IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA DE PEQUENAS PROPRIEDADES AGRÍCOLAS COM O USO DO ARDUINO

um mapeamento sistemático

Autores

DOI:

https://doi.org/10.21728/p2p.2026v13e-72683

Palavras-chave:

Irrigação Automatizada; Arduino; Pequenas Propriedades Rurais; Internet das Coisas (IoT).

Resumo

A agricultura familiar enfrenta desafios crescentes relacionados à escassez de recursos hídricos e à necessidade de otimizar a produção de forma sustentável. Diante disso, tecnologias de baixo custo surgem como soluções promissoras. Este trabalho teve como objetivo realizar um mapeamento sistemático da literatura sobre sistemas de irrigação automatizada baseados na plataforma Arduino, voltados para pequenas propriedades agrícolas. A metodologia seguiu o protocolo PRISMA, com a análise de 11 artigos publicados entre 2020 e 2024, selecionados das bases Scopus, IEEE Xplore e Science Direct. Os resultados indicam que a placa Arduino Uno é a plataforma padrão, com a conectividade sendo viabilizada majoritariamente por módulos Wi-Fi (ESP8266) para integração com plataformas de IoT e por módulos GSM para operação em áreas remotas. Evidenciou-se uma forte tendência à autonomia energética por meio de painéis solares e uma notável diversidade de aplicações, incluindo aeroponia, fertirrigação e robótica. Contudo, a principal conclusão é que o campo de pesquisa, embora tecnicamente maduro em fase de prototipagem, apresenta uma lacuna crítica de validação quantitativa, onde a maioria dos estudos não reporta dados medidos de economia de água ou de custo-benefício do uso da plataforma. Conclui-se que a tecnologia é viável, mas necessita de uma transição para estudos longitudinais que comprovem rigorosamente seu valor prático, a fim de acelerar sua adoção por pequenos produtores rurais.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

José Maycon Carvalho Barbosa, Instituto Federal de Sergipe

Graduando em Ciência da Computação pelo Instituto Federal de Sergipe – IFS (2025). Técnico em Manutenção e Suporte em Informática pelo Instituto Federal de Sergipe – IFS (2020).

João Fernandes Santos Filho , Instituto Federal de Sergipe

Bacharel em Ciência da Computação pelo Instituto Federal de Sergipe – IFS (2024). Técnico em Manutenção e Suporte em Informática pelo Instituto Federal de Sergipe – IFS (2020).

Mayka de Souza Lima, Instituto Federal de Sergipe

Doutoranda em Ciência da Computação pela Universidade Federal da Bahia – UFBA, em Salvador, Brasil (2019). Mestre em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Sergipe – UFS, em Aracaju, Brasil (2016). Especialista em Redes de Computadores pela Universidade Tiradentes – UNIT, em Aracaju, Brasil (2004). Graduada em Formação Pedagógica em Pedagogia pelo Centro Universitário Internacional – UNINTER, em Curitiba, Brasil (2020). Graduada em Ciência da Computação pela Universidade Tiradentes – UNIT, em Aracaju, Brasil (2001).

José Aprígio Carneiro Neto , Instituto Federal de Sergipe

Pós-Doutor em Engenharia e Computação Inteligente pelo Instituto Politécnico do Porto – ISEP/IPP, em Porto, Portugal (2024). Pós-Doutor em Engenharia de Produção e Sistemas pela Universidade do Minho – UNIMINHO, em Braga, Portugal (2023). Pós-Doutor em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Sergipe - UFS (2022). Doutor em Ciência da Propriedade Intelectual pela Universidade Federal de Sergipe – UFS (2018). Mestre em Engenharia de Software pelo Centro de Estudos e Sistemas Avançados do Recife – C.E.S.A.R. EDU (2013). Especialista em Tecnologias da Informação, com ênfase em Cliente/Servidor, pela Universidade Federal do Ceará – UFC (2001). Graduado em Formação Pedagógica em Informática pelo Centro Universitário Leonardo Da Vinci – UNIASSELVI (2020). Graduado em Processamento de Dados pela Universidade Estadual do Piauí – UESPI (1997).

Referências

ALPINO, T. M. A.; MAZOTO, M. L.; BARROS, D. C.; FREITAS, C. M. Os impactos das mudanças climáticas na segurança alimentar e nutricional: uma revisão da literatura. Ciência & Saúde Coletiva, v. 27, n. 1, p. 273–286, 2022. DOI: 10.1590/1413-81232022271.05972020.

ALVARENGA, A. C.; FERREIRA, V. H.; FORTES, M. Z. Energia solar fotovoltaica: uma aplicação na irrigação da agricultura familiar. Sinergia, v. 15, n. 4, p. 311-318, 2014.

