Ключові слова
тепличне господарство
мікроклімат
схема функціональна
алгоритми керування
Як цитувати
Анотація
Дана стаття присвячена розробці автоматизованої системи керування тепличним господарством. В останній час тема використання теплиць для забезпечення продуктами харчування стала доволі популярною. Особливо це стосується власників дачних ділянок та приватних будинків. Але тепличне господарство потребує постійного огляду для підтримки необхідних параметрів, що не завжди є можливим. В такому разі постає питання використання автоматизованої системи. В даній роботі проводиться дослідження існуючих рішень для автоматизації процесів у тепличному господарстві з використанням бездротової передачі даних для керування параметрами та проводиться аналіз існуючих стандартів бездротової передачі даних. Також було проведено огляд існуючих публікацій на тему автоматизації тепличного господарства і проаналізовані основні сучасні стандарти забезпечення бездротового зв’язку у IoT-системах. В результаті було розроблено схему автоматизованої системи керування тепличним господарством з можливістю дистанційного керування за допомогою бездротової передачі даних та ручного налаштування параметрів мікроклімату, освітлення і поливу.
Посилання
Hasan M. K., Desiere S., D’Haese M., Kumar L. Impact of climate-smart agriculture adoption on the food security of coastal farmers in Bangladesh. Food Security. 2018. Vol. 10(4). P. 1073–1088. DOI: https://doi.org/10.1007/s12571-018-0824-1
Lamb F. Industrial Automation: Hands On. New York, 2013.
Aznar-Sánchez J. A., Velasco-Muñoz J. F., López-Felices B., Román-Sánchez I. M. An Analysis of Global Research Trends on Greenhouse Technology: Towards a Sustainable Agriculture. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020. Vol. 17(2). P. 664–886. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17020664
Токмаков Н. М., Грудинин В. С. Математическая модель системы управления микроклиматом ангарных теплиц. Гавриш. 2008. № 3. С. 28–32.
Лактіонов І. С., Вовна О. В., Бережний М. О., Лебедєв В. А. Комп'ютеризована система комплексного моніторингу й керування мікрокліматом промислових теплиць на базі нечіткої логіки. Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського. 2019. № 3(116). С. 120–129. DOI: https://doi.org/10.30929/1995-0519.2019.3.120-129
Azaza M., Tanougast C., Fabrizio E., Mami A. Smart greenhouse fuzzy logic based control system enhanced with wireless data monitoring. ISA Transactions. 2016. Vol. 61. P. 297–307. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.isatra.2015.12.006
Alpay Ö., Erdem E. The Control of Greenhouses Based on Fuzzy Logic Using Wireless Sensor Networks. International Journal of Computational Intelligence Systems. 2019. Vol. 12. P. 190–203. DOI: https://dx.doi.org/10.2991/ijcis.2018.125905641
Algarin C. R., Jesus C. C., Llanos A. P. Low-Cost Fuzzy Logic Control for Greenhouse Environments with Web Monitoring. Electronics. 2017. Vol. 6(4). DOI: https://doi.org/10.3390/electronics6040071
Saha T., Jewel M. K. H., Mostakim M. N., Bhuiyan N. H., Ali M. S., Rahman M. K., Ghost H. K., Hossain M. H. Construction and Development of an Automated Greenhouse System Using Arduino Uno. International Journal of Information Engineering and Electronic Business. 2017. Vol. 9(3). P. 1–8. DOI: http://dx.doi.org/ 10.5815/ijieeb.2017.03.01
Enokela J. A. An Automated Greenhouse Control System using Arduino Prototyping Platform [Електронний ресурс]. Australian Journal of Engineering Research. URL: https://www.academia.edu/11404632/An_Automated_Greenhouse_Control_System_using_Arduino_Prototyping_Platform (дата звернення: 18.01.2022)
Siddiqui M. F., Khan A. R., Kanwal N., Mehdi H., Noor A., Khan M. A. Automation and Monitoring of Greenhouse. 2017 International Conference on Information and Communication. 2017. P. 197–201. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICICT.2017.8320190
Hoque J., Ahmed R., Hannan S. An Automated Greenhouse Monitoring and Controlling System using Sensors and Solar Power. European Journal of Engineering Research and Science. 2020. Vol. 5(4). P. 510–515. DOI: http://dx.doi.org/10.24018/ejers.2020.5.4.1887
Євсеєнко О. М. Розробка апаратно-програмної системи керування мікрокліматом теплиці. Технічна інженерія. 2020. №1(85). С. 104–109. DOI: https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-104-109
Rahali A., Guerbaoui M., Ed-dahhak A., El Afou Y., Tannouche A., Lachhab A., Bouchikhi B. Development of a data acquisition and greenhouse control system based on GSM. International Journal of Engineering, Science and Technology. 2011. Vol. 3. No. 8. P. 297–306. DOI: http://dx.doi.org/10.4314/ijest.v3i8.23
Гайдукевич С. В., Семенова Н. П., Леськів Я. А. Підвищення ефективності в системах керування мікрокліматичними параметрами приміщень закритого ґрунту. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернандського. Серія: технічні науки. 2020. № 6. С. 58–64. DOI: https://doi.org/10.32838/TNU-2663-5941/2020.6-1/10
Hasan M. K., Desiere S., D’Haese M., Kumar L. (2018), "Impact of climate-smart agriculture adoption on the food security of coastal farmers in Bangladesh", Food Security, Vol. 10(4), P. 1073–1088. DOI: https://doi.org/10.1007/s12571-018-0824-1
Lamb, F. (2013) Industrial Automation: Hands On, McGraw-Hill Education, New York.
