طراحی و پیاده سازی سیستم کنترل هوشمند آبیاری گیاهان و...
TRANSCRIPT
طراحی و پیاده سازی سیستم کنترل هوشمند آبیاری گیاهان و باغچه
(IoT)
بسمه تعالی
ارائه دهنده: بهناز السادات متولی
استاد راهنما: جناب آقای دکتر ممتازپور
1395آبان
سیر مطالب 2
طراحی و
پیاده سا زی
معماری، ابزارها، مدارها
کارهای مشابه
کاربردها، کارهای
قبلی
مقدمه
اینترنت اشیاء، آبیاری
جمع بند ی
جمع بندی، کارهای آینده، منابع
مقدمهنگاهی بر اینترنت اشیاء و نگهداری
گیاهان
3
طراحی و پیاده ساز
یکارهای جمع بندیمقدمه مشابه
4
اینترنت اشیاء توسط کوین اشتون 1999اولین بار ▸وسایل اطراف متصل به اینترنت و کنترل ▸
از راه دور بستر بی سیم ▸رشد تصاعدی در آینده ▸اینترنت اشیاء در ایران ▸
معماری اینترنت اشیاء5
معماری اینترنت اشیاء
معماری چهار الیه▸ الیه حسگرهااتصال حسگرها •اتصال دستگاه های هوشمند •شبکه های محلی و شخصی • الیه شبکهامکانات اتصال به شبکه •حمایت از حجم باالی داده •یکپارچه سازی • الیه مدیریت سرویستجزیه و تحلیل اطالعات • الیه برنامه
6
7
نگهداری گیاهان نیازهای گیاهان▸
نور •دما•رطوبت •خاک •
روش های آبیاری ▸آبیاری سطحی •آبیاری بارانی •آبیاری قطره ای •• ...
آبیاری سطحی 8
آبیاری بارانی 9
آبیاری قطره ای10
کارهای مشابهکاربردهای اینترنت اشیاء و کارهای
مشابه قبلی
11
طراحی و پیاده ساز
یکارهای جمع بندیمقدمه مشابه
کاربردهای اینترنت اشیاء
خانه ی هوشمند: بهبود کیفیت زندگی ▸صرفه جویی در مصرف انرژی ▸کاهش هزینه ها ▸کنترل لوازم برقی از راه دور ▸ایمنی و راحتی ▸کنترل یکپارچه ▸
12
کاربردهای اینترنت اشیاء
گلخانه هوشمند: افزایش جمعیت ▸استفاده بهینه از منابع آب و ▸
خاک افزایش تولید و پرورش ▸
گیاهان خاص نیاز به مراقبت دائمی ▸
13
کارهای مشابه قبلی
سیستم های سیمی ▸آبیاری زمانبندی شده ▸عدم امکان یکپارچه سازی ▸عدم امکان دسترسی و کنترل از راه دور▸استفاده از صفحه نمایشگر برای نمایش ▸
وضعUیت در محل
14
طراحی و پیاده سازی
نگاهی به معماری طراحی شده، ابزارهای مورد استفاده و مدارها
15
طراحی و پیاده ساز
یکارهای جمع بندیمقدمه مشابه
معماری طراحی شده 16
بخش بخش کنترلعملگرها
بخش حسگرها
”
17معماری
18
مفاهیم و قطعات
19
زیگبیپروتکل ارتباطی سطح باال ▸گیرنده فرستنده کوچک و ▸
کم مصرف IEEE802.14.5استاندارد ▸نرخ ارسال داده بی سیم ▸
پایین هزار وسیله 64بیش از ▸
Xbee S2
ماژول زیگبی ویژگی های منحصر ▸
بفرد 3.6 تا 2.1ولتاژ کاری ▸ میلی آمپر 40جریان ▸ و 40مسافت بسته ▸
120باز 11 دیجیتال I/Oپین ▸
عدد 4پین ورودی آنالوگ ▸
عدد ایمنی و حاالت خواب ▸
20
21
رزبری پاییک کامپوتر کوچک و نصب ▸
سیستم عامل امکان برنامه نویسی ▸اتصال راحت به شبکه ▸عدم نیاز به اطالعات دقیق ▸
الکترونیکی قدرتمند ▸
رزبری پای
نرم افزارها برای کار کردن با خود کار به نیاز رزبری پای
خاصی نیست. پیاده سازی برای امUا پروژه های مختلف نیاز و برنامه ها نصUب بUه الزم کتابخانه های
می باشد.
