Полигон для моделирования умного сельского хозяйства

Умное сельское хозяйство— это инновационный подход к ведению аграрного бизнеса, основанный на применении современных технологий, таких как Интернет вещей (IoT), датчики, автоматизированные системы контроля и анализа данных. Оно позволяет значительно повысить эффективность производства продуктов питания, снизить затраты ресурсов и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.

Используемые образовательные наборы моделируют реальные решения прогрессивных систем сельского хозяйства. Умные теплицы играют ключевую роль в этой концепции, обеспечивая оптимальные условия роста растений благодаря автоматизации освещения, полива, вентиляции и температурного режима. Для животноводства используются RFID-метки, позволяющие отслеживать перемещения животных. Роботы-доставщики помогают оперативно транспортировать урожай и удобрения, снижая нагрузку на работников и ускоряя процессы обработки полей.

Учебный полигон предназначен для изучения основ технологии IoT и развития практических навыков программирования, конструирования, механического и электрического монтажа.

Учащиеся смогут собрать и запрограммировать систему, состоящую из умных теплиц, роботов-доставщиков, метеостанции, конвейеров для животных с RFID-сканерами и вспомогательных объектов.

В состав полигона входит:

Решаемые учебные задачи:
1. Сборка, программирование и управление данной системой:

• Управление освещением, настройка цвета и яркости в теплицах
• Управление поливом растений
• Управление вентиляцией и контроль температуры для растений
• Измерение температуры и влажности воздуха
• Измерение атмосферного давления
• Определение скорости и направления ветра
• Определение интенсивности осадков
• Измерение уровня освещенности
• Измерение активности Солнца по уровню ультрафиолетового излучения
• Графическая и текстовая визуализация данных и отображение текущего состояния
• Оповещение о чрезвычайных ситуациях (превышение уровня УФ-излучения, температуры, влажности и др.)
• Мониторинг данных об окружающей среде и использование этих показаний для создания автоматических систем управления выращиванием растений

2. Создание собственных систем управления выращиванием, регулирующих и фиксирующих данные:

• Температура и влажность воздуха
• Атмосферное давление
• Освещённость
• Температура и влажность почвы
• Ультрафиолетовое A-излучение
• Ультрафиолетовое B-излучение
• Скорость и направление ветра
• Количество осадков
• Индекс ультрафиолетового излучения Солнца
• Ток, напряжение и мощность
• Скорость робота
• Уровень заряда батареи робота

3. Программирование и управление мобильными элементами комплекса:

• Программирование движения робота-доставщика удобрений и овощей
• Настройка взаимодействия робота с внешними датчиками и устройствами
• Автоматизация процесса доставки продукции и материалов
• Управление робототехнической платформой с помощью пульта ДУ, мобильного телефона
• Мониторинг данных тока, напряжения и мощности платформы
• Наличие датчика расстояния, гироскопа, акселерометра дают возможность использовать платформу для решения олимпиадных задач по робототехнике в купе с интеграцией в IoT
• Управление освещением – настройка цвета и яркости света, выбор из трех типов светодиодов
• Графическая визуализация данных и отображение текущего состояния, оповещение о чрезвычайной ситуации (пониженный уровень батареи, превышение скорости и т.д.)
• Звуковое оповещение и воспроизведение полифонических мелодий.

4. Работа с системами мониторинга состояния животных:

5. Применение технологий Internet of Things (IoT):

Характеристики