BEZERRA, G. da S.; FERREIRA, L. G. de L.; CARVALHO, R. A. de; COSTA, V. H. F. Sistema de irrigação automatizada para agricultura. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Técnico em Eletrotécnica) – Etec Philadelpho Gouvêa Netto, 2023.

BORGES, R. C. et al. Internet of Things application in an automated irrigation prototype powered by photovoltaic energy. Energies, v. 17, n. 9, p. 2219, 2024.

CHINONYELUM, E. et al. Internet of Things technology for photovoltaic smart sprinkler systems and its analysis. In: SPE Nigeria Annual International Conference and Exhibition. Lagos, Nigeria: Society of Petroleum Engineers, 2023.

CONTAG – CONFEDERAÇÃO NACIONAL DOS TRABALHADORES RURAIS AGRICULTORES E AGRICULTORAS FAMILIARES. Anuário estatístico da agricultura familiar – 2024. 3. ed. Brasília: CONTAG, 2024.

DO NASCIMENTO, B. B.; ARAUJO, L. E. B.; NOGUEIRA, P. A. A. IoT aplicada à agricultura familiar: estudo da viabilidade de sistemas de irrigação em hortas. Anais do Congresso Nacional Universidade, EAD e Software Livre, v. 1, n. 13, nov. 2022.

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA (EMBRAPA). O desafio do uso da água na agricultura brasileira. 2025. Disponível em: https://www.embrapa.br/agua-na-agricultura/sobre-o-tema.

FILGUEIRAS, L. S. Protótipo econômico utilizando plataforma Arduino para sistemas de irrigação voltados para agricultura familiar e produção em escolas municipais dos vales do Jequitinhonha e Mucuri – incentivo às políticas públicas regionais. Publicações, 2023.

GEORGE, P. T.; POOVAMMAL, E. An IoT based watering system for tomato crop on smart agriculture. In: 2023 7th International Conference on Intelligent Computing and Control Systems (ICICCS). Madurai, India: IEEE, 2023.

ISMAILOV, A. S.; JO‘RAYEV, Z. B. Study of Arduino microcontroller board. Science and Education, v. 3, n. 3, p. 172–179, mar. 2022.

KAR, S. et al. Farmbot: an IoT-based wireless agricultural robot for smart cultivation. In: 2023 26th International Conference on Computer and Information Technology (ICCIT). Cox's Bazar, Bangladesh: IEEE, 2023.

LEITE, M. L. dos S.; LEITE, J. F. (In)segurança alimentar e agricultura familiar: políticas públicas como estratégia de superação da fome. Revista Katálysis, v. 25, n. 3, p. 528–538, 2022. DOI: 10.1590/1982-0259.2022.e86341.

LITA, I. et al. Automation module for precision irrigation systems. In: 2020 IEEE 26th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME). Pitesti, Romania: IEEE, 2020. p. 136–139.

LUCERO, L. et al. Automated aeroponics vegetable growing system. Case study lettuce. In: 2020 IEEE ANDESCON. Quito, Ecuador: IEEE, 2020.

MAKRI, C.; NEELY, A. Grounded theory: a guide for exploratory studies in management research. International Journal of Qualitative Methods, v. 20, p. 1–13, 2021. DOI: 10.1177/16094069211013654.

MEZOUARI, A. E.; FAZZIKI, A. E.; SADGAL, M. Smart irrigation system. Computers and Electrical Engineering, v. 104, parte A, p. 108403, 2022.

MIM, M. T. I. et al. IoT-based agriculture farm monitoring system and development of plant leaf disease detection using deep neural network. In: 2024 International Conference on Smart Computing, Embedded and Robotics Technology (ICSCERET). IEEE, 2024.

MOYO, C. Z.; PHIRI, A. Knowledge creation and economic growth: the importance of basic research. Cogent Social Sciences, v. 10, n. 1, e2309714, 2024. DOI: 10.1080/23311886.2024.2309714.

NASCIMENTO, D. M. A importância da qualidade da água para seu uso na irrigação. Boletim do Tempo Presente, v. 9, n. 1, p. 70–92, 2020.

ONU. ORAGANIZAÇÕES DAS NAÇÕES UNIDAS NO BRASIL. Objetivos de desenvolvimento sustentável. 2025. Disponível em: https://brasil.un.org/pt-br/sdgs.

PAGE, M. J. et al. The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews. Systematic Reviews, v. 10, n. 1, p. 89, 2021. DOI: 10.1186/s13643-021-01626-4.

PEREIRA, A. G. Sistema de irrigação automatizado utilizando o conceito de IoT para tomada de decisão. 2020. 77 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação) – Universidade do Extremo Sul Catarinense, 2020.

