ESP-NOW सेंसर, बिना बिजली और बिना wifi वाले खेतों के लिए
खेत में न सॉकेट होता है, न wifi। एक ESP-NOW सैटेलाइट को इनमें से कुछ भी नहीं चाहिए: वह बैटरी या सोलर पैनल पर चलता है और अपनी रीडिंग उस गेटवे को भेजता है जो ऑनलाइन है।
ESP-NOW सैटेलाइट असल में क्या है
सैटेलाइट एक छोटा मापने वाला डिवाइस है, ESP32 परिवार पर बना, जिसे आप वहीं रखते हैं जहाँ फ़सल है। उसके पास न wifi का पासवर्ड होता है, न अपनी अलग सदस्यता। वह जागता है, उससे जुड़े सेंसर पढ़ता है, मानों को कुछ दर्जन बाइट के एक पैकेट में रखता है और उसे ESP-NOW पर प्रसारित कर देता है; यह एक रेडियो प्रोटोकॉल है जो उसी 2.4 GHz हार्डवेयर पर चलता है जिसे wifi इस्तेमाल करता है, मगर पूरा नेटवर्क हैंडशेक छोड़ देता है।
इसी वजह से एक सैटेलाइट बैटरी या एक छोटे सोलर पैनल पर लंबे समय तक चलता है: रेडियो हर बार बस कुछ मिलीसेकंड चालू रहता है। और चूँकि वह कभी किसी नेटवर्क से नहीं जुड़ता, खेत में सेट करने जैसा कुछ नहीं होता। आप उसे चालू करते हैं और वह भेजना शुरू कर देता है। इसकी तुलना किसी सेंसर को अपने wifi से जोड़ने से कीजिए, जिससे हर wifi डिवाइस को पहले गुज़रना पड़ता है।
एक रीडिंग आपके डैशबोर्ड तक कैसे पहुँचती है
चार क़दम, और इनमें से सिर्फ़ एक को नेटवर्क चाहिए।
सैटेलाइट मापता है
वह अपने प्रोब पढ़ता है और एक ही पैकेट बनाता है, जिसमें हर माप के लिए अलग चैनल होता है।
वह प्रसारित करता है
न कोई जोड़ी बनानी पड़ती है, न किसी पुष्टि का इंतज़ार। अगर कोई सुन नहीं रहा तो पैकेट बस खो जाता है, और अगला अगली धड़कन पर आ जाता है।
एक गेटवे उसे पकड़ लेता है
ESP-NOW गेटवे आपके सेटअप का एक ही डिवाइस है जिसके पास wifi है। वह अपनी पहुँच में मौजूद हर सैटेलाइट के पैकेट इकट्ठा करता है और आपके FairGrow खाते पर भेज देता है।
बाकी काम FairGrow करता है
कार्ड, चार्ट, इतिहास, अलार्म और ऑटोमेशन सब उसी रास्ते से चलते हैं जिससे एक Zigbee रीडिंग। सैटेलाइट भी आपके डैशबोर्ड में किसी और डिवाइस जैसा ही एक डिवाइस है।
चैनलों के बारे में एक बात जान लेना ज़रूरी है
एक सैटेलाइट सिर्फ़ उस गेटवे तक पहुँचता है जो उसी रेडियो चैनल पर सुन रहा हो। गेटवे उस ऐक्सेस पॉइंट का चैनल ले लेता है जिससे वह जुड़ता है, तो अगर आपका ऐक्सेस पॉइंट किसी ऐसे चैनल पर चला जाए जिसे सैटेलाइट इस्तेमाल नहीं करते, तो रीडिंग आना बंद हो जाती है जबकि दोनों डिवाइस बिल्कुल ठीक दिखते हैं। FairGrow यह आपके लिए जाँचता है और डिवाइस कार्ड पर बता देता है, उस चैनल का नाम लेकर जो मिला और उसका जो अपेक्षित था।
एक सैटेलाइट आज क्या मापता है
इनमें से हर एक को हम खुद बनाते और फ़्लैश करते हैं, स्टैंडर्ड ESP32 चिप पर जो आप कहीं से भी ले सकते हैं।
मिट्टी का सैटेलाइट
मिट्टी की नमी और मिट्टी का तापमान, एक सैटेलाइट पर दो या तीन प्रोब जोड़ों के साथ, ताकि आप एक ही यूनिट से कई गहराइयाँ या कई क्यारियाँ पढ़ सकें। यह भी देखें: मिट्टी की नमी का सेंसर कितनी बार मापे।
रोशनी और मिट्टी
मिट्टी के प्रोब के साथ एक रोशनी का सेंसर, ताकि आप एक ही जगह रोशनी और नमी देख सकें। एक संस्करण में छोटा डिस्प्ले भी है जो मौजूदा रीडिंग खुद सैटेलाइट पर दिखाता है, जब आप उसके पास खड़े हों।
पत्ती की नमी
एक नमी प्लेट जो पत्ती की नमी को अपनी अलग तरह की रीडिंग के रूप में बताती है, चार्ट में अपने रंग के साथ और ऑटोमेशन में अपनी जगह के साथ। सेंसर पर एक कंपैरेटर आउटपुट भी है: जिस पल पत्ता गीला होता है, सैटेलाइट अगली धड़कन का इंतज़ार किए बिना तुरंत भेज देता है। रोग के मॉडल को ठीक यही पल चