ImageImageImageImage
Hazte Socio (El Foro siempre Gratis)
Paga con Tarjetas+ Info www.arde.cc/socios

Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Muestranos tus proyectos y pidenos la ayuda que necesites

Moderator: Junta Directiva

User avatar
JMN
Usuario Avanzado
Usuario Avanzado
Posts: 359
Joined: Mon Mar 26, 2012 5:52 pm
Contact:

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JMN » Sat Jul 26, 2014 9:17 pm

Gracias por la explicación,

ahora con esos datos cómo queremos que sea el sistema.

Por ejemplo, tenemos una maceta de 1 metro cuadrado de tierra, basta con poner un solo sensor de humedad en el suelo para toda la maceta? o habría que poner un sensor de humedad en el suelo cerca de cada planta?

Queremos un sistema totalmente automático o un sistema semiautomático asistido por una persona (si hay que regar una vez cada x tiempo nos ahorramos los actuadores y depósito).

Pongamos que en lugar de una maceta en un sitio tenemos 4 ó 5 en distintas partes de la casa, en este caso podría ser muy costoso poner 5 depósitos de agua y una solución podría ser regar a mano. En el caso de varias macetas en distintos sitios también nos puede interesar que la electrónica se alimente de una batería, si se diseña una electrónica de bajo consumo esta batería puede durar años teniendo una comunicación wireless para el envio de los datos.

Sistema 1: sistema centralizado. Una sola zona de cultivo.

Una placa con electrónica con sensores, botones y lcd y actuadores, se establecen y mide los parámetros necesarios para el control de la planta y realiza las acciones correpondientes mediante los actuadores. Esta placa se conecta a internet mediante una conexión ethernet o wireless para mandar los datos a internet, o se conecta a un servidor local (raspberry pi) donde corre un UI y también un servidor si queremos acceso remoto.

Sistema 2: sistema descentralizado. Varias macetas repartidas por los distintos lugares de la casa.

Viendo el proyecto de ayer me gusta este enfoque: http://www.tindie.com/products/miceuz/c ... ite_badges" onclick="window.open(this.href);return false;

Una placa que se clava en el tallo de cada planta o en cada maceta alimentada por una batería, esa placa es una placa para recoger datos (sin actuadores) de este estilo y añadiríamos también además de los sensores un par de leds, un botón y un buzzer para que pueda interactuar con un humano:

Image

La placa lleva un módulo de comunicaciones de bajo consumo (zigbee, ble 4.0) para enviar los datos de forma periódica a una placa central y poder visualizarlos. La placa central puede ser una raspberry pi conectada a una toma de alimentación, o un tablet o teléfono móvil, en la placa central recogeríamos la lectura de los sensores cada x tiempo.

Tenemos dos elementos: placa de sensores, sistema central donde se recogen los datos y se establecen las acciones que se quieran en función de cada planta, y falta el tercer elemento que es el actuador.

El tercer elemento puede ser otra placa con actuadores que habría que poner en cada maceta y posiblemente conectar a un enchufe (sistema automático), o un humano (sistema semiautomático).

SIstema con humano: la placa de sensores manda datos cada x tiempo (humedad, temperatura, luz, etc..) a la placa central, y en función del tipo de cultivo en esa maceta la placa central avisa al humano de que hay que tomar una acción sobre esa planta (regar o lo que sea).

Para comunciarse con el humano hay 3 opciones: un zumbador o led en la placa de sensores, un interfaz de usuario en la raspberry pi, o una comunciación de la placa central o de la placa de sensores con un tablet o teléfono móvil corriendo una aplicación en Android a medida.

Resumiendo: tenemos variass placas de sensores alimentadas mediante batería que se comunican con una placa central (raspberry pi que recoge datos, tiene la base de datos, el tipo de planta en la placa de cada sensor), y la placa central manda un mensaje al humano cuando haya que realizar alguna acción en la maceta correspondiente según los datos enviados por su placa de sensor.

Pues aquí la primera pregunta, que queremos hacer un huerto centralizado automático, o un huerto distribuido semiautomático (varias macetas por la casa) donde no tenemos que poner actuadores ya que regar cada X tiempo lo puede realizar un humano.

