Polegar Verde: 6 Passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Green Thumb é um projeto de Internet das Coisas no setor agrícola feito para a minha turma. Eu queria construir algo especificamente para as nações em desenvolvimento, e em minha pesquisa descobri que os países africanos têm apenas 6% das terras agrícolas do continente irrigadas, há tecnologia pobre, menos confiabilidade no manejo da água ou irrigação levando a menos produtividade. Na Zâmbia, verificou-se que os pequenos proprietários que conseguiam cultivar vegetais na estação seca ganhavam 35% mais do que os que não o faziam.

A maioria dos sistemas existentes custa mais de $ 200, o que é caro e certamente não acessível para pequenos agricultores. Os agricultores dessas nações em desenvolvimento já estão envidando esforços para criar um sistema de gestão de água em pequena escala.

O objetivo do Green Thumb é fornecer um sistema de irrigação de pequena escala, individual e econômico para os agricultores na África, que os ajude com técnicas inteligentes de irrigação e gerenciamento de água para aumentar a quantidade de seus produtos

Etapa 1: Etapa 1: Implementação de sensores de umidade em uma planta

Escolhendo uma planta: eu precisava de uma planta para monitorar ao longo do meu projeto, já que muitos países africanos cultivam berinjela, acabei pegando uma pequena berinjela de um depósito doméstico para fazer experiências.

Sensores de Umidade: Para monitorar o teor de umidade da planta, você precisa fazer um sensor com boa relação custo-benefício que possa fazer isso.

Componentes necessários:

1. Pregos Galvanizados - 2

2. Fios de fio único - um monte deles

3. Partícula de Boro - 1

4. Resistor (220 ohm ou qualquer outro valor) - 1

5. Placa de ensaio

Pegue 2 pregos galvanizados e solde-os em fios simples.

Faça a seguinte conexão em sua placa de ensaio.

Conecte qualquer um dos pregos a um pino analógico e o outro a um pino digital. Mantenha as unhas a 3 cm de distância, pode ser qualquer distância desde que seja constante, pois a distância entre 2 unhas pode alterar as leituras.

Escreva o seguinte código em seu IDE do Particle Boron e atualize o código

Insira os pregos em sua planta, ele deve estar exibindo leituras em seu monitor serial ou em seu console.

Aqui está um guia rápido para configurar seu boro.

Etapa 2: Etapa 2: Coletando as leituras do sensor de umidade

A próxima etapa foi coletar todas as leituras em um documento Excel para fins de monitoramento por meio do IFTTT.

1. Visite IFTTT e crie uma conta (se ainda não tiver) ou faça login. IFTTT (se isso então aquilo) é um serviço gratuito baseado na web para criar cadeias de instruções condicionais simples chamadas Applets.

2. Vá para -> Meus miniaplicativos, clique em -> Novos miniaplicativos

3. para + isso - escolha Partícula -> escolha 'Novo evento publicado' -> Escreva o 'PlantData' como o nome do evento para o qual o IFTTT deve ser acionado

4. para + que escolha as planilhas do google -> selecione 'Adicionar linha a uma planilha' -> Escreva o nome da planilha a ser criada -> clique em 'Criar ação'

5. Assim, quando o particle publicar o evento 'PlantData', uma nova linha de dados será adicionada a uma planilha em seu Google Drive.

Etapa 3: Etapa 3: Analisar os dados

Você pode baixar o arquivo excel e obter uma amostra dos dados. Fiz gráficos de linha dos dados coletados a cada meia hora, descobri que as leituras não mudaram muito ao longo do tempo. Os sensores de unhas deram leituras bastante confiáveis.

A leitura geralmente oscilou entre 1500-1000 sempre que precisava ser regada.

Então, considerando o limite como sendo 1.500, podemos dizer que quando a leitura for inferior a 1.500, a planta está em seu estágio de murcha e o sistema pode responder em cerca de 5 a 10 minutos regando as plantas.

Além disso, como os dados anteriormente eram coletados a cada milissegundo, corrói as unhas.

Uma vez que os dados são monitorados e vemos que não há muita flutuação nas leituras, o sensor pode ser energizado a cada uma hora, coletar a leitura e verificar se está abaixo do limite.

Isso permitirá que os sensores de unhas durem mais.

Etapa 4: Etapa 4: Fazendo vários sensores e comunicando-se através da malha

Toda a área da fazenda pode ser dividida em várias regiões e essas regiões podem ser monitoradas por sensores individuais. Todos esses sensores podem se comunicar com o 'Sistema Principal' que controla a bomba d'água.

O 'Sistema Principal' tem Boro de Partículas - é celular, portanto, pode se comunicar em locais sem wi-fi.

Os sensores individuais têm partículas de xenônio, eles se comunicam com o boro criando uma rede de malha local.

Aqui está um guia rápido para adicionar seu Xenon a uma rede Mesh existente.

Aqui, fiz 2 sensores. Transfira todo o circuito para um protoboard.

Teste o código a seguir para ver se a comunicação Mesh está funcionando.

Etapa 5: Etapa 5: Preencher a forma física dos sensores

A eletrônica dos sensores precisa de uma caixa que possa ser implantada no campo. Uma vez que o sistema tinha que ser econômico, imaginei gastar com a parte eletrônica e, ao mesmo tempo, economizar em sua forma física. A caixa física em que o sensor deve ser colocado pode ser feita por um agricultor ou pode ser fabricada localmente na África a partir de suas matérias-primas. O agricultor também pode usar qualquer material à sua disposição e colocar a parte eletrônica dentro.

Eu protótipo usando papelão, que pode ser resistente à água por envernizamento.

Faça uma caixa com 8,5 cm de largura, 6,5 cm de largura e 5,5 cm de altura. Corte essas dimensões de um papelão. Faça 2 furos no fundo com 3 cm de distância para os sensores entrarem. Cole as caixas de papelão com uma pistola de cola.

Faça 2 camadas de papelão com dimensões de 8,5 cm x 6,5 cm, que iriam para dentro da caixa. Faça um orifício nessas camadas para a passagem dos fios.

Os pregos iriam passar pelos buracos. Uma camada de papelão é colocada em cima dela que contém o Protoboard. Grampos de crocodilo são usados para conectar os pregos ao circuito, de modo que esses pregos possam ser facilmente desconectados do circuito.

A segunda camada de papelão em cima disso tem bateria LIPO que alimenta os Xenons.

Estas camadas podem ser retiradas levantando-as com a ajuda dos orifícios que são recortados e os pregos podem ser recolocados facilmente, o que facilita a manutenção e montagem do sistema.

Etapa 6: Etapa 6: Implementação final

Dividi uma caixa cheia de terra, em 3 partes, uma com água máxima, a segunda com teor médio de água e a terceira era solo seco.

Cada sensor, quando colocado em uma das 3 partes da caixa, comunica a leitura ao boro, que decide se aquela área precisa ser regada. Isso é indicado por um LED, correspondente a cada sensor.

O sensor seria ligado a cada uma hora.