Internet of Things (IoT)-based indoor plant care system

Abstract

The list of Sustainable Development Goals created by the United Nations include good health and well-being as one of its primary objectives. Pollution is a concern worldwide, and pollution levels inside buildings (homes or workplaces) can be higher than outdoors. To alleviate this problem and improve air quality, ornamental plants can be used. This paper presents the application of Internet of Things (IoT) technologies to develop a system called P4L, an acronym for “Plants for Life”. The objective of P4L is the automated care of potted plants to improve air quality and make the indoor environments of a building healthier. This IoT-based system (IoTS) has been developed through low-cost Arduino-compatible components. In addition, the Test-Driven Development Methodology for IoT-based Systems (TDDM4IoTS) has been used to guide P4L development. In fact, this article shows the result of the application of this methodology (phase by phase), with the help of the Test-Driven Development Tool for IoT-based Systems (TDDT4IoTS), which supports the aforementioned methodology, to develop P4L. To validate the methodology, we conducted a survey among developers that have used it, the results of which show that it is efficient and covers all aspects of IoTS development.

La lista de Objetivos de Desarrollo Sostenible creada por las Naciones Unidas incluye la buena salud y el bienestar como uno de sus objetivos principales. La contaminación es una preocupación a nivel mundial, y los niveles de contaminación dentro de los edificios (hogares o lugares de trabajo) pueden ser mayores que en el exterior. Para aliviar este problema y mejorar la calidad del aire, se pueden utilizar plantas ornamentales. Este artículo presenta la aplicación de tecnologías del Internet de las Cosas (IoT – Internet of Things) para desarrollar un sistema denominado P4L, un acrónimo de “Plants for Life” (“Plantas para la Vida”). El objetivo de P4L es el cuidado automatizado de plantas en maceta para mejorar la calidad del aire y hacer que los ambientes interiores de un edificio sean más saludables. Este sistema basado en IoT ha sido desarrollado con componentes económicos compatibles con Arduino. Además, se ha utilizado la metodología TDDM4IoTS (Test-Driven Development Methodology for IoT-based Systems – Metodología de Desarrollo Guiada por Pruebas para Sistemas basados en IoT) para guiar el desarrollo de P4L. De hecho, este artículo muestra el resultado de la aplicación de esta metodología (fase por fase), con la ayuda de la herramienta TDDT4IoTS (Test-Driven Development Tool for IoT-based Systems - Herramienta de Desarrollo Guiada por Pruebas para Sistemas basados en IoT), que respalda la metodología mencionada, para desarrollar P4L. Para validar la metodología, realizamos una encuesta entre desarrolladores que la han utilizado, cuyos resultados muestran que es eficiente y cubre todos los aspectos del desarrollo de sistemas IoT.