Inteligentny growroom / IoT w uprawie marihuany

Nowe technologie umożliwiają ciągłe monitorowanie i kontrolę wilgotności, temperatury, oświetlenia i innych czynników, prowadząc do wyższej wydajności i plonów. W tym artykule zbadamy, w jaki sposób można wykorzystać IoT i sztuczną inteligencję do ulepszenia swojego pomieszczenia do uprawy.

IoT (Internet of Things) oznacza sieć obiektów fizycznych, to system połączonych ze sobą urządzeń, które komunikują się i udostępniają dane przez internet. Można nimi łatwo sterować zdalnie za pośrednictwem internetu i prostych aplikacji. Należą do nich przełączniki, czujniki i inne komponenty elektroniczne, które monitorują i wpływają na środowisko uprawy. IoT nie tylko umożliwia automatyzację i zdalne sterowanie, ale także pozwala na monitorowanie warunków uprawy w czasie rzeczywistym lub długoterminowym.

Kontrola klimatu w pomieszczeniach do uprawy konopi

Kiedy po raz pierwszy zacząłem uprawiać konopie indyjskie przy sztucznym oświetleniu, wszystko czego potrzebowałem to lampa sodowa, wentylator wyciągowy i dwa włączniki czasowe. Ustawiłem wyciąg powietrza na 15 minut pracy i 15 minut przerwy, a harmonogram oświetlenia w zależności od tego, czy chciałem, aby rośliny kwitły. Pierwsze zbiory były świetne, częściowo dlatego, że lokalizacja pomieszczenia do uprawy pozwoliła na skuteczne chłodzenie nawet w przypadku tak amatorskich warunków i prymitywnego sprzętu.

Z czasem jednak odkryłem, że timer nie był zbyt wiarygodny. Jeśli wyłącznik czasowy podłączony do oświetlenia utknął w pozycji „włączony”, mógł przerwać fazę kwitnienia w najlepszym momencie, a zanim zauważyłem błąd, mogło minąć kilka dni. Stopniowo kupowałem przełączniki z termostatami i hydrostatami, które mogły uruchamiać wentylację lub nawilżacz w zależności od aktualnych warunków.

Gdy zacząłem interesować się większymi obiektami do uprawy, operacjami komercyjnymi i projektami badawczymi, zdałem sobie sprawę, że samo włączanie i wyłączanie komponentów elektronicznych nie wystarczy. Potrzebowałem również niezawodnych urządzeń rejestrujących, które mogłyby mnie powiadomić, jeśli monitorowane parametry odbiegałyby od ustawionych wartości. Wówczas światło nie świeci się, gdy nie powinno, ponieważ czujnik światła może wysłać ostrzeżenie, że światło jest włączone lub wręcz przeciwnie, nie świeci się poza ustawionym cyklem. Sprawdzanie dzienników pomoże również dostosować cykl uprawy i poprawić konfigurację sprzętu, aby osiągnąć optymalne warunki. Bez rejestrów trudno jest osiągnąć jakąkolwiek standaryzację produkcji, w której powtarzanie tych samych warunków uprawy jest niezbędne.

Innym ważnym aspektem jest to, że wszystkie przełączniki i czujniki powinny być częścią jednego systemu, z którego można je kontrolować i uzyskiwać niezbędne dane. Taki kompleksowy system jest dość kosztowny, ale w działalności komercyjnej lub placówce badawczej jest niezbędny. Jeśli jednak chcesz przenieść część tego profesjonalnego podejścia do małego pomieszczenia do uprawy, napotykasz problem. Nawet niewielkie, złożone systemy kontroli klimatu i oświetlenia są stosunkowo drogie. I tu właśnie do gry wkracza IoT.

