, por sempre acreditarem em mim e não ter me deixado 
esmorecer. 
E, por fim, mas não menos importante, ao professor Msc. Álvaro André 
Colombero Prado, pelo empenho e dedicação em suas aulas, me auxiliando e 
colaborando com o desenvolvimento desse trabalho acadêmico. 
 
 
Obrigado! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“A tarefa não é tanto ver aquilo que 
ninguém viu, mas pensar o que ninguém 
ainda pensou sobre aquilo que todo mundo 
vê.” 
 
Arthur Schopenhauer 
 
 
RESUMO 
 
A utilização de agrotóxicos em território nacional, mostra-se um tema de 
pesquisa que vem ganhando notoriedade nos últimos anos, pois, haja vista que seus 
impactos negativos implicam diretamente na vida e na saúde humana, como também 
em detrimento ao meio ambiente por conta da utilização exacerbada e incauta de 
grandes agricultores, que, por ora, acaba por prejudicar a saúde da população rural 
brasileira em especifico, e as demais pessoas que fazem o consumo, ou, de alguma 
forma tem algum tipo de contato direto com o plantio de hortaliças e afins. 
O presente trabalho buscou uma solução para tentar atenuar os impactos 
negativos causados pela ingestão de hortaliças folhosas, com níveis elevados de 
agrotóxicos (ou pesticidas) analisando as taxas de consumo das mesmas em território 
nacional, com base em dados de uma grande produtora de agrotóxicos do 
agronegócio internacional, que é uma imponente exportadora de agrotóxicos para 
países da América do Sul que não possui valores vultosos de renda como Brasil, 
Colômbia, Argentina, Bolívia, Uruguai etc. 
Para tal solução foi pensado o seguinte projeto: a implementação de uma 
horta vertical, tendo como ênfase a cultura de hortaliças em espaços reduzidos para 
uma positiva melhora na vida daqueles que aderem esse hábito e trazem para vossas 
vidas a agroecologia como forma de cuidar da saúde alimentar e, para facilitar a 
cultura dessas hortaliças, foi pensado a implementação de um vaso inteligente, que 
possa fazer o controle da colheita informando a época adequada para que assim o 
faça através de um software embarcado, aliando técnicas de Inteligência Artificial e 
desenvolvendo um aplicativo de monitoramento, proporcionado ainda mais a IHC – 
Interação Humano-Computador. 
 
 
 
 
 
 
Palavras Chaves: Agroecologia; Vaso Inteligente; Uso de Agrotóxicos em Território 
Nacional; Horta Vertical; Horta Doméstica; Sistema de Plantio Direto de Hortaliças. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
The use of pesticides in the national territory, is shown as a research topic 
that has been gaining notability in the last years, because, its negative impacts imply 
directly in human health and life in general, comparatively in environment damage 
because of the exaggerated and uncareful use, by great farmers, that, currently, 
culminate in harming the health of the Brazilian rural population in specific, and the rest 
of the people who consume, or, in some way has any direct contact with planting of 
vegetables and others. 
The present term paper searched for a solution to try to mitigate the negative 
impacts caused by the ingestion of leafy vegetables with high level of pesticides, 
analyzing their consumption rates in the national territory, based on data from a major 
producer of pesticides from international agribusiness, which is a great pesticides 
exporter to South American countries, like Brazil, Colombia, Argentina, Bolivia, 
Uruguay, etc. 
For that solution, it was planned the following project: the implementation of 
a vertical garden, with emphasis on growing vegetables in a reduced space, to improve 
the quality of life of those who adopt this habit and bring agroecology for their lives, as 
a method to take care of food health, and, to make easier this culture of cultivating 
vegetables, it was thought to implement an intelligent pot, that can control the harvest, 
informing appropriate time to it, this through an embedded software, combining 
Artificial Intelligence techniques and developing a monitoring application, providing 
even more HCI – Human-Computer Interaction. 
 
 
 
 
 
 
 
Keywords: Agroecology; Smart Pot; Use of pesticides in national territory. Vertical 
Garden; Home Garden; Direct Vegetable Planting System 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. Introdução ............................................................................................................. 12 
1.1 Contextualização .............................................................................................. 13 
1.1.1 Problema ....................................................................................................... 14 
1.1.2 Hipótese........................................................................................................ 17 
1.2 Relevância ........................................................................................................... 18 
1.3 Justificativa .......................................................................................................... 22 
1.4 Objetivos ............................................................................................................. 23 
1.4.1 Objetivo Geral ............................................................................................... 23 
1.4.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 23 
1.5 Procedimentos Metodológicos ............................................................................ 24 
1.6 Estrutura do Trabalho .......................................................................................... 27 
2. Referencial Teórico ............................................................................................... 28 
2.1 O cultivo de hortas em ambientes domésticos ................................................. 28 
2.1.1 Conceito ........................................................................................................ 28 
2.1.2 História .......................................................................................................... 29 
2.2 Redes Neurais ..................................................................................................... 33 
2.2.1 Breve histórico .............................................................................................. 33 
2.2.2 Conceito ........................................................................................................ 34 
2.2.3 Redes neurais Convolucionais ...................................................................... 34 
2.2.3.1 Conceito .................................................................................................. 34 
2.2.3.2 Camada de Convolução ......................................................................... 35 
2.3.1.3 Camada de Pooling ................................................................................ 37 
2.3.1.4 Camadas Totalmente Conectadas e de Classificação ............................ 38 
2.3 Software Embarcado ........................................................................................... 39 
2.3.1 Breve histórico .............................................................................................. 39 
2.3.2 Conceito ........................................................................................................ 41 
2.4 Internet Of Things (IoT) ....................................................................................... 43 
2.4.1 Breve Histórico .............................................................................................. 43 
2.4.2 Conceito ........................................................................................................ 44 
3. Vaso Inteligente ..................................................................................................... 47 
3.1 Materiais .......................................................................................................... 49 
3.1.2 Arduino uno ................................................................................................... 49 
3.1.2.1 Breve história .......................................................................................... 49 
 
 
3.1.2.3 Especificações ........................................................................................ 50 
3.1.3 Sensores ....................................................................................................... 51 
3.1.4 Baterias ......................................................................................................... 55 
3.1.5 Vaso .............................................................................................................. 56 
3.1.6 Minibomba Submersa ................................................................................... 57 
3.1.7 Servo Motor MG996R ................................................................................ 58 
3.2 Construção física do protótipo ......................................................................... 59 
3.3 Desenvolvimento do Software de Controle ...................................................... 63 
3.3.1 Diagramas do Arduino Uno ........................................................................ 64 
3.3.2 Diagramas do modulo ESP32-CAM ........................................................... 66 
3.3.3 Diagramas Algoritmo Python ..................................................................... 69 
4. Testes e Resultados .............................................................................................. 72 
4.1 Testes .............................................................................................................. 72 
4.2. Resultados ...................................................................................................... 73 
5. Conclusão ............................................................................................................. 75 
6. Referências Bibliográficas ..................................................................................... 77 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
1. Introdução 
 
O presente trabalho acadêmico, visa compreender e acompanhar o 
desenvolvimento de uma solução para mitigar a ingestão de agrotóxicos encontrado 
em hortaliças, expor os resultados da implementação de um vaso inteligente com 
ênfase no cultivo de hortaliças em ambientes domésticos, fazendo com que não haja 
a utilização de agrotóxicos, fertilizantes e similares. 
Para tal desenvolvimento, foi utilizando um vaso de madeira sob medida e 
uma placa de prototipagem eletrônica (Arduino Uno). A placa Arduino é 
responsável para o funcionamento do sistema hídrico, que só é possível pelo uso de 
sensores de umidade do solo que determinam a operação da bomba localizada no 
reservatório de água. 
A imagem capturada pelo modulo ESP32-CAM é enviada a um servidor 
FTP onde é armazenada, após esse passo um algoritmo em Python é executado em 
uma VM – Virtual Machine hospedada no Google Cloud, este algoritmo tem como suas 
principais funções fazer o download da imagem, executar a análise para saber o 
momento de colheita e por fim fazer o envio dos resultados para um servidor MySQL. 
Essa análise é feita com auxílio do OpenCV e o YOLOv4, que são capazes de detectar 
objetos em tempo real. 
Este funcionamento acontece por ciclos de 8 a 8 horas, de forma em que 
haja uma economia maior de bateria podendo funcionar por dias sem a necessidade 
de recarga. Esses ciclos são administrados por um módulo temporizador muito 
utilizado em chocadeiras de ovos. 
A partir deste processamento, as informações são disponibilizadas para o 
usuário em um aplicativo para dispositivos moveis. O aplicativo também é utilizado 
para receber notificações com alerta para que seja feito o reabastecimento do 
reservatório de água e das baterias. 
Foram efetuados diversos testes para comprovar o funcionamento do 
projeto, desde a sua operação mecânica, compartilhamento de informações via 
internet, verificação das imagens no YOLOv4 até as informações disponibilizadas no 
aplicativo para o usuário. 
 
