Інтернет-конференції НУБіП України, ТЕОРЕТИЧНІ ТА ПРИКЛАДНІ АСПЕКТИ РОЗРОБКИ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ '2021

Розмір шрифту: 
РОЗРОБКА ІНТЕРФЕЙСУ ДЛЯ СИСТЕМИ «РОЗУМНОЇ ТЕПЛИЦІ»
Богдан Павлович Остроушко

Остання редакція: 12-05-2021

Тези доповіді


З давніх часів люди почали вирощувати рослини. Це було обумовлено необхідністю більшої кількості їжі. З розвитком людство різноманітність рослин що вирощувались людьми стрімко росла. І розповсюдження різних видів рослин між материками відбувалась все швидше. Проте не всім рослинам підходив клімат і вони могли загинути через різні погодні умови не притаманні території з якої вона була привезена. Але з розвитком технологій вдалося.

В теперішній час свіжі овочі не є проблемою, вони продаються в будь-яку пору року в магазинах. Проте в більшості випадках не можна дізнатись в яких умовах їх вирощували і якими хімікатами їх обробляли цим самим впевнитись в їх якості.
Багато власників будинків мають власну теплицю в якій вирощують сезонні овочі. Проте догляд за теплицею це кропіткий процес який потребує багато часу та енергії. Особлива проблема у власників дач які не можуть перебувати на ній постійно і приїжджають туди тільки на вихідні. Догляд за теплицею в цей період не відбувається тому вдало щось виростити практично не реально.
Наше завдання допомогти розв'язувати ці проблеми для власників присадибних теплиць за допомогою сучасних технологій, що допоможе знизити затрати часу та енергії в цьому не простому процесі.

Основна проблема для дачної теплиці — відсутність людей в будні. Порушується основний принцип теплиці — тепловий баланс. Вночі, в холодну пору, теплиця повинна бути закритою, для збереження тепла, а вдень — жарку пору — відкрита, для вентилювання повітря. Проблема: підтримання теплового балансу. Проблему можна вирішити простим способом не закривати теплицю, це краще чим вона завжди закрита. Але за допомогою сучасних технологій це можна її вирішити. Наприклад за допомогою мікроконтролера Arduino і рейкового привиду можна забезпечити розв'язання цієї проблеми.

Також є проблема з поливом рослин, як відомо, рослини без води не проживуть довго вони просто засохнуть, а поливати їх потрібно кожен день. Також потрібно розуміти чи є на цей час достатньо вологи в грунті, адже надмірне зволоження призведе до появи хвороб у рослини й подальшій її гибелі. Для вирішення цієї проблеми на м знадобиться датчик вологості грунту , для розуміння чи потрібний на даний момент полив чи ні, також якась помпа для поливу. Якщо його під'єднати до мікроконтролера ми вже вирішили дві основні проблеми.

Світловий режим. Тут проблема в тому, що для росту рослин потрібен певний режим освітлення, а навесні дні ще короткі. Саджанці теж поки не великі, але без світла їх зростання сповільниться. Є дослідження, які говорять про певний режим, освітлення рослин, причому певного спектра видимого світла, досить висвітлювати їх червоним світлом і трохи синім (в співвідношенні приблизно 4: 1, 70-80% червоного світла і 30-20 - синього). Таким чином, не витрачається енергія на марне освітлення в інших діапазонах спектру.
Рослина для фотосинтезу використовує вуглекислий газ, його повинно бути достатньо в повітрі. Проблему можна вирішити провітрюванням теплиці, або запалюючи газову горілку. Але другий метод небезпечний і може призвести до фатальних наслідків тому його можна використовувати тільки при присутності людини.

Моючи теплицю можна встановити таку систему управління теплицею, яка допоможе в догляді за рослинами. Мікроконтролери в сучасному світі доступні для купівлі та не мають проблем з пошуком відповідних датчиків. Така система буде коштувати приблизно 1000 грн. Програмування їх досить просте та не потребує глибокого знання мов програмування. В інтернеті є багато підручників та відеороликів за якими можна навчитись розробці простих систем. Звісно можна ускладнювати систему і робити її інформативною за допомогою екрана. А ще краще, але в той час і складніше зробити додаток на телефон чи чат-бот за допомогою якого можна контролювати всі процеси з будь-якої точки світу. Тож така система буде дуже корисною в сучасному світі коли люди бажають отримувати найкращий продукт витрачаючи на нього мінімум часу.