Inteligentna i tania kontrola klimatu

Używam inteligentnych wtyczek, termostatów i zaworów grzejnikowych od kilku lat i muszę powiedzieć, że je uwielbiam. Jeśli zapomnę wyłączyć ogrzewanie, gdy wychodzę, mogę to zrobić w ciągu kilku sekund z mojego telefonu komórkowego. W moim biurze mam monitory i głośniki podłączone do inteligentnej wtyczki. Jeśli wyjdę i zapomnę ją wyłączyć, mogę to łatwo zrobić z dowolnego miejsca, oszczędzając niepotrzebną energię elektryczną. Mogę zdalnie otworzyć drzwi do magazynu z gotowymi przesyłkami i sprawdzić na kamerze, czy odebrał wszystko, co miał odebrać. Szkoda byłoby nie wykorzystać inteligentnych urządzeń również do uprawy.

Jeśli szukasz w internecie systemu, który może sterować oświetleniem, nawilżaczem, osuszaczem, chłodzeniem, ogrzewaniem lub nawadnianiem, trudno będzie znaleźć system poniżej 200 euro. Jeśli chcesz eksportować rejestry i sterować przez internet, cena co najmniej się podwoi. Z drugiej strony, możesz być w stanie kontrolować prędkość wentylatorów lub przyciemnić oświetlenie. Takich rzeczy nie da się jeszcze zrobić z inteligentnymi wtyczkami. Ale będziesz wiedzieć, ile energii elektrycznej zużyło każde urządzenie i będziesz w stanie zoptymalizować przyszłe cykle wzrostu w celu zmniejszenia kosztów.

Istnieje wielu producentów inteligentnych wtyczek i czujników. Początkowo próbowałem Shelly, ale ostatecznie wybrałem markę Tapo, ponieważ instalacja jest znacznie prostsza. Zacząłem od zakupu kamery za 28 euro, która jest podłączona do Internetu i ma noktowizor. Dzięki temu mogę sprawdzać rośliny w dowolnym czasie i z dowolnego miejsca, a nawet robić zdjęcia lub nagrywać filmy. Dzięki kamerze od czasu do czasu sprawdzam, czy światła są włączone, gdy nie powinny.

Następnie kupiłem trzy inteligentne wtyczki Wi-Fi, które kosztowały mnie łącznie około 60 euro. Wystarczająco dużo, by podłączyć wentylator wyciągowy, nawilżacz lub osuszacz powietrza i oświetlenie. Kupiłem również czujnik temperatury i wilgotności za 18 euro oraz jednostkę centralną Tapo H100 za 23 euro, która łączy wszystkie urządzenia i pozwala mi skonfigurować inteligentne działania. Całkowity koszt sprzętu do monitorowania i sterowania wyniósł zatem 129 euro. Używam pasywnego systemu nawadniania, więc nie potrzebuję żadnego przełącznika do podlewania. Porównywalna konfiguracja zaprojektowana specjalnie do uprawy kosztowałaby co najmniej dwa razy więcej, ale bardziej prawdopodobne jest, że musiałbym wyciągnąć z kieszeni około 400 euro. Ale teraz zobaczmy, jak działa cała konfiguracja.

Konfiguracja i obsługa systemu

Aby system działał i można było nim sterować za pomocą urządzenia mobilnego, należy pobrać aplikację. Aplikacja jest kompatybilna zarówno z systemem iOS, jak i Android. Nie udało mi się znaleźć aplikacji dla systemu Windows; z komputera można jedynie oglądać strumień z kamery, ale nie można konfigurować urządzeń. W każdym razie, w aplikacji mobilnej można łatwo sparować jednostkę centralną z internetem i wszystkimi dostępnymi wtyczkami i czujnikami Tapo. Nazwij każdą wtyczkę zgodnie z tym, co chcesz do niej podłączyć, co zajmuje tylko kilka minut. Zalecam natychmiastową aktualizację oprogramowania układowego urządzeń, ale myślę, że aplikacja poprosi cię o to.

