AquaShield - Okos üvegház

Az AquaShield Control egy budapesti agritech vállalat, akik főként okos üvegházak vezérlésével és monitorozásával foglalkoznak. Az Xtalin és az AquaShield hosszú közös múltra tekint vissza, hiszen először öt évvel ezelőtt kezdtünk el dolgozni a rendszer első verzióján a cég alapítójával, és a jelenlegi eszköz már az eredeti ötlet harmadik iterációja.

Az eredeti ötlet sok kihívást támasztott elénk, mivel egy olyan eszköz megalkotása volt a cél, amely flexibilisen összeállítható rendszert alkot, képes különféle szenzorok használatára a környezet és a vízminőség mérése céljából, és képes bármilyen aktív eszközt vezérelni (például szelepeket, pumpákat, növesztőlámpákat) a szenzorok mérései alapján. Az AquaShield rendszer vezérlését a Raspberry Pi-on futó AquaShield Connect operációs rendszer valósítja meg, így a fentieken túl a rendszer Raspberry Pi-hoz illesztését is meg kellett oldani.

Ezt mind figyelembe véve a végeredmény egy flexibilis, okos design, amely csúcstechnológiát jelent az okos üvegház szektorban.

Az AquaShield moduláris felépítésű, így a felhasználónak csak azokat a részeket kell megvásárolnia, amelyekre valóban szüksége van. Három fő modul létezik: a vezérlőmodul (Control Module), a Szenzor Modul #1, és a Szenzor Modul #2. A Szenzor Modul #1 négyféle almodullal rendelkezhet, míg a Szenzor Modul #2 további egyféle almodulhoz kapcsolódhat. Kattintson az alábbi képekre további információért.

A vezérlőmodul (Control Module) a rendszer agya. Egy Raspberry Pi 4-hez kapcsolódik, amelyen az üvegház „operációs rendszere” az AquaShield Connect fut.

Az AquaShield Connect feladatai:

  • Lehetőséget biztosít helyi és távoli monitorozásra és beavatkozásra az AquaShield web applikáción keresztül
  • Értesítéseket és riasztásokat küld e-mailben
  • Aktív eszközök vezérlése (pl. pumpák, szelepek, növesztőlámpák, ventilátorok, szűrők stb.) előre meghatározott munkafolyamatok és időzítések alapján
  • Az összes releváns információ megjelenítése egy főképernyőn
  • Minden rögzített adat tárolása (és feltöltése az AquaShield felhőbe)

Amennyiben a Raspberry Pi működése újdonság, itt egy rövid összefoglaló:

A Raspberry Pi egy miniszámítógép, ami a saját szoftverét futtatja (jelen esetben ez egy Linux-alapú operációs rendszer). Számos kommunikációs kivezetéssel rendelkezik, amelyhez az AquaShield vezérlőmodul tökéletesen illeszkedik. Mivel nincs hagyományos merevlemeze, a szoftver egy SD kártyán található. Az AquaShield Connect már előre telepítve van az SD kártyára, és az operációs rendszer képes önmagát frissíteni, így az egyetlen hátramaradó feladat csupán a bekapcsolás.

A Szenzor Modul #1-hez négyféle almodul tartozik: pH, EC (elektromos vezetőképesség), ORP (oxidációs redukciós potenciál), és DO (oldott oxigénszint). A Szenzor Modul #1-en négy darab hely található, amelyekbe az almodulok egyikét lehet csatlakoztatni, de nincs szükség mindegyikre. Amennyiben csak kevesebb szenzorra van szükség (például hidropóniás megoldásoknál nincs szükség oldott oxigénszint, vagy oxidációs-redukciós potenciál mérésére) akkor lehetőség van csak egy pH és egy EC almodul csatlakoztatására és két hely pedig üresen marad a Szenzor Modul #1-en.

Minden modul (a vezérlőmodul kivételével) felcserélhető, így mindenki olyan kombinációt állíthat össze, ami a legjobban megfelel az alkalmazásának. Például, ha van egy projekt, amelyben két hidropóniás és egy akvapóniás összeállítást kell monitorozni és vezérelni, akkor készíthető egy összeállítás, amelyben egy vezérlőmodul, és három Szenzor Modul #1 található (kettő a két hidropóniás összeállításnak, és egy további az akvapóniásnak).  A két hidropóniás Szenzor Modul #1 csupán 1-1 pH és EC almodult tartalmaznak, míg a harmadik Szenzor Modul #1 mind a négyféle almodult.

A Szenzor Modul #2 4 db digitális hőmérő monitorozására képes (DS18B20 típusú), valamint csatlakoztatható hozzá a fény- és páratartalommérő almodul. Ez az almodul fényérzékelővel (amely a rá eső megvilágítás intenzitásának értékét adja meg Lux-ban) és relatív páratartalommérővel van felszerelve. Az almodulok között CAN-buszos kommunikáció van, így össze lehet őket kötni, és akár egy fényintenzitás térképet is lehet készíteni velük.

A rendszernek csupán egy 12 V-os tápegységre, és pár relére van szüksége a működéshez, amellyel a növesztőlámpákat, pumpákat, és szelepeket tudja vezérelni.

Az AquaShield rendszer az Atlas Scientific szenzorait használja, mivel ezek megbízható, megfizethető szenzorok, amelyek megfelelnek a követelményeknek.

Több információ a szenzorokról:

Íme a teljes rendszer:

  • AquaShield vezérlőmodul, egy vízszint érzékelővel (bal felső sarok)
  • Szenzor Modul #1 mind a négyféle almodullal és Atlas Scientific szenzorokkal szerelve (középen és lefelé)
  • Szenzor Modul #2 egy hőmérővel (jobbra lent) és egy fény- és relatív páratartalommérő almodullal (középen fent)
  • MEAN WELL 60W tápegység (balra)
  • 2db Finder 12V ipari relé (a vezérlőmodul bal oldalán)