Система автоматизованого керування теплицею на базі мікрокомп'ютера Raspberry Pi

Abstract

Актуальність дослідження обумовлена необхідністю підвищення ефективності використання обмежених ресурсів (води, електроенергії та добрив) в умовах тепличного виробництва, а також зниженням трудових витрат при управлінні мікрокліматом. Традиційні методи автоматизації є енерговитратними та обмеженими в адаптації до потреб малих і середніх господарств. Система, розроблена в рамках цієї роботи, включає інтеграцію різноманітних сенсорів для моніторингу ключових параметрів мікроклімату (температури, вологості, освітленості, тиску, стану ґрунту) та застосування інтелектуальних алгоритмів для автоматичного регулювання цих параметрів. Завдяки використанню мікрокомп'ютера Raspberry Pi та програмного середовища Node-RED, було створено доступну, гнучку й масштабовану систему управління теплицею, яка дозволяє користувачам з мінімальними знаннями програмування налаштовувати систему відповідно до індивідуальних потреб. Практичне значення роботи полягає в тому, що створена система може бути впроваджена в реальних сільськогосподарських підприємствах для підвищення ефективності управління теплицями, зниження витрат і підвищення врожайності. Розробка є важливим кроком у напрямку інтеграції сучасних технологій в аграрний сектор і може бути використана для навчання фахівців у галузі автоматизації та агрономії.

The relevance of the study is due to the need to increase the efficiency of using limited resources (water, electricity and fertilizers) in greenhouse production, as well as reducing labor costs in microclimate management. Traditional automation methods are energy-intensive and limited in their adaptation to the needs of small and medium-sized farms. The system developed as part of this work includes the integration of of various sensors to monitor key microclimate parameters (temperature, humidity, light, pressure, soil condition) and the use of intelligent algorithms to automatically adjust these parameters. Using the Raspberry Pi microcomputer and the Node-RED software and the Node-RED software environment, an affordable, flexible, and scalable greenhouse management system that allows users with minimal programming knowledge to customize programming knowledge to customize the system to meet individual needs. The practical significance of the work is that the created system can be implemented in real agricultural enterprises to improve the efficiency of greenhouse management, reduce costs and increase and increase yields. The development is an important step towards the integration of modern technologies into the agricultural sector and can be used to train specialists in automation and agronomy.