 
 
13 
 
1.1 Contextualização 
 
Nos dias atuais, a verticalização urbana tem se tornado cada vez mais 
robusta e em um ritmo de estruturação acelerada, acarretando mudanças 
significativas e impactos contundentes ao meio ambiente, causando dúvidas e anseios 
para quem tem uma alimentação voltada para o equilibro da saúde em relação a 
alimentação saudável. 
Alémdisso, a ação de cultivar hortas em espaços pequenos ou em 
ambientes domésticos passou a ser uma necessidade para aqueles que desejam uma 
melhor alimentação e, pode ser aplicada com fins terapêuticos, pois, aos envolvidos 
causam uma ocupação benéfica à saúde. 
A verticalização refere-se muito ao gosto do indivíduo, seja ela por estética 
ou afins, todavia, mais do que isso, é um parâmetro de funcionalidade que faz-se 
necessário passar pela organicidade do espaço urbano (Gomes & Soares, 2004, p. 
27). 
Voltado a lugares pequenos, foram desenvolvidas algumas soluções para 
que exista um melhor aproveitamento de tal espaço, tornando-o capaz de cultivar mais 
hortaliças em varandas, corredores e janelas. Uma das soluções mais populares é a 
horta vertical que pode ser implementada em paredes, prateleiras e até em paletes 
(Pimenta, 2021). 
Além dos vários outros benefícios de se ter uma horta em casa, um dos 
mais importantes, e menos lembrado, é a possível diminuição de resíduos plásticos, 
pois, não é necessário embalagens para transporte como em supermercados e feiras. 
Inclusive, é possível diminuir montantes de lixo orgânico a ser descartado, utilizando-
o para a criação de adubo. Existem algumas técnicas que possibilitam o cultivo de 
hortaliças não permitindo que odores fortes ou mau cheirosos ocorram, as mais 
utilizadas para conter e reverter esses casos em específicos são: possuir um 
minhocário ou possuir um vaso compostor com resíduos de matéria seca (Pimenta, 
2021). 
 
 
 
 
14 
 
1.1.1 Problema 
 
Nesse contexto, abordou-se o problema da utilização de agrotóxicos e 
fertilizantes danosos à saúde em território nacional, que mostra-se preocupante aos 
que fazem o consumo de hortaliças visando uma melhora na alimentação, já que 
muitos não têm a estrutura adequada ou o espaço necessário que uma horta 
convencional exige para fazer o cultivo de suas próprias hortaliças sem adição de 
agrotóxicos. 
Um estudo realizado pela ANVISA – Agência Nacional de Vigilância 
Sanitária, através do PARA – Programa de Análise de Resíduos de Agrotóxicos em 
Alimentos, com base em diversos estados do território nacional brasileiro, foi 
desenvolvido no ano de 2001 a fim de fazer uma estruturação de um serviço avaliativo 
que promova o teor de qualidade dos alimentos referente à utilização de agrotóxicos. 
Os estados que deram base ao estudo realizado pela ANVISA através do PARA foram 
Acre, Alagoas, Amapá, Amazonas, Bahia, Ceará, Distrito Federal, Espírito Santo, 
Goiás, Maranhão, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Pará, Paraíba, 
Paraná, Pernambuco, Piauí, Rio de Janeiro, Rio Grande do Norte, Rio Grande do Sul, 
Rondônia, Roraima, Santa Catarina, São Paulo, Sergipe e Tocantins (ANVISA, 2014). 
Contribuindo com a prevenção da saúde alimentar, o PARA busca mitigar 
as intoxicações agudas ou crônicas, que possam acometer àqueles que fiquem à 
exposição incauta dietética em relação aos agrotóxicos (ANVISA, 2014). 
A fim de declarar os resultados que foram alcançados, em outubro de 2014 
a ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária apresentou os seguintes 
números que foram obtidos na segunda etapa das análises de amostras coletadas em 
2012, tendo como base as análises de resíduos de agrotóxicos em relação ao cultivo 
da alface, abobrinha, feijão, milho (ou fubá), tomate e uva. Os destaques são para as 
culturas que estão em negrito, conforme a figura 1, e em seguida, o detalhamento das 
mesmas, de acordo com a figura 2 (ANVISA, 2014). 
Todas as amostras foram colhidas de acordo com o plano de amostragem, 
na figura 1, e foram submetidas a análises pelo LACENS – Laboratórios Centrais de 
Saúde Pública: Instituto Octávio Magalhães (IOM/FUNED/MG), Laboratório Central do 
 
15 
 
Rio Grande do Sul (Lacen/RS) e Laboratório Central de Goiás (Lacen/GO) (ANVISA, 
2014). 
Inicialmente esperava-se ser colhida e analisadas algo em torno de 270 
amostras referente à cada cultura, dando um total de 1.620 amostras. Entretanto, as 
amostras que não foram coletadas ou mostraram-se inaptas para serem submetidas 
à análise, seja pelo fato da falta de produtos nos pontos de coletas, ou, 
imperiosamente à condição das amostras que chegaram até os laboratórios, que 
acabou impactando no número total de amostras, acarretando a liberação dos 
resultados de 1.397 amostras, ficando aquém do número esperado, como indica a 
figura 1 (ANVISA, 2014). 
Figura 1 - Plano de amostragem realizado em 2012 
 
Fonte: PARA - Relatório Complementar Relativo à Segunda Etapa das Análises De Amostras Coletadas Em 
2012, (ANVISA, 2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
A figura 2, exibe, em sua coluna “Produto”, as cuturas que foram 
analisadas, e a linha “I”, a quantidade amostras não satisfatórias, contendo resíduos 
de ingredientes ativos que não são autorizados para cada cultura indicada, ou até 
mesmo contendo resíduos de agrotóxicos que estão autorizados a serem utilizados, 
entretanto, com um nível de concetração acima do LMR – Limite Máximo de Resíduos. 
Figura 2- Quantidade de amostras e resultados insatisfatórios, por cultura e por UF - PARA, 2012. 
 
Fonte: PARA - Relatório Complementar Relativo à Segunda Etapa das Análises De Amostras Coletadas Em 
2012, (ANVISA, 2014). 
Sendo assim, se forem isoladas e analisadas a cultura da alface com base 
no estudo feito pela ANVISA juntamente com o PARA, no ano de 2012, com ênfase 
no Estado de São Paulo, tem-se o seguinte resultado: sendo A o número de amostras 
coletadas para análise, e I o número de amostras insatisfatórias, de um total de 
cinquenta e quatro (54) amostras analisadas, o número de amostras insatisfatórias 
quase se equipara com o número de amostras coletadas para análise, ou seja, obtém-
se um retorno não tão bom, devido ao uso de agrotóxicos e similares (ANVISA, 2014). 
 
 
 
 
 
 
17 
 
1.1.2 Hipótese 
 
Sob uma perspectiva de pesquisa realizada pela EPAGRI (2019) – 
Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina, para atenuar 
o uso de agrotóxicos em relação ao plantio e consumo de hortaliças, possivelmente o 
caminho mais viável seria o plantio direto das hortaliças. Foi criado o SPDH – Sistema 
de Plantio Direto de Hortaliças, que visa a mudança no setor da agricultura 
convencional, em relação ao plantio de hortaliças, para uma solução mais sustentável, 
deixando de ser simplesmente agricultura e passando a ser conhecido como 
agroecológica, permitindo, assim, mitigar a utilização de agrotóxicos e adubos que 
possam ser altamente solúveis até que possam ser extintos das lavouras. 
Para uma produção em grande escala, o Sistema de Plantio Direto de 
Hortaliças já foi adotado como saída para um plantio mais saudável das hortaliças em 
cerca de mais de três mil hectares de 1,2 mil propriedades da zona rural catarinense, 
que chega a representar em média 10% da área que contém plantação de hortaliças 
no Estado. 
Além de promover a saúde da cultura das hortaliças, adotando essa 
conduta agroecológica, pode-se também atingir a redução significativa de custos. 
Com a redução da utilização dos agrotóxicos e adubos, o agricultor que adota o SPDH, 
consegue reduzir, em média, 50% dos valores que utilizaria para produzir hortaliças. 
O SPDH confere também uma melhor qualidade em relação a uniformidade das 
hortaliças, atenuando em 35% as possíveis perdas na hora de realizar a colheita. Um 
outro benefício para quem adota essa conduta agroecológica, é a redução em 80% 
da utilização da água para efetuar a irrigação, isso se deve ao fato de que as taxas de 
infiltração de água no solo podem chegar a ser até três vezes mais do que 
propriamente no cultivo convencional de hortaliças (EPAGRI, 2019).18 
 
1.2 Relevância 
 
De acordo com a publicação do relatório Highly hazardous profits1, 
produzido pela ONG internacional PUBLIC EYE (2019), uma organização suíça, 
sediada em Zurique, na qual fez-se observações contundentes sobre a utilização de 
agrotóxicos altamente perigosos, implicando em um grave problema de saúde pública, 
foi constatado que os agrotóxicos mais danosos são conhecidos (e classificados) 
como “altamente perigosos”, e tem sua utilização severa destinada a países com baixa 
e média renda, mesmo tendo sua comercialização, em grande escala, sendo proibida 
na Suíça como também na UE – União Europeia. 
Embora uma grande parte dos agrotóxicos altamente perigosos seja 
proibido na União Europeia e na Suíça, há grandes empresas do setor do 
agronegócio, em especial a Syngenta, que continuam com suas vendas para os 
países que não são detentores de recursos financeiros vultosos. A fim de mensurar a 
extensão da utilização dos agrotóxicos altamente perigosos ao redor do mundo, foi 
feita a aquisição de dados sobre a comercialização de agrotóxicos da Phillips 
McDougall2. Os dados adquiridos da Phillips McDougall são considerados os mais 
palpáveis disponíveis sobre a comercialização e a utilização de agrotóxicos, 
possibilitando ter uma visão macro dos principais consumidores (e fornecedores) de 
agrotóxicos classificados como altamente perigosos. Esses dados, da Phillips 
McDougall, são tão relevantes que já tornaram-se uma das principais fontes a serem 
utilizadas pela US EPA – Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos para 
estimar suas expetativas de mercado de agrotóxicos (Public Eye, 2019) 
Sob perspectiva da análise feita pela Public Eye, sobre os dados da Phillips 
McDougall, estima-se que a comercialização total de 310 agrotóxicos incluídos na lista 
da PAN – Pesticide Action Network (rede de ação contra utilização de agrotóxicos) 
possa representar 40% do mercado global de um valor de US$ 54,2 bilhões, ou seja, 
cerca US$ 22 bilhões em comercialização de agrotóxicos à época (em 2017). 
Tratando-se de volume, estima-se em 60% a utilização de agrotóxicos que são 
 
1 Acesso completo ao relatório da Public Eye: 
(EN) - www.publiceye.ch/fileadmin/doc/Pestizide/2019_PublicEye_Highly-hazardous-profits_Report.pdf 
 
2 Phillips McDougall | Agribusiness Intelligence: Empresa privada de pesquisa de mercado, que se apresenta 
como “líder de mercado no fornecimento de inteligência comercial para a indústria de sementes e proteção de 
cultivos”. 
 
