با افزایش تقاضا برای کشاورزی پایدار، گلخانههای هوشمند در حال متحول کردن شیوه کشت و پرورش محصولات هستند. این سیستمها با بهرهگیری از اتوماسیون، حسگرها و سامانههای پیشرفته کنترل اقلیم، شرایط رشد گیاهان را بهینه میکنند، مصرف منابع را کاهش میدهند و بهرهوری را افزایش میبخشند. در این مطلب، با نحوه عملکرد فناوری گلخانه هوشمند، اجزای اصلی آن و دلایلی که آن را به یکی از مهمترین نوآوریهای کشاورزی مدرن تبدیل کرده است، آشنا میشویم.
گلخانه هوشمند یک مجموعه کشاورزی پیشرفته است که از فناوریهای نوین برای پایش، کنترل و تنظیم خودکار شرایط محیطی استفاده میکند. برخلاف گلخانههای سنتی که تا حد زیادی به دخالت مستقیم نیروی انسانی وابسته هستند، گلخانههای هوشمند با استفاده از حسگرها، تجهیزات اتوماسیون و سامانههای کنترل اقلیم، بهترین شرایط رشد را برای محصولات فراهم میکنند. نتیجه این رویکرد، افزایش عملکرد و کیفیت محصول، استفاده بهینه از منابع و امکان تولید پایدار در تمام طول سال، فارغ از شرایط آبوهوایی بیرون از گلخانه است.
معماری سیستم
سنسور رطوبت AHS-101
توضیحات:
سنسور رطوب AHS-101شامل یک سنسور اندازه گیری رطوبت داخلی با دقت بسیار بالا و مصرف پایین است. با توجه به استاندارد بسته بندی صنعتی جهت نصب در محیط های صنعتی، این سنسور از پروتکل ارتباطی استاندارد MODBUS-RS485 نیز جهت سازگاری با انواع سیستم های صنعتی مانند PLC و HMI نیز پشتیبانی میکند. محدوده ی اندازه گیری رطوبت در این سنسور از 0 تا 80 % RH و دقت اندازه گیری 0.1 % RH می باشد. پیکره بندی آسان، تنظیمات کاربردی، ابعاد کوچک، مصرف انرژی پایین، محافظت الکتریسیته ساکن و الکترومغناطیس از دیگر مزایای این سنسور میباشند.
نرم افزار گلخانه
صفحه اصلی (خانه)
کاربر میتواند تمامی اطلاعات هر مخزن را در قالب نمایش صفحهای مشاهده کند؛ از جمله آلارم حد بالا و حد پایین، ارتفاع مواد، درصد باقیمانده مواد، وزن مواد، وضعیت سنجش وزن، نوع ماده انتخابشده، اندازهگیری مخزن، وضعیت عملکرد موتور و سایر اطلاعات مرتبط.
نمودار سوابق
کاربر میتواند تمامی پیامهای تاریخی (سوابق ثبتشده) را مشاهده کرده و دادهها را در قالب استاندارد اکسل خروجی بگیرد تا بتواند آنها را در سیستمعامل ویندوز تحلیل و بررسی کند.
مدیریت مواد
اطلاعات روزانه قابل بررسی است و زمان ورود و خروج مواد بهصورت دقیق قابل مشاهده میباشد. این سیستم مجهز به قابلیت مقیاسبندی خودکار و امکان حرکت نشانگر ماوس روی نمودار است تا کاربر بتواند بهراحتی نقاط بحرانی را شناسایی و تحلیل کند.
تنظیمات آلارم
این قابلیت به کاربر امکان میدهد پیامهای لحظهای را برای گیرندگان از پیش تعیینشده از طریق ایمیل ارسال کند و همزمان اپراتور مستقر در محل نیز پنجره اعلان هشدار را دریافت نماید. این ویژگی در شرایط بحرانی، ارتباط سریع و مؤثر بین محل اجرا و مرکز مدیریت را تسهیل کرده و موجب صرفهجویی در زمان و هماهنگی بهتر میشود.
تنظیمات ورودی و خروجی
خروجی رله برای سطح یا دما.
تنظیمات
امکان تنظیم پارامترهای هر دستگاه وجود دارد، از جمله: شماره سیلو، پورت ارتباطی، نوع محصول، مدل/تیپ، چگالی و سایر تنظیمات مرتبط.
کنترلر مرکزی IOT 1.4.2
معرفی
کنترلر مرکزی IOT 1.4.2 یک سختافزار قدرتمند، پایدار و توسعهپذیر برای اجرای انواع راهکارهای مبتنی بر اینترنت اشیاء در محیطهای صنعتی و نیمهصنعتی است. این سیستم با بهرهگیری از دو پردازنده مستقل، امکان مدیریت همزمان پردازش، کنترل، ذخیرهسازی و ارتباطات را فراهم کرده و برای پروژههایی که به پردازش مطمئن و مداوم نیاز دارند، گزینهای ایدهآل محسوب میشود. ساختار طراحی آن بهگونهای است که میتواند بهصورت مستقل و بدون وابستگی به اینترنت یا کامپیوتر، عملیات مانیتورینگ، ثبت و مدیریت دادهها را بهصورت کاملاً آفلاین انجام دهد و در صورت اتصال به شبکه، اطلاعات را به بستر IoT منتقل کند.
پشتیبانی از بسترهای ارتباطی WiFi، MODBUS-RS485 و USB، این کنترلر را به یک هاب ارتباطی منعطف برای اتصال به تجهیزات صنعتی، PLCها، نمایشگرهای HMI و سایر سختافزارهای استاندارد بازار تبدیل کرده است. همچنین وجود حافظههای مجزا برای ذخیره تنظیمات و ثبت دادهها در حالت آفلاین، امنیت و پایداری عملکرد سیستم را تضمین میکند. طراحی ماژولار و قابل توسعه این برد، امکان سفارشیسازی سختافزاری و نرمافزاری را متناسب با نیاز هر پروژه فراهم کرده و آن را به راهکاری مطمئن برای سیستمهای مانیتورینگ و کنترل پیشرفته تبدیل میسازد.
قابلیتها
- دو پردازنده قدرتمند برای مدیریت عملکرد آنلاین و آفلاین
- 5 ورودی 1-Wire (پشتیبانی از 20 سنسور در هر لاین)
- 2 خط ارتباطی مجزای MODBUS-RS485
- 3 خروجی رله 7 آمپر
- درگاه USB برای انتقال داده بدون اینترنت
- دو حافظه مجزا (تنظیمات و ذخیره اطلاعات آفلاین)
- حافظه پشتیبان ساعت و تاریخ
- کلید ریست WiFi و بروزرسانی Firmware
- قابلیت توسعه سختافزاری و نرمافزاری مطابق نیاز پروژه
کنترلر گره / مش IOT1.5
کنترلرهای گره (Node) یا مش (Mesh) بهعنوان واسط ارتباطی در شبکه اینترنت اشیا، وظیفه جمعآوری اطلاعات از سنسورها و تجهیزات مختلف و ارسال آن به کنترلر اصلی (مانند 1.4.2) یا مستقیماً به مودم را بر عهده دارند و میتوانند نقش گیتوی (Gateway) را نیز ایفا کنند. این سیستم علاوه بر انتقال داده و دریافت دستورات از فضای ابری، قابلیت اندازهگیری پارامترهایی مانند دما، رطوبت و فشار و همچنین ارتباط با تجهیزاتی نظیر HMI و PLC را دارد. بهطور کلی مدلهای 1.5 و 1.4.2 عملکردی مشابه دارند و تفاوت آنها در گستره شبکه، تعداد پروتکلها، ورودی/خروجیها و توان پردازشی است. این سختافزار در دو نسخه با نمایشگر و بدون نمایشگر و با قابلیت توسعه متناسب با نیاز کاربر ارائه میشود.
قابلیت ها:
- عملکرد به صورت مجزا یا در کنار دیگر کنترلرها
- استفاده از پروتکل1-Wire برای ارتباط با سنسورهای دمای دیجیتال در دو لاین مجزا و پشتیبانی از 20 سنسور دما در هر لاین
- استفاده از پروتکل MODBUS-RS485 جهت برقرای ارتباط با PLC ، HMIو سنسورهای رطوبت مبتنی بر این استاندارد در دو لاین مجزا
- قابل عرضه در دو نسخه ی بدون نمایشگر و دارای نمایشگر
- قابلیت توسعه ی سخت افزاری و نرم افزاری بسته به نیاز کاربر
- استفاده از پردازنده ی دو هسته ای
- دارای 2 خروجی رله 5 آمپر جهت کنترل ادوات الکتریکی
- دارای کلید ریست تنظیمات وای فای / بروزرسانی فیرمور
- دارای ارتباط USB جهت انجام تنظیمات به صورت آفلاین و یا ذخیره ی اطلاعات در کامپیوتر
- دارای حافظه ی فلش جهت ذخیره ی اطلاعات در زمان قطع بودن اینترنت
- دارای حافظه ی E2PROM جهت ذخیره ی تنظیمات
- حافظه ی ساعت و تقویم داخلی
- دارای دو نمایشگر LED در هر دو نسخه ی دارای نمایشگر و بدون نمایشگر
- دارای 3 کلید فشاری جهت انجام تنظیمات به صورت دستی
معماری سیستم بیسیم
نمونه کاربرد
