الإبهام الأخضر: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

Green Thumb هو مشروع إنترنت الأشياء في القطاع الزراعي مخصص لفصلي. أردت أن أبني شيئًا خاصًا للدول النامية ، وبناءً على بحثي اكتشفت أن الدول الأفريقية لديها 6٪ فقط من الأراضي الزراعية المروية في القارة ، وهناك تكنولوجيا ضعيفة ، وموثوقية أقل في إدارة المياه أو الري مما يؤدي إلى إنتاجية أقل. في زامبيا ، وجد أن أصحاب الحيازات الصغيرة الذين كانوا قادرين على زراعة الخضروات في موسم الجفاف يكسبون 35٪ أكثر من أولئك الذين لا يفعلون ذلك.

تكلف معظم الأنظمة الحالية أكثر من 200 دولار ، وهي باهظة الثمن ولا يمكن لصغار المزارعين تحمل تكلفتها. يبذل المزارعون في هذه الدول النامية بالفعل جهودًا نحو نظام صغير لإدارة المياه.

يهدف Green Thumb إلى توفير نظام ري فعال من حيث التكلفة وفرد وصغير للمزارعين في إفريقيا يساعدهم في تقنيات الري الذكي وإدارة المياه لزيادة كمية منتجاتهم

الخطوة 1: الخطوة 1: تطبيق مستشعرات الرطوبة في المصنع

اختيار نبات: كنت بحاجة إلى نبات لأراقب على مدار مشروعي ، نظرًا لأن العديد من البلدان الأفريقية تزرع الباذنجان ، انتهى بي المطاف بالحصول على باذنجان صغير من مستودع منزلي لأجربه.

مستشعرات الرطوبة: لمراقبة محتوى الرطوبة في النبات ، تحتاج إلى عمل جهاز استشعار فعال من حيث التكلفة يمكنه القيام بذلك.

المكونات المطلوبة:

1. المسامير المجلفنة - 2

2. أسلاك حبلا مفردة - حفنة منهم

3. جسيم البورون - 1

4. المقاوم (220 أوم أو أي قيمة أخرى) - 1

5. اللوح

خذ 2 من المسامير المجلفنة ولحامها بأسلاك حبلا مفردة.

قم بإجراء الاتصال التالي على اللوح الخاص بك.

قم بتوصيل أي من المسامير بمسمار تناظري والآخر بمسمار رقمي. حافظ على المسافة بين المسامير 3 سم ، يمكن أن تكون أي مسافة طالما أنها ثابتة ، لأن المسافة بين مسمارين يمكن أن تغير القراءات.

اكتب الكود التالي في Particle Boron IDE الخاص بك وقم بوميض الكود

أدخل المسامير في مصنعك ، يجب أن تعرض قراءات على الشاشة التسلسلية أو وحدة التحكم الخاصة بك.

إليك دليل سريع لإعداد البورون الخاص بك.

الخطوة 2: الخطوة 2: جمع قراءات مستشعر الرطوبة

كانت الخطوة التالية هي جمع كل القراءات في مستند Excel لغرض المراقبة من خلال IFTTT.

1. قم بزيارة IFTTT وقم بإنشاء حساب (إذا لم يكن لديك بالفعل) أو قم بتسجيل الدخول. IFTTT (إذا كان هذا إذن) هي خدمة مجانية قائمة على الويب لإنشاء سلاسل من العبارات الشرطية البسيطة تسمى التطبيقات الصغيرة.

2. انتقل إلى -> تطبيقاتي الصغيرة ، انقر فوق -> تطبيقات صغيرة جديدة

3. من أجل + هذا - اختر Particle -> اختر "تم نشر حدث جديد" -> اكتب "PlantData" كاسم الحدث الذي يجب تشغيل IFTTT من أجله

4. من أجل + التي تختار أوراق google -> حدد "إضافة صف إلى جدول بيانات" -> اكتب اسم جدول البيانات المراد إنشاؤه -> انقر فوق "إنشاء إجراء"

5. لذلك عندما تنشر الجسيمات الحدث "PlantData" ، ستتم إضافة صف جديد من البيانات إلى جدول البيانات في محرك google الخاص بك.

الخطوة 3: الخطوة 3: تحليل البيانات

يمكنك تنزيل ملف Excel وأخذ عينات من البيانات. لقد قمت بعمل رسوم بيانية خطية للبيانات التي تم جمعها كل نصف ساعة ، ووجدت أن القراءات لم تتغير كثيرًا على مدار الوقت المحدد. أعطت مستشعرات الأظافر قراءات موثوقة إلى حد كبير.

عادة ما تتقلب القراءة بين 1500-1000 كلما احتاجت إلى الماء.

لذلك ، بالنظر إلى أن العتبة 1500 ، يمكننا القول أنه عندما تكون القراءة أقل من 1500 ، يكون النبات في مرحلة الذبول ويمكن للنظام الاستجابة في حوالي 5-10 دقائق عن طريق سقي النباتات.

أيضًا نظرًا لأنه تم جمع البيانات سابقًا كل مللي ثانية ، فإنها تتسبب في تآكل الأظافر.

بمجرد مراقبة البيانات ونرى أنه لا يوجد تقلب كبير في القراءات ، يمكن تشغيل المستشعر كل ساعة ، وجمع القراءة والتحقق مما إذا كانت أقل من الحد الأدنى.

سيسمح ذلك لأجهزة استشعار الأظافر بالعمل لفترة أطول.

الخطوة 4: الخطوة 4: عمل أجهزة استشعار متعددة والتواصل عبر الشبكة

يمكن تقسيم منطقة المزرعة بأكملها إلى مناطق متعددة ويمكن مراقبة هذه المناطق بواسطة أجهزة استشعار فردية. يمكن لجميع هذه المستشعرات التواصل مع "النظام الرئيسي" الذي يتحكم في مضخة المياه.

يحتوي "النظام الرئيسي" على جسيمات البورون - وهو خلوي ، وبالتالي يمكنه الاتصال في أماكن لا تحتوي على شبكة WiFi.

تحتوي المستشعرات الفردية على Particle Xenon ، وتتواصل مع Boron من خلال إنشاء شبكة شبكية محلية.

إليك دليل سريع لإضافة Xenon الخاص بك إلى شبكة Mesh موجودة.

هنا ، لقد صنعت مستشعرين. انقل الدائرة بأكملها إلى لوح أولي.

اختبر الكود التالي لمعرفة ما إذا كان اتصال Mesh يعمل أم لا.

الخطوة 5: الخطوة 5: أكمل الشكل المادي لأجهزة الاستشعار

تحتاج الإلكترونيات الخاصة بأجهزة الاستشعار إلى صندوق يمكن نشره في الحقول. نظرًا لأن النظام يجب أن يكون فعالًا من حيث التكلفة ، فقد تصورت الإنفاق على الإلكترونيات مع توفير التكلفة في شكله المادي. يمكن تصنيع الصندوق المادي الذي يجب وضع المستشعر فيه بواسطة مزارع أو يمكن تصنيعه محليًا في إفريقيا باستخدام مواده الخام. يمكن للمزارع أيضًا استخدام أي مادة متاحة له ووضع الإلكترونيات بداخله.

أنا نموذج أولي باستخدام الورق المقوى ، والذي يمكن جعله مقاومًا للماء بالورنيش.

اصنع صندوقًا بعرض 8.5 سم وعرضه 6.5 سم وارتفاعه 5.5 سم. قص هذه الأبعاد من الورق المقوى. اصنع فتحتين في الأسفل تفصل بينهما 3 سم حتى تدخل المستشعرات. الصق الصناديق الكرتونية بمسدس الغراء.

اصنع طبقتين من الورق المقوى بأبعاد 8.5 × 6.5 سم ، بحيث يتم وضعها داخل الصندوق. اقطع فتحة في هذه الطبقات حتى تمر الأسلاك من خلالها.

سوف تمر المسامير من خلال الثقوب. يتم وضع طبقة من الورق المقوى فوقها تحتوي على لوح الحماية. تستخدم مقاطع التمساح لتوصيل المسامير بالدائرة ، بحيث يمكن فصل هذه المسامير بسهولة عن الدائرة.

الطبقة الثانية من الورق المقوى أعلى هذا بها بطارية LIPO التي تشغل Xenons.

يمكن إزالة هذه الطبقات عن طريق رفعها بمساعدة الفتحات المقطوعة ويمكن استبدال المسامير بسهولة ، مما يجعل النظام سهل الصيانة والتجميع.

الخطوة 6: الخطوة 6: التنفيذ النهائي

قسمت صندوقًا مليئًا بالتربة ، إلى 3 أجزاء ، واحد به أقصى قدر من الماء ، والثاني به محتوى مائي متوسط ، والثالث عبارة عن تربة جافة.

عند وضع كل مستشعر في أحد الأجزاء الثلاثة من الصندوق ، يقوم بتوصيل القراءة إلى البورون ، مما يتخذ قرارًا بشأن ما إذا كانت هذه المنطقة بحاجة إلى الماء. يشار إلى ذلك بواسطة مؤشر LED ، يتوافق مع كل مستشعر.

سيتم تشغيل المستشعر كل ساعة.