19 
 
altamente perigosos no cenário mundial atual de agrotóxicos, que significa 1,8 milhões 
de toneladas, em 2017 (Public Eye, 2019). 
Na lista da PAN – Pesticide Action Network, 12 dos 20 agrotóxicos que mais 
são comercializados ocupam a classificação dos “altamente perigosos”. Em valores 
monetários, no total, esse “top 12” de agrotóxicos altamente perigosos da PAN, 
renderam cerca de US$ 13,6 bilhões, e em volume, 1,12 milhão de toneladas, no ano 
de 2017. Esses números representam mais de 60% da utilização e comercialização 
desse tipo de agrotóxico no mundo inteiro, como demonstra a figura 3 (Public Eye, 
2019). 
 
Figura 3 - Top 12 agrotóxicos altamente perigosos por valor de vendas em 2017. 
 
Fonte: Public Eye - Highly Hazardous Profits, 2019. 
Embora uma grande parte, entretanto, não toda, dos agrotóxicos tenham 
saído de comercialização na Suíça e na União Europeia por conta dos regulamentos 
serem mais rígidos, 68 agrotóxicos que foram classificados pela PAN como “altamente 
perigosos” ainda seguem com autorização para comercialização na Suíça, chegando 
ser até 100 na União Europeia. Em relação a toxicidade aguda, 12 agrotóxicos que se 
encaixam na classe 1a (extremamente perigoso) ou na classe 1b (altamente 
perigoso), da OMS – Organização Mundial da Saúde, ainda são autorizados na União 
Europeia (Public Eye, 2019). 
Em relação ao perigo crônico à saúde, existem 2 agrotóxicos – glifosato e 
malathion – que foram classificados como “provavelmente cancerígenos para 
humanos” pela IARC – Agência Internacional de Pesquisa em Câncer, que ainda 
 
20 
 
encontram-se registrado na União Europeia, e um (glifosato) que também está 
autorizado na Suíça (Public Eye, 2019). 
Países como Brasil, Uruguai ou Colômbia, a utilização de agrotóxicos 
classificado como altamente perigosos por hectare de terra arável é de sete a dez 
vezes mais alto que na União Europeia. A inserção desses agrotóxicos altamente 
perigosos em relação ao total de agrotóxicos que são aplicados em um determinado 
país também é, geralmente, maior nos países de baixa e média renda do que 
propriamente na União Europeia como demonstrado na figura 4 (Public Eye, 2019). 
 
Figura 4 - Consumo de agrotóxicos altamente perigosos em países de baixa e média renda selecionados. 
 
Fonte: Public Eye - Highly Hazardous Profits, 2019. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
Isolando-se o Brasil e tomando-o como parâmetro de comparação por ser 
um país de média e baixa renda em relação a Suíça e União Europeia, a fim de 
aprofundar e evidenciar um pouco mais a relação da gigante do agronegócio, 
Syngenta, com a comercialização de agrotóxicos altamente perigosos em território 
nacional, torna-se perceptível e altamente atrativo para a Syngenta, visando interesse 
econômico, fazer com que haja flexibilizações nas regulamentações nacionais, pois, 
a pesquisa evidencia que só no Brasil, a Syngenta comercializa 141 tipos de 
agrotóxicos diferentes baseando-se em 45 tipos de substâncias ativas de agrotóxicos. 
Essas substâncias ativas, 21 são classificadas como “altamente perigosas” pela PAN. 
Das 21 substâncias que foram listadas pela PAN, 6 foram classificadas como 
prováveis cancerígenos pela US EPA – Agência de Proteção Ambiental dos Estados 
Unidos ou IARC – Agência Internacional de Pesquisa em Câncer, 3 foram 
classificadas como desreguladores endócrinos pela União Europeia, 2 como 
prováveis tóxicos para reprodução e 5 foram “fatais se inalados”. É demonstrado, a 
seguir, alguns dos agrotóxicos mais perigosos pela fabricante Syngenta, no Brasil, 
conforme figura 5 (Public Eye, 2019). 
 
Figura 5 - Top 10 comercialização de agrotóxicos altamente perigosos pela Syngenta no Brasil em 2017 
 
Fonte: Public Eye - Highly Hazardous Profits, 2019. 
Por fim, o intuito da divulgação deste relatório, com base na análise feita 
por parte da PUBLIC EYE (2019), é atestar a devida relevância e corroborar que, no 
Brasil, como sendo o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, evidencia que 
milhares de pessoas são expostas a agrotóxicos que representam perigos altamente 
significativos e danosos à saúde humana, não só por ingestão de hortaliças ou 
 
22 
 
similares com níveis de agrotóxicos acima do permitido, mas como também pela 
ingestão de água. A academia científica teme que essa utilização exacerbada de 
agrotóxicos possa iniciar uma grande epidemia de doenças crônicas, e para conter 
essa possível epidemia, aconselha-se que diminuam a utilização dos agrotóxicos 
visando uma cultura mais sustentável e menos agressiva ao meio ambiente e aos 
seres humanos, como por exemplo, por meio da agroecologia. 
 
1.3 Justificativa 
 
A praticidade de se ter hortaliças a disposição, com gastos mínimos e 
diminuir a frequência de idas ao mercado, torna-se atrativo a quem deseja ter 
benefícios inúmeros à saúde. No Brasil, um dos principais problemas relacionados à 
cultura de hortaliças e legumes é a ingestão exacerbada de agrotóxicos, que são 
frequentemente utilizados no seu cultivo tendo um impacto negativo direto na saúde 
humana. 
Para usufruir desses benefícios que uma horta doméstica pode 
proporcionar,muitas pessoas chegam a pensar que esse tipo de agricultura deve 
exigir um esforço hercúleo para sua implementação ou ser detentor de uma vasta área 
para que o cultivo das hortaliças possa ser realizado, porém, não exige. A horta 
doméstica (ou domiciliar) pode ser implementada na varanda de um apartamento, na 
parede de uma pequena sacada (na vertical) ou até mesmo enfileirando pequenos 
vasos com ervas e temperos, no parapeito da janela, utilizando as devidas técnicas 
do cultivo orgânico. Técnicas essas que envolvem a não utilização de qualquer 
agrotóxico, somente com a utilização sustentável do solo, a utilização consciente da 
água e do ar, bem como dos recursos naturais que são ofertados àquele que se 
propõe a implementar esse tipo de agricultura agroecológica em sua rotina, obtendo 
impacto positivo direto em sua saúde (Saúde Petrobras, 2019). 
De acordo com o INCA (2019), desde 2008 o Brasil vem sendo o país que 
mais consome agrotóxicos/pesticidas a fim de matar insetos, larvas, fungos, 
carrapatos e tudo que possa danificar a lavoura tendo como justificativa o controle de 
pragas e similares. Entretanto, se por um lado a lavoura permanece “saudável” por 
conta da utilização desses pesticidas e agrotóxicos, por outro, em detrimento da saúde 
a humana, ocorrem sérias intercorrências. 
 
23 
 
De acordo com PEREIRA, RANGEL, Et aI. (2017), os agrotóxicos possuem 
substâncias em sua composição que podem servir como indicadores ou promotores 
tumorais se usados de maneira exagerada, como essas substâncias são capazes de 
alterar o DNA e estimular a células alteradas a se dividir de forma desorganizada há 
uma possibilidade do surgimento de um câncer. 
Ainda segundo os autores, pesticidas que utilizam organoclorados 
possuem a capacidade de perdurarem armazenados nos tecidos de organismos 
animais e vegetais e isso incluiu o ser humano. 
Sob perspectiva do Instituto Federal da Paraíba, o IFPB (2020), a horta 
além de trazer o bem-estar e ser uma atividade terapêutica, pode servir como um 
espaço para diálogo e a interação familiar neste período de confinamento, já que os 
únicos lugares de encontro podem ser apenas na mesa ou em frente à televisão. 
 
