Authors

Abstract

Precision agriculture requires advanced digital solutions capable of continuously monitoring environmental conditions and pest dynamics in orchard ecosystems. This paper presents the development, integration, and experimental validation of a digital system dedicated to orchard crop monitoring. The proposed system integrates a smart pheromone trap equipped with an HD camera, a meteorological monitoring station, an autonomous photovoltaic power supply system, and a wireless communication module for real-time data transmission. The experimental model was designed to support automatic pest detection and continuous acquisition of climatic parameters associated with pest and pathogen development. The monitoring architecture combines environmental sensing, image acquisition, local data processing, and cloud-based communication. Functional testing was conducted under controlled orchard conditions over a 30-day monitoring period. The obtained results demonstrated stable autonomous operation, reliable wireless communication, and accurate environmental monitoring. The average deviations compared with a reference meteorological station were within ±0.4 °C for air temperature, ±2.5% for relative humidity, and ±0.3 m/s for wind speed. The smart trap achieved pest identification accuracy higher than 90% for target species. The photovoltaic system ensured autonomous operation for more than 72 h without direct solar radiation. The developed digital platform represents a scalable solution for integrated pest management and precision orchard monitoring applications.

Abstract in Romanian

Agricultura de precizie necesită soluții digitale avansate, capabile să monitorizeze continuu condițiile de mediu și dinamica dăunătorilor din ecosistemele pomicole. Lucrarea prezintă dezvoltarea, integrarea și validarea experimentală a unui sistem digital destinat monitorizării culturilor pomicole. Sistemul propus integrează o capcană inteligentă cu feromoni, echipată cu cameră HD, o stație meteorologică, un sistem autonom de alimentare fotovoltaică și un modul de comunicație wireless pentru transmiterea datelor în timp real. Modelul experimental a fost proiectat pentru detectarea automată a dăunătorilor și achiziția continuă a parametrilor climatici asociați dezvoltării dăunătorilor și patogenilor. Arhitectura sistemului combină senzori de mediu, achiziție de imagini, procesare locală a datelor și comunicație prin platformă cloud. Testarea funcțională a fost realizată în condiții controlate de livadă, pe o perioadă de monitorizare de 30 zile. Rezultatele obținute au demonstrat funcționare autonomă stabilă, comunicație wireless fiabilă și monitorizare meteorologică precisă. Abaterile medii față de o stație meteorologică de referință au fost de ±0,4 °C pentru temperatura aerului, ±2,5% pentru umiditatea relativă și ±0,3 m/s pentru viteza vântului. Capcana inteligentă a obținut o precizie de identificare a dăunătorilor mai mare de 90% pentru speciile țintă. Sistemul fotovoltaic a asigurat funcționarea autonomă timp de peste 72 h fără radiație solară directă. Platforma digitală dezvoltată reprezintă o soluție scalabilă pentru managementul integrat al dăunătorilor și monitorizarea de precizie a culturilor pomicole.