IDC2018 IOT Smart ნაგვის ურნა: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ნარჩენების კარგი მენეჯმენტი გახდა მნიშვნელოვანი საკითხი ჩვენი პლანეტისთვის. საზოგადოებრივ და ბუნებრივ სივრცეებში ბევრი ყურადღებას არ აქცევს ნარჩენებს, რომლებიც მათ დატოვეს. როდესაც ნაგვის შემგროვებელი არ არის ხელმისაწვდომი, უფრო ადვილია ნარჩენების დატოვება ადგილზე, ვიდრე მათი დაბრუნება. ეგრეთწოდებული შემონახული სივრცეებიც კი დაბინძურებულია ნარჩენებით.

რატომ გვჭირდება ჭკვიანი ნაგვის ურნა? (გამოსავალი)

ბუნებრივი ტერიტორიების შესანარჩუნებლად მნიშვნელოვანია კარგად მართული ნარჩენების შეგროვების ადგილების უზრუნველყოფა: მათი გადავსების თავიდან ასაცილებლად, ურნები რეგულარულად უნდა აიწიოს. ძნელია გადალახოს შესაფერისი დრო: ძალიან მალე, და ნაგავი შეიძლება ცარიელი იყოს, ძალიან გვიან და ნაგავი შეიძლება გადმოედინება. ეს პრობლემა მით უფრო კრიტიკულია, როდესაც ურნაზე წვდომა რთულია (მაგალითად, მთებში საფეხმავლო ბილიკებზე). ამ რაციონალური ნარჩენების მართვისას დახარისხება შეიძლება იყოს მთავარი გამოწვევა. ორგანული ნარჩენები შეიძლება პირდაპირ დამუშავდეს ბუნებით, კომპოსტირებისას.

პროექტის მიზანი

ჩვენი პროექტის მიზანია უზრუნველყოს ზედამხედველობის მოწყობილობა ინტელექტუალური ნარჩენების ურნით. ეს მოწყობილობა აერთიანებს რამდენიმე სენსორს ნაგვის მდგომარეობის გასაკონტროლებლად.

• სიმძლავრის სენსორი: ულტრაბგერითი სისტემის საფუძველზე, რომელიც გამოიყენება ნაგვის შეგროვების ჯგუფის გაფრთხილებით გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად.
• ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი: გამოიყენება ნაგვის გარემოს მონიტორინგისთვის. ეს შეიძლება სასარგებლო იყოს ორგანული კომპოსტის მდგომარეობის გასაკონტროლებლად და რაიმე კონკრეტულ შემთხვევაში დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად (ძალიან სველი ან ცხელი პირობები, ხანძრის რისკი ძალიან მშრალ პირობებში). ნაგვის ხანძარს შეუძლია დრამატული გავლენა მოახდინოს გარემოზე (მაგალითად, შეიძლება გამოიწვიოს ტყის ხანძარი). ტემპერატურისა და ტენიანობის მნიშვნელობების კომბინაციამ შეიძლება გააფრთხილოს ზედამხედველობის ჯგუფი პრობლემის შესახებ.
• PIR მოძრაობის სენსორი: ნაგვის სახურავზე დამონტაჟდება გახსნის დეტექტორი ნაგვის გამოყენების სტატისტიკის მისაღებად და ცუდი დახურვის გამოსავლენად.

ნაბიჯი 1: საჭიროა აპარატურის კომპონენტები

ამ ნაწილში ჩვენ აღვწერთ ტექნიკას და ელექტრონიკას, რომელიც გამოიყენება ამ მოწყობილობის შესაქმნელად.

პირველ რიგში, ჩვენ გვჭირდება უბრალო ნაგვის ურნა სახურავით. შემდეგი: NodeMCU დაფა ჩაშენებული ESP8266 Wifi მოდულით, რომელიც დაგვეხმარება შევქმნათ კავშირი ღრუბლოვან სერვისებთან და სენსორების ნაკრები ნაგვის მდგომარეობის გასაკონტროლებლად:

სენსორები:

• DHT11 - ტემპერატურისა და ტენიანობის ანალოგური სენსორი
• Sharp IR 2Y0A21 - სიახლოვის / დისტანციის ციფრული სენსორი
• სერვო მოტორი
• PIR მოძრაობის სენსორი

საჭიროა დამატებითი ტექნიკა:

• ნებისმიერი ნაგვის ყუთი სახურავით
• პურის დაფა (ზოგადი)
• Jumper მავთულები (რამოდენიმე მათგანი …) ორმხრივი შემაკავშირებელი ლენტი!

ჩვენ ასევე უნდა შევქმნათ:

• AdaFruit ანგარიში - მიიღეთ და შეინახეთ ინფორმაცია და სტატისტიკა ურნის მდგომარეობის შესახებ.
• IFTTT ანგარიში - შეინახეთ ადაფრუტიდან შემომავალი მონაცემები და გამოიწვიეთ მოვლენები სხვადასხვა ზღვარზე.
• ბლინკის ანგარიში - საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ "Webhooks" პროგრამები IFTTT– ზე.

ნაბიჯი 2: პროგრამირება NodeMCU ESP8266

აქ არის მთელი კოდი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი:)

თქვენ შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ ბიბლიოთეკები, რომლებიც ჩვენ გამოვიყენეთ ინტერნეტში (მითითებულია სათაურში).