1.4 Objetivos 
 
1.4.1 Objetivo Geral 
 
O presente estudo tem como finalidade o desenvolvimento de um vaso 
inteligente para o cultivo de hortaliças em ambientes domésticos, buscando, assim, 
proporcionar uma maior praticidade e comodidade quanto ao sistema de irrigação, 
que por sua vez, será automatizado e integrado à sensores, em uma placa Arduino. 
Esta praticidade, dá-se e baseia-se no fato de que um sistema de notificação para 
colheita, baseado em Rede Neural Convolucional, será conectado a um aplicativo que 
apresentará informações pertinentes referente ao cuidado da cultura das hortaliças. 
 
1.4.2 Objetivos Específicos 
 
• O desenvolvimento do software embarcado para controle do sistema hídrico, 
registro de imagens utilizando o modulo ESP32-CAM e o compartilhamento dos 
resultados obtidos pela rede neural. 
• O desenvolvimento do protótipo, com a construção do circuito eletrônico em 
uma placa do tipo Arduino junto a um vaso confeccionado em madeira. 
 
24 
 
• Criação do aplicativo para estabelecer uma interface entre o protótipo e o 
usuário assim exibindo informações relevantes de seu funcionamento. 
• A execução de testes práticos para determinar o funcionamento. 
 
1.5 Procedimentos Metodológicos 
 
A metodologia empregada no presente trabalho, constitui-se da seguinte 
metodologia de pesquisa: pesquisa exploratória, descritiva, explicativa, bibliográfica e 
experimental. 
Uma pesquisa exploratória, de acordo com GIL (2017), é a metodologia de 
pesquisa que visa criar uma familiaridade com o problema proposto fazendo com que 
as ideias acerca sobre o mesmo, tornem-se mais claras, podendo-se assumir que, o 
objetivo da pesquisa exploratória é aprimorar e refinar ao máximo as ideias. Em sua 
maioria, a pesquisa exploratória apresenta-se na forma de pesquisa bibliográfica ou 
de estudo de caso. 
 Ainda segundo o mesmo autor, a pesquisa explicativa tem como principal 
objetivo detectar as condições que determinam ou que colaboram para a ocorrência 
dos fenômenos. Também é o tipo de pesquisa que explica o porquê das coisas, 
podendo ser uma continuação da pesquisa descritiva 
Já sob a óptica de MALHOTRA (2001), a pesquisa exploratória tem como 
objetivo contribuir para um maior entendimento acerca do problema enfrentado pelo 
pesquisador, tendo como suas características flexibilidade e ausência de estrutura, 
resultando em um desenvolvimento que dependerá da criatividade do pesquisador. 
Pesquisas exploratórias deverão ser consideradas como informações não definitivas, 
servindo para futuras pesquisas. 
A pesquisa descritiva revela a característica de um fenômeno ou população 
estudada, pode determinar a correlação entre variáveis e definir sua natureza. A 
pesquisa descritiva não tem como obrigação explicar os fenômenos ocorridos durante 
a pesquisa (Vergara,1998). 
Conforme CARVALHO, MARTINS, Et al., (2004), inicialmente, para o 
processo de investigação, é necessário realizar uma pesquisa bibliográfica com intuito 
de saber se já ocorreu alguma publicação das respostas das questões propostas para 
o trabalho e, com isso, decidir se é interessante realizar uma nova busca com os 
 
25 
 
mesmos objetivos. Também se faz necessário saber quais os métodos similares para 
investigação e utilizar o mais adequado para continuar a investigação. 
Após a investigação, é ideal engradar o estudo em um modelo de 
casualidade para diferenciar a variável da resposta e as variáveis interferentes, onde 
isso leva a facilidade da identificação dos meios para conseguir controlar a situação 
desde o início, não deixando que altere o resultado final. 
Ainda conforme o autor, uma definição mais assertiva do que seria uma 
pesquisa bibliográfica, seria buscar um problema de um projeto de pesquisa a partir 
de referências publicadas, necessitando realizar e discutir sobre as contribuições 
culturais e cientificas. 
Dentro do mesmo conceito ocorre a consulta de fontes que tem o intuito de 
identificar as fontes documentais que, a saber: documentos audiovisuais, documentos 
cartográficos e documentos textuais (CARVALHO, MARTINS, et al., 2004). 
MORETTI (2021) diz que pesquisa experimental é a pesquisa que se 
baseia em uma pesquisa em campo. Nessa metodologia a investigação procura testar 
hipóteses que seriam de causa-efeito. 
Segundo o autor, o pesquisador que utiliza desse tipo de estudo, deve fazer 
com que os fenômenos fiquem isolados do contexto para conseguir medir as 
influências das partes por um todo. 
Para conseguir levar o estudo a um ponto que seja experimental, é 
necessário apresentar uma seleção de amostras por técnica probabilística, onde o 
grupo de controle e a manipulação das variáveis sejam de forma independente, 
confirma o autor. 
Ainda segundo MORETTI (2021), o método experimental possui algumas 
características que, sendo elas: estabelecer relações funcionais (causa e efeitos); 
possibilidade de conseguir manipular as variáveis; predição probabilística; 
generalização; clareza na descrição do experimento. 
Já sob a perspectiva de VASCONCELOS (2021), existem alguns tipos de 
modalidades para realizar a pesquisa experimental. A primeira pesquisa é realizada 
com dois grupos homogêneos, onde consiste em um grupo que é denominado 
experimental, e o outro, o controle. Todo o experimento realizado deve ser feito 
diretamente ao grupo experimental. Com os resultados, é necessário comparar as 
 
26 
 
informações com o grupo de controle. Isso serve para entender as diferenças dos dois 
gruposAinda conforme o autor, a segunda pesquisa, seria uma pesquisa 
experimental entre antes e depois. Nesse experimento é realizado o procedimento 
com um grupo mais reduzido, que é igualado por suas características. Após o 
procedimento, é coletado os dados finais e comparados com os dados do mesmo 
grupo antes do experimento. 
O primeiro ponto importante para execução do trabalho foi a pesquisa 
bibliográfica, que teve como finalidade inteirar-se sobre a utilização de agrotóxicos, 
trazendo às claras os dados levantados, expondo os principais problemas de sua 
utilização incauta e apresentando alternativas melhores ao consumo de produtos 
orgânicos. 
Logo após, o planejamento e construção do protótipo desde a ligação de 
seus sensores, motor e a criação de seu software embarcado, para o controle do 
sistema hídrico e compartilhamento de informações. 
Para a concretização de seu funcionamento, foram realizados testes em 
ambiente aberto com incidência de sol direta nas hortaliças por 6 horas diárias. 
A apresentação dos dados obtidos após as análises, foram feitas nos testes 
em que o protótipo esteva em seu momento operacional, sendo assim, foi possível 
demonstrar a sua eficiência e funcionamento. 
Demonstração do aplicativo, criando uma interface capaz de apresentar 
dados do funcionamento do vaso e informações obtidas por ele, sendo elas: fotos, 
dados meteorológicos, nível de água do reservatório e carga da bateria. 
 
Como metodologia base, tem-se: 
 
• Pesquisa exploratória, descritiva, explicativa, bibliográfica e experimental. 
 
E como métodos fundamentais para a pesquisa: 
 
• Pesquisa bibliográfica, com o intuito de contextualizar o leitor sobre a utilização 
de agrotóxicos, e as benesses de possuir uma horta em casa. 
 
27 
 
• Pesquisa experimental como desenvolvimento do protótipo e software 
embarcado para o controle do sistema hídrico e compartilhamento de 
informações, treinamento da rede neural e criação do aplicativo para o usuário. 
• Apresentação de testes práticos do projeto, demonstrando suas 
funcionalidades a fim de validar o modelo proposto. 
 
1.6 Estrutura do Trabalho 
 
No primeiro capítulo tem-se a apresentação do tema proposto, o problema 
que se deseja resolver ou atenuar, e a hipótese, que confere a possível solução do 
problema em questão. 
O segundo capítulo apresenta os conceitos utilizados para o 
desenvolvimento do projeto, como a Arduino, expondo sua história e suas finalidades, 
abordagem sobre o software embarcado, redes neurais, aplicações para dispositivos 
moveis, IOT. 
O terceiro capítulo trata das listagens acerca dos materiais que foram 
utilizados na montagem do protótipo e das metodologias que foram utilizadas para a 
construção física, e dos softwares que foram empregados ao desenvolver do projeto. 
No capítulo quatro é atribuído a ele as responsabilidades de demonstrar o 
funcionamento e apresentar os resultados obtidos através dos testes realizados. 
 E por fim, mas não menos importante, o quinto capítulo, que faz as devidas 
arguições finais ao trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
 
2. Referencial Teórico 
 
2.1 O cultivo de hortas em ambientes domésticos 
 
A cultura de hortaliças, ou hortas, em ambientes domésticos, iniciou-se há 
muito tempo. Tal atitude tem como premissa prover uma alimentação saudável para 
aqueles que, com uma renda familiar financeira não tão propícia para uma boa 
alimentação, conseguissem ter seu próprio alimento através de sua cultura. O 
propósito de se implementar uma horta doméstica, tem como objetivo ter seus 
próprios alimentos à disposição sempre que necessário, e visando ter uma melhora 
de vida em relação à alimentação (Branco & Alcântara, 2011). 
 
