L’IoT dans une culture à domicile

Par Mr José

L’IoT, ou Internet des objets, est un système d’appareils interconnectés qui communiquent et partagent des données via Internet. Vous pouvez facilement les contrôler à distance via Internet et des applications simples. Il s’agit notamment de commutateurs, de capteurs et d’autres composants électroniques qui surveillent et influencent l’environnement. L’IoT permet non seulement l’automatisation et le contrôle à distance, mais également une surveillance en temps réel et à long terme des conditions de croissance.

Contrôle climatique des salles de culture indoor

Quand j’ai commencé à cultiver du cannabis avec un éclairage artificiel, tout ce dont j’avais besoin était une lampe au sodium, un ventilateur d’extraction et deux minuteries. Je réglais l’extraction d’air pour qu’elle fonctionne pendant 15 minutes puis 15 minutes d’arrêt, ainsi que le programme d’éclairage selon que les plantes fleurissent ou non. Les premières récoltes ont été excellentes, en partie parce que l’emplacement de la salle de culture permettait un refroidissement efficace, même dans des conditions aussi amateurs et un équipement primitif.

Cependant, au fil du temps, j’ai constaté que la minuterie n’était pas très fiable. Si la minuterie connectée à l’éclairage restait bloqué en position “on”, cela interrompait la phase de floraison au mieux, et cela pouvait durer quelques jours avant que je ne remarque le problème.

J’ai progressivement acheté des interrupteurs dotés de thermostats et d’hydrostats qui pouvaient déclencher la ventilation ou l’humidificateur, en fonction des conditions. Au fur et à mesure que je m’intéressais davantage aux installations de culture de plus grande taille, aux opérations plus professionnelles et aux projets de recherche, j’ai réalisé que le simple fait d’allumer et d’éteindre les composants électroniques ne suffisait pas. J’avais besoin d’appareils d’enregistrement fiables qui pourraient m’avertir si des paramètres s’écartaient des valeurs définies. Par exemple, un capteur de lumière peut envoyer un avertissement  indiquant que la lumière est allumée alors qu’elle doit être éteinte, ou au contraire, qu’elle ne s’allume pas dans le cycle défini. La vérification des registres aide à ajuster le cycle de croissance et à améliorer la configuration de l’équipement pour obtenir des conditions optimales. Sans registres, il est difficile de parvenir à une quelconque standardisation de la production car recréer les mêmes conditions de culture est essentielle.

Un autre aspect important est que tous les interrupteurs et capteurs doivent faire partie d’un système unique, à partir duquel vous pouvez les contrôler et obtenir les données nécessaires. Un système aussi complet est assez coûteux, mais dans une exploitation commerciale ou un centre de recherche, il est indispensable. Cependant, lorsque l’on souhaite apporter une partie de cette approche professionnelle dans une petite salle de culture, on se retrouve face à un problème. Même les petits systèmes complexes de contrôle de la climatisation et de l’éclairage sont relativement coûteux. Et c’est là que l’IoT entre en jeu.

Une climatisation intelligente et bon marché

J’utilise des prises intelligentes, des thermostats et des vannes de radiateur connectés depuis plusieurs années et je dois dire que j’adore ça. Si j’oublie d’éteindre le chauffage en partant, je peux le faire en quelques secondes depuis mon téléphone portable. Dans mon bureau, j’ai des moniteurs et des haut-parleurs connectés à une prise intelligente. Si je pars et oublie de l’éteindre, je peux facilement le faire de n’importe où, économisant ainsi de l’électricité inutile consommée. Je peux ouvrir à distance la porte de l’entrepôt pour les expéditions et vérifier avec la caméra ce qui a été pris. Il serait donc dommage de ne pas utiliser des appareils intelligents pour cultiver!

Si vous cherchez sur internet un système capable de contrôler l’éclairage, l’humidificateur, le déshumidificateur, le refroidissement, le chauffage ou l’irrigation, vous aurez du mal à trouver un système à moins de 200 €. Si vous souhaitez exporter des données et contrôler par internet, le prix est au moins le double mais vous pourrez contrôler la vitesse des ventilateurs ou tamiser l’éclairage. Vous ne pouvez pas encore faire de telles choses avec de simples prises intelligentes mais vous saurez combien d’électricité chaque appareil a consommé et vous pourrez optimiser les futurs cycles de culture en vue d’en réduire les coûts.

Il existe de nombreux fabricants de prises et de capteurs intelligents. Au départ, j’ai essayé Shelly, mais finalement, je préfére la marque Tapo car l’installation est beaucoup plus simple. J’ai commencé par acheter une caméra à 28 €, connectée à internet et dotée d’une vision nocturne. Cela me permet de surveiller les plantes à tout moment et de n’importe où, et même de prendre des photos ou des vidéos. Avec l’appareil photo, je vérifie de temps en temps si les lumières sont allumées alors qu’elles ne devraient pas l’être.

Ensuite, j’ai acheté trois prises Wi-Fi intelligentes, ce qui m’a coûté environ 60 € au total. De quoi connecter un ventilateur d’extraction, un humidificateur ou déshumidificateur et des lampes. J’ai également pris un capteur de température et d’humidité à 18 € et la centrale Tapo H100 à 23 € qui connecte tous les appareils et me permet de mettre en place des actions intelligentes. Le coût total des équipements de surveillance et de commutation s’élève donc à 129 €. J’utilise un système d’irrigation passif, je n’ai donc pas besoin d’interrupteur pour l’arrosage. Une installation comparable spécialement conçue pour la culture coûterait au moins deux fois plus cher et il faudrait plus probablement sortir environ 400 € de sa poche. Mais voyons maintenant comment fonctionne l’ensemble de la configuration.

Configuration et fonctionnement du système

Pour faire fonctionner ce système et le contrôler depuis votre téléphone portable, vous devez télécharger une application. L’application est compatible avec iOS et Android. Je n’ai pas trouvé d’application pour Windows; depuis un PC, vous pouvez uniquement visualiser le flux de la caméra mais vous ne pouvez pas configurer les appareils. Quoi qu’il en soit, dans l’application mobile, vous pouvez facilement coupler l’unité centrale avec internet et toutes les prises et capteurs Tapo disponibles. Nommez chaque prise en fonction de ce que vous souhaitez y connecter, ça ne prend que quelques minutes. Je recommande de mettre à jour immédiatement le firmware des appareils, mais je pense que l’application vous demandera de le faire. Vous pouvez maintenant commencer à paramètrer. Je commence généralement par l’éclairage. Configurer un programme pour allumer et éteindre la prise intelligente est trivial. Cette fonction est disponible sur presque toutes les prises Wi-Fi, le modèle que vous choisissez n’a donc pas beaucoup d’importance. Par rapport aux minuteries traditionnelles, il existe un énorme avantage dans la mesure où la prise a constamment accès à l’heure internet précise. Cela garantit qu’elle ne prend jamais de retard ou ni jamais d’avance. Tous les appareils connectés à un système fonctionnent simplement en même temps.

Vient maintenant le point où se terminent celui des prises de courant ordinaires. L’automatisation entre en jeu en définissant des conditions différentes pour le jour et la nuit afin d’obtenir un contrôle approprié du ventilateur, de la climatisation, du déshumidificateur ou du chauffage en fonction de la température ou de l’humidité relative. Vous pouvez configurer l’automatisation pour allumer et éteindre les appareils en fonction des valeurs obtenues. Par exemple, vous souhaitez que le déshumidificateur s’allume lorsque l’humidité relative dépasse 60 %. N’oubliez pas de régler également le niveau auquel le déshumidificateur doit s’éteindre; sinon, il fonctionnera en continu une fois déclenché, car il n’aura pas de critère défini pour s’éteindre. Vous pouvez également régler le ventilateur pour qu’il s’allume en fonction de la température. C’est formidable de pouvoir définir certaines conditions qui vont déclencher l’action. Par exemple, allumer le ventilateur si la température dépasse 22 °C et que les lumières sont éteintes. Cela règle le refroidissement de la salle de culture la nuit. Pour la journée, vous pouvez régler le ventilateur pour qu’il s’allume si la température dépasse 26°C lorsque les lumières sont allumées. L’avantage de ces actions conditionnées est qu’elles maintiennent les valeurs définies de jour comme de nuit, quelle que soit la durée de la nuit, ce qui est particulièrement avantageux lors du passage en phase de floraison pour les variétés à jours courts.

Ce que j’apprécie particulièrement, c’est le suivi de la consommation des composants individuels. Je peux suivre la consommation actuelle, la consommation quotidienne, le nombre d’heures de fonctionnement de chaque appareil, toute une série de données utiles qui m’aident à optimiser le processus de croissance et à augmenter son efficacité.

De plus, je peux apporter des modifications de n’importe où et à tout moment. Ainsi, lorsque je reçois une notification push indiquant que la température est en dehors de la plage définie, je peux immédiatement voir si le refroidisseur est activé ou simplement cliquer pour l’allumer et rechercher la raison pour laquelle il ne fonctionnait pas correctement. Je peux également résoudre l’erreur de paramétrage directement depuis le smartphone. En revanche, il me manque toujours un capteur de CO2 sur le Tapo, qui pourrait contrôler son dosage et m’alerter des changements de sa concentration.

Quelle serait la taille d’une salle de culture intelligente ?

L’Internet des objets et les prises intelligentes offrent de nouvelles possibilités à tous les cultivateurs. Grâce à l’IoT, vous pouvez contrôler les conditions de croissance. En conjonction avec l’intelligence artificielle, ces systèmes suggèrent eux-mêmes des améliorations possibles et des moyens de rendre le processus de croissance plus efficace. Il faut cependant ajouter que la solution décrite dans cet article est particulièrement adaptée aux cultivateurs amateurs. Dans les cultures commerciales, il ne remplacera jamais les systèmes sophistiqués permettant de contrôler les systèmes CVAC professionnels et de mesurer diverses variables avec une précision maximale.

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