Senzori ESP-NOW pentru parcele fără curent și fără wifi
În câmp nu există priză și nici wifi. Un satelit ESP-NOW nu are nevoie de niciuna dintre ele: funcționează cu o baterie sau un panou solar și trimite măsurătorile către un gateway care este online.
Ce este de fapt un satelit ESP-NOW
Un satelit este un mic dispozitiv de măsurare din familia ESP32, pe care îl așezi acolo unde se află cultura. Nu are date de acces wifi și nici abonament propriu. Se trezește, citește senzorii conectați, pune valorile într-un pachet de câteva zeci de octeți și îl emite prin ESP-NOW, un protocol radio care folosește același hardware de 2,4 GHz ca wifi, dar sare peste toată conectarea la rețea.
De aceea un satelit rezistă mult timp pe un acumulator sau pe un panou solar mic: radioul stă pornit doar câteva milisecunde o dată. Și pentru că nu intră niciodată într-o rețea, în câmp nu ai ce configura. Îl pornești și emite. Compară cu conectarea unui senzor la wifi, prin care trece mai întâi orice aparat wifi.
Cum ajunge o măsurătoare pe panoul tău
Patru pași, iar unul singur dintre ei are nevoie de rețea.
Satelitul măsoară
Își citește sondele și construiește un pachet, cu un canal separat pentru fiecare măsurătoare.
Emite
Fără împerechere și fără confirmare de primire de așteptat. Dacă nu ascultă nimeni, pachetul se pierde pur și simplu, iar următorul pleacă la următoarea bătaie.
Un gateway îl prinde
Gateway-ul ESP-NOW este singurul dispozitiv din instalația ta care are wifi. Adună pachetele tuturor sateliților din rază și le trimite în contul tău FairGrow.
FairGrow face restul
Fișa, graficul, istoricul, alarmele și automatizările merg toate pe același drum ca o măsurătoare Zigbee. Un satelit este un aparat în panoul tău ca oricare altul.
Un lucru de știut despre canale
Un satelit ajunge doar la un gateway care ascultă pe același canal radio. Gateway-ul preia canalul punctului de acces la care se conectează, deci dacă punctul tău de acces trece pe un canal pe care sateliții nu îl folosesc, măsurătorile nu mai sosesc, iar ambele aparate par perfect sănătoase. FairGrow verifică asta în locul tău și o spune pe fișa aparatului, numind canalul găsit și canalul așteptat.
Ce măsoară astăzi un satelit
Fiecare dintre aceste dispozitive este construit și programat de noi, pe siliciu ESP32 standard, pe care îl poți cumpăra de oriunde.
Satelit de sol
Umiditatea și temperatura solului, cu două sau trei perechi de sonde pe un singur satelit, ca să citești mai multe adâncimi sau mai multe straturi dintr-un singur dispozitiv. Vezi și cât de des trebuie să măsoare un senzor de umiditate a solului.
Lumină și sol
Un senzor de lumină lângă o sondă de sol, ca să vezi lumina și umiditatea în același punct. O variantă are un mic afișaj care arată valoarea curentă chiar pe satelit, pentru momentul în care stai lângă el.
Umectarea frunzelor
O suprafață de umectare care raportează umectarea frunzelor ca mărime de sine stătătoare, cu propria culoare în grafic și propriul loc în automatizare. Senzorul are și o ieșire de comparator: în clipa în care frunza se udă, satelitul emite imediat în loc să aștepte următoarea bătaie. Exact acest moment îi trebuie unui model de boală, de aceea contează pentru protecția culturilor.
Pompă și vană
Un satelit care nu doar măsoară, ci și comută: o pompă sau o vană la cel mult 12 V, cu starea raportată înapoi, ca să vezi în grafic exact când a funcționat și cât timp.
Gateway-ul ESP-NOW
Dispozitivul care adună totul și vorbește cu platforma prin wifi. Măsoară și pe cont propriu, deci un gateway este în același timp și un înregistrator de date, nu doar o stație de retransmisie.
Vin mereu senzori noi
Lucrăm în continuare la senzori noi. Uneori pentru că un cultivator are nevoie de ceva care încă nu există, uneori pentru că un model de boală cere o măsurătoare pe care nimeni nu o face. Dacă ce îți trebuie nu se află în această listă, spune-ne: așa au început cei mai mulți dintre aceștia.
Senzori industriali fără prețul obișnuit
Pentru că un satelit ESP-NOW nu are nevoie de o stivă de rețea și nici de abonament propriu, hardware-ul rămâne simplu. Tocmai asta ne permite să îl proiectăm și să îl construim noi înșine, într-o carcasă IP65 cu componente industriale, în loc să cumpărăm un produs sigilat de la altcineva.
Construim în serii mici în propriul nostru mediu controlat. Tocmai asta face certificarea realizabilă la această scară: certificarea CE este planificată pentru mijlocul anului 2027. Și tocmai asta ține prețul de cost scăzut, așa că primești un senzor industrial fără prețul care vine de obicei cu el.
Calibrarea se face pe platformă, nu pe satelit
O măsurătoare brută de sol sau de umectare este un număr dintr-o intrare analogică, iar ce înseamnă uscat și ce înseamnă ud diferă de la sondă la sondă, de la sol la sol și de la satelit la satelit. De aceea satelitul trimite valoarea brută, iar FairGrow face conversia.
Stabilești două puncte: cât citește senzorul când e uscat și cât citește când e ud. De atunci serverul calculează procentul, iar dacă rafinezi calibrarea mai târziu, se aplică întregului tău istoric, nu doar măsurătorilor noi. Pentru un senzor care stă puțin mai sus sau mai jos există un mic decalaj separat, cu care îl potrivești fără să atingi cele două puncte.