2.1.1 Conceito 
 
Na tentativa de entender como funciona o plantio desses tipos de culturas 
em residência, é necessário compreender que o crescimento e o desenvolvimento são 
relacionados à três variáveis, sendo elas: potencial genético, manejo cultural e os 
fatores ambientais. O potencial genético, tem como característica revelar como a 
planta vai se desenvolver de acordo com o meio ambiente. Em relação ao manejo 
cultural, leva-se ao entendimento de como a planta é cuidada, seja diretamente ou 
indiretamente, cuidando do solo, irrigação e adubação. Já os fatores ambientais, 
referem-se à luz, temperatura, umidade etc. (Clemente & Haber, 2012). 
Segundo LUCIETTI (2014), a água, sem dúvida, é o componente principal 
do desenvolvimento dos vegetais, pois, sem água, não ocorre o processo de 
transformação na planta, e nesse contexto a utilização da água está ligada à 
germinação, respiração, crescimento, desenvolvimento do caule, folhas e frutos, 
controle da temperatura das plantas etc. A utilização da água nesse processo, possui 
funções importantes no desenvolvimento das plantas que levam ao seu crescimento, 
sendo eles: diluir os nutrientes, servir como “veículo” de transporte, firmeza na planta 
e regular a temperatura da planta. 
O solo é uma das outras variáveis, mas não menos importante, que existe 
para um plantio. Há algumas variedades de solos que podem ou não ajudar na 
produção. Geralmente, o solo é formado por minerais e matérias orgânicas, onde 
 
29 
 
encontra-se uma grande fonte de nutrientes para o desenvolvimento do plantio. 
Conforme for, se o solo for rico em nutrientes, logo, ele será mais fértil, e isso é um 
fator imperiosos para plantações. Caso contrário, se o solo não for tão fértil, sendo 
pobre em nutrientes, é necessário que sejam feitas adaptações agrícolas para que o 
mesmo torne-se fértil o suficiente para a plantação da cultura desejada (Lucietti, 
2014). 
Ainda segundo LUCIETTI (2014), quando ocorre do solo ser pobre em 
nutrientes, tem-se uma tendencia de seguir o caminho de adubação do solo ou a 
utilização de fertilizantes. A adubação em si é a maneira de deixar o solo mais fértil e 
rico em nutrientes com matérias orgânicas, as substâncias que têm em adubos são 
substâncias encontradas na natureza. Os fertilizantes são materiais produzidos em 
laboratório, onde possuem diversos produtos químicos que agem no solo. Indica-se a 
utilização desse subterfugio – o emprego de fertilizantes – quando o solo estiver 
paupérrimo em relação à nutrientes, todavia, uma vez aplicado no solo, a ação do 
produto é imediata. 
 
2.1.2 História 
 
Tem-se especulações que a plantação e cultura de hortaliças existe desde 
a época colonial. A cadeia de hortaliças é representada por um tamanho de 800 mil 
hectares de área para cultivo. A introdução destas espécies de hortaliças ocorreu no 
período escravagista pelos jesuítas, no intuito de diversificar a alimentação. Esse tipo 
de produção impactou diretamente a nossa culinária brasileira, e tem consumo severo 
destes alimentos em nossas refeições nos dias atuais (Melo & Gomes, 2017). 
Ocorreu um marco histórico, no ano de 1937, onde iniciou o cultivo de 
cebola das ilhas Canárias, que viabilizou a produção de sementes em São Paulo. 
Contudo, até o ano de 1930, o Brasil importava a maioria das sementes de hortaliças 
da Europa, Japão e Estados Unidos. Durante a segunda guerra mundial em 1939, 
essa dependência mudou abruptamente, dando um novo rumo para a ciência 
brasileira, sendo assim, a partir da década de 1940, foram feitos programas para 
melhoria de hortaliças. Com essa melhoria passou-se a obter outras conquistas 
incluído 44 cultivares de hortaliças que obteve impacto nas cadeias produtivas do 
tomate, da alface, alho, cebola, brócolis do tipo ramoso, morango, quiabo, pimentão, 
 
30 
 
pimenta e repolho. Essa melhoria nas hortaliças ajudouem grande parte o 
agronegócio olerícola no Brasil, saindo da fronteira de São Paulo e fazendo com que 
as plantações chegassem para todo o país e o exterior (Melo & Gomes, 2017). 
Nessa mesma época, teve também melhorias no morango, alho, cebola e 
brássicas (brócolis, couve-flor e repolho). Ao passar dos anos, as melhorias foram se 
intensificando e teve alcance para mais melhorias destinadas ao quiabo em 1961, 
pimentão e pimenta (1961), tomate (1962) e alface (1968) (Melo & Gomes, 2017). 
Em relação ao tomate, a melhoria foi a criação de mais um tipo, que foi 
batizado como “tomate de mesa”. Foi originado de um cruzamento natural entre Rei 
Humberto e Redondo Japonês ou Chacareiro (que são tipos de tomates). Tal fato 
ocorreu em São Paulo, na região de Suzano, no ano de 1930. Algumas plantas foram 
selecionadas e suas sementes foram multiplicadas isoladamente (Melo & Gomes, 
2017). 
Alguns dos agricultores da época foram se descolocando de São Paulo 
para o Rio de Janeiro. Para continuar o com a plantação, esses agricultores cultivavam 
sementes com melhorias, assim foi criado o tomate Santa Cruz, que é uma variedade 
do tomate de mesa. Tem esse nome porque foi cultivado no bairro de Santa Cruz, no 
Estado do Rio de Janeiro (Melo & Gomes, 2017). 
Após alguns anos, ocorreu uma mudança no grupo de tomate Santa Cruz, 
pois, teve o lançamento do Ângela Gigante no ano de 1969, e Santa Clara, no ano de 
1985. Os dois são um desenvolvimento do tomate de mesa, foram os que lideraram o 
segmento do tomate de mesa até a metade dos anos 90 (Melo & Gomes, 2017). 
Com o lançamento do Ângela Gigante, ocorreu uma mudança na história 
da tomaticultura de mesa do Brasil, pois em pouco tempo após ser lançado, 
conquistou a preferência dos produtores e do mercado na época. Este tipo de tomate 
de mesa alcançou esses fatores tão rápido pelo motivo de que tem atributos ótimos 
em relação a resistência à doenças e também a alta produtividade em regiões 
diferentes. Após isso, Ângela Gigante teve alguns derivados: Ângela Super, Ângela 
LC, Ângela Zambon, Ângela Hiper, Ângela G-51 entre outros. Essas criações 
entraram para o “Grupo Santa Cruz”, como exibe-se na figura 6 (Melo & Gomes, 
2017). 
 
 
31 
 
Figura 6 - Aumento da massa média de frutos das seleções derivadas da população original Santa Cruz 
 
Fonte - Horticultura no IAC 2017. 
Durante esse período, buscou-se analisar algumas melhorias para a alface, 
onde o intuito era cultivar o tipo manteiga, pois conta com uma resistência ao vírus do 
mosaico da alface e também que resistisse ao calor. Nessa situação a alface que 
utilizaram nesse experimento foi o “Brasil 48”, pois, a mesma, resiste 
consideravelmente melhor ao calor. No período de 1973, já tinha conquistado boa 
parte de preferência dos produtores paulistas. Nos anos seguintes, os produtores 
começaram a cultivar as series de alfaces “Brasil”, que são chamadas de Brasil 202, 
Brasil 221, Brasil 303 e Brasil 311. Logo após isso, foi analisado que as demais alfaces 
Brasil tiveram sucessos equivalentes ao de “Brasil 48”. Essas versões dentro do 
comercio são chamadas de Áurea, Aurora e Floresta (Melo & Gomes, 2017). 
No ano de 1968 buscou-se, também, melhorias para o pimentão, lançando 
para cultivo o Agronômico 8, que é considerado o melhor da linha Agronômico, pois, 
tem resistência a diversos tipos de vírus do mosaico do pimentão (PVY). Logo após, 
ocorreu mais um destaque na linha Agronômico, chamado de “Agronômico 10G”, onde 
foi liberado para comércio, no ano de 1971. Após o lançamento deste Agronômico 
10G, foi lançado variantes do mesmo, chamados de “Magda” e “Margareth”. Também 
tiveram um potencial bem alto e começaram a ser cultivados por diversas partes do 
Brasil (Melo & Gomes, 2017). 
Em relação à cultura das pimentas, as que mais tiveram destaques foram 
cultivares de Agronômico 11 e Cambuci IAC Ubatuba. Agronômico 11 foi a primeira a 
ser lançada em mercados, pois foi a que mais agradou os olhares dos paulistas, sendo 
 
32 
 
uma pimenta doce e longa, mais conhecida nos mercados como pimenta americana. 
Durante o seu período de utilização, durou cerca de duas décadas, onde foi 
substituída por híbridos comerciais. Como tem resistência ao vírus Y, foi utilizada para 
novos cultivares do mesmo segmento (Melo & Gomes, 2017). 
A pimenta Cambuci IAC Ubatuba, conhecida como Chápeu-de-frade, foi 
uma das selecionadas por resistir a vírus, como, vírus Y, à folha-miúda-da-pimenteira, 
ácaros e branco (Melo & Gomes, 2017). 
No ano de 2006, começou o tratamento para a resistência ao oídio em 
pimentão. No ano de 2008, ocorreu alguns cruzamentos interespecíficos, onde 
acabou gerando a resistência ao oídio e a tospovírus em pimenteiras de diversos tipos, 
a americana vermelha e amarela, malagueta, dedo-de-moça vermelha e amarela, e 
murupi, essas foram as que tiveram (Melo & Gomes, 2017). 
Por fim, para manter um plantio ou a cultura de qualquer espécie de 
hortaliça que seja, em perfeitas qualidades, é imperioso entender o que uma planta 
necessita. Quando pensamos em planta, temos a ideia de que regar é um dos fatores 
mais relevantes para mantê-la viva. A água dilui os nutrientes para serem processados 
na fotossíntese e é também um meio de transporte para os nutrientes fluírem pela 
planta. Após a passagem da água por toda a planta, a mesma fica mais consistente, 
flexível e também resistente à quebra, entretanto, não é somente isso que compõe 
um cuidado ideal para a planta, cita-se, também, o cuidado do solo para que o plantio 
receba os devidos nutrientes para um crescimento ideal e satisfatório (Lucietti, 2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
2.2 Redes Neurais 
 