Más ideas?

Ranganok
Usuario Desarrollador
Usuario Desarrollador
Posts: 3874
Joined: Mon Nov 07, 2005 3:10 pm
Location: Barbaros del Valle
Contact:

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by Ranganok » Sun Jul 27, 2014 10:00 am

Personalmente me gusta que halla flexibilidad así que yo apostaría por un sistema distribuido automático, aunque daría la posibilidad de comunicación mediante cable (bus 485 o Ethernet) y/o inalámbrica (WiFi, bluetooth, ZigBee, 433, 868,...)

Para empezar el sistema central podría ser un PC embebido (RasperryPi, BBB, ...), y los periféricos arduinos (Uno o nano). Cuando tengamos un poco por la mano lo que vamos a necesitar ya lo sustituiremos por placas propias (los ezmicro, por ejemplo, son de muy bajo consumo, ideales para aplicaciones a pilas).

S2

Ranganok Schahzaman
skiras.blogspot.com

"En igualdad de condiciones la explicación más sencilla es la cierta"

JavierDG
Principiante
Principiante
Posts: 39
Joined: Mon Jul 07, 2014 6:01 pm

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JavierDG » Sun Jul 27, 2014 11:24 am

Muy buenos planteamientos ambos. Opiniones personales a parte, creo que deberíamos hacer una lista de pros y contra de un sistema distribuido y de un sistema centralizado.

Sistema distribuido:
Pros:
  • - Puedes controlar los datos de los sensores (luz, temperatura, humedad ambiente y humedad en tierra) de varias macetas distantes entre ellas.
Contras:
  • - Dependes de una batería o pila que se gastará o estropeará, y se pierde el control, y como te pille de vacaciones...
  • - Un zumbador (que se escuche en una casa) sería muy ruidoso y si zumban varias macetas puede resultar molesto y estresante.
  • - No podrían tener actuadores propios (cada maceta), sin ser algo bastante aparatoso.
  • - Requiere de la intervención humana para lo mas coñazo de todo, que es preparar el sustrato en el agua, medir PH/EC y regar.
Sistema centralizado:
Pros:
  • - Todo a mano, centralizado, ordenado y puedes ver como va todo con un simple vistazo.
  • - Una única fuente de alimentación que proporcionará energía a un único sistema central (sin satélites).
  • - El sistema central puede ser un aparato pequeño, cerca del depósito de agua y de las macetas, y con varias tomas de entrada y salida para los sensores y mangueras de agua.
  • - El único sensor que irá del sistema central a la planta será el de humedad en tierra, y este irá con un cable de longitud X a cada maceta, clavado en la tierra, entre el tallo central y el borde la maceta. Un sensor por maceta.
  • - La salida de agua es también una por cada maceta.
  • - Los datos como temperatura, humedad ambiente, luz, etc. se miden de una sola vez desde el sistema central, ya que estará en la misma habitación que el cultivo (ahorro en cantidad de sensores).
  • - Bombas de agua dentro del sistema central, tapado, protegido y aislado.
Contras:
  • - No puedes poner las macetas distribuidas por toda la casa.
  • - Habría cables y mangueras por medio (aunque se puede poner elegantemente).
Bien, estos son pros y contras que se me han ocurrido, poned los vuestros. Evidentemente soy de la opinión de hacer un sistema centralizado, por que mas que un sistema de riego para las plantas de una casa es un sistema de "estudio y observación" de unas pocas plantas.

Cuando pensé en hacer este proyecto hice varios dibujos, y la idea era tener una especie de "mesa" donde esté ubicado todo, desde el tanque de agua, macetas hasta el sistema central. Pongo el dibujo, pero no os riáis, no dibujo nada bien.
diseño_proyecto_vavilov_01.JPG
Por la parte de atrás del sistema central había pensado hacer 4 módulos de salidas y entradas, o lo que es lo mismo, un sistema para un máximo de 4 macetas. Si se reduce el tamaño de estos módulos de entradas y salidas se podría extender a 6 macetas. No hay por que usar todos, se programaría mediante los botones y la LCD, estarían numerados, modulo 1, modulo 2, etc.
diseño_proyecto_vavilov_02.JPG
El agua queda debajo, y esta es controlada (PH/EC/Sustratos/Cantidad) mediante sensores que van del sistema central al depósito. La intervención humana en este caso solo es la de llenar el depósito una única vez, o cuando se gaste, pero ha de ser un depósito grande. Y la otra intervención humana es la programación de que tipo de planta se va a cultivar e introducir en el sistema los datos óptimos (previamente consultados en la tabla que haré) de humedad, temperatura, riego, etc.

