Проекты

Автоматизированная система выращивания растений «Smart greenhouse» с голосовым ассистентом

Работа победителя конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Электроника и приборостроение»

Направление работы: Инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1409
Предметы: Информатика, Технология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

В малых сельскохозяйственных предприятиях уход за растениями выполняется с большой долей ручного труда: для роста растений необходимы, 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

  1. Разработать аппаратную модель устройства управления теплицей.
  2. Создать программу управления теплицей.
  3. Создать навык управления теплицей голосовому ассистенту.
  4. 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 поддержания определённых микроклиматических условий, организации полива, проветривания, освещения, а также обладающих возможностью дистанционного голосового управления. После этого 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 которого 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»