Monitoraggio della serra con IOT: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Quando si tratta di agricoltura, il monitoraggio della temperatura e dell'umidità delle piante è un fattore importante per la loro sopravvivenza. Attualmente, le persone usano termometri attaccati in una serra in modo che gli agricoltori possano misurare la temperatura. Tuttavia, questo approccio manuale richiede che l'agricoltore sia fisicamente presente in quella posizione, il che non è sempre possibile. Così ho sviluppato questo dispositivo compatto presso VeggiTech per risolvere questo problema.

Questo è un sistema di monitoraggio della serra in grado di rilevare temperatura, umidità, indice di calore e inviarlo su una dashboard online tramite wifi. È un dispositivo di auto-ricarica che funziona su pannelli solari e ha un cicalino quando l'ambiente supera la soglia.

Forniture

Il costo totale di questo progetto è di 270 AED (73$)

Materiali richiesti:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. Pannelli solari da 10W
4. Regolatore di carica solare 12V
5. Batteria al piombo da 12 V
6. Sensore DHT22
7. LCD 16x2 i2c
8. Cassetto in legno
9. Relè 5V

Passaggio 1: Schema del circuito

Il dispositivo ha la connessione di cui sopra per far funzionare l'intero programma. Di seguito è riportato il collegamento in dettaglio: -

• Terminali dei pannelli solari per caricare il controller
• Terminali della batteria per caricare il controller
• Uscita del controller di carica su convertitore buck e cicalino
• Convertitore buck (uscita 5V) su arduino, relè, lcd, dht22 e nodemcu
• LCD SDA, da SCL ad A4 e A5
• Arduino Rx, Tx a nodemcu Tx, Rx
• Relè tra l'uscita del regolatore di carica e il cicalino

Passaggio 2: crea un account su Pubnub con App Key

Crea il tuo account su Pubnub in modo che i dati vengano trasferiti correttamente. Crea una nuova app nell'angolo in alto a destra e copia le informazioni sulla pub/sottochiave. Questa chiave verrà trasferita al codice Arduino che caricherai su nodemcu.

Passaggio 3: caricare il codice su Nodemcu e Arduino

Scarica il codice sottostante. Metti pub/subkey dal tuo account PubNub al codice serra_iot appena sopra la funzione di configurazione. Il codice 'greenhouse_iot' verrà caricato su nodemcu e il codice 'arduino_slave' verrà caricato su arduino.

Passaggio 4: crea la dashboard di Freeboard

Crea il tuo freeboard.io ed è qui che i tuoi dati verranno visualizzati in una forma visiva attraente. Innanzitutto, i dati verranno caricati da nodemcu al server pubnub, pubnub può essere facilmente integrato in freeboard, motivo per cui stiamo utilizzando entrambi questi servizi insieme. Segui questi passaggi per configurare la dashboard online:-

1. Scegli le origini dati nell'angolo in alto a destra come Pubnub
2. Crea nuovi pannelli ciascuno per temperatura, umidità e indice di calore
3. Scegli qualsiasi tipo di display del pannello di cui hai bisogno. Uno popolare è il misuratore di misura per questa applicazione
4. All'interno del pannello, scegli l'origine dati come JSON. Ti condurrà all'editor di testo in cui puoi digitare [nome dashboard] [nome variabile da arduino IDE]. Se si desidera ottenere la lettura della temperatura, digitare "Temperatura" poiché questo è il nome in formato JSON quando è stato caricato da nodemcu sul server. Lo stesso per tutti i pannelli.

Passaggio 5: conclusione

È stato un progetto utile nel complesso, ma qui ci sono alcune limitazioni che ho dovuto affrontare: -

1. Mancanza di protezione dalla polvere: - Avrei dovuto aggiungere una custodia IP67 per la protezione dell'elettronica e una migliore affidabilità.
2. Pericoli della batteria al litio:- Invece di utilizzare una batteria al litio, la batteria al piombo è più sicura poiché durante le alte temperature la batteria lipo può prendere fuoco. È così che ho bruciato questo progetto in realtà, quindi l'ho imparato nel modo più duro.
3. potere dipendente dalla luce solare:- La luce solare è la principale fonte di energia. Senza di essa, il sistema si fermerà, quindi è necessaria una fonte alternativa. Per non dimenticare che i sistemi solari aumentano il costo.
4. il costo operativo del servizio Freeboard:- 12$ al mese devono essere spesi per il servizio freeboard.io. È necessaria un'alternativa migliore per ridurre i costi.

Ora il mio prossimo passo è aggiungere sensori LoRa wireless nella serra, raccogliere le letture tramite il gateway WiFi e caricarle su una dashboard progettata su misura utilizzando Node-Red. Questo sistema ha una lunga durata della batteria (8-10 anni) e una maggiore affidabilità, quindi tutte le limitazioni di cui sopra vengono eliminate.