Інформаційна система моніторингу показників мікроклімату теплиці

Abstract

Овочі є важливим джерелом вітамінів, а також мікро- і макроелементів, необхідних для нормального розвитку людського організму. Крім того, вони мають соціальне значення, оскільки часто слугують більш доступною альтернативою дорогим продуктам харчування для малозабезпечених верств населення. Кліматичні умови України сприяють вирощуванню найпоширеніших овочевих культур у відкритому ґрунті впродовж 4–5 місяців – із кінця травня до першої половини осені. Проте попит на свіжі овочі існує протягом усього року. Якщо такі культури, як морква, капуста чи цибуля можна ефективно зберігати тривалий час, то помідори, огірки, перець і зелень потребують вирощування у тепличних умовах. Згідно з офіційною статистикою, в Україні нараховується близько 2,5 тис. гектарів закритого ґрунту, призначених для овочівництва. Переважна частина цієї площі (приблизно 93%) використовується для вирощування огірків і томатів: огірки займають близько 1,4 тис. га, а томати – близько 1 тис. га. Для отримання високих урожаїв у тепличних умовах необхідно чітко дотримуватись технологічних норм вирощування з мінімальними витратами. Основними чинниками, що забезпечують максимальну врожайність, є підтримання оптимальних температурних і вологісних режимів повітря та ґрунту під час вегетації, своєчасний посів і висаджування розсади, а також правильне внесення добрив. Метою даної роботи є розробка онлайн-системи моніторингу, яка забезпечуватиме контроль параметрів мікроклімату в теплиці, зіставлення отриманих даних із нормативними значеннями, а також можливість автоматичного керування виконавчими елементами системи. Сучасні агровиробники, які спеціалізуються на вирощуванні рослин, мають потребу в інформаційно-моніторингових системах для контролю ключових параметрів, що впливають на розвиток рослин. Такі системи дають змогу оперативно реагувати на зміни температури, вологості, рівня освітлення, вмісту вуглекислого газу тощо, під час усього процесу вирощування. Крім того, вони дозволяють не лише виявляти відхилення від оптимальних умов, але й здійснювати відповідні дії, формувати моделі ідеальних мікрокліматичних умов для різних культур, а також приймати обґрунтовані рішення щодо внесення добрив та інших агротехнічних заходів. Сучасні технології відкривають широкі можливості для створення подібних систем за допомогою платформи Arduino, що дозволяє інтегрувати різноманітні датчики, модулі бездротової передачі даних та інші компоненти, створюючи цілісну систему Інтернету речей (IoT). Одним з важливих аспектів ефективності таких систем є зручне відображення моніторингових даних для кінцевого користувача. Веб-технології на сьогодні є одним із найефективніших інструментів для забезпечення доступу до даних у будь-який час, з будь-якого пристрою – комп’ютера, планшета чи смартфона – підключеного до Інтернету. На нашу думку, веб-інтерфейс для моніторингу параметрів є найбільш зручним і ефективним способом взаємодії користувача із системою.