skip to Main Content

КЕЙС “УМНАЯ УСАДЬБА”

Internet of Things для фермеров и дачников

Простой пример того, как благодаря IoT можно решить не только промышленные задачи, но и упростить жизнь в быту уже сейчас.

Самый популярный в быту, среди всех вариантов IoT — умный дом, о нем много пишут, и много кто делает. Но, умный дом — это лишь первые шаги в эру “Интернета вещей”, и мы хотим рассказать вам о не менее интересном кейсе “умной усадьбе”.

Представьте себе, вся усадьба, любых размеров, у вас в телефоне — фантастика? Нет, реальные возможности интернета вещей.

controls4

Клиент  обычный человек, который имеет большой участок, много разных насаждений, и желание полностью автоматизировать полив всего участка.

Проблема клиента — территория, на которой расположена усадьба, имеет сложный, бугристый рельеф. При поливе вся вода стекает в канавы, а участки на возвышенности остаются сухими и обветриваются. В разных местах участка растут растения, требующие разных условий влажности почвы, и вся эта структура требует много усилий для полива.

Задача проекта — создать автоматизированную систему полива, не требующую никакого участия человека. Позволить хозяину удаленно мониторить состояние его усадьбы.

Решение — интернет вещей “умная усадьба” — решением проблемы клиента было создать умную усадьбу: разместить по усадьбе датчики влажности, соединить их между собой через интернет, запрограммировать их на создание периодических замеров влажности, и отправки их на облако. Также нужно организовать обработку данных, подключить к центру обработки данных существующую систему полива, и проработать визуализацию для клиента.

11

Помещаем компьютер в светильник

В садовые светильники PL257 Feron, работающие на солнечных батареях, помещаем модуль с контроллером mega2560. Это микроконтроллер, со встроенным Wi-Fi адаптером, которую можно запрограммировать на сбор и отправку информации.

pic-1-3-mob
22

Дорабатываем светильник датчиками

Превращаем светильник в “удаленную точку сбора информации” — добавляем три датчика влажности земли, датчики освещения и температуры.

*В каждый светильник помещается по три датчика влажности, и показатель берется средний (каждому датчику присваивается коэффициент 0,33). В случае если из трех, замеры сделают только два, а третий покажет 0 — коэффициент на два исправных будет по 0,5, а владельцу придет уведомление о неисправности одного из датчиков. Это позволит точке сбора полноценно функционировать, пока неисправный датчик не заменят.

pic-2-mob
33

Программируем “интернет светильник”

Светильнику задается алгоритм (схема ниже).
Светильник беспрерывно заряжается от солнечной батареи, благодаря такому экономному использованию, он полностью автономный, и не требует дополнительных батареек.

time

включение каждые 10 минут

arrow2
set

замер показателей

arrow2
wi-fi

отправка показателей в пункт обработки информации (через Wi-Fi)

off

выключение

arrow2
pause

ожидание следующего включения через 10 минут

44

Проработка норм, сценариев, и условий

На этом этапе организуется работа центра обработки информации, на базе СУБД firebird 2.1, или же можно на Orange Pi2, с использованием perl, и mySQL.

Основной сценарий: сбор информации о влажности земли с датчиков на удаленных точках сбора, обработка этой информации и присвоение процента влажности от 0 до 100%. А дальше, в зависимости от результата, включается условие “если”:

16

если уровень влажности меньше нормы — включается система полива

84

если норма — сеанс завершается до следующего планового замера

84e

если полив был включен, а при следующем измерении уровень влажности не увеличился — возникает событие ошибки, отправляется уведомление

Internet of Things для фермеров и дачников, кейс

если результат 0 — то полив не включается, а отправляется владельцу уведомление о ошибке

При начале полива влажность земли подымается до 100%, и чтоб не происходило сразу-же выключение полива — в программе задействована интегральная цепочка. Программа высчитывает сколько времени нужно поливать, чтобы в итоге уровень влажности соответствовал норме.

*Благодаря тому, что удаленных точек сбора можно разместить сколько угодно, и на любом расстоянии — появляется возможность создать эскиз местности, и на разные зоны задать разные нормы влажности.

55

Подключаем систему полива

К центру обработки подключаются запорные вентили системы полива, с помощью которых программа может включать/выключать полив.

Полностью схему работы умной усадьбы выглядит так:

irregation4
irregation-mob2
66

Разработка визуализации для клиента

Здесь уже за дело берутся дизайнеры, в первой версии визуализация умной усадьбы сделана на Delphi, для ПК Windows. Мы в Evergreen разрабатываем визуализацию в Web, и она доступна с любого гаджета или даже через мессенджер (Viber, Telegram, Facebook, Skype). Это даст возможность клиенту мониторить состояние его усадьбы в любое время.

Можно прорисовать схему усадьбы с разной степенью детализации, задав каждой зоне свою норму влажности. По клику на каждую зону отображается окошко с средними показателями датчиков на этом участке.

controls4
controls-mob

Результаты

Таким образом была обеспечена автономная работа системы полива, учитывающая погодные условия, разные потребности растений, с удаленным управлением. Internet of things позволяет, находясь в любом уголке планеты, и имея доступ в интернет, контролировать свои владения.

Самое приятное — легкая масштабируемость решений. Это могут быть решения для бизнеса, или для личного использования, для маленького участка, или для целых полей.

Описание подготовила Елизавета Куделя, журналист Evergreen
Кейс автоматизации Вячеслав Цыба

18.05.2018
Рейтинг: 5 / 5 (6)
Цей сайт є українською мовою. Ви можете переключити мову у меню, або зробити це зараз.