IoT-based technology for the coffee drying process data analysis of small farmers

• César Acosta Minoli ^[1] ; Paulo-César Carmona ^[1] ; Mónica Mesa Mazo ^[1] ; Juan-Diego Vargas Gil ^[2] ; Juan-Pablo Velasquez ^[1]
  1. [1] Universidad de Quindío, Colombia
  2. [2] Industrias Quantik SAS
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería, ISSN-e 2357-5328, ISSN 0121-1129, Vol. 33, Nº. 69, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Tecnología basada en IoT para el análisis de datos del proceso de secado de café de pequeños agricultores
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  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    La postcosecha de los granos de café depende en gran medida del proceso de secado, el cual afecta la calidad del producto final. A pesar de su papel crucial, los pequeños productores de café en países en desarrollo dependen mayoritariamente de la exposición al sol para el secado, sometiendo el proceso a numerosas variables que son difíciles de controlar y que pueden comprometer la calidad del café. En este artículo, proponemos una tecnología basada en IdC (Internet de las Cosas) para el monitoreo y análisis del proceso de secado del café. Esta tecnología utiliza un conjunto portátil de sensores y análisis de datos para monitorear y recopilar datos en tiempo real sobre varios parámetros del proceso de secado, incluyendo la humedad del grano y la temperatura y humedad del aire. Una vez registrados en el sistema, los usuarios pueden visualizar los datos y su respectivo análisis desde sus teléfonos celulares. Para construir la tecnología, utilizamos una metodología para el desarrollo de sistemas con IdC, que implica la interconexión de dispositivos para la recopilación y el análisis de datos. Para mostrar su uso, realizamos un estudio de caso con una asociación de pequeños agricultores en la región de Génova en Quindío, Colombia. Los resultados del estudio de caso muestran que la tecnología propuesta proporciona información valiosa sobre el proceso de secado, permitiendo a los agricultores tomar decisiones informadas y acciones apropiadas para mejorar la calidad del café

  • English

    The processing of coffee beans after harvest relies heavily on drying, which significantly affects the final product quality. Despite its importance, smallholder farmers in developing countries often resort to using patios and sun exposure for drying, exposing the process to numerous uncontrollable variables that may compromise the quality of coffee. Furthermore, coffee farmers typically employ subjective methods to determine moisture content, which can lead to inaccurate measurement results. This study proposes an Internet-of-Things (IoT)-based technology for monitoring and analyzing the coffee drying process. By utilizing a portable set of sensors and data analytics, this technology collects real-time data on various parameters of the drying process, including grain moisture and air temperature and humidity. Once registered in the system, users can access and analyze the data using their cell phones. The study employed a three-phase methodology: first, designing and developing an IoT framework to capture and analyze data related to the coffee drying process; second, implementing the IoT system, including software development for data transmission, processing, and visualization; and third, conducting a case study with a female smallholder coffee farmer association in Génova, Quindío, Colombia, to deploy the technology, evaluate its usability, and analyze its impact on the drying process. The results of the case study show that the proposed technology allows users to visualize trends and patterns in the drying process based on previously entered information. This offers valuable insights into the drying process, enabling farmers to make informed decisions and take appropriate action to improve the quality of their coffee beans