No lo he dibujado, pero la idea es hacer una "campana" o mini invernadero que cubra las macetas (solo las macetas, no el sistema central), de quita y pon, ligero, estructura de madera y plástico transparente. De ese modo podemos inyectar en su interior aire caliente/frío para regular la temperatura, humedad mediante un humidificador y una ventilación que mueva el aire, evitando así que se condense la humedad en el suelo y el aire caliente en el techo.

Esto es solo una idea que ya tenía en la cabeza, pero estamos aquí para hacerlo conjuntamente, entre todos. Eso quiere decir que si no os parece bien, proponed un sistema y lo vamos viendo hasta alcanzar lo mejor en diseño y usabilidad. Por cierto, si tiramos por el sistema distribuído, ¿como lo haríais? me refiero a un pequeño dibujo de cómo quedaría, parecido al mío :P

Un saludo.
Last edited by JavierDG on Sun Jul 27, 2014 11:39 am, edited 1 time in total.

JavierDG
Principiante
Principiante
Posts: 39
Joined: Mon Jul 07, 2014 6:01 pm

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JavierDG » Sun Jul 27, 2014 11:37 am

diseño_proyecto_vavilov_03.JPG
Las mangueritas las podemos comprar en Leroy Merlin por un precio ridículo y los conductores también, no se si me llegué a gastar 2€ en total, y son varios metros de manguera. La idea es poner un conductor en forma de "T" para distribuir el agua en forma circular al rededor del tallo, haciéndole pequeños agujeros en el círculo, hacia dentro, para que el sistema de riego sea por goteo, si no, el agua sale muy fuerte y no solo remueve la tierra dejando parte de las raíces al descubierto (terrible para la planta), si no que el agua se va muy rápido al fondo y la planta al principio no lo aprovechará. Y así también se evitan desbordamientos por falta de absorción o humedades excesivas (hongos, bichos y mosquito de humedad).

Con conductores en forma de "L" podemos guiar la manguerita desde lo alto de la maceta hasta la base (por fuera) y desde ahí hasta la salida de agua del sistema central. El sistema central ha de tener una entrada de agua, y es básicamente una manguerita que vaya al depósito que tiene debajo. No se si me explico.

User avatar
JMN
Usuario Avanzado
Usuario Avanzado
Posts: 359
Joined: Mon Mar 26, 2012 5:52 pm
Contact:

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JMN » Sun Jul 27, 2014 5:17 pm

Supongo que la principal diferencia es el espacio que requiere, el sistema con varios sensores inalámbricos puede estar más enfocado a un hogar donde la gente tiene plantas en varias macetas, para controlar el riego de éstas y que ninguna se quede sin agua ni tenga agua en exceso. Mientras que el sistema centralizado está enfocado a un pequeño huerto donde producir vegetales.

En un sistema distribuido se colocaría una plaquita como la de la imagen anterior en cada maceta, y si no se quiere que sea molesto en lugar de pitar cuando a la planta le falta agua, pues se puede hacer que mande un mensaje a una placa central con las medidas de forma periódica, en esta placa se recogen todos los datos y se va haciendo una base de datos, y cuando a la planta le falte algo pues el sistema central manda un mensaje al móvil en el que corre una aplicación de Android, aplicación de Android que a la vez sirve de interfaz humano-sistema.

Los dos sistema comparten los mismos requisitos respecto a las plantas, y lo que se aprenda de uno se puede aplicar al otro.

Puede que para una primera versión sea más sencillo en cuanto a los aspectos técnicos realizar el sistema centralizado, el sistema para producir vegetales, y más adelante se puede ir pensando en hacer también lo otro.