2.2.1 Breve Histórico 
 
Em 1958, Frank Rosenblatt desenvolveu o primeiro tipo de neurônio usado 
em uma Rede Neural Artificial com inspiração em um neurônio humano, este 
conhecido como Perceptron possuí uma arquitetura simplória que logo se tornou 
obsoleta para a solução de problemas complexos, outro problema recorrente deste 
neurônio é a instabilidade na função de ativação, esta função é responsável por decidir 
quando o neurônio será ativado (Alves, 2020). 
Na estrutura de redes neurais atualmente são usados 2 tipos neurônios, 
sendo eles: Perceptron Multicamadas, e o Sigmóide, que normalmente é usado para 
processos de classificação. A seguir, exibe-se como é demonstrado uma comparação 
e características entre os 3 tipos de neurônios citados no texto, conforme figura 7. 
Figura 7 - Informações sobre Neurônios (ALVES, 2020) 
 
Fonte: IPEA, 2020. 
 
 
 
 
 
 
34 
 
2.2.2 Conceito 
 
Um dos métodos mais populares do Deep Learning é a Redes Neurais 
Artificiais capazes de reconhecer padrões a partir de um aprendizado feito dentro dela 
mesmo. O seu funcionamento tem como objetivo simular o neurônio humano e sua 
forma de aprendizado com a evolução da rede baseado em treinamento, em sua 
estrutura é encontrado uma camada de entrada, uma de saída e pelo menos uma 
camada oculta onde se encontra os neurônios que transforma os dados de entrada 
em algo que a camada de saída possa utilizar (Alves, 2020). 
Como afirma (Haikyn, 2001) “A propriedade que é de importância primordial 
para uma rede neural é sua habilidade de aprender a partir de seu ambiente de 
melhorar o seu desempenho através da aprendizagem”. 
A rede só vai se tornar mais eficiente com o tempo conforme os critérios 
preestabelecidos. Uma rede neural aprende a cada interação em que ela é executada, 
neste processo é efetuado ajustes em seus pesos e níveis de bias o que demonstra 
que em cada ciclo de execução a rede neural se torna mais instruída (Haikyn, 2001). 
 
2.2.3 Redes neurais Convolucionais 
 
2.2.3.1 Conceito 
 
Um dos modelosde aprendizagem baseados em dados visuais são as 
Redes Neurais Convolucionais que tenta simular áreas do córtex visual e regiões do 
campo de visão, assim como o ser humano os neurônios de uma Rede Neural 
Convolucional são ativados a partir de sinais que surgem de campos receptivos 
(Oliveira, Alves, & Malqui, 2017). 
De acordo com (Vargas, Carvalho, & Vasconcelos, 2016) “Uma Rede 
Neural Convolucional (ou Convolutional Neural Network - CNN) e uma variação das 
redes de Perceptrons de Múltiplas Camadas, tendo sido inspirada no processo 
biológico de processamentos de dados visuais.” 
Na figura 8 é exemplificado a estrutura de uma rede neural convolucional e 
demonstrando as camadas de sua arquitetura sendo elas: Convolução, Pooling e 
 
35 
 
Camadas completamente conectadas. Dessa maneira é demonstrado que uma 
imagem de entrada pode se transformar em uma saída com valor hexadecimal. 
 
Figura 8 - Exemplo de estrutura de uma Rede Neural Convolucional 
 
Fonte: UNIFESP, 2016. 
2.2.3.2 Camada de Convolução 
 
A camada de convolução, geralmente, é a primeira estrutura de uma rede 
neural convolucional. Esta camada é responsável por receber os dados de entrada e 
aplicar filtros em cada localização específica de uma imagem, já que esta camada é 
composta por inúmeros neurônios que fazem essa aplicação individualmente (Vargas, 
Carvalho, & Vasconcelos, 2016). 
É atribuído um peso as conexões feitas entre as camadas já que cada 
neurônio está conectado ao um conjunto de pixels, com uma série de informações de 
pesos atribuídos e entradas dos neurônios é gerado resultado chamado de saída que 
é encaminhada para as camadas seguintes (Vargas, Carvalho, & Vasconcelos, 2016). 
A seguir, na figura 9, é demonstrando alguns dos filtros utilizados na 
camada de convolação como filtro para a detecção de linhas podendo ser na vertical 
quanto na horizontal, a filtros para a reconhecimento de relevo da imagem, cores entre 
outras características que podem influenciar na saída. 
 
 
 
 
36 
 
Figura 9 - Demonstração de filtros da camada de Convolação 
 
 
Fonte: Electrical e-library, 2018. 
 
 
 
37 
 
2.3.1.3 Camada de Pooling 
 
Outra camada a ser destacada é a camada pooling utilizada logo após a 
convolação e sua principal finalidade é reduzir a dimensionalidade dos dados da rede, 
por questão de agilidade e criação de invariância espacial está redução se torna um 
fator importante na estrutura de uma rede neural convolucional (Vargas, Carvalho, & 
Vasconcelos, 2016). 
Seu funcionamento tem de certa forma agrupar um conjunto de dados e as 
muitas opções de funções para esta finalidade, porém, a mais comum é Função 
máximo, como demonstrada na figura 10 (Vargas, Carvalho, & Vasconcelos, 2016). 
 
Figura 10 - Demonstração de filtros da camada de Convolação 
 
Fonte: Electrical e-library, 2018. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
Outro exemplo a ser destacado é o da figura 11, onde é possível observar que a 
camada pooling não reduz a profundidade dos dados de entrada, só a uma redução 
na altura e na largura do mapa (Vargas, Carvalho, & Vasconcelos, 2016). 
 
Figura 11 - Comparação do antes e depois da camada de pooling 
 
Fonte: Electrical e-library, 2018. 
 
2.3.1.4 Camadas Totalmente Conectadas e de Classificação 
 
A camada totalmente conectada é encarregada por fazer a melhor decisão 
de acordo com os dados processados das camadas anteriores. A camada de 
classificação é essencial no treinamento pois determina o resultado da rede já que ela 
influencia no aprendizado dos filtros (Vargas, Carvalho, & Vasconcelos, 2016). A 
figura 12 é um exemplo de uma estrutura de camadas totalmente conectadas. 
 
Figura 12 - Estrutura de camada totalmente conectada 
 
Fonte: Electrical e-library, 2018. 
 
39 
 
2.3 Software Embarcado 
 
2.3.1 Breve Histórico 
 
Segundo PRADO (2013), quando se iniciou a era da computação, os 
computadores dispunham de uma única tarefa, sendo demasiadamente grande para 
serem reconhecidos como embarcados. Só algum tempo depois que tal conceito de 
controlador programável veio à luz. 
De acordo com LIMA (2014), o grande primeiro sistema embarcado que se 
tem evidências é o AGC – Apollo Guidance Computer. A espaçonave AGC, foi 
desenvolvida para ser controlada através de interfaces eletrônicas e dispor de poder 
computacional para que fosse feito seu controle de navegação. 
Conforme PRADO (2013), o Apollo Guidance Computer foi o primeiro 
sistema embarcado que fora dado a ele o devido reconhecimento, tendo sido 
desenvolvido no MIT – Massachussets Institute of Technology, por Charles Stark 
Drapper, operando em tempo real o quesito mais periclitante do até então projeto 
Apollo. 
O AGC carregava consigo uma IHM – Interface Homem-Máquina, que era 
constituída, basicamente, por um teclado numérico e displays eletroluminescentes, 
que conferiam a ele a sua devida operação pelos astronautas, visualização e 
execução, e sua programação. O IHM, conhecido como um módulo, foi denominado 
de DSKY. Exibe-se o IHM, do AGC – Apollo Guidance Computer, conforme figura 13 
(Lima, 2014). 
Figura 13 - IHM - Interface Homem-Máquina 
 
 Fonte - Embarcados, 2014 
 
40 
 
Em sua configuração, o AGC também dispunha da primeira geração de 
circuitos integrados, sendo elas Portas NOR de 3 entradas cada, e para sua 
implementação utilizava a tecnologia RTL – Resistor Transistor Logics, como exibe-
se na figura 14 (Lima, 2014). 
 
