Internet Rzeczy (IoT) to technologia, która umożliwia budowę inteligentnych systemów, wykorzystujących mikrokontrolery do monitorowania i automatyzacji różnych procesów w różnych branżach. Dzięki zastosowaniu czujników IoT w połączeniu z odpowiednimi systemami, można nie tylko uzyskać lepszą kontrolę nad różnymi procesami, ale także podjąć lepsze decyzje dotyczące optymalizacji działań.

IoT wspiera wiele branż, od przemysłu po rolnictwo, pomagając w efektywnym monitorowaniu i zarządzaniu zasobami, poprawie efektywności i zmniejszaniu kosztów. W poniższym artykule przyjrzymy się, jak wykorzystać IoT w różnych dziedzinach, jakie korzyści płyną z tej technologii i jak stworzyć inteligentny system oparty na mikrokontrolerach.

Korzyści z zastosowania IoT

Technologie IoT wprowadzają nową jakość w monitorowaniu i automatyzacji procesów. Przykłady korzyści, jakie przynosi IoT, to:

• Lepsze wykorzystanie zasobów: Monitorowanie różnych parametrów, takich jak temperatura, wilgotność czy nasłonecznienie, pozwala na precyzyjne dostosowanie działań, co prowadzi do oszczędności w zużyciu energii i innych zasobów.
• Wczesne wykrywanie problemów: Czujniki IoT umożliwiają wykrywanie nieprawidłowych warunków, co pozwala na szybszą reakcję i zapobieganie większym stratom.
• Optymalizacja działań: Dzięki dokładnym danym, można dostosować metody pracy, co skutkuje lepszymi wynikami i oszczędnościami.

Jak stworzyć system IoT do monitorowania i automatyzacji działań?

Aby stworzyć skuteczny system IoT, należy odpowiednio zaplanować rozmieszczenie czujników, wybór mikrokontrolerów, technologii komunikacji oraz platformy do analizy danych. Kluczowe elementy systemu IoT to:

• Czujniki: W zależności od zastosowania, czujniki mogą mierzyć różne parametry, takie jak wilgotność, temperaturę, nasłonecznienie, poziom CO2 czy inne. Ważne jest, aby były one odpowiednio dobrane do specyfiki procesu.
• Mikrokontrolery: Mikrokontrolery, takie jak Arduino, ESP32 czy Raspberry Pi, pełnią rolę jednostki centralnej, która zbiera dane z czujników i przesyła je dalej do chmury lub lokalnych baz danych.
• Komunikacja: W zależności od odległości, jaka dzieli czujniki od jednostki centralnej, wybieramy odpowiednią technologię komunikacyjną, np. Wi-Fi, Bluetooth, LoRaWAN czy Zigbee. Decydująca będzie odległość, koszt, zużycie energii i przepustowość danych.
• Chmura i analiza danych: Zebrane dane muszą być przechowywane w chmurze, gdzie można je analizować i generować raporty, prognozy oraz wnioski na ich podstawie.

Przykład zastosowania IoT w praktyce

W rolnictwie, zwłaszcza w uprawach szklarniowych, istotne jest precyzyjne monitorowanie warunków środowiskowych, aby zapewnić roślinom odpowiednie warunki do wzrostu. W takim przypadku można zamontować 1 czujnik na około 10 metrów kwadratowych powierzchni szklarni. Dla szklarni o długości 100 metrów i szerokości 10 metrów będzie to 100 czujników, co pozwoli na dokładne monitorowanie wilgotności gleby, temperatury powietrza i nasłonecznienia w każdym zakątku szklarni.

System zbiera dane z czujników 4 razy dziennie, a następnie przesyła je do chmury, gdzie są analizowane. Na podstawie zebranych danych i prognoz pogody generowane są raporty, które zawierają metryki, wykresy i prognozy. Na ich podstawie rolnik podejmuje decyzje o nawadnianiu, zarządzaniu temperaturą czy innych interwencjach, co prowadzi do optymalnych warunków do wzrostu roślin. Taki system minimalizuje ryzyko przestoju upraw, poprawia jakość owoców i zwiększa plony.

Korzyści dla rolnictwa

Wprowadzenie systemów IoT w rolnictwie ma bezpośredni wpływ na efektywność i jakość produkcji. Kluczowe korzyści to:

• Precyzyjne zarządzanie zasobami: Monitorowanie warunków w czasie rzeczywistym pozwala na optymalizację zużycia wody, nawozów i innych zasobów.
• Wczesne wykrywanie problemów: Dzięki systemowi IoT rolnicy mogą szybciej wykrywać problemy, takie jak choroby roślin, i zapobiegać stratom.
• Lepsza jakość plonów: Dzięki precyzyjnej kontroli warunków upraw, rolnicy mogą uzyskać lepszej jakości plony, co przekłada się na wyższe dochody.