کامپیوتر کوچک صفحه یUک اتصUال بUا و کیبورد یک نمایUش، یک بUUه موس یUUک
کامپیوتر ابتدایی تبدیل می شود.
برای اتصUال بUه شبکه LANنیز دارای پورت
می باشد.
راحتی حمل ابعاد دلیل بUUUUه
کوچکUش، می توان آن خود با راحتUی بUه را
حمل کرد. آن سUUUیستم عامل
کارت یک برروی نصب حافظUUUUUه
می توان کUه می گردد خود سایت از را آUن دانلود دهنده ارائه
کرد.
22
23 مدار حسگرها
24 مدار عملگرها
25
بهینه سازی استفاده از حاالت خواب▸
سه حالت خواب اصلیخواب به کمک دستگاه جانبی و •
کم مصرف ترین خواب دوره ای •خواب ترکیبی • دو پایه برای کنترل خواب
استفاده از رگوالتور کم مصرف ▸
26 پایتون و کد
همه منظوره، سطح باال، ▸شئ گرا
هدف خوانایی باال و کوتاهی ▸کتابخانه های وسیع ▸مدل های مختلف ▸
برنامه نویسی رایگان و راحتی یادگیری ▸
27
هوشمند سازی جمع آوری اطالعات درباره گیاهان ▸انتخاب سه گروه: ▸
مناسب کاکتوس ها و گیاهان نیازمند نور •فراوان و آب کم
درجه سانتی گراد و رطوبت 25 تا 10دما بین درصد 70 تا 40
مناسب گندمی و گیاهان سایه دوست و آب •دوست درجه سانتی گراد و رطوبت 27 تا 18دما بین
درصد 80 تا 60مناسب حسن یوسف و آفتاب دوست و •
استوایی درجه سانتی گراد و رطوبت 30 تا 24دما بین
درصد 80 تا 60
28 مدارهای نهایی
29 مدارهای نهایی
وب 30
جمع بندیکارهای آینده، جمع بندی مطالب و منابع
مورد استفاده
31
طراحی و پیاده ساز
یکارهای جمع بندیمقدمه مشابه
32 کارهای آینده
یکپارچه سازی با سیستم هوشمند کنترل خانه ▸گسترش به منظور کنترل هوشمند گلخانه ها ▸دادن امکان تنظیم پارامترها توسط خود کاربر ▸دخیل کردن پارامترهای دیگر نظیر فصل رشد ▸
و استراحت گیاه بهبود نحوه نمایش برروی وب سایت ▸
جمع بندی 30
کارهای آینده یکپارچه سازی •برای • گسترش
گلخانه ها بهبود صفحه وب •
نتیجه مدارهای •نهایی
سیستم •نهایی
مقدمه اینترنت اشیاء •نگهداری گیاهان •کاربردها •
پیاده سازیمعماری •مفاهیم •مورد • قطعات
استفاده بهینه سازی •
منابع ، فابکسخایی، محمد جواد؛ "معماری اینترنت اشیاء"، ▸
23/11/1394 . ▸ Robert Faludi; Building Wireless Sensor Networks, First
Edition, O’Reilly, December 2010. ▸ Digi International; Xbee/Xbee-PRO RF Modules; 2009.▸ Xbee S2 Quick Reference Guid, September 2012,
http://tunnelsup.com . ▸ https://en.wikipedia.org/wiki/XBee▸ http://
www.beytoote.com/scientific/nature/plants-kept-apartment.html
▸ http://nullege.com/codes/search/xbee.XBee ▸ http://www.digi.com/wiki/developer/index.php/Designing_
a_Sleeping_XBee_Sensor
34