La placa de sensores del sistema distribuido y centralizado puede ser similar, una placa como la de la imagen que se clave en la maceta, con la diferencia que la placa de sensores para el sistema distribuido añadiría la batería y el módulo de comunicaciones, mientras que la placa para el sistema centralizado no llevaría lo anterior y en su lugar llevaría un cable a la placa central con la alimentación y la comunicación.

Es viable realizar un desarrollo técnico que cubra los dos tipos de sistemas, incluso un stema mixto, que haya una placa central con un pequeño huerto al rededor y macetas en el resto de la casa mandando datos al sistema central. Creo que se puede hacer el desarrollo con los dos sistemas en mente.

Componentes del sistema centralizado (según el dibujo anterior):

- Placa de sensores que se clava en la maceta/planta y se conecta a una placa central mediante un cable (de donde toma su alimentación y con el que se comunica con la palca central).
- Placa central (raspberry pi) conectada a internet, se conecta a la distintas placas de sensores en cada maceta mediante un cable y a la placa de actuadores.
- Iterfaz de usuario: lcd, botones, RTC, etc.. puede ser la placa central y la raspberry pi un añadido a ésta si se quiere un servidor y base de datos.
- Placa de actuadores se conecta a la placa central mediante un cable y realiza las acciones oportunas sobre las macetas cuando la placa central se lo ordena.
- Placa de sensores externos a la maceta, medida del depósito de agua y otros parámetros no relativos a una planta en concreto y que sean necesarios para el funcionamiento del sistema.
- hardware: motores, cableado, bombillas o leds, ventiladores, conductos de agua, etc..

Componentes del sistema distribuido:

- Placa de sensores en cada maceta alimentada por batería (duran años) que se comunica con una placa central de forma inalámbrica.
- Placa central conectada a internet que recoge los datos de los sensores y mandan un mensaje a una aplicación de android o por correo electrónico, twitter, etc.. cuando la persona tenga que realizar alguna acción sobre la maceta.
- Actuador humano.

Sistema mixto:

- Todos los componentes del sistema centralizado.
- Todos los componentes del sistema distribuido.
- En la placa central (común al sistema central y distribuido) se añade un módulo de comunicaciones para recoger los datos de las macetas exteriores (macetas por la casa, en un patio, una terraza, tejado, etc..).

JavierDG
Principiante
Principiante
Posts: 39
Joined: Mon Jul 07, 2014 6:01 pm

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JavierDG » Mon Jul 28, 2014 4:48 pm

A mi me parece buena idea hacer los dos sistemas (distribuido y centralizado). Por cierto, en el sistema centralizado que yo tenía en mente (el de los dibujos cutres) solo tiene un sensor de humedad en tierra clavado en cada maceta, o sea, 4 macetas. No tiene sentido poner por cada maceta un sensor de luz, otro de humedad, y otro de temperatura, mas que nada por que todos esos datos entre macetas es el mismo dato. A no ser que tengas una maceta en el sótano y otra en el ático donde da el sol 10 horas al día de pleno. Por eso en un sistema centralizado he puesto los sensores en la parte superior del sistema central (luz, temperatura y humedad ambiente). El sensor de luz no es buena idea tampoco ponerlo clavado en la maceta, por que cuando la planta crezca echará hojas y estas harán sombra y la cantidad de luz que recibe la planta no es la misma que recibe el sensor de luz, por eso es mejor tenerlo un poco alejado de lo que sería la base del cultivo, que tarde o temprano hará sombra. Esto daría mas o menos igual si el cultivo es en un armario con un foco de luz, por que el sensor de luz solo serviría para identificar si en ese momento esta la luz encendida o apagada, pero en un cultivillo de luz natural si conviene ver la gráfica de la cantidad de luz (en la habitación) según el momento del día.