*** არ დაგავიწყდეთ ფაილის თავში შეიყვანოთ თქვენი WiFi სახელი და პაროლი

ნაბიჯი 3: გაყვანილობა

კავშირი NodeMCU ESP8266 დაფაზე

DHT11

• + -> 3V3
• - -> GND
• OUT -> Pin A0

მკვეთრი IR 2Y0A21:

• წითელი მავთული -> 3V3
• შავი მავთული -> GND
• ყვითელი მავთული -> Pin D3

სერვო ძრავა:

• წითელი მავთული -> 3V3
• შავი მავთული -> GND
• თეთრი მავთული -> Pin D3

PIR მოძრაობის სენსორი:

• VCC -> 3V3
• GND -> GND
• OUT -> პინი D1

ნაბიჯი 4: სისტემის არქიტექტურა

ღრუბლის კომპონენტები არქიტექტურაში:

• Adafruit IO MQTT: ESP8266 უკავშირდება WiFi- ს Adafruit– ის ღრუბლოვან სერვერებს. საშუალებას გვაძლევს წარმოვადგინოთ სენსორების მიერ შეგროვებული მონაცემები დისტანციურ კომპიუტერში და ორგანიზებულ და ლაკონურ დაფაზე, ისტორიის მართვა და ა.
• IFTTT სერვისები: საშუალებას გაძლევთ დაიწყოთ მოქმედებები სენსორების მნიშვნელობებისა თუ მოვლენების შესაბამისად. ჩვენ შევქმენით IFTTT აპლეტები, რომლებიც აკავშირებს სტაბილურ მონაცემთა ნაკადს ადაფრუტის ღრუბლიდან და რეალურ დროში გადაუდებელ შემთხვევებს უშუალოდ სენსორებისგან.

მონაცემთა ნაკადის სცენარი სისტემაში:

1. ღირებულებები თავმოყრილია ურნაზე განთავსებული აქტიური სენსორებიდან: ნაგვის მოცულობა, ურნის ტემპერატურა, ტალახის ტენიანობა, რამდენჯერ არის დღეს გახსნილი ურნა -> გამოაქვეყნეთ მონაცემები MQTT ბროკერზე -> IFTTT აპლეტი მიაწვდის მონაცემებს ყოველდღიურ მოხსენების ცხრილში Google ფურცელი.
2. ნაგვის ტევადობა თითქმის სავსეა (მკვეთრი სენსორი აღწევს წინასწარ განსაზღვრულ შესაძლებლობებს) -> ყოველდღიურ ანგარიშში ტევადობის შეყვანა განახლებულია -> ნარჩენების კონტროლის სადგური ბლოკავს ურნის სახურავს და აჩვენებს ნაგვის შემგროვებლის ჩამოსვლის დროს (ბლინკის ღრუბლოვანი პროტოკოლის საშუალებით და IFTTT აპლეტი).
3. სენსორებზე არარეგულარული მნიშვნელობები იზომება. მაგალითად, ხანძრის რისკი -მაღალი ტემპერატურა და დაბალი ტენიანობა -> მოვლენა ჩაწერილია ბლინკის ღრუბელზე -> IFTTT იწვევს სიგნალიზაციას ნარჩენების კონტროლის სადგურზე.

ნაბიჯი 5: გამოწვევები და ნაკლოვანებები

გამოწვევები:

მთავარი გამოწვევა, რომელსაც პროექტის დროს შევხვდით, იყო გონივრული და ლოგიკური გზით ყველა მონაცემის დამუშავება, რაც ჩვენმა სენსორებმა შეაგროვეს. მას შემდეგ, რაც ვცდილობთ მონაცემთა ნაკადების სხვადასხვა სცენარებს, ჩვენ მივაღწიეთ ჩვენს საბოლოო გადაწყვეტილებას, რაც სისტემას გახდის უფრო შენარჩუნებულ, მრავალჯერადი გამოყენებისა და მასშტაბურობის საშუალებას.

მიმდინარე ხარვეზები:

1. ბლინკის სერვერებზე დაყრდნობით, მონაცემები განახლდება რეალურ დროში გაზომვის დიდი დაგვიანების შემდეგ.
2. სისტემა ეყრდნობა გარე კვების ბლოკს (კავშირი დენის გენერატორთან ან ბატარეებთან), ამიტომ ის ჯერ კიდევ არ არის სრულად ავტომატიზირებული.
3. იმ შემთხვევაში, თუ ურნა დაიწვება, ის უნდა იქნას დამუშავებული გარე ჩარევის გამოყენებით.
4. ამჟამად, ჩვენი სისტემა მხარს უჭერს მხოლოდ ერთ ურნას.

ნაბიჯი 6: იყურება მომავალში…

მომავალი გაუმჯობესებები:

1. მზის ენერგიის დამუხტვა.
2. ნაგვის შეკუმშვის სისტემა.
3. კამერები აკონტროლებენ ნაგვის ყუთს, კომპიუტერულ ხედვაზე დაფუძნებული მოვლენების გამოყენებით (ცეცხლის გამოვლენა, ნაგვის გადატვირთვა).
4. შეიმუშავეთ ავტონომიური მანქანა ნაგვის ურნებს შორის გასასვლელად და მათი შესაძლებლობების გათვალისწინებით დაცალეთ.

შესაძლო ვადები:

• განახორციელეთ მზის სისტემა და ნაგვის შეკუმშვა (დაახლოებით 6 თვე).
• შეიმუშავეთ გამოსახულების გამოვლენის ალგორითმები და დააკავშირეთ კამერების სისტემა, დაახლოებით ერთი წელი.
• შეიმუშავეთ ალგორითმი ნაგვის შეგროვების ოპტიმალური ტურის შესაქმნელად, რომელიც დაფუძნებულია ყველა ურნის მონაცემებზე დაახლოებით 3 წელიწადში.

ნაბიჯი 7: საბოლოო სურათები…

ნაბიჯი 8: ჩვენს შესახებ

ასაფ გეცი ---------------------------- ოფირ ნეშერი ------------------ ------ იონათან რონი

ვიმედოვნებ, რომ ისიამოვნებთ ამ პროექტით და მისალმებებს ისრაელიდან!