Как часто датчик влажности почвы должен на самом деле измерять?
Кажется, что чем чаще измерять, тем лучше. С влажностью почвы все наоборот: измеряйте разумнее, а не чаще, и вы получите более надежные датчики, батарею, которой хватает намного дольше, и беспроводную сеть, которая не спотыкается сама о себя. В этой статье объясняется почему, без каких-либо технических знаний.
Почва меняется медленно, и это хорошая новость
Поставьте ведро воды рядом с растением и понаблюдайте: ничего не происходит. Вылейте воду, и она впитывается несколько минут, а заметное изменение уровня влажности на глубине корней наступает лишь через часы. Влажность почвы меняется в масштабе часов, иногда дней. Волна жары не высушит поле между двумя чашками кофе, а капельный полив не увлажнит землю за тридцать секунд.
Именно эта медлительность и есть ключ к вопросу, как часто датчику нужно измерять. Показания каждую минуту дают шестьдесят точек данных в час, которые почти все говорят одно и то же. Вы не получаете более точную картину вашей почвы, вы получаете одну и ту же картину шестьдесят раз подряд.
Во что реально обходится одно измерение
Почему это должно вас волновать? Потому что каждое измерение, которое отправляет ваш датчик, обходится в три вещи, которые лучше беречь.
Батарея
Беспроводной датчик влажности почвы почти всегда работает по принципу так называемого спящего устройства: он проводит почти весь день в глубоком сне и просыпается только для того, чтобы измерить и отправить свои показания. Именно этот момент пробуждения, когда включена радиосвязь, потребляет энергию. Датчик, который просыпается каждые две минуты, расходует примерно втрое больше энергии, чем тот, что делает это каждые пять минут. Это ощутимо влияет на то, как часто вам придется менять батареи.
Эфирное время
Каждое беспроводное устройство рядом с вашим хозяйством делит один и тот же эфир: ваши датчики, ваш wifi, соседи, радионяня. Каждое отправленное измерение занимает часть этого общего пространства. Несколько датчиков, передающих сообщения без надобности слишком часто, останутся незамеченными; растущая сеть, в которой все передает без надобности слишком часто, начинает мешать сама себе, и первыми замолкают именно самые слабые датчики, те, что находятся дальше всего.
Внимание
Датчик, который тысячу раз в день сообщает одно и то же, не дает вам ничего нового, зато мешает заметить сигнал тревоги, который действительно важен.
Измерено в нашей собственной тестовой сети
Сокращение лишнего трафика сообщений стало разницей между датчиками, которые регулярно “пропадали”, и сетью, которая просто стабильно работает. Не потому что датчики стали лучше, а потому что они перестали мешать друг другу.
Раз в пять минут вполне достаточно
Для решений по выращиванию, то есть когда поливать, сколько и работает ли ваш полив как надо, измерения раз в пять минут более чем достаточно.
Простой расчет: допустим, у вас настроено оповещение по порогу сухости. При ритме в пять минут это оповещение придет, в худшем случае, с опозданием на пять минут. Для процесса, который разворачивается на протяжении часов, пять минут это ничто. Ни один корень не заметит разницы.
А взамен вы получаете немало. По сравнению с ритмом раз в одну-две минуты это экономит примерно от шестидесяти до семидесяти процентов трафика сообщений, а вместе с ним и соразмерную долю расхода батареи и загруженности эфира. Та же информация, при малой доле затрат.
Когда быстрее действительно имеет смысл
Если вы выращиваете на очень легкой песчаной почве, в горшках или лотках, где влага уходит быстро, вам может понадобиться более быстрый ритм на какое-то время. А во время наладки новой капельной системы полезно иметь возможность наблюдать за ней поминутно.
Но ограничьте это такими моментами
Это отдельные моменты, а не настройка на весь сезон. Верните спокойный ритм после наладки, и ваши батареи и ваша сеть выиграют от этого до конца года.
Как FairGrow справляется с этим
В FairGrow ритм измерений настраивается для каждого сада или теплицы отдельно, и никому не нужно идти к вашим датчикам с ноутбуком: это настройка, а не переделка. По умолчанию задан намеренно спокойный ритм, а вы как выращивающий сами решаете, нужно ли вашей культуре что-то другое.
