Systém pro monitorování a řízení skleníku s dálkovým přenosem dat

Abstract

Cílem práce je návrh, analýza a implementace řešení, které bude poskytovat monitoring meteoro- logických dat a možnost automatického řízení vnitřního prostředí skleníku (závlaha, přisvětlování a větrání) za využití dat z lokální meteorologické stanice a doplňujících senzorů (teploty a vlhkosti vzduchu ve skleníku, vlhkosti půdy). Řešení využívá lokálního zpracování meteorologických dat v uzlu umístěném u skleníku a bezdrátovým přenosem do vzdáleného uzlu. Přenos mezi uzly je realizo- ván technologií LoRa v režimu přímé komunikace (P2P), přičemž vzdálený uzel současně poskytuje lokální uživatelské rozhraní a získává doplňkové meteorologické informace z internetové služby. Na základě naměřených hodnot a předpovědi počasí systém vyhodnocuje aktuální stav a generuje ří- dicí povely pro akční členy pro příštích 24 hodin, které jsou následně odeslány zpět do skleníkového uzlu. Návrh je veden požadavkem na možnost provozu v ostrovním režimu a na bezpečné chování při výpadku komunikace.

The aim of this thesis is to design, analyze, and implement a solution that provides monitoring of meteorological data and enables automatic control of the greenhouse indoor environment (irrigation, supplemental lighting, and ventilation) using data from a local weather station and additional sensors (air temperature and humidity inside the greenhouse, and soil moisture). The solution performs local processing of meteorological data on a node located at the greenhouse and transfers the data wirelessly to a remote node. Communication between the nodes is implemented using LoRa technology in direct point-to-point (P2P) mode, while the remote node also provides a local user interface and obtains additional meteorological information from an online service. Based on measured values and the weather forecast, the system evaluates the current conditions and generates control commands for the actuators for the next 24 hours, which are then sent back to the greenhouse node. The design is guided by the requirement for off-grid operation and safe behavior in the event of communication failure.