Actualizarea unui înregistrator de date aflat în câmp
Firmware-ul merge prin aer, cu o limită pe care preferăm să o numim decât să o ascundem.
Cum funcționează
- Gateway-ul transmite mai departe comanda de actualizare, cu o adresă.
- Satelitul aduce imaginea direct prin HTTP în partiția de aplicație nefolosită.
- Fără card SD, fără sistem de fișiere, fără cablu și fără deplasare la fața locului.
- Actualizarea rulează din bucla principală, niciodată din recepția radio, iar la orice eroare înregistratorul de date repornește cu firmware-ul neschimbat.
O limită asumată
- Un satelit nu are o cale de întoarcere prin care să se confirme, deci, spre deosebire de un gateway, nu există un termen care să readucă singur o imagine defectă.
- De aceea fiecare compilare de satelit este testată pe hardware real înainte să ajungă în bibliotecă.
Ce urmează
Scris aici ca să poți planifica, și cu dată doar acolo unde acceptăm să ni se ceară socoteală.
PAR
Un senzor pentru radiația activă fotosintetic, adică partea din lumină pe care planta chiar o folosește. Intenționat un senzor separat de satelitul de lumină, pentru că lucșii și PAR sunt mărimi diferite și sunt clasificate diferit și pentru vamă și certificare.
Umectarea frunzelor prin infraroșu
Dezvoltăm un senzor de umectare a frunzelor bazat pe un termometru în infraroșu MLX90614. În loc de o plăcuță care trebuie să se ude ea însăși, citește temperatura frunzei și o compară cu cea a aerului, acolo unde condensul apare mai întâi. Certificarea CE a acestui senzor este planificată pentru mijlocul lui 2027.
LoRaWAN pentru distanțe mai mari
ESP-NOW ajunge departe în spațiu deschis, dar nu oriunde. Pentru distanțele pe care nu le acoperă, avem în planul de dezvoltare înregistratoare de date LoRaWAN, împreună cu suportul pentru senzorii care folosesc deja acest protocol. LoRaWAN este un standard deschis în banda de 868 MHz, așa că nici acolo nu trebuie să cumperi de la noi.
Zigbee sau ESP-NOW
Cei mai mulți cultivatori le folosesc pe amândouă, iar totul ajunge în același panou.
Alege Zigbee când
- Senzorul stă aproape de casă, de seră sau de gateway.
- Vrei să cumperi hardware de pe raft, vezi senzori standard fără dependență de furnizor.
- O rețea de aparate intermediare ține semnalul sus.
- Vrei să folosești propriul coordonator.
Alege ESP-NOW când
- Nu există priză și nici punct de acces.
- Parcela este în afara rețelei Zigbee.
- Vrei să comanzi o pompă în câmp.
- Vrei codul sursă al dispozitivului pe care îl folosești.
Codul sursă al senzorilor ESP-NOW inclus
Investim în fiecare săptămână într-un firmware mai bun, iar codul sursă al senzorilor noștri ESP-NOW îl primiți la pachet, fără costuri suplimentare. Fără dependență de furnizor: senzorii dumneavoastră sunt standard, iar datele dumneavoastră vă aparțin. Nu un fișier binar cu o etichetă pe el, ci schița, sub licența MIT, ca să puteți citi ce face senzorul înainte să îi încredințați o decizie.
Întrebări pe care le primim
Ce este un satelit ESP-NOW?
Un mic dispozitiv de măsurare autonom, care merge pe acumulator sau pe panou solar, nu are nevoie de wifi și nici de cartelă SIM și își emite măsurătorile către un gateway FairGrow, care le trimite mai departe pe panoul tău.
Am nevoie de wifi pe parcelă?
Nu. Doar gateway-ul are nevoie de wifi. Sateliții nu intră niciodată într-o rețea și tocmai de aceea nu ai ce să le configurezi în câmp.
Cât de departe ajunge?
Mai departe decât Zigbee în spațiu deschis, iar sateliții pot retransmite unul pentru altul, așa că mai mulți împreună acoperă o suprafață mai mare. Pereții, cultura deasă și metalul scad raza, deci ia orice cifră citită oriunde drept punct de plecare și măsoară situația ta. Întreabă prin asistență dacă vrei ajutor la planificarea amplasării.
De ce nu îmi sosesc măsurătorile?
Cea mai frecventă cauză este un canal diferit între gateway și sateliți. Uită-te pe fișa aparatului: acolo scrie canalul găsit și canalul așteptat, și de obicei asta e toată povestea.
Pot folosi senzorii mei?
Da, în limita a ceea ce suportă un satelit, iar dumneavoastră primiți codul sursă al senzorilor ESP-NOW, deci vedeți unde puteți adăuga unul. Un canal pe care un satelit nu îl recunoaște sosește ca măsurătoare generică în loc să fie aruncat, așa că păstrați datele cât timp eticheta recuperează.
Măsoară un satelit umectarea frunzelor?
Da, ca mărime de sine stătătoare de la senzorul de umectare a frunzelor, și poți lega de el o alarmă sau o automatizare. O versiune în infraroșu bazată pe MLX90614 este în dezvoltare, cu certificarea planificată pentru mijlocul lui 2027.
Pot actualiza singur un satelit?
Prin aer da. Gateway-ul transmite comanda, iar înregistratorul de date își aduce singur imaginea, așa că un senzor din câmp nu are niciodată nevoie de un cablu.
Măsurare acolo unde nu există priză
Spune-ne cum arată parcela și ce vrei să afli despre ea. Îți spunem care dispozitive se potrivesc și care nu.