Agricultură inteligentă - Seră inteligentă

Unele dintre cele mai mari provocări identificate pentru secolul curent includ:

- Resurse limitate - Presiunile asupra mediului înconjurător;

- Populația îmbătrânită;

- Creșterea populației;

- Globalizarea;

- Creșterea solicitării pieței;

- Viteza mare de dezvoltare a tehnologiei;

- Creșterea numărului de dispozitive conectate la internet;

În particular, toate acestea au o implicare într-o anumită măsură în cea mai mare provocare a secolului: asigurarea hranei populației în contextul schimbărilor climatice severe și al creșterii populației. Creșterea producției agricole se supune unor constrângeri, incluzând: resurse limitate, forța de muncă mai puțin calificată și reducerea suprafeței arabile.

Agricultura s-a dezvoltat considerabil în ultimii 50 de ani, dar tema lucrării își propune să dezvolte subiectul pe spațiile destinate agriculturii care prin definiție trebuie să fie controlabile, cum ar fi sera. Încă din antichitate exista ideea de mediu controlat, împăratul roman Tiberius utiliza un astfel mediu pentru a crește legume similare castraveților. Grădinile romane utilizau metode diferite de serele de astăzi, pentru a face ca legumele sa fie disponibile în orice perioadă a anului. Astfel romanii țineau castraveții afară, în lumina soarelui, iar pe timpul nopții erau ținuți la loc cald. Mult mai târziu, la î a doua jumătate a secolului XV apar în Coreea primele sere „active”, care permiteau controlul temperaturii. Serele de astăzi se bazează pe aceleași principii, dar la sfârșitul anilor 1980 sticla a început să fie înlocuită de un material poli carbonat (un plastic transparent) care oferă performanțe mai bune.

Consider că ar fi util ca o astfel de seră să fie autonomă, si controlabilă de la distanță, iar cu tehnologia actuală se poate.

Tema lucrării intenționează să prezinte o abordare sistematică a întreprinderilor agale, ca un sistem complex, cu un comportament adaptabil la diversele schimbări ale mediului, bazându-se pe conceptul “Cyber Physical System”.

Pentru început volum utiliza un microcontroller(Arduino Mega), senzori de umiditate sol, mecanism irigare (pompă, motor), senzori de temperatură, un mecanism de încălzire (conducte încălzite sau radiator) și un sistem de ventilare pentru a asigura circularea aerului. Pentru a sigura o conexiune la inerent și o monitorizare în timp real se poate apela la un shiled ethernet (special pentru microcontroller) sau un single board computer (de exemplu Raspbery Pi / Intel Edison) sau pentru a scădea dimensiunea montajului se poate utiliza un Arduino Yun care are un microcontroller Atmega 32u4 si un SBC care rulează Linux (pentru a asigura faptul că poate primi datele de la cât mai mulți senzori se pot folosi multiplexoare in conjuncție cu pinii digitali pentru a selecta ieșirea care urmează să fie intrare pentru placa de achiziție) și un servici cloud, de asemenea va fi necesara o aplicație sau un site care să să permită vizualizarea și controlul în timp real. Întrucât în contextul CPS pot să apară întârzieri aleatorii e recomandată utilizarea unui sistem de operare in timp real (care asigură faptul că sistemul răspunde în maxim n ns, unde n este definit de producătorul sistemului de operare) cel puțin pe SBC și o conexiune bună la internet.