ESP-NOW-sensoren voor percelen zonder stroom of wifi
Op een perceel is geen stopcontact en geen wifi. Een ESP-NOW-satelliet heeft dat ook niet nodig: hij loopt op een accu of zonnepaneel en stuurt zijn metingen naar een gateway die wel online is.
Wat een ESP-NOW-satelliet precies is
Een satelliet is een klein meetapparaat uit de ESP32-familie dat je neerzet waar het gewas staat. Het heeft geen wifigegevens en geen eigen abonnement. Het wordt wakker, leest de sensoren uit die eraan hangen, zet de waarden in een pakketje van een paar tientallen bytes en zendt dat uit over ESP-NOW, een radioprotocol dat op dezelfde 2,4 GHz-hardware zit als wifi maar de hele netwerkbegroeting overslaat.
Daarom kan een satelliet lang op een accu of een klein zonnepaneel leven: de radio staat telkens maar milliseconden aan. En omdat hij nooit op een netwerk inlogt, hoef je in het veld niets in te stellen. Je zet hem aan en hij begint te zenden. Vergelijk dat met een sensor verbinden met je wifi, waar elk wifi-apparaat eerst langs moet.
Hoe een meting op je dashboard komt
Vier stappen, en maar een daarvan heeft een netwerk nodig.
De satelliet meet
Hij leest zijn sondes uit en bouwt een pakketje, met een apart kanaal voor elke meting.
Hij zendt uit
Geen koppeling, en geen ontvangstbevestiging om op te wachten. Luistert er niets, dan is het pakketje gewoon weg en volgt het volgende bij de volgende hartslag.
Een gateway vangt het op
De ESP-NOW-gateway is het ene apparaat in je opstelling dat wel wifi heeft. Hij vangt de pakketjes op van elke satelliet in bereik en stuurt ze naar je FairGrow-account.
FairGrow doet de rest
Kaart, grafiek, historie, alarmen en automatiseringen lopen allemaal langs dezelfde weg als een Zigbee-meting. Een satelliet is een toestel op je dashboard zoals elk ander.
Een ding dat je van kanalen moet weten
Een satelliet bereikt alleen een gateway die op hetzelfde radiokanaal luistert. De gateway neemt het kanaal over van het accesspoint waarop hij inlogt, dus verhuist jouw accesspoint naar een kanaal dat de satellieten niet gebruiken, dan komen de metingen niet meer binnen terwijl beide toestellen er gezond uitzien. FairGrow controleert dat voor je en zegt het op de toestelkaart, met het kanaal dat hij vond en het kanaal dat hij verwachtte.
Wat een satelliet vandaag meet
Elk van deze apparaten bouwen en flashen we zelf, op standaard ESP32-silicium dat je overal kunt inkopen.
Bodemsatelliet
Bodemvocht en bodemtemperatuur, met twee of drie sondeparen op een satelliet, zodat je meerdere diepten of meerdere bedden uit een enkel apparaat leest. Zie ook hoe vaak een bodemvochtsensor moet meten.
Licht en bodem
Een lichtsensor naast een bodemsonde, zodat je licht en vocht op dezelfde plek ziet. Een uitvoering heeft een klein display dat de huidige waarde op de satelliet zelf toont, voor als je ernaast staat.
Bladnatheid
Een natheidsplaatje dat bladnatheid als eigen meetsoort doorgeeft, met een eigen kleur in de grafiek en een eigen plek in de automatisering. De sensor heeft ook een comparator-uitgang: wordt het blad nat, dan zendt de satelliet meteen in plaats van te wachten op de volgende hartslag. Juist dat moment heeft een ziektemodel nodig, dus het telt mee voor gewasbescherming.
Pomp en klep
Een satelliet die niet alleen meet maar ook schakelt: een pomp of een klep op ten hoogste 12 V, met zijn stand die terugkomt, zodat je in de grafiek precies ziet wanneer hij liep en hoe lang.
De ESP-NOW-gateway
Het apparaat dat alles opvangt en over wifi met het platform praat. Hij meet ook voor eigen rekening, dus een gateway is tegelijk een datalogger en niet alleen een doorgeefstation.
Er komen steeds sensoren bij
We werken doorlopend aan nieuwe sensoren. Soms omdat een teler iets nodig heeft dat er nog niet is, soms omdat een ziektemodel een meting vraagt die nog niemand doet. Staat wat jij zoekt er niet bij, laat het ons weten: zo zijn de meeste hier ook begonnen.
Industriële sensoren zonder de industriële prijs
Omdat een ESP-NOW-satelliet geen netwerkstack en geen eigen abonnement nodig heeft, blijft de hardware eenvoudig. Juist daardoor kunnen we hem zelf ontwerpen en bouwen, in een IP65-behuizing met industriële componenten, in plaats van een dichtgetimmerd product van een ander te kopen.
We bouwen in kleine series in onze eigen gecontroleerde omgeving. Dat is ook wat certificering op deze schaal haalbaar maakt: de CE-certificering staat gepland voor medio 2027. En het is wat de kostprijs laag houdt, zodat je een industriële sensor krijgt zonder de prijs die daar meestal bij hoort.
Kalibreren gebeurt op het platform, niet op de satelliet
Een ruwe bodem- of natheidsmeting is een getal uit een analoge ingang, en wat droog is en wat nat is verschilt per sonde, per grondsoort en per satelliet. Daarom stuurt de satelliet de ruwe waarde en doet FairGrow de omrekening.