Teraz możesz zacząć od ustawień. Zwykle zaczynam od oświetlenia. Ustawienie harmonogramu włączania i wyłączania inteligentnego gniazdka jest banalnie proste. Ta funkcja jest dostępna w prawie wszystkich wtyczkach Wi-Fi, więc wybrany model nie ma większego znaczenia. W porównaniu do tradycyjnych timerów, ogromną zaletą jest to, że wtyczka stale ma dostęp do dokładnego czasu internetowego. Dzięki temu nigdy się nie spóźnia ani nie wyprzedza. Wszystkie urządzenia podłączone do jednego systemu działają po prostu z tym samym czasem.

Teraz nadchodzi moment, w którym kończą się zwykłe gniazda przełączników. Ustawienie różnych warunków dla dnia i nocy, aby uzyskać odpowiednią kontrolę nad wentylatorem, klimatyzacją, osuszaczem lub ogrzewaniem w oparciu o temperaturę lub wilgotność względną, jest miejscem, w którym automatyka wchodzi do gry. Automatykę można skonfigurować tak, aby włączała i wyłączała urządzenia zgodnie z osiągniętymi wartościami. Na przykład, możesz chcieć, aby osuszacz włączał się, gdy wilgotność względna przekroczy 60%. Nie zapomnij również ustawić poziomu, przy którym osuszacz powinien się wyłączyć; w przeciwnym razie będzie działał nieprzerwanie po uruchomieniu, ponieważ nie będzie ustalonego kryterium wyłączenia.

Można również ustawić wentylator tak, aby przełączał się w zależności od temperatury. Świetne jest to, że można ustawić określone warunki wyzwalania akcji. Na przykład włączenie wentylatora, jeśli temperatura przekroczy 22°C, a światła są wyłączone. Powoduje to chłodzenie pomieszczenia do uprawy w nocy. W dzień można ustawić wentylator tak, aby włączał się, gdy temperatura przekroczy 26°C przy włączonych światłach. Zaletą tych warunkowych działań jest to, że utrzymują one ustawione wartości zarówno w dzień, jak i w nocy, niezależnie od tego, jak długa jest noc, co jest szczególnie korzystne przy przechodzeniu w fazę kwitnienia odmian o krótkim dniu.

To, co szczególnie mi się podoba, to śledzenie wykorzystania poszczególnych komponentów. Mogę śledzić bieżące zużycie, dzienne zużycie, ile godzin działało każde urządzenie, po prostu cały szereg przydatnych danych, które pomagają mi zoptymalizować proces uprawy i zwiększyć jego wydajność. Ponadto mogę wprowadzać zmiany z dowolnego miejsca i w dowolnym czasie. Tak więc, gdy otrzymam powiadomienie push, że temperatura jest poza ustawionym zakresem, mogę natychmiast sprawdzić, czy chłodzenie jest włączone, lub po prostu kliknąć, aby je włączyć i poszukać przyczyny, dla której nie działało prawidłowo. Mogę również usunąć błąd ustawień bezpośrednio z telefonu komórkowego. Z drugiej strony wciąż brakuje mi czujnika CO2 w Tapo, który mógłby kontrolować jego dozowanie i ostrzegać mnie o zmianach jego stężenia.

Jak duży może być inteligentny growroom?

IoT i inteligentne wtyczki dają nowe możliwości wszystkim growerom. Z ich pomocą można znacznie lepiej kontrolować warunki uprawy. W połączeniu ze sztuczną inteligencją, systemy te same zasugerują możliwe ulepszenia i sposoby na usprawnienie procesu uprawy. Należy jednak dodać, że rozwiązanie opisane w tym artykule jest szczególnie przydatne dla osób uprawiających w domu. W operacjach komercyjnych z trudem zastąpi ono zaawansowane systemy, które pozwalają kontrolować profesjonalne systemy HVAC i mierzyć różne zmienne z maksymalną dokładnością.

Przeczytaj na Soft Secrets także o:

6 najważniejszych wskazówek w uprawie w szklarni

Wszystko, o czym trzeba pamiętać podczas uprawy outdoor

Dlaczego liście zmieniają kolor?