PIMENTEL, J. N. F. Impacto da escassez hídrica na agricultura irrigada e estratégia de cultivo e manejo da irrigação em condições de déficit hídrico. 2021. 58 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal do Ceará, 2021.

QAZI, S.; KHAWAJA, B. A.; FAROOQ, Q. U. IoT-equipped and AI-enabled next generation smart agriculture: a critical review, current challenges and future trends. IEEE Access, v. 10, p. 21219–21235, 2022. DOI: 10.1109/access.2022.3152544.

RODE, S. et al. Design and fabrication of IoT based agricultural automation system. In: 2023 International Conference on Nascent Technologies in Engineering (ICNTE). Navi Mumbai, India: IEEE, 2023.

SANTOS ROCHA, L. O.; GUIMARÃES, C. R. R.; OLIVEIRA, R. A. P. de. Exploração do uso eficiente de recursos hídricos na agricultura: investigação de técnicas de irrigação e tecnologias para a minimização do desperdício de água. Revista Foco, v. 17, n. 4, p. e4950, 2024. DOI: 10.54751/revistafoco.v17n4-128.

SAPKOTA, M. Implications and critiques of quantitative research: a systematic review. Journal of Learning Theory and Methodology, v. 5, n. 3, p. 153–159, 2024. DOI: 10.17309/jltm.2024.5.3.09.

SHOREY, S.; NG, E. D. Examining characteristics of descriptive phenomenological nursing studies: a scoping review. Journal of Advanced Nursing, v. 78, n. 7, p. 1968–1979, 2022. DOI: 10.1111/jan.15244.

SHUFIAN, A.; HAIDER, M. R.; HASIBUZZAMAN, M. Results of a simulation to propose an automated irrigation & monitoring system in crop production using fast charging & solar charge controller. Cleaner Engineering and Technology, v. 4, p. 100165, 2021.

SRUTHI, P. S.; RAHUL, M.; RAHUL, P. S.; SREELEKSHMI, R. Fertigation and irrigation system using pH sensor and soil moisture sensor. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), v. 10, n. 6, p. 20–23, 2021.

STERZECK, P. R. Emprego do Arduino para a automatização de um sistema de irrigação. 2021. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Técnico em Eletrotécnica) – Escola Técnica Estadual Professor Carlos de Carvalho, 2021.

TAUGER, M. B. Agriculture in world history. 2. ed. Abingdon: Routledge, 2020.

UMAPATHI, N. et al. Monitoring of crop growth parameters using Arduino and ESP8266. In: 2022 2nd International Conference on Emerging Frontiers in Electrical and Electronic Technologies (ICEFEET). Patna, India: IEEE, 2022.

VAZ, L. R. Irrigação sustentável no desenvolvimento da agricultura familiar de Ceres-GO. 2024. 108 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Irrigação do Cerrado) – Instituto Federal Goiano, Campus Ceres, 2024.

VEERACHAMY, R. et al. Autonomous application controls on smart irrigation. Computers and Electrical Engineering, v. 100, p. 107855, 2022.

VIDAL, R. A. Coevolução da agricultura e da civilização: sinopse histórica e alguns aspectos iniciáticos. Revista Ciência & Maçonaria, v. 7, n. 1, p. 13–20, jul./dez. 2020.

Downloads

Publicado

18-02-2026

Como Citar

BARBOSA, José Maycon Carvalho; SANTOS FILHO , João Fernandes; LIMA, Mayka de Souza; CARNEIRO NETO , José Aprígio. IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA DE PEQUENAS PROPRIEDADES AGRÍCOLAS COM O USO DO ARDUINO: um mapeamento sistemático. P2P E INOVAÇÃO, Rio de janeiro, v. 13, p. e-72683 , 2026. DOI: 10.21728/p2p.2026v13e-72683. Disponível em: https://revistas.ufrj.br/index.php/p2p/article/view/72683. Acesso em: 14 jul. 2026.

Edição

v. 13 (2026): Publicação Contínua

Seção

Tecnologias Digitais, Informação e Desinformação

Licença

Copyright (c) 2026 José Maycon Carvalho Barbosa, João Fernandes Santos Filho , Mayka de Souza Lima, José Aprígio Carneiro Neto

Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

A revista é publicada sob a licença Creative Commons - Atribuição - Uso Não Comercial - Partilha nos Mesmos Termos 4.0 Internacional.

O trabalho publicado é considerado colaboração e, portanto, o autor não receberá qualquer remuneração para tal, bem como nada lhe será cobrado em troca para a publicação.

Os textos são de responsabilidade de seus autores.

É permitida a reprodução total ou parcial dos textos da revista, desde que citada a fonte.