Por así decirlo, desde el sistema central a cada maceta solo van dos cosas, un cable (de dos pines) que envía los datos de humedad en tierra, y una manguerita que echa agua por goteo en el interior de un círculo cuando el sistema central se lo ordena. El resto todo en el sistema central. Eso quiere decir que si tenemos 4 macetas solo necesitaremos 4 sensores (con el cable mas largo, evidentemente) clavados en la tierra de las macetas, como estos:
sensor_humedad_en_tierra.JPG
y 4 bombas de agua con sus respectivas mangueritas a cada maceta.
bombas_de_agua.JPG
El sistema distribuido lo veo mas para saber cuándo una maceta necesita ser regada, avisarte de un modo u otro y acercarte tu a regar con una regadera. Y evidentemente guardar en base de datos los datos relativos a temperatura, humedad y luz por cada una de las macetas, y poder ver en una gráfica el comportamiento de una planta en el salón y otra en una habitación.

User avatar
JMN
Usuario Avanzado
Usuario Avanzado
Posts: 359
Joined: Mon Mar 26, 2012 5:52 pm
Contact:

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JMN » Mon Jul 28, 2014 10:26 pm

Bueno pues podemos tener en mente lo de diseñar un sistema centralizado ampliable a distribuido. Por mi parte voy a empezar a mirar los sensores de humedad (en los ratos que pueda ir sacando, que ando con un proyecto que me tiene bastante ocupado), puede que lo más adecuado sea diseñar y fabricar nuestro sensor de humedad, probablemente sea mejor (el que has puesto creo que es resistivo y se acabará oxidando) hacerlo a la medida de lo que queremos, y montandolo nosotros probablemente sea más económico que comprar sensores ya hechos.

Nadie más se anima a participar en este proyecto? x_x

JavierDG
Principiante
Principiante
Posts: 39
Joined: Mon Jul 07, 2014 6:01 pm

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by JavierDG » Mon Jul 28, 2014 10:38 pm

Yeahhhhh, yo uso los de la serie DHT, concretamente el DHT11, pero si podemos hacerlos nsotros mucho mejor, aunque estos creo que no llegan ni a 1€. Lo de hacer un sistema centralizado ampliable a distribuido puede ser una idea cojonuda, se podría decir que las plantas del sistema centralizado además de tener los datos controlados en todo momento también las regamos de forma automática, y los satélites distribuidos solo registran datos y avisan con un zumbador y/o led u otro tipo de aviso como mensajes a dispositivos móviles.

Bien, bien, ya vamos viendo un poco de luz en la base del proyecto. Yo esta semana trabajaré en la tabla de datos óptimos para unos cuantos vegetales pequeños y fáciles de cultivar en un apartamento (tomates cherry, guindillas, ajos, lechugas pequeñas, fresas, etc).

Por cierto, no lo había puesto, pero una cosa ideal para plantar en un apartamento son las especies como el orégano, albahaca, cebollino, hierbabuena, etc. y al no dar fruto crecen con mucho menos esfuerzo y sin complicaciones ;)

Ranganok
Usuario Desarrollador
Usuario Desarrollador
Posts: 3874
Joined: Mon Nov 07, 2005 3:10 pm
Location: Barbaros del Valle
Contact:

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by Ranganok » Tue Jul 29, 2014 7:51 am

La piqueta para controlar la humedad en la maceta es muy barata, y se puede prevenir la oxidación si el acabado se hace en EING (níquel y oro).

Además se puede controlar la temperatura de las raíces con una sonda de temperatura encapsulada (NTC).

Yo voto por mini invernadero para especias. :D

S2

Ranganok Schahzaman
skiras.blogspot.com

"En igualdad de condiciones la explicación más sencilla es la cierta"

Ranganok
Usuario Desarrollador
Usuario Desarrollador
Posts: 3874
Joined: Mon Nov 07, 2005 3:10 pm
Location: Barbaros del Valle
Contact:

Re: Proyecto Vavilov (Huerto Domótico de A.R.D.E.)

Post by Ranganok » Tue Jul 29, 2014 7:41 pm

Enlaces que pongo para que no se olviden:

- http://ecoinventos.com/nourishmat-plant ... os-urbanos" onclick="window.open(this.href);return false;
- http://ecoinventos.com/te-de-platano/?u ... de-platano" onclick="window.open(this.href);return false;

S2

Ranganok Schahzaman
skiras.blogspot.com

"En igualdad de condiciones la explicación más sencilla es la cierta"

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest