Описание

Представьте, что Вам больше никогда не нужно специально следить за растениями. Летом Вы решили вырастить на огороде горох, бобы, укроп, помидоры. В то же время, у Вас дома стоят растения в горшках, за которыми также надо следить. Можно возразить «ну зачем мне сдалась эта автоматизация, я лучше самостоятельно все выращу, получу удовольствие от процесса». И это правда. Но в это же время вы ходите в магазин и покупаете зелень по цене 90-150 рублей / упаковка (100-200 грамм). Вы тратите деньги на продукты жизненной необходимости, в то время как цены на продукты дорожают, а растениеводство становится не просто хобби, но затратным удовольствием без очевидной цели.

Поливатор — первый шаг к автоматизации обеспечения жизнедеятельности растений. До нашего решения вы видели «игрушки» на рынке, считали, что оптимально – опускать в горшок тряпку, чтобы, например, ухаживать за домашними горшечными растениями, а не увозить их сестре или отдавать соседке. Ведь мало ли что случится с прибором в Вашей квартире за время Вашего отсутствия в процессе отдыха на Бали.

Теперь забудьте. Наша система поможет автоматизировать полив как в горшке, так и на грядке. Если растению не достает света, Вы можете в настройках устройства задать расписание включения и выключения искусственного освещения. Вы можете сами подобрать светодиодные ленты и лампы, дающие растению определенный световой спектр. Например, добавить ультрафиолетовую составляющую. Можно подключить расходомер и мониторить расход воды. Устройство позволяет удобно рассчитать экономику собственных же расходов. Можно поставить умную розетку, которую можно интегрировать с поливатором, чтобы считать количество затраченной энергии в кВт/ч.

Проблема ухода за горшечными растениями, пока Вы находитесь в отпуске, сложна еще тем, что относительно экхотические растения: декоративные помидоры, многолетние мини-перцы, апельсиновое и лимонное деревья – могут почувствовать себя плохо непонятно от чего. То ли Воду не ту стали им давать, то ли качество почвы изменилось. Забудьте, что все время надо лелеять растение. Начните держаться принципа, что ему нужны адекватные условия, объективно определить которые в виде конкретных чисел и параметров будет помогать Поливатор. Растение сбрасывает листья, оно начинает желтеть? Решение этих проблем уже в обозримом будущем будет решаться не долгими дискуссиями на форумах, а правильной программой, выбранной в Поливаторе.

Устройство оценивает уровень влажности воздуха и при необходимости добавляет ее подключаемым к нему пульверизатором. Почва снизу на некоторой глубине может подогреваться нагревательным элементом, также как и Поливатор управляет отоплением, если оно есть, например, в Вашей теплице. Управление происходит по принципы реле на основе данных с подключенных датчиков.

Таким образом, если Вы живете в Сочи и у Вас растет вообще почти все, поливатор поможет настроить программы автоматического полива и доосвещения, чтобы вызревали и экзотические растения: бананы, некоторые сорта хурмы. Не нужно бояться, что будет засуха, а Вы забудете вовремя полить растение. Датчики, подключенные к поливатору, позволят качественно оценивать качество почвы, выявлять ее плодородность, а все значения доступны для наблюдения на MQTT-сервере https://iot.tfeya.ru Устройство при определенной настройке способно выдавать прогноз, будет ли урожай.

А для регионов устройство совсем незаменимо, ведь позволяет настраивать гибко автоматизацию выращивания как того, что растет где-то в Красноярске, но не растет в Якутии (абрикосы, некоторые сорта яблок), так и чего-то действительно экзотического (попробовать выращивать инжир, персики). Проблема ухода за многолетними растениями часто упирается в большое количество холодных подземных грунтовых вод, в тептературу почвы и воздуха, в состав и интенсивность освещения. А с этими проблемами как раз и призван справляться Поливатор, который на основе данных с датчиков настраивается включать те или иные элементы, в частности, Умной теплицы.

Функционал, обеспечиваемый Поливатором

Поливатор – это черная небольшая коробочка, к которой подключаются различные датчики и устройства – погружной насос, шланги с оросительной системой, батареи, лампочки и так далее. Поливатор поддерживает разные режимы работы, это не просто игрушка для Умного дома, но и не очень сложный прибор из серии Интернета вещей. Все просто: можно настроить работу от WiFi-сети, можно передавать данные до ближайшей точки доступа по радиоканалу, а можно вообще настроить автономную работу устройства.

Показанный на фото слева прибор символически назван Поливатором по его базовой функции: поливать. Конкурирующие товары в данной категории из области IoT либо обладают слишком маленьким функционалом, и их нужно соединять в систему, тратя на это время (например, самому собирать систему из датчика температуры и влажности, умной помпы, умных розеток, радиоканала для Интернета вещей). .. Либо аналогичные системы очень сильно усложнены и стоят относительно нереально, чтобы их покупали не только бизнесмены для выращивания зелени, овощей и фруктов на продажу…. А целью нашей разработки было создать относительно простое, но полнофункциональное устройство для комплексного выращивания растений.

1. Функция автоматического полива

Поливатор, прежде всего, – блок управления двумя насосами, подключаемыми к устройству. Предположительно и по умолчанию к поливатору подключаются два погружных вибрационных насоса, один из которых качает воду из колодца или шахты в бак, а другой – из бака дает давление для непосредственного полива грядок.

Для симметричного полива нескольких грядок рекоммендуем сопутствующий товар: раздвоитель потока воды. На вход подается вода из бака, выхода получается два – для полключения двух шлангов, ведущих на разные части Вашего сравнительно большого земельного участка.

2. Возможность как подключения внешнего насоса, так и использования внутреннего

В поливаторе предусмотрена возможность использования по умолчанию внутренней помпы. Если Вы делаете первые шаги в автоматизации выращивания растений, этой помпы будет достаточно, чтобы быстро включить устройство и заставить его работать и поливать растение корректно. В качестве дополнительных товаров советуем вот такие демультиплексоры для разбиения на потоки воды, если, например, нужно поливать сразу несколько горшков:

3. Функция быстрого подключения к WiFi-сети

Вы можете автоматизировать как уход за одним горшечным растением, так и автоматизацию выращивания в целой теплице или на целом огороде. Предполагается, что если Вы используете лишь один поливатор, то он подключается в Вашей домашней сети без необходимости усложнения конструкции.

Для тех, кто использует Алису и умные датчики к ней, умную розетку, для них подключение поливатора в свою домашнюю сеть интернет-устройств не окажется сложной проблемой. Нужно зажать кнопку подключения к WiFi-сети, войти на устройство (на плату ESP32), на котором будет запущен сервер, ввести SSID и Пароль своей домашней сети. Затем надо перезапустить устройство, оно подключится к Вашей сети и установит связь с сервером Интернета вещей. Все, с устройством можно работать таким образом.

4. Дополнительное освещение для растений

К поливатору подключается до 4 светодиодных ламп (4 канала) мощностью до 100 Вт каждая (можно подключить и лампы накаливания, но их световой поток на такой мощности намного ниже). Известно, что для большинства растений нужна сила света в среднем 2000 Лм, то есть нужно подключать правильную лампу, которая может обеспечить такое световой поток. Как минимум можно подключить до 4 фитоламп, показанных на фото справа, но если на каждый канал поставить, например, по 3 таких лампы в параллель, будет в Вашей теплице уплавляться 12 таких ламп.

Дополнительно есть возможность подключения 3 светодиодных лент 12 В длиной до 10 м каждая (сила тока на канал до 4А).

5. Рой устройств как способ управления территорией любой площади

Если Вы приобретете несколько таких поливаторов с сопутствующим товаром – станцией для полива, то увидите возможность передачи сигнала по радиоканалу в рое устройств с итоговой передачи данных на ближайшую точку доступа WiFi.

Хабом, куда выводится информация с разных поливаторов (в частности – с одного), является пульт управления поливатором, где на LCD-экране есть информация с датчиков, доступная и в автономном режиме.

6. Прорезиренный корпус и авиационные разъемы

Устройство обладает пылевлагозащитой IP 3x. Разъемы обладают долгосрочностью, не нужно будет нести в ремонт после года эксплуатации, они крепче, чем те, которые обычно используются в аналогичных устройствах.

7. LoRa WAN встроена в Поливатор

Для обеспечения передачи данных по радиоканалу до ближайшей WiFi-точки доступа на расстояние до 20 км.

Это устройство поможет как тем, кто ничего не знает в вопросе полива и содержания растений, так и тем, кто уже имеет опыт в садоводстве. Можно просто подключить к нему все датчики и модули, использовать для полива домашней рассады, видео системы в действии приведено на двух видео ниже.

https://www.youtube.com/watch?v=UhPVZlddlfE  – Демонстрация работы Поливатора.

Допустим, Вы немного разбираетесь, как работает автополив. Вы берете бак с водой или шланг, подсоединенный к системе водоснабжения. В бак воду можно качать другим насосом из колодца, ожидая, пока она согреется. К шлангу цепляется оросительная система. Но чтобы это все работало с вашего ноутбука, телефона (при ваших касаниях, когда система стоит на даче, а Вы находитесь в городе на работе), необходимо представляемое устройство. Более того, можно настраивать расписание работы и изменять условия, при которых будет срабатывать полив или будет изменяться его интенсивность.

Решение действительно качественное – это и прорезиненный корпус, и авиационные разъемы для надежного подключения, и разработанная инженерами сообщества под руководством Александра Сергеевича Дранишникова печатная плата устройства.

Плата обладает не только разъемами, но и пинами для подключения дополнительных устройств и для расширения базовых возможностей поливатора, что будет полезно и интересно инженерам.

Советуем использовать для полностью автоматизированного полива грядки по следующей схеме.

Купить оросительную систему для газона (в комплект не входит)

Купить насос погружной вибрационный (в комплект не входит)

Подключить к поливатору, подключить датчики уровня воды и другие, которые входят в комплект.

Работа системы на примере полива газона

Решение с поливатором позволяет полностью автоматизировать полив грядки, все данные с датчиков и параметры можно удобно наблюдать через веб-сервер http://iot.tfeya.ru

Система полностью кастомизируется, предполагается две возможности использования:

1. дома для полива горшечных растений (дополнительных систем не требуется, все включено в набор данного Поливатора);
2. на вашем дачном участке для полной автоматизации и роботизации полива.

Итого, заявляемые характеристики устройства

[1]. Четыре линии по 100 Вт на лампы освещения.

[2]. Два насоса 220В до 5А.

[3]. Лента светодиодная 12В, 4А. 

[4]. Одна помпа 12В, 1А.

[5]. Сигнал буззер.

[6]. АКБ и зарядник li-ion 4.7В, 1А.

[7]. Пины на кнопку питания Поливатора (вер. 2.0).