Програмне забезпечення системи моніторингу стану домашніх рослин

Abstract

Метою дослідження є розроблення інформаційної системи моніторингу домашніх рослин з веб-контролем, яка забезпечує збирання, зберігання, аналіз і наочне відображення параметрів мікроклімату та стану ґрунту для своєчасного догляду за рослинами. Для досягнення поставленої мети необхідно поєднати сенсорний вузол на базі ESP32, датчики вологості ґрунту, температури, вологості повітря та освітленості, серверну частину з базою даних, веб-інтерфейс користувача і механізм сповіщень про критичні відхилення. У межах роботи передбачено виконання таких завдань: - проаналізувати предметну область цифрового догляду за кімнатними рослинами та типові проблеми домашнього утримання; - дослідити існуючі рішення для розумних вазонів, сенсорного контролю та мобільного догляду за рослинами; - сформувати логічну модель даних для збереження профілів рослин, сенсорних вимірювань, подій і рекомендацій; - спроєктувати архітектуру системи з веб-контролем, IoT-вузлом, серверним API та аналітичним модулем; - реалізувати програмний прототип, перевірити роботу інтерфейсу, обміну даними, сповіщень і формування звітів. Об’єктом дослідження є процес дистанційного моніторингу параметрів середовища домашніх рослин. Предметом дослідження є методи, моделі та програмні засоби збору, аналізу й веб-відображення даних про стан кімнатних рослин. У роботі використано методи системного аналізу, об’єктно-орієнтованого моделювання, проєктування баз даних, аналізу часових рядів, перевірки порогових умов і візуальної аналітики. Програмна частина орієнтована на технології Python, FastAPI або Flask, SQLite/PostgreSQL, MQTT, WebSocket, HTML/CSS/JavaScript і веб-панель, що забезпечує доступ до стану рослини з комп’ютера або мобільного браузера. Науково-практична новизна роботи полягає у формуванні цілісної моделі веб-керованого домашнього фітомоніторингу, де сенсорні вимірювання автоматично пов’язуються з профілем конкретної рослини, допустимими межами параметрів і рекомендаціями для користувача. Практична цінність полягає у можливості застосування системи для догляду за домашніми рослинами, міні-теплицями, навчальними колекціями та офісним озелененням. Розроблене рішення дає змогу зменшити ризик пересихання ґрунту, надмірного поливу, дефіциту освітлення та втрати даних про попередній догляд.