Revisión sistemática de literatura sobre soluciones computacionales aplicadas a la agricultura: diagnóstico visual de enfermedades, clasificación poscosecha y monitoreo inteligente mediante IoT
Revista Científica CEDIA. Revista de investigación en tecnologías de información y comunicación aplicadas.  ilustración de una flor en una maceta electrónica.
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Palabras clave

aprendizaje profundo aplicado
clasificación poscosecha de granos
monitoreo agrícola IoT

Resumen

La agricultura enfrenta desafíos crecientes en el diagnóstico de enfermedades, la evaluación de la calidad poscosecha y la gestión de fincas. Las soluciones computacionales basadas en inteligencia artificial, visión por computador e IoT apoyan la toma de decisiones. Este artículo presenta una revisión sistemática de literatura (RSL) que analiza y sintetiza la evidencia reciente sobre enfoques computacionales aplicados a (1) detección automática de enfermedades en hojas y frutos agrícolas, (2) clasificación superficial y evaluación de calidad poscosecha de granos y (3) monitoreo y gestión de fincas mediante plataformas web e IoT. La RSL siguió los lineamientos de Kitchenham y el protocolo PRISMA, aplicando criterios explícitos de búsqueda, selección, evaluación de calidad y síntesis. De 263 registros iniciales, se incluyeron 16 estudios primarios: 6 sobre diagnóstico visual de enfermedades (Eje A), 3 sobre clasificación poscosecha de granos (Eje B) y 7 sobre monitoreo agrícola mediante IoT y plataformas web (Eje C). Los resultados muestran que el aprendizaje profundo (redes neuronales convolucionales, mecanismos de atención y modelos preentrenados) domina el diagnóstico visual y la clasificación poscosecha. Se evidencia un énfasis en infraestructuras IoT para monitoreo, aunque con atención limitada a la usabilidad y a la aplicación sistemática de estándares como ISO 9241. A diferencia de revisiones previas, esta RSL estructura la evidencia por problemas concretos, integrando diagnóstico visual, clasificación y monitoreo en un análisis unificado. Finalmente, se identifican brechas en generalización de modelos, estandarización de los conjuntos de datos y validación en campo, orientando futuras investigaciones en computación aplicada a la agricultura.

https://doi.org/10.61854/rccedia.v1n1.007
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Citas

Abinaya, S., Kumar, K. U., & Alphonse, A. S. (2023). Cascading autoencoder with attention residual u-net for multi-class plant leaf disease segmentation and classification. IEEE Access, 11, 98153-98170. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3312718

Aliparo, J., Santos, C. D., Sese, C. M., Trinidad, J. ver, Beano, M. G., Capuno, M. E. A., Medina, O., Sigue, A., & Soriano, A. (2022). IoT-based assessment and monitoring of NPK content and fertility condition of soil. En TENCON 2022 - 2022 IEEE Region 10 Conference (TENCON) (pp. 1-6). https://doi.org/10.1109/TENCON55691.2022.9978040

Archambault, P. (2024). Co-simulation and crop representation for digital twins of controlled environment agriculture systems. En Proceedings of the ACM/IEEE 27th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (pp. 196-199). https://doi.org/10.1145/3652620.3676879

Bhadra, T., Mujakkir-Ul-Islam, & Alam, N. (2025). IoT-based real-time data monitoring of a green house farm with offline monitoring capability. En 2025 4th International Conference on Robotics, Electrical and Signal Processing Techniques (ICREST) (pp. 111-116). https://doi.org/10.1109/ICREST63960.2025.10914444

Borromeo, K. O., Bonotan, M. R., Llagas, A. P., Juan, J. M. O., Sanchez, P. D. C., & Berro, N. K. A. (2025). Classification of cacao pods ripeness using convolutional neural networks. Procedia Computer Science, 257, 1197-1204. https://doi.org/10.1016/j.procs.2025.03.160

Brereton, P., Kitchenham, B. A., Budgen, D., Turner, M., & Khalil, M. (2007). Lessons from applying the systematic literature review process within the software engineering domain. Journal of Systems and Software, 80(4), 571-583. https://doi.org/10.1016/j.jss.2006.07.009

Faisal, M., Leu, J.-S., & Darmawan, J. T. (2023). Model Selection of Hybrid Feature Fusion for Coffee Leaf Disease Classification. IEEE Access, 11, 62281-62291. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3286935

GAIDeT. (2025). Generative Artificial Intelligence Disclosure Taxonomy (GAIDeT). https://panbibliotekar.github.io/gaidet-declaration/

Garg, D., & Gill, K. S. (2024). Revolutionizing rice quality control: MobileNetV2 for grain classification. En 2024 2nd International Conference on Advances in Computation, Communication and Information Technology (ICAICCIT) (pp. 809-812). https://doi.org/10.1109/ICAICCIT64383.2024.10912366

