Автоматизированная система выращивания растений «Smart greenhouse» с голосовым ассистентом
Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Идея» |
Направление работы: Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1409
Email: Написать
Предметы: Информатика, Технология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года
|
Актуальность
В малых сельскохозяйственных предприятиях уход за растениями выполняется с большой долей ручного труда – для роста растений необходимо, как минимум, ежедневное проветривание, полив и освещение.
На рынке существуют решения по управлению теплицами для крупных агропромышленных холдингов, но они недоступны для использования малым бизнесом из-за высокой стоимости и сложности обслуживания. Поэтому автор предлагает свою систему, которая позволит облегчить труд работников, оптимизировать процессы производства и в результате снизить себестоимость производства продукции.
Цель
Создать автоматизированную систему выращивания растений для уменьшения объёма ручного труда при выращивании сельскохозяйственных культур с возможностью голосового управления.
Задачи
- Разработать аппаратную модель устройства управления теплицей.
- Создать программу управления теплицей.
- Создать навык управления теплицей голосовому ассистенту.
- Продемонстрировать работу модуля на макете.
Гипотеза
Разработанные аппаратные и программные средства позволят обеспечить работу теплицы в автоматическом режиме с возможностью дистанционного управления при помощи голосового ассистента.
Оснащение и оборудование, использованное при создании работы
- Электронные компоненты Arduino
- Линейные приводы
- Солнечная батарея
- Материалы для создания макета теплицы
- Компьютер
- Лобзик
- Шуруповёрт
Описание
При исследовании темы проекта автор увидел проблему в отсутствии Open Source модулей для автоматизированных систем, обеспечивающих комплексное решение следующих задач: поддержание определённых микроклиматических условий, организация полива, проветривания, освещения, а также обладающих возможностью дистанционного голосового управления. После чего автор решил создать модель теплицы для отладки основных операций и переноса проекта в промышленную эксплуатацию.
На первом этапе автор создал схему управления теплицей, далее определил и приобрёл необходимый перечень компонентов, после чего создал модель теплицы и модуль управления. Затем автор работы создал навык для голосового ассистента, позволяющий управлять исполнительными устройствами и получать необходимые данные. На завершающем этапе автор разработал и произвёл отладку программного кода для правильной работы всех устройств.
Результаты работы/выводы
В результате работы над проектом создана автоматизированная система выращивания растений с возможностью голосового управления. Система является экономически бюджетным вариантом, для приобретения и эксплуатации которой не потребуется вложения значительных средств. Программное обеспечение является открытым и размещено на сайте github.com.
Перспективы использования результатов работы
Проект готов к переносу на промышленное оборудование.
Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы
Mail.ru Group
Награды/достижения
Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» – победитель.
Конкурс «Высший пилотаж» – призёр.
Мнение автора
«Мне было интересно принимать участие в конференции, она организована на высшем уровне, подобные мероприятия дают большие возможности для развития творческого потенциала»