Каждый датчик оценивается по собственной мерке
Одни датчики исправно отчитываются каждую минуту, другие с завода имеют неровный ритм и долгие паузы, которые для них совершенно нормальны. Система мониторинга, которая применяет ко всем одну и ту же мерку, для таких устройств либо каждый день поднимает ложную тревогу, либо, что хуже, пропускает момент, когда действительно отказывает надежный датчик. FairGrow изучает, что нормально для каждого датчика, и предупреждает только тогда, когда устройство отклоняется от собственной схемы поведения.
Меняете ритм, и ожидание меняется вместе с ним
Датчик, переведенный с двух минут на пять, разумеется, будет выдавать меньше измерений в день. Это не неисправность, а новая норма, и платформа учитывает это автоматически. Так что вы не получите поток оповещений из-за собственного осознанного решения.
Небольшой подарок для вашей сети: умная розетка
Беспроводные сенсорные сети вроде Zigbee работают как эстафета: датчики на батарейках спят столько, сколько могут, а устройства с питанием от сети, которые всегда включены, передают сообщения за них. Каждое сетевое устройство Zigbee делает это автоматически, даже если вы этого не планировали: умная розетка, привод штор, проводной выключатель.
Что идет не так с единственной точкой ретрансляции
Если у вас только одна такая точка, часть ваших датчиков зависит от нее, и если это единственное устройство даст сбой, они замолкнут вместе с ним, хотя с ними самими все в порядке.
Мы наблюдали это на практике: заклинивший привод штор на несколько часов вывел из строя совершенно исправный датчик движения.
Решение стоит около пятнадцати евро
Подключите сертифицированную умную розетку Zigbee где-нибудь посередине. Это дает сразу два эффекта: у вашей сети появляется второй маршрут, так что при отказе одной точки ретрансляции ее заменяет другая, и увеличивается дальность действия до самых удаленных датчиков.
Для датчика в дальнем углу теплицы, который всегда находится на самом краю зоны действия, такая розетка это разница между постоянными проблемами и просто стабильной работой.
А скоро: измерения в ритме вашей культуры
Мы работаем над тем, чтобы ритм измерений сам подстраивался под происходящее. Немного быстрее во время активного окна полива, медленнее в тихие ночные часы, и экономный ритм по умолчанию в остальное время суток. Технология для этого уже есть, скоро это станет функцией, которая даст вам еще больше запаса батареи, не жертвуя при этом никакой информацией.
Для влажности почвы это означает: раз в пять минут вполне достаточно, ваши батареи служат дольше, ваша сеть остается спокойной и надежной, и вы ничего не упускаете. Почва меняется медленно. Используйте это в свою пользу.
Ритм измерений: часто задаваемые вопросы
Упущу ли я что-нибудь, если мой датчик измеряет только раз в пять минут?
Нет. Влажность почвы меняется в масштабе часов. Оповещение по порогу сухости придет с опозданием максимум на пять минут, а это ничтожно мало для процесса, который длится часами.
Почему более частые измерения расходуют намного больше заряда батареи?
Потому что энергию расходует именно пробуждение и передача, а не сон. Датчик, который просыпается каждые две минуты, расходует примерно втрое больше энергии, чем тот, что делает это каждые пять минут.
Могу ли я сам изменить ритм измерений?
Да. Ритм измерений настраивается для каждого сада или теплицы отдельно в FairGrow. Никому не нужно идти к вашим датчикам с ноутбуком: это настройка, а не переделка.
Когда более быстрый ритм все же оправдан?
На очень легкой песчаной почве, при выращивании в горшках или лотках, а также во время наладки новой капельной системы. После этого верните спокойный ритм, потому что в качестве постоянной настройки на весь сезон он без надобности расходует батарею и эфирное время.
Какое отношение умная розетка имеет к моим датчикам?
Каждое сетевое устройство Zigbee автоматически передает сообщения за спящие датчики на батарейках. Вторая точка ретрансляции дает вашей сети дополнительный маршрут и большую дальность действия. Читайте далее о том, что такое Zigbee на самом деле и почему мы используем стандартные датчики Zigbee.
Интересно, какой ритм измерений подойдет вашей культуре?
Расскажите нам о вашем участке и вашей культуре, и мы вместе подумаем над датчиками, ритмом измерений и сетью, которые им подойдут. Мы с радостью организуем для вас необязывающую пилотную программу.