Internet of Things для фермерів і дачників, кейс
skip to Main Content

КЕЙС “РОЗУМНА САДИБА”

Internet of Things для фермерів і дачників

Простий приклад того, як завдяки IoT можна не лише вирішити промислові завдання, але й спростити побут уже зараз.

Найпопулярніший у побуті серед всіх варіантів IoT – розумний будинок. Про нього багато пишуть, і багато хто їх створює. Але розумний будинок – це лише перші кроки в еру “Інтернету речей”. Ми ж хочемо розповісти про не менш цікавий кейс “розумної садиби”.

Уявіть лише: вся садиба, будь-яких розмірів, у вашому телефоні. Фантастика? Ні, реальні можливості інтернету речей.

controls4

Клієнт – звичайна людина, котра має велику ділянку, багато різних насаджень і бажання повністю автоматизувати полив усієї ділянки.

Проблема клієнта – територія, на якій розташована садиба, має складний, горбистий рельєф. При поливі вся вода стікає в канави, а ділянки на височині залишаються сухими й обвітрюються. У різних місцях ділянки ростуть рослини, що вимагають різних умов вологості ґрунту, і вся ця структура вимагає багато зусиль для поливу.

Завдання проекту – створити автоматизовану систему поливу, яка не потребує участі людини. Дозволити господареві віддалено моніторити стан його садиби.

Рішення – інтернет речей “розумна садиба”. Для вирішення проблеми клієнта необхідно створити розумну садибу: розмістити на її території датчики вологості, з’єднати їх між собою через інтернет, запрограмувати на створення періодичних вимірів вологості та їх відправки на хмару. Також потрібно організувати обробку даних, підключити до центру обробки даних існуючу систему поливу та пропрацювати візуалізацію для клієнта.

11

Поміщаємо комп'ютер у світильник

В садові світильники PL257 Feron, що працюють на сонячних батареях, поміщаємо модуль із контролером mega2560. Це мікроконтролер із вбудованим Wi-Fi адаптером, який можна запрограмувати на збір і відправку інформації.

pic-1-3-mob
22

Допрацьовуємо світильник датчиками

Перетворюємо світильник на “віддалену точку збору інформації” – додаємо три датчика вологості ґрунту, датчики освітлення і температури.

* У кожен світильник поміщається по три датчика вологості, а для аналізу береться середній показник (кожному датчику присвоюється коефіцієнт 0,33). У разі, якщо з трьох датчиків заміри зроблять тільки два, а третій покаже 0 – коефіцієнт на два справних буде по 0,5, а власнику прийде повідомлення про несправність одного з датчиків. Це дозволить точці збору повноцінно функціонувати, поки несправний датчик не замінять.

pic-2-mob
33

Програмуємо "інтернет-світильник"

Світильнику задається алгоритм (схема нижче).

Світильник безперервно заряджається від сонячної батареї. Завдяки такому економному використанню, він повністю автономний і не потребує додаткових батарейок.

time

ввімкнення кожні 10 хвилин

arrow2
set

заміри показників

arrow2
wi-fi

відправка показників у пункт обробки інформації (через Wi-Fi)

off

вимкнення

arrow2
pause

очікування наступного ввімкнення через 10 хвилин

44

Пропрацювання норм, сценаріїв і умов

На цьому етапі організовується робота центру обробки інформації на базі СУБД firebird 2.1, або ж можна на Orange Pi2 з використанням perl і mySQL.

Основний сценарій: збір інформації про вологість землі з датчиків на віддалених точках збору, обробка цієї інформації і привласнення відсотка вологості від 0 до 100%. А далі, в залежності від результату, включається умова “якщо”:

16

якщо рівень вологості менше норми – вмикається система поливу

84

якщо норма – сеанс завершується до наступного планового виміру

84e

якщо полив було ввімкнено, а при наступному вимірі рівень вологості не підвищився – виникає подія помилки, надсилається повідомлення

Internet of Things для фермерів і дачників, кейс

якщо результат 0 – полив не вмикається. Натомість власнику відправляється повідомлення про помилку

При поливі вологість землі піднімається до 100%, і щоб одразу ж не відбувалося вимкнення поливу, в програмі задіяний інтегральний ланцюжок. Програма вираховує скільки часу потрібно на полив, щоб у результаті рівень вологості відповідав нормі.

* Завдяки тому, що віддалених точок збору можна розмістити скільки завгодно і на будь-якій відстані – з’являється можливість створити ескіз місцевості та задати різні норми вологості на різні зони.

55

Підключаємо систему поливу

До центру обробки підключаються запірні вентилі системи поливу, за допомогою яких програма може вмикати/вимикати полив.

Повністю схема роботи розумної садиби виглядає так:

Ресурс 38
irregation-mob2
66

Розробка візуалізації для клієнта

Тут уже за справу беруться дизайнери. В першій версії візуалізація розумної садиби зроблена на Delphi, для ПК Windows. Ми в Evergreen розробляємо візуалізацію в Web, і вона доступна з будь-якого гаджета або навіть через месенджер (Viber, Telegram, Facebook, Skype). Це дасть клієнту можливість моніторити стан його садиби в будь-який час.

Можна промальовувати схему садиби з різним ступенем деталізації, задавши кожній зоні власну норму вологості. При кліку на кожну зону відображається віконце з середніми показниками датчиків на цій ділянці.

controls4
controls-mob

Результати

Таким чином була забезпечена автономна робота системи поливу, що враховує погодні умови, різні потреби рослин і має віддалене керування. Internet of things дозволяє контролювати свої володіння, перебуваючи в будь-якому куточку планети і просто маючи доступ до інтернету, .

Найприємніше – легка масштабованість рішень. Це можуть бути рішення для бізнесу, або для особистого використання, для маленької ділянки, або для цілих полів.

Опис підготувала Єлизавета Куделя, журналіст Evergreen

Кейс автоматизації В’ячеслав Циба

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