Überwachung von Gewächshäusern mit IOT - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

In der Landwirtschaft ist die Überwachung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit von Pflanzen ein wichtiger Faktor für ihr Überleben. Derzeit verwenden die Menschen Thermometer, die in einem Gewächshaus angebracht sind, damit die Bauern die Temperatur messen können. Dieser manuelle Ansatz erfordert jedoch, dass der Landwirt an diesem Ort physisch anwesend ist, was nicht jedes Mal möglich ist. Also habe ich dieses kompakte Gerät bei VeggiTech entwickelt, um dieses Problem zu lösen.

Dies ist ein Gewächshaus-Überwachungssystem, das Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wärmeindex messen und über WLAN an ein Online-Dashboard senden kann. Es ist ein selbstaufladendes Gerät, das mit Sonnenkollektoren betrieben wird und einen Summer hat, wenn die Umgebung den Schwellenwert überschreitet.

Lieferungen

Die Gesamtkosten dieses Projekts betragen 270 AED (73 $).

Benötigte Materialien:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. 10W Sonnenkollektoren
4. 12V Solarladeregler
5. 12V Blei-Säure-Batterie
6. DHT22-Sensor
7. 16x2 LCD i2c
8. Holzschublade
9. 5V Relais

Schritt 1: Schaltplan

Das Gerät verfügt über den oben genannten Anschluss, damit das vollständige Programm funktioniert. Unten ist die Verbindung im Detail:-

• Solarpanel-Terminals zum Laderegler
• Batterieklemmen zum Laden des Controllers
• Ladereglerausgang an Abwärtswandler und Summer
• Buck-Konverter (5V-Ausgang) zu Arduino, Relais, LCD, DHT22 & Nodemcu
• LCD-SDA, SCL auf A4 & A5
• Arduino Rx, Tx zu Nodemcu Tx, Rx
• Relais zwischen Ladereglerausgang und Summer

Schritt 2: Erstellen Sie ein Konto bei Pubnub mit dem App-Schlüssel

Erstellen Sie Ihr Konto bei Pubnub, damit die Daten erfolgreich übertragen werden. Erstellen Sie eine neue App in der oberen rechten Ecke und kopieren Sie die Pub-/Subkey-Informationen. Dieser Schlüssel wird in den Arduino-Code übertragen, den Sie auf nodemcu hochladen.

Schritt 3: Code bei Nodemcu & Arduino hochladen

Laden Sie den folgenden Code herunter. Setzen Sie pub/subkey von Ihrem PubNub-Konto in den Gewächshaus_iot-Code direkt über der Einrichtungsfunktion. 'greenhouse_iot'-Code wird auf Nodemcu hochgeladen und 'arduino_slave'-Code wird auf arduino hochgeladen.

Schritt 4: Freeboard Dashboard erstellen

Erstelle dein freeboard.io und hier werden deine Daten in ansprechender visueller Form angezeigt. Zuerst werden die Daten von nodemcu auf den Pubnub-Server hochgeladen, Pubnub kann problemlos in Freeboard integriert werden, weshalb wir beide Dienste zusammen nutzen. Befolgen Sie diese Schritte, um das Online-Dashboard einzurichten:

1. Wählen Sie Datenquellen in der oberen rechten Ecke als Pubnub
2. Erstellen Sie jeweils neue Panels für Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wärmeindex
3. Wählen Sie eine beliebige Art von Panel-Display, das Sie benötigen. Ein beliebtes Messgerät für diese Anwendung ist das Messgerät
4. Wählen Sie im Bereich die Datenquelle als JSON aus. Es führt Sie zum Texteditor, in dem Sie [Dashboard-Name] [Variablenname von Arduino IDE] eingeben können. Wenn Sie die Temperatur lesen möchten, geben Sie 'Temperature' ein, da dies der Name des JSON-Formats ist, als es von Nodemcu auf den Server hochgeladen wurde. Gleiches für alle Platten.

Schritt 5: Fazit

Es war insgesamt ein nützliches Projekt, aber hier sind ein paar Einschränkungen, mit denen ich konfrontiert war:

1. Mangelnder Staubschutz: - Ich hätte eine IP67-Gehäusebox für Elektronikschutz und bessere Zuverlässigkeit hinzufügen sollen.
2. Gefahren von Lithium-Batterien:- Anstatt eine Lithium-Batterie zu verwenden, ist eine Blei-Säure-Batterie sicherer, da Lipo-Batterien bei hohen Temperaturen Feuer fangen können. So habe ich dieses Projekt tatsächlich verbrannt, also habe ich das auf harte Weise gelernt.
3. Leistung abhängig vom Sonnenlicht: Sonnenlicht ist die Hauptenergiequelle. Ohne sie stoppt das System, sodass eine alternative Quelle benötigt wird. Nicht zu vergessen, dass Solaranlagen die Kosten erhöhen.
4. die Betriebskosten des Freeboard-Dienstes: - 12 $ pro Monat müssen für den freeboard.io-Dienst ausgegeben werden. Um die Kosten zu senken, ist eine bessere Alternative erforderlich.

Jetzt ist mein nächster Schritt, drahtlose LoRa-Sensoren im Gewächshaus hinzuzufügen, die Messwerte über das WiFi-Gateway zu sammeln und sie mit Node-Red auf ein maßgeschneidertes Dashboard hochzuladen. Dieses System hat eine lange Batterielebensdauer (8-10 Jahre) und eine höhere Zuverlässigkeit, sodass alle oben genannten Einschränkungen beseitigt sind.