Умная система полива почвы

Умная система полива следит за влажностью почвы и орошает ее при необходимости. Сеть автономных датчиков и модуль управления формируют карту влажности почвы и управляют поливочной техникой.
  • Промышленный дизайн
  • Разработка печатных плат
  • Разработка встроенного ПО
  • Разработка механических частей
  • Прототипирование
  • Испытания
Наша роль
Суть проекта
Мы стартовали проект с изучения концепта заказчика. Так как система должна работать в полях, мы столкнулись со следующими вызовами:
  • Необходимость обеспечить автономную работу всех модулей системы в поле;
  • Плохое покрытие мобильной связи затрудняет работу с удаленным сервером.
Разработка системы велась в два этапа. На первом этапе работ мы разработали модуль химического анализа почвы, который с заданным в системе интервалом проводит измерения и передает данные по сети LoRaWAN на центральный модуль управления.
3д модель модуля химического анализа почвы
На втором этапе работ мы разработали два модуля: центральный модуль и исполнительный модуль. Центральный модуль собирает данные с модуля анализатора и передает сигналы исполнительному модулю, а исполнительный модуль принимает сигналы и запускает процесс полива и удобрения почвы.
3д модели центрального модуля и исполнительного модуля
Для систем Интернета вещей в сельском хозяйстве приоритетом является надежность и невысокая стоимость. Зачастую сельхозугодья находятся в местах с плохим покрытием сотовой связи, поэтому для повышения надежности систем нужно на этапе разработки предусматривать дублирующие способы связи и управления, такие как Wifi или BLE модули, а также размещать сервера приложений не в облаке, а на одноплатных компьютерах в модулях управления системами.
При разработке модуля управления мы отказались от облачных серверов и разместили сервера приложения на одноплатном компьютере центрального модуля. При наличии интернета система управляется удаленно, а при его отсутствии система работает напрямую от центрального модуля через Wi-Fi и управлять работой системы можно вручную, находясь в радиусе действия Wi-Fi.
Чтобы уменьшить себестоимость системы, мы заменили готовое решение LoRaWAN модема на модуль RFM95, который выступает в роли трансивера, а не модема. Такое решение увеличило трудозатраты на разработку прошивки, однако это позволило применить радиомодуль для реализации связи по LoRaWAN в 3 раза дешевле предыдущего.

Результаты

EnCata разработала интеллектуальную систему полива почвы и изготовила прототипы 3-х модулей системы:
  • модуль анализатора - собирает показатели почвы;
  • центральный модуль - собирает данные с модуля анализатора и на их основе, передает команды исполнительному модулю ;
  • исполнительный модуль - принимает команды от центрального модуля, управляет процессом полива и удобрения почвы.
  • До 5 км


    радиус действия системы

  • В 3 раза


    уменьшили стоимость системы

  • 2 варианта


    управления системой

Made on
Tilda