Hewage, P., Anderson, M., & Fang, H. (2017). An agile farm management information system framework for precision agriculture. En Proceedings of the 9th International Conference on Information Management and Engineering (pp. 75-80). https://doi.org/10.1145/3149572.3149583

Kant, V. (2024). Efficient rice grain classification using MobileNetV2: A deep learning approach. En 2024 4th International Conference on Technological Advancements in Computational Sciences (ICTACS) (pp. 989-993). https://doi.org/10.1109/ICTACS62700.2024.10840597

Kitchenham, B., Pretorius, R., Budgen, D., Pearl Brereton, O., Turner, M., Niazi, M., & Linkman, S. (2010). Systematic literature reviews in software engineering – A tertiary study. Information and Software Technology, 52(8), 792-805. https://doi.org/10.1016/j.infsof.2010.03.006

Konakalla, S., Kunchala, L. V., & Yellampalli, S. S. (2021). Smart Agriculture using IoT & Filtering Technology. En 2021 12th International Conference on Computing Communication and Networking Technologies (ICCCNT) (pp. 1-5). https://doi.org/10.1109/ICCCNT51525.2021.9579730

Landis, J. R., & Koch, G. G. (1977). The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33(1), 159–174. https://doi.org/10.2307/2529310

Muthusamy, S., & Ramu, S. P. (2025). A dynamic attention-guided deep learning framework (d-pan) with reduced complexity for fine grained severity-aware classification of micronutrient deficiency and disease detection in banana and coffee leaves. IEEE Access, 13, 153474-153497. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2025.3599359

Noon, S. K., Amjad, M., Qureshi, M. A., & Mannan, A. (2022). Handling Severity Levels of Multiple Co-Occurring Cotton Plant Diseases Using Improved YOLOX Model. IEEE Access, 10, 134811-134825. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3232751

Nugroho, L. E., Pratama, A. G. H., Mustika, I. W., & Ferdiana, R. (2017). Development of monitoring system for smart farming using Progressive Web App. En 2017 9th International Conference on Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE) (pp. 1-5). https://doi.org/10.1109/ICITEED.2017.8250513

Ouamane, A., Chouchane, A., Himeur, Y., Miniaoui, S., Atalla, S., Mansoor, W., & Al-Ahmad, H. (2025). Optimized vision transformers for superior plant disease detection. IEEE Access, 13, 48552-48570. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2025.3547416

Pasaribu, F. B., Dewi, L. J. E., Aryanto, K. Y. E., & Varnakovida, P. (2025). Effect of synthetic data augmentation on plant classification accuracy using MobileNetV2, EfficientNet-B0, and ResNet-18. En 2025 IEEE 5th International Conference on Software Engineering and Artificial Intelligence (SEAI) (pp. 1-6). https://doi.org/10.1109/SEAI65851.2025.11108883

Prakasa, E., Prajitno, D. R., Nur, A., Sulistyo, K. A., & Rachmawati, E. (2021). Quality categorisation of corn (Zea mays) seed using feature-based classifier and deep learning on digital images. En 2021 International Conference on Innovation and Intelligence for Informatics, Computing, and Technologies (3ICT) (pp. 498-505). https://doi.org/10.1109/3ICT53449.2021.9581464

Rahman, Z. U., Asaari, M. S. M., Ibrahim, H., Abidin, I. S. Z., & Ishak, M. K. (2024). Generative Adversarial Networks (GANs) for image augmentation in farming: A review. IEEE Access, 12, 179912-179943. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3505989

Rao, A., Shao, H., & Yang, X. (2019). The design and implementation of smart agricultural management platform based on UAV and wireless sensor network. En 2019 IEEE 2nd International Conference on Electronics Technology (ICET) (pp. 248-252). https://doi.org/10.1109/ELTECH.2019.8839480

Yadav, S., T S, D., & Kokil, P. (2026). An IoT-enabled smart sensor system for real-time monitoring of soil and air conditions with integrated web-based farming guidance. IEEE Sensors Journal, 26(1), 1267-1275. https://doi.org/10.1109/JSEN.2025.3619663

Yeong, D. J., Panduru, K., & Walsh, J. (2024). Smart agriculture: Software platform for telematics monitoring in farm machinery. En 2024 35th Irish Signals and Systems Conference (ISSC) (pp. 1-6). https://doi.org/10.1109/ISSC61953.2024.10602840

Yue, X., Qi, K., Na, X., Liu, Y., Yang, F., & Wang, W. (2025). Deep learning for recognition and detection of plant diseases and pests. Neural Computing and Applications, 37(17), 11265-11310. https://doi.org/10.1007/s00521-025-11125-5

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