随着物联网 (IoT) 的快速发展,智慧农业的下一个时代正在诞生. 物联网技术从现场实时收集数据,以“通过确保高产量、盈利能力和保护环境来缩小供需缺口”(物联网解决方案世界大会)。随着设备、传感器、无线连接和软件服务的不断发展,精准农业在农民和园丁中兴起,因为它能够将植物的所有必需环境条件保持在最佳范围内。BI Intelligence 调查预测,物联网设备的采用率将以每年 20% 的速度增长,到 2025 年将全球智能农业市场规模扩大两倍,达到 153 亿美元。这是解决日益严重的粮食和资源短缺问题的直接解决方案,并通过确保稳定性和便利性来减轻老龄农民背后的一些辛勤工作。
毫不奇怪,许多智能农业设备的下一代技术极其昂贵。然而,有很多简单、经济高效的方法可以将物联网农业/园艺带入您自己的客厅。有了这个易于理解的教程,你也可以:)
让我们开始吧!
(注:在这个项目中,我与San-arae 农场(位于韩国高城)合作,这是一个香菇农场。
所有涉及光照、温度、湿度等的具体数字都是根据最佳蘑菇栽培条件量身定制的。请根据需要调整!!:) )
智能农业对蘑菇种植尤为重要,因为蘑菇对生长有非常非常特殊的要求。
温度:
香菇的最佳生长环境在20~25oC左右。大多数蘑菇在70oF左右的温度下茁壮成长。
(宾夕法尼亚州立大学)
湿度:
因为蘑菇没有皮,所以很容易失去水分。因此,蘑菇需要高湿度的环境。然而,当蘑菇呼吸并与大气交换气体时,也有可能“淹死”它们。在室内种植蘑菇时,土壤需要湿润,而不是潮湿。
光:
蘑菇没有叶绿素,也不需要光来生存。虽然蘑菇产卵的环境必须是黑暗的,但它们需要稍后(每天 1 小时以上)光照才能形成子实体。野生蘑菇在树林的阴凉处存活,光线在到达蘑菇之前会被过滤掉。在室内生长的蘑菇可以满足间接阳光或灯具的要求。
然而,蘑菇可以含有更多的维生素 D,暴露在紫外线下(特别是 320 ~ 400 nm)。最近的一项研究发现,连续两天在户外(自然阳光下)干燥 6 小时的香菇比没有接受相同暴露的香菇含有更多的维生素 D。蘑菇从每 3.5 盎司 100 国际单位增加到近 46, 000 国际单位!!这些蘑菇在一年后进行了测试,结果表明它们保存了大量的维生素。
然而,在室内种植的蘑菇不会自然暴露在紫外线下,因此具有相同波长的紫外线/ LED 灯将有很长的路要走!
有些人可能担心蘑菇中过多的维生素 D 可能会导致皮肤癌,但专家指出,单独食用蘑菇不可能过量摄入维生素 D。波士顿大学专门研究维生素 D 的内分泌学家 Michael Holick 博士说:“完全没问题。”
所以现在让我们继续讨论这些信息是如何传递到我们的软件/硬件中的……..!!
本项目使用自动温度控制电路来 1. 用温度传感器(DHT11)读取房间的空气温度2. 使用红外发射器(如空调遥控器)根据房间自动改变空调温度温度。空调会对红外线信号指令做出反应以调节温度(这与交流遥控器的原理相同!!)。通过周期性地改变设定温度,我们可以使空调在较低的温度下长时间工作,从而节省电力。
这里的这个小部件是红外发射器!
我们的朋友,图形 OLED 显示器,将以以下格式显示当前温度、湿度和交流温度:
“
温度:___oC
湿度:___%
交流温度:___oC
“
此屏幕截图中的代码显示了打开/关闭 AC 和每个温度(以摄氏度为单位)所需的红外信号命令数组。unsigned int Temp23[] 代表 23oCelsius , unsigned int Temp24[] 代表 24oC 摄氏度,依此类推……
不同的空调/遥控器的红外信号指令是不同的,所以一定要调整数字以适合您的特定遥控器!!!!
此代码显示了所需的房间温度:您可能已经猜到了…… 23oC。你也应该相应地改变你想要的温度!
在这里,LED 由 Arduino MKR1000 和“LightController”库控制。这个库是一个灯光调度器,为一天中的基本时间提供简单的支持:月光、日出/日落等。该软件不断地使用实时时钟模块(RTC DS3231、AT24C32)来检查循环中的时间。一旦实时与所需时间匹配(在代码中初始化),它就会触发 PWM 引脚来调整模拟值。LED 强度会相应变化。在这个具体的项目中,灯光从早上 8:00 到早上 8:30 逐渐亮起,直到早上 9:00 保持高强度,从早上 9:00 到早上 9:30 逐渐关闭。
如果您只想手动打开和关闭 LED,则不需要此代码 - 此代码专门用于自动化流程以匹配时钟!
专业提示:在您的日常饮食中加入蘑菇!!!!
除了维生素 D,除了香味,蘑菇是一种营养炸弹,含有多种营养素,包括 B 族维生素、纤维、复合碳水化合物和重要的矿物质,如硒、铜和钾(烹饪灯)。它们热量和钠含量低,不含脂肪、胆固醇和麸质,是完美的饮食。:)
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