Aznar-Sánchez J. A., Velasco-Muñoz J. F., López-Felices B., Román-Sánchez I. M. (2020), "An Analysis of Global Research Trends on Greenhouse Technology: Towards a Sustainable Agriculture", International Journal of Environmental Research and Public Health, Vol. 17(2), P. 664–886. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17020664
Tokmakov, N., Grudinin, S. (2008), "Mathematical model of the microclimate control system for hangar greenhouses" ["Matematicheskaya model' sistemy upravleniya mikroklimatom angarnykh teplits"], Gavrish, No.3, P. 28–32.
Laktionov, I., Vovna, O., Berezhnyi, M., Lebediev, V. (2008), "Computerized system of complex monitoring and control of microclimate of industrial greenhouses on the basis of fuzzy logic" ["Kompiuteryzovana systema kompleksnoho monitorynhu y keruvannia mikroklimatom promyslovykh teplyts na bazi nechitkoi lohiky"], Bulletin of the Mykhailo Ostrohradsky KrNU, No.3(116), P.120–129. DOI: https://doi.org/10.30929/1995-0519.2019.3.120-129
Azaza M., Tanougast C., Fabrizio E., Mami A. (2016), "Smart greenhouse fuzzy logic based control system enhanced with wireless data monitoring", ISA Transactions, Vol. 61, P. 297–307. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isatra.2015.12.006
Alpay Ö., Erdem E. (2019), "The Control of Greenhouses Based on Fuzzy Logic Using Wireless Sensor Networks", International Journal of Computational Intelligence Systems, Vol. 12(1), P. 190–203. DOI: https://dx.doi.org/10.2991/ijcis.2018.125905641
Algarin C. R., Jesus C. C., Llanos A. P. (2017), "Low-Cost Fuzzy Logic Control for Greenhouse Environments with Web Monitoring", Electronics, No. 6(4). DOI: https://doi.org/10.3390/electronics6040071
Saha T., Jewel M. K. H., Mostakim M. N., Bhuiyan N. H., Ali M. S., Rahman M. K., Ghost H. K., Hossain M. H. (2017), "Construction and Development of an Automated Greenhouse System Using Arduino Uno", International Journal of Information Engineering and Electronic Business, Vol. 9(3), P. 1–8. DOI: http://dx.doi.org/ 10.5815/ijieeb.2017.03.01
Enokela J. A., "An Automated Greenhouse Control System using Arduino Prototyping Platform", available at: https://www.academia.edu/11404632/An_Automated_Greenhouse_Control_System_using_Arduino_Prototyping_Platform (last accessed: 18.01.2022).
Siddiqui M. F., Khan A. R., Kanwal N., Mehdi H., Noor A., Khan M. A. (2017), "Automation and Monitoring of Greenhouse", 2017 International Conference on Information and Communication. P. 197–201. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICICT.2017.8320190
Hoque J., Ahmed R., Hannan S. (2020), "An Automated Greenhouse Monitoring and Controlling System using Sensors and Solar Power", European Journal of Engineering Research and Science, Vol. 5, No. 4, P. 510–515. DOI: http://dx.doi.org/10.24018/ejers.2020.5.4.1887
Yevseienko O. (2020), "Development of hardware and software control system for greenhouse microclimate" ["Rozrobka aparatno-prohramnoi systemy keruvannia mikroklimatom teplytsi"], Technical engineering, No.1(85), P. 104–109. DOI: https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-104-109
Rahali A., Guerbaoui M., Ed-dahhak A., El Afou Y., Tannouche A., Lachhab A., Bouchikhi B. (2011), "Development of a data acquisition and greenhouse control system based on GSM", International Journal of Engineering, Science and Technology, Vol. 3, No. 8, P. 297–306. DOI: http://dx.doi.org/10.4314/ijest.v3i8.23
Haidukevych S., Semenova N., Leskiv Ya. (2020), "Improving efficiency in control systems for microclimatic parameters of indoor areas" ["Pidvyshchennia efektyvnosti v systemakh keruvannia mikroklimatychnymy parametramy prymishchen zakrytoho gruntu"], Scientific notes of TNU of V.I. Vernadsky. Series: technical sciences, No. 6, P. 58–64. DOI: https://doi.org/10.32838/TNU-2663-5941/2020.6-1/10