Monitoring rastlinjakov z IOT: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Kar zadeva kmetijstvo, je spremljanje temperature in vlažnosti rastlin pomemben dejavnik za njihovo preživetje. Trenutno ljudje uporabljajo termometre, pritrjene v rastlinjaku, da lahko kmetje merijo temperaturo. Ta ročni pristop pa zahteva, da je kmet fizično prisoten na tem mestu, kar ni vedno mogoče. Zato sem pri VeggiTechu razvil to kompaktno napravo za rešitev tega problema.

To je sistem za spremljanje toplogrednih plinov, ki lahko zazna temperaturo, vlažnost, indeks toplote in ga pošlje na spletno nadzorno ploščo prek wifi. Gre za samopolnilno napravo, ki deluje na sončnih celicah in ima zvočni signal, ko okolje preseže prag.

Zaloge

Skupni stroški tega projekta znašajo 270 AED (73 $)

Potrebni materiali:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. 10W sončne celice
4. 12V solarni krmilnik polnjenja
5. 12V svinčena kislinska baterija
6. Senzor DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. Predal za les
9. 5V rele

1. korak: Shema vezja

Naprava ima zgornjo povezavo za delovanje celotnega programa. Spodaj je podrobno prikazana povezava:-

• Terminali solarnih panelov za krmilnik polnjenja
• Sponke akumulatorja za krmilnik polnjenja
• Izhod krmilnika polnjenja v pretvornik in zvočni signal
• Pretvornik Buck (5V izhod) v arduino, rele, lcd, dht22 in nodemcu
• LCD SDA, SCL do A4 in A5
• Arduino Rx, Tx do nodemcu Tx, Rx
• Rele med izhodom krmilnika polnjenja na brenčalo

2. korak: Ustvarite račun pri Pubnub s ključem aplikacije

Ustvarite svoj račun pri Pubnubu, da bodo podatki uspešno preneseni. V zgornjem desnem kotu ustvarite novo aplikacijo in kopirajte podatke o pub/podključu. Ta ključ bo prenesen v kodo Arduino, ki jo boste naložili na nodemcu.

Korak: Naložite kodo na Nodemcu & Arduino

Prenesite spodnjo kodo. Postavite pub/podključ iz svojega računa PubNub v kodo greenhouse_iot tik nad nastavitveno funkcijo. Koda 'greenhouse_iot' bo naložena na nodemcu, koda 'arduino_slave' pa na arduino.

4. korak: Ustvarite nadzorno ploščo proste plošče

Ustvarite svoj freeboard.io in tukaj bodo vaši podatki prikazani v privlačni vizualni obliki. Prvič, podatki bodo naloženi iz nodemcuja na strežnik pubnub, pubnub pa je mogoče enostavno integrirati v prosti del, kar je razlog, da obe storitvi uporabljamo skupaj. Za nastavitev spletne nadzorne plošče sledite tem korakom:-

1. Izberite vir podatkov v zgornjem desnem kotu kot Pubnub
2. Ustvarite vsako novo ploščo za indeks temperature, vlažnosti in toplote
3. Izberite katero koli vrsto zaslona, ki jo potrebujete. Priljubljen je merilni meter za to aplikacijo
4. V podoknu izberite vir podatkov kot JSON. Pripeljal vas bo do urejevalnika besedil, kjer lahko vnesete [ime nadzorne plošče] [ime spremenljivke iz arduino IDE]. Če želite prebrati temperaturo, vnesite 'Temperature', saj je to ime formata JSON, ko je bilo naloženo iz nodemcu na strežnik. Enako za vse plošče.

5. korak: Zaključek

Na splošno je bil to koristen projekt, vendar sem se soočil z nekaj omejitvami:-

1. Pomanjkanje zaščite pred prahom:- Za zaščito elektronike in boljšo zanesljivost bi moral dodati ohišje IP67.
2. Nevarnosti litijeve baterije:-Namesto uporabe litijeve baterije je svinčevo-kislinska baterija varnejša, saj se lahko pri visokotemperaturni lipo bateriji vname. Tako sem pravzaprav zažgal ta projekt, zato sem se tega naučil na težek način.
3. moč, odvisna od sončne svetlobe:- Sončna svetloba je glavni vir energije. Brez tega se bo sistem ustavil, zato je potreben nadomestni vir. Ne smemo pozabiti, da sončni sistemi povečujejo stroške.
4. operativni stroški storitve Freeboard:- 12 $ na mesec je treba porabiti za storitev freeboard.io. Za zmanjšanje stroškov je potrebna boljša alternativa.

Zdaj je moj naslednji korak dodajanje brezžičnih LoRa senzorjev v rastlinjak, zbiranje odčitkov prek prehoda WiFi in nalaganje na armaturno ploščo po meri z uporabo Node-Red. Ta sistem ima dolgo življenjsko dobo baterije (8-10 let) in večjo zanesljivost, zato so odpravljene vse zgornje omejitve.