Je legt twee punten vast: wat de sensor leest als hij droog is en wat hij leest als hij nat is. Vanaf dat moment rekent de server het percentage uit, en verfijn je de ijking later, dan geldt die over je hele historie en niet alleen over nieuwe metingen. Voor een sensor die iets te hoog of te laag staat is er een losse kleine correctie, zodat je er een kunt bijstellen zonder de twee punten aan te raken.
Een datalogger updaten die in het veld staat
Firmware gaat over de lucht, met een grens die we liever noemen dan verzwijgen.
Hoe het werkt
- De gateway geeft het bijwerkcommando door met een adres.
- De satelliet streamt het beeld rechtstreeks van HTTP naar zijn ongebruikte programmapartitie.
- Geen SD-kaart, geen bestandssysteem, geen kabel en geen bezoek ter plaatse.
- Het bijwerken draait uit de hoofdlus, nooit uit de radio-ontvangst, en bij elke fout herstart de datalogger met de firmware onveranderd.
Eén eerlijke grens
- Een satelliet heeft geen uplink om zichzelf mee te bevestigen, dus anders dan bij een gateway is er geen termijn die een kapot beeld zelf terugrolt.
- Daarom wordt elke satellietbouw op echte hardware getest voordat hij in de bibliotheek komt.
Wat eraan komt
Hier genoemd zodat je ermee kunt plannen, en alleen gedateerd waar we ons eraan willen laten houden.
PAR
Een sensor voor fotosynthetisch actieve straling, het deel van het licht dat een plant echt gebruikt. Bewust een aparte sensor naast de lichtsatelliet, want lux en PAR zijn verschillende grootheden en ze worden voor douane en certificering ook anders ingedeeld.
Bladnatheid met infrarood
We ontwikkelen een bladnatheidssensor op basis van een MLX90614-infraroodthermometer. In plaats van een plaatje dat zelf nat moet worden, leest hij de temperatuur van het blad en vergelijkt die met de lucht, en daar laat condens zich het eerst zien. De CE-certificering van die sensor staat gepland voor medio 2027.
LoRaWAN voor grotere afstanden
ESP-NOW komt in de open lucht ver, maar niet overal. Voor de afstanden die het niet haalt staan LoRaWAN-dataloggers op de planning, samen met ondersteuning voor de sensoren die al met dat protocol werken. LoRaWAN is een open standaard op de 868 MHz-band, dus ook daar hoef je niet bij ons te kopen.
Zigbee of ESP-NOW
De meeste telers gebruiken beide, en alles komt op hetzelfde dashboard terecht.
Kies Zigbee als
- De sensor dicht bij je huis, kas of gateway staat.
- Je kant-en-klare hardware wilt kopen, zie standaardsensoren zonder lock-in.
- Een mesh van toestellen ertussen het signaal op peil houdt.
- Je je eigen coördinator wilt gebruiken.
Kies ESP-NOW als
- Er geen stopcontact en geen accesspoint is.
- Het perceel buiten het Zigbee-mesh ligt.
- Je een pomp in het veld wilt schakelen.
- Je de broncode wilt van het apparaat dat je draait.
Broncode ESP-NOW-sensoren inbegrepen
Wij investeren elke week in betere firmware, en de broncode van onze ESP-NOW-sensoren krijg je erbij, zonder extra kosten. Geen afhankelijkheid: je sensoren zijn standaard en je data blijft van jou. Geen binair bestand met een sticker erop, maar de sketch, onder MIT-licentie, zodat je kunt lezen wat je sensor doet voordat je hem een beslissing toevertrouwt.
Vragen die we krijgen
Wat is een ESP-NOW-satelliet?
Een klein zelfvoorzienend meetapparaat dat op accu of zonnepaneel loopt, geen wifi en geen simkaart nodig heeft, en zijn metingen uitzendt naar een FairGrow-gateway die ze doorstuurt naar je dashboard.
Heb ik wifi nodig op mijn perceel?
Nee. Alleen de gateway heeft wifi nodig. De satellieten loggen nooit op een netwerk in, en daarom hoef je er in het veld ook niets op in te stellen.
Hoe ver reikt het?
Verder dan Zigbee in de open lucht, en satellieten kunnen voor elkaar doorgeven, dus samen dekken ze een groter gebied. Muren, dicht gewas en metaal kosten allemaal bereik, dus behandel elk getal dat je ergens leest als een startpunt en meet je eigen situatie. Vraag het via ondersteuning als je hulp wilt bij een opstelling.
Waarom komen mijn metingen niet binnen?
De meest voorkomende oorzaak is een kanaalverschil tussen de gateway en de satellieten. Kijk op de toestelkaart: daar staat het kanaal dat hij vond en het kanaal dat hij verwachtte, en dat is meestal het hele verhaal.
Kan ik mijn eigen sensoren gebruiken?
Ja, binnen wat een satelliet ondersteunt, en je krijgt de broncode van de ESP-NOW-sensoren, dus je kunt zien waar je er een bij zet. Een kanaal dat een satelliet niet kent komt binnen als algemene meting in plaats van te verdwijnen, dus je houdt de data terwijl het label nog volgt.
Meet een satelliet bladnatheid?
Ja, als eigen meetsoort sinds de bladnatheidssensor, en je kunt er een alarm of een automatisering aan hangen. Een infraroodversie op basis van een MLX90614 is in ontwikkeling, met de certificering gepland voor medio 2027.
Kan ik een satelliet zelf bijwerken?
Ja, over de lucht. De gateway geeft het commando door en de datalogger haalt het beeld zelf op, dus een sensor in het veld heeft nooit een kabel nodig.
Meten waar geen stopcontact is
Vertel ons hoe het perceel eruitziet en wat je eruit wilt weten. Wij zeggen welke apparaten passen en welke niet.