Figura 14 - Portas NOR de 3 entradas 
 
 Fonte: Embarcados, 2014 
Ainda segundo PRADO (2013), no ano de 1961, surgiu para uma produção 
em grande escala o computador guia do míssil nuclear LGM-30 “Míssil Minuteman”, 
que dispunha apenas de um disco rígido para sua memória principal. Cinco anos após, 
em 1966, fora apresentado a segunda versão do míssil em questão, e o computador 
guia deu lugar a um novo computador, onde dispunha de um demasiado volume de 
circuitos integrados. Com a utilização da tecnologia empregada nesse projeto, os 
preços dos circuitos integrados foram reduzidos significativamente, permitindo a 
utilização em sistemas comerciais. 
Desde sua criação os sistemas embarcados vêm tendo uma redução em 
seu preço, e por esse fato, ocorre um aumento em seu processamento como também 
em sua funcionalidade. Na década de 1970, mais precisamente no ano de 1978, a 
National Engineering Associations definiu uma norma para microcontroladores 
programáveis. 
No ano de 1980, inúmeros componentes externos foram sendo integrados 
ao chip processador, o que resultou em circuitos integrados chamados 
microcontroladores, ambiente que proporcionou a difusão de sistemas embarcados. 
Sendo assim, com o abatimento dos custos dos microcontroladores, foi viabilizado a 
substituição dos componentes analógicos com preços elevados como potenciômetros 
e capacitores, pela tecnologia da eletrônica digital controlada por pequenos 
microcontroladores (Prado, 2013). 
 
41 
 
2.3.2 Conceito 
 
Denomina-se e reconhece como software embarcado, todo software que 
fora projetado para fazer parte exclusivamente de um específico equipamento (Prado, 
2013). 
Não é uma tarefa fácil reconhecê-lo como tal, entretanto, um exemplo de 
software embarcado que aqui pode ser explanado, e é utilizado severamente, são a 
utilização em smartphones (Prado, 2013) 
SOMMERVILLE (2011) afirma que a utilização de software embarcado, que 
são presentes em computadores e afins, são utilizados para fazer o controle de 
inúmeros sistemas, podendo ser o simples sistema de uma mera máquinadoméstica, 
como também o sistema um pouco mais rebuscado o de um vídeo-game, etc 
(Sommerville, 2011). 
Referindo-se aos computadores, o software embarcado tem interação 
direta com os dispositivos que no hardware se encontram. Sendo assim, o software 
deve ter reações ocasionadas pelo hardware e, na maioria das vezes, emitir alguns 
sinais de controle como reposta a tal ação. Tais sinais podem significar ou resultar em 
algumas ações, sendo elas: o início de uma chamada telefônica, o possível 
movimento de um simples caractere na tela, uma abertura de válvula ou até mesmo a 
exibição do status do próprio sistema (Sommerville, 2011). 
O software embarcado faz-se de grande importância ter seu emprego em 
diversos dispositivos, pois, economicamente, a maioria dos dispositivos são elétricos 
e incluem softwares. Assim, por existirem inúmeros sistemas de software embarcado, 
até mesmo mais do que propriamente outros tipos de sistemas de software, por 
exemplo, em uma casa, pode-se perceber a existência de 2 a 3 computadores 
pessoais, entretanto, o número de software embarcado existentes são amplamente 
maiores, podendo ser de 20 ou 30 sistemas embarcados, sendo eles micro-ondas, 
fogão, aparelho celulares etc (Sommerville, 2011). 
Segundo SOMMERVILLE (2011), software embarcado são sistemas que 
deve reagir a eventos em seu cenário, e a abordagem geral desse tipo de projeto de 
software embarcado baseia-se em um modelo de estímulo-resposta. É chamado de 
estímulo um evento que ocorre no cenário do sistema de software, fazendo-o reagir 
de alguma maneira. Já a resposta a esse estímulo, seria o sinal ou mensagem enviada 
 
42 
 
pelo software a esse cenário, como mostra a figura 15, os exemplos de estímulos e 
respostas. 
Pode-se categorizar os estímulos em duas classes, sendo elas: periódicos 
e aperiódicos. 
 
• Periódicos: são estímulos que acontecem em intervalos previsíveis, por 
exemplo: um sistema é capaz de examinar um sensor a cada 50 milissegundos e 
responder de acordo com o valor desse estímulo. 
 
• Aperiódicos: são estímulos que acontecem de maneira imprevisível, e em 
grande parte são sinalizados por um mecanismo de interrupção do computador. 
 
Figura 15 - Tabela de estímulos e respostas 
 
Fonte: FACOM - Faculdade de Computação, 2011 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
2.4 Internet Of Things (IoT) 
 
2.4.1 Breve Histórico 
 
De acordo com FINEP (2015), o termo “Internet das coisas” surgiu no ano 
de 1999, por Kevin Ashton, pesquisador do MIT – Massachusetts Institute of 
Technology, durante uma apresentação para os executivos da Procter & Gamble. A 
ideia proposta era de se etiquetar eletronicamente os produtos da empresa, a fim de 
facilitar a logística da produção por meio de identificadores de rádio frequência. 
Passados dez anos, Kevin Ashton reforçou a expressão escrevendo para o RFID 
Journal, o artigo “A coisa da internet das coisas”. MAGRANI (2018) cita que “(...)De 
acordo com Ashton, as pessoas necessitam conectar-se com a internet por meio de 
variadas formas devido à falta de tempo proporcionada pela rotina do novo cotidiano”. 
No ano de 2008 ocorre a primeira conferência internacional sobre a Iot, na 
Suiça, (First International Conference, IOT 2008), na qual são discutidos temas 
fortalecendo a expressão “internet das coisas” com temas como RFID, sensores para 
detectar informações, tecnologias de conexão e conversões de protocolos, produzindo 
assim grande campo de troca de informações e avanços técnicos, como mostra a 
figura 16 (Filho, 2016). 
Figura 16 - Evolução da IoT 
 
Fonte: IEEE Internet of Things, 2014. 
 
44 
 
2.4.2 Conceito 
 
A Internet das Coisas, ou Internet of Things (IOT) em inglês, tem como um 
dos principais objetivos conectar objetos do mundo físico à Internet, concedendo a 
eles outras funcionalidades, revolucionando novas ideias dando a possibilidade de 
criar máquinas, objetos ou dispositivos inteligentes que substituam as tarefas 
humanas de forma rápida, dando a possibilidade de facilitar o dia a dia das pessoas 
no modo de agir e trabalhar, de forma que tarefas que demoravam dias, serão 
realizadas em um curto prazo de tempo (Gomes G. , 2017). 
O conceito de IoT vai além de se comunicar com dispositivos como 
smartphones, Smart TV, computadores e entre muitos outros equipamentos óbvios. A 
ideia de conectar com objetos do mundo real também envolve Wearables, que 
significa “dispositivo vestível”, ou seja, apresenta uma tecnologia embarcada em que 
o usuário pode vestir ou usar como acessório. Alguns exemplos de Wearables são 
fones de ouvido sem fio, relógios que se conectam no dispositivo facilitando a 
visualização de informações para o usuário, óculos inteligentes e entre outros 
(Schultz, 2020). 
Na IoT, outro conceito que é abordado é a Inteligência artificial (IA), mesmo 
que as duas tecnologias não sejam a mesma coisa, elas se relacionam de tal forma 
que proporcione diversidades de dispositivos inteligentes tornando possível que os 
usuários possam monitorar, gerenciar, processar, interagir e aprender. Dispositivos 
com tecnologias que se conectam com a internet, podem trazer funções de IA que 
facilitam a rotina das pessoas e melhorem suas atividades. Os assistentes virtuais são 
um exemplo de Iot relacionado com a IA, como a Alexa, um assistente doméstico 
inteligente baseado em voz oferecida pela Amazon. O dispositivo reconhece a voz, 
entende o que foi solicitado e realiza o que foi pedido. O dispositivo é exibido conforme 
a figura 17 (Schultz, 2020). 
 Figura 17 - Echo Dot (3ª Geração) 
 
Fonte: Olhar Digital, 2020. 
 
45 
 
A IoT chegou como o novo conceito de “rede”, em que incorpora 
comunicações e processamentos de diversos produtos. Esse termo não se trata de 
somente de uma nova tecnologia, mas de uma nova fronteira de diversos resultados 
do avanço tecnológico em que a internet vem se aprofundando (Filho, 2016). 
A utilização da IoT tornou-se parte de muitas unidades de pesquisa e 
desenvolvimento em grandes indústrias, e teve um crescente número de Start-Up’s e 
pequenas e médias empresas que focam seus produtos em tecnologias da IoT. No 
setor público, algumas áreas como serviços comunitários, saúde, transporte, controle 
e monitoramento ambiental e entre outras, também já demonstram interesse na 
utilização da tecnologia IoT para fornecer os melhores benefícios. Muitas tecnologias 
estão impulsionando o rápido crescimento e ajustes nos produtos e serviços de IoT 
no mercado (Barnaghi & Sheth, 2014). 
 
Onde ocorre a utilização da IoT: 
 
• Smartwatch: É um dispositivo que pode ser acoplado ao corpo, existem 
alguns modelos com novas tecnologias que permitem a localização do usuário 
através do uso de GPS, resistência à água e entre outras funcionalidades. A 
função principal desses aparelhos é poder se conectar com os celulares 
através de Bluetooth ou conexão direta com a internet, o que se torna bem 
prático, assim melhorando as funções do celular e estendendo sua capacidade 
como: ter um sistema de monitoramento de batimento cardíaco e atividades 
física. Além disso, smartwatches de última geração podem realizar algumas 
atividades como: realizar e receber chamadas, responder mensagens e e-
mails, gerenciar músicas e receber notificações do celular (Valer, 2017). 
 
• Sensor Acelerômetro: Esse sensor está presente nos smartphones e é 
utilizado para detectar vibrações, inclinação e aceleração linear. O sensor está 
presente em aplicações de contagem de passos, informar a distância 
percorrida da caminhada diária do usuário, pode detectar o movimento de 
acordo com a sensibilidade da gravidade e guiar o GPS quando ativado, assim 
colocandoa posição correta da direção do usuário (Cabral, 2019). 
 
 
46 
 
• Smart Home: O conceito smart home, traduzido do inglês, significa casa 
inteligente, engloba muitas das áreas de conhecimento da ciência e 
engenharia, apresentando soluções tecnológicas integradas que permite que 
os usuários possam usufruir busca por métodos mais eficientes como o uso de 
recursos naturais, gerenciamento de energia, automação de tarefas 
domésticas, segurança, conforto, entretenimento e cuidados com a saúde 
(Martins, 2017). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
3. Vaso Inteligente 
 
Neste tópico são demonstrados os atributos do vaso inteligente e seu 
funcionamento, podendo ser dividido em duas partes: a primeira parte, consiste no 
uso de sensores de umidade do solo utilizados como parâmetro para ligar a bomba 
de água, localizado no reservatório de água. Esta bomba é responsável em fazer o 
processo de regar as hortaliças plantadas no vaso. Nesta etapa, também, é feito o 
controle de um servo motor encarregado de mover a haste de metal em até 90 graus 
que em sua ponta é acoplada uma câmera como demonstrado na figura 18. 
 
Figura 18 - Atributos Vaso Inteligente 
 
Fonte: Autoria própria 
O vaso de madeira é dividido em dois níveis, sendo um deles a parte 
superior, onde é feito o plantio das hortaliças, e onde é fixado os sensores de umidade 
do solo. Na parte inferior, localiza-se o reservatório capaz de armazenar até 8 litros 
de água, como demonstrado na figura 19. 
 
 
 
 
 
 
 
 
48 
 
Figura 19 - Atributos Vaso Inteligente 
 
Fonte: Autoria própria 
A segunda parte do projeto consiste na utilização de um modulo de câmera 
ESP32 CAM. Este modulo será responsável em fotografar as hortaliças e enviar essas 
imagens para um servidor FTP. Ao passo em que as fotos são armazenadas no 
servidor FTP, um script em Python, rodando em um servidor do Google Cloud faz o 
download dessas imagens, passa elas pelo algoritmo de inteligência artificial capaz 
de identificar as hortaliças e a partir do resultado é apresentado no aplicativo as 
informações se as hortaliças estão prontas para a colheita ou se vai ser necessário 
esperar. 
No aplicativo também conterá as informações de estimativa de carga das 
baterias, estimativa de nível do reservatório de água, linha do tempo de plantio e 
informações como tutoriais para plantar as hortaliças. 
 
 
 
 
 
 
 
 
49 
 
3.1 Materiais 
 
No tópico de matérias, é listado os componentes eletrônicos necessários 
para a construção do protótipo, dando um breve resumo de seu funcionamento e suas 
características, como as especificações. Também é demonstrado o vaso de madeira 
utilizado no projeto, com as medidas e sua estrutura. 
 
3.1.2 Arduino UNO 
 
Na figura 20, é exibida a placa Arduino, que se assemelha a um pequeno 
computador. Pelo fato do seu funcionamento ser parecido, é possível fazer a 
programação de suas entradas, assim, determina-se como suas entradas e saídas 
irão se comportar com dispositivos externos como sensores e módulos (Mota, 2017). 
 
Figura 20 - Arduino UNO 
 
Fonte: Vida de Silício, 2017 
 
3.1.2.1 Breve Histórico 
 
 A placa de circuito Arduino foi desenvolvida pelo professor Massimo Banzi, na 
Itália, no ano de 2005, e tinha como intuito ensinar eletrônica e programação, algo 
considerado não tão simples para pessoas de outros ramos. Outro fator que 
ocasionou nesta criação, foi o alto custo de outras placas de circuito eletrônico 
poderosas (Rodrigues, Sartori, & Gouveia, 2012). 
 
50 
 
3.1.2.3 Especificações 
 
Na figura 21, são demonstrados todos os componentes de uma placa 
Arduino UNO: suas portas digitais e analógicas, entradas de energia etc. 
 
Figura 21 - Componentes Arduino 
 
Fonte: Autoria própria 
• Microcontrolador: ATmega328 (datasheet) 
• Tensão de Operação: 5V 
• Tensão de Entrada: 7-12V 
• Portas Digitais: 14 (6 podem ser usadas como PWM) 
• Portas Analógicas: 6 
• Corrente Pinos I/O: 40mA 
• Corrente Pinos 3,3V: 50mA 
• Memória Flash: 32KB (0,5KB usado no bootloader) 
• SRAM: 2KB 
• EEPROM: 1KB 
• Velocidade do Clock: 16MH 
• Dimensões (CxL): 68.6 x 53.4 mm 
• Peso total: 25g. 
 
 
51 
 
3.1.3 Sensores 
 
Sensor de umidade do solo é composto por uma superfície metalizada capaz 
de aferir a resistência da terra no caso quando estiver molhada a resistência é menor 
e no caso de seca a resistência é maior. Ele é dividido em duas partes, sendo ela: o 
próprio sensor, e a outra, um modulo capaz de ajustar a sensibilidade do sensor, como 
exibido na figura 22. (Murta, 2019). 
 Figura 22 - Sensor de umidade do solo e modulo auxiliar 
 
Fonte: Filipeflop, 2016. 
 
Especificações: 
• Modelo: HL-69; 
• Interface (4 fios): VCC/GND/DO/AO; 
• Tensão de funcionamento: 3.3V ~ 5V; 
• Dimensão do sensor com sondas (CxL): 60x20mm; 
• Dimensão do circuito com trimpot (CxL): 32x14mm; 
• Peso total: 9g. 
 
 
 
52 
 
Módulo ESP32-CAM 
 
Na figura 23, exibe-se o ESP32-CAM, que é um modulo com adaptações para 
ser usado junto a uma câmera que geralmente é OV2640. Seu objetivo é destinado a 
automação residencial e projetos de robótica. 
Figura 23 - Modulo ESP32-CAM 
 
Fonte: FernandoK, 2019. 
 
Especificações: 
 
• Tensão de operação: 5V; 
• CPU: Xtensa Dual-Core 32 bits LX6; 
• Memória Flash: 4 MB; 
• Memória RAM: 520 KB; 
• Câmera: OV2640 de 2MP; 
• GPIO: 11 com opção PWM; 
• Clock máximo: 240 MHz; 
• Conexão Wireless: 802.11 a/g/n Wi-Fi 2.4 GHz com antena integrada; 
• Bluetooth 4.2 BLE; 
• Dimensões: 40 x 27 x 6 mm; 
• Peso: 7g; 
 
53 
 
Módulo Relê 
 
 Na figura 24, exibe-se o modulo relê que nada mais é do que um relê que é 
acionado por sinais digitais de 5V. Normalmente esse componente é usado para 
ativação de cargas externas como tomadas e circuitos elétricos (Vidal, 2017). 
 
Figura 24 - Módulo Relê 
 
Fonte – Vida de Silício, 2017. 
 
Especificações: 
 
• Tensão de operação: 5V DC (VCC e GND) 
• Tensão de sinal: TTL - 5V DC (IN) 
• Corrente típica de operação: 15~20mA 
• O relé possui contato NA e NF 
• Capacidade do relé: 30 V DC e 10A ou 250V AC e 10A 
• Tempo de resposta: 5~10ms 
• Indicador LED de funcionamento 
• Dimensões: 43mm (L) x 17mm (C) x 19mm (H) 
 
 
 
 
54 
 
Módulo Temporizador 
 
Na figura 25, o módulo Temporizador exclui a necessidade de 
um Arduino ou qualquer outro circuito com microcontrolador. Com este modulo é 
possível fazer o controle de fluxo de corrente por tempo predefinido (Jolli, 2021). 
 
Figura 25 - Modulo Temporizador 
 
Fonte – WJ Componentes, 2021. 
 
Especificações: 
 
• Alimentação: 6 a 30VCC 
• 5V apenas na entrada USB 
• corrente em repouso: <20mA ou <60mA com o relê energizado 
• Voltagem de disparo: 3 a 24VCC 
• Relê: SPDT com contatos isolados 
• Contatos: 10A 125 a 250VCA e 30VCC 
• Terminal com parafusos para os contatos do relê 
• Terminal com parafusos para alimentação e disparo 
• USB micro B apenas para alimentação em 5V 
• Dimensões: 64 x 38 x 19mm 
 
55 
 
3.1.4 Baterias 
 
No presente trabalho foram utilizadas duas baterias externa da Samsung 
com cada uma tendo sua capacidade máxima de 10000mAh para alimentação do 
circuito. O modelo da bateria é idêntico ao da figura 26. 
 
Figura 26 - Bateria Externa 
 
Fonte – Autoria Própria 
 
Especificações: 
 
• Capacidade: 10000mAh 
• Portas: 2 USB tipo A e 1 USB tipo C 
• Voltagem de Saída: 9V quando ligado em apenas uma porta e 5V quando 
houver ligação nas 2 portas. 
• Dimensões: 71 x 141.8 x14 mm 
• Peso: 220g 
 
56 
 
3.1.5 Vaso 
 
Para a execução deste projeto, foi utilizado um vaso de madeira sob 
medida