پروژه گلخانه‌ای هوشمند با میکروپایتون

پروژه گلخانه‌ای هوشمند با میکروپایتون

پروژه گلخانه‌ای هوشمند، با میکرو پایتون، یک سیستم خودکار برای رشد و نظارت بر گیاهان است. پروژه میکرو پایتون همچنین حاوی یک میکرو کنترل شامل ای اس پی32 است که هدف آن ایجاد محیطی مناسب برای رشد گیاهان بدون نیاز به نظارت دائمی انسان است.

ای اس پی32: برای  پروژه گلخانه هوشمند، ای اس پی32 دما، رطوبت خاک و نور را اندازه‌گیری می‌کند و  در صورت نیاز به‌طور خودکار پمپ آب، فن یا چراغ روشن و خاموش می‌کند؛ این میکروکنترلر قدرتمند و ارزان مغز سیستم الکترونیکی است، یک برد بسیار کوچک که اطلاعات سنسور ها را دریافت و آنها را پردازش می‌کند.

چگونگی کارکرد پروژه:

در این گلخانه،سنسور های مختلفی مانند سنسور رطوبت هوا و دما نیز دست دارند که به طور مداوم اطلاعات محیط را ثبت و اندازه گیری می‌کنند، سپس اس اس پی32 اطلاعات را پردازش و تا حد امکان تجهیزات را فعال یا غیرفعل می‌کند. یکی دیگر از ویژگی این پروژه فناوری ایرترنت اشیا آی او تی است که به کمک اتصال به یک تلفن همراه یا داشبورد وب ارسال ‌می‌شود و از هر مکانی وضعیت گلخانه را مشاهده و کنترل می‌کند، مزایای این سیستم شامل کاهش مصرف آب، صرفه‌جویی در زمان افزایش دقت نگهداری گیاهان و بهبود کیفیت و میزان محصول است. امروزه بسیاری از سامانه‌های کشاورزی هوشمند از همین ایده استفاده می‌کنند؛ یعنی داده‌های سنسورها را جمع‌آوری کرده و بر اساس آن به طور خودکار تجهیزات آبیاری، تهویه و روشنایی را کنترل می‌کند. در مجموع، پروژه گلخانه هوشمند با میکرو پایتون نمونه‌ای کاربردی از ترکیب برنامه‌نویسی، الکترونیک و ایرترنت اشیا در حوزه‌های کشاورزی هوشمند است و می‌تواند به افزایش بهره‌وری و مدریت بهتر منابع کمک کند.

چند نمونه از کشورهایی که در کشاورزی هوشمند و گلخانه‌های هوشمند پیشرو هستند:

🇳🇱 هلند

هلند یکی از پیشرفته‌ترین کشورهای دنیاست.

سنسورهای دما، رطوبت، نور و CO₂ به‌صورت لحظه‌ای اطلاعات را جمع‌آوری می‌کنند.

آبیاری به‌صورت خودکار انجام می‌شود.

تهویه و پرده‌های گلخانه به‌طور هوشمند کنترل می‌شوند.

نتیجه:

مصرف آب تا حدود ۹۰٪ کمتر از کشاورزی سنتی

تولید بیشتر در هر مترمربع

کاهش مصرف کود و انرژی

🇮🇱 اسرائیل

اسرائیل به دلیل کمبود آب، روی آبیاری هوشمند سرمایه‌گذاری زیادی کرده است.

سنسور رطوبت خاک

آبیاری قطره‌ای هوشمند

ارسال اطلاعات به موبایل کشاورز

نتیجه:

صرفه‌جویی زیاد در آب

افزایش کیفیت محصولات

🇯🇵 ژاپن

در ژاپن گلخانه‌ها تا حد زیادی خودکار هستند.

کنترل نور LED

کنترل دما و رطوبت

تشخیص بیماری گیاه با دوربین و هوش مصنوعی

بسیاری از کارها بدون حضور دائمی انسان انجام می‌شود.

🇺🇸 آمریکا

در مزارع بزرگ:

حسگرهای اینترنت اشیا (IoT)

پهپادها

ایستگاه‌های هواشناسی

هوش مصنوعی برای پیش‌بینی آبیاری و کوددهی

🇨🇳 چین

چین در سال‌های اخیر سرمایه‌گذاری زیادی روی کشاورزی هوشمند انجام داده است.

گلخانه‌های اینترنت اشیا

کنترل از طریق تلفن همراه

تحلیل داده‌ها در فضای ابری

استفاده از ربات‌ها برای برخی کارهای گلخانه

اگر بخواهیم همین ایده را با MicroPython پیاده کنیم

یک پروژه آموزشی می‌تواند این بخش‌ها را داشته باشد:

برد ESP32 یا Raspberry Pi Pico

سنسور دما و رطوبت (DHT22)

سنسور رطوبت خاک

سنسور نور

نمایشگر OLED

پمپ آب با رله

فن

چراغ رشد گیاه

ارسال اطلاعات از طریق Wi-Fi به موبایل

برنامه با MicroPython می‌تواند این کارها را انجام دهد:

اگر دما از ۳۰ درجه بیشتر شد، فن روشن شود.

اگر رطوبت خاک کم شد، پمپ چند ثانیه روشن شود.

اگر نور کم بود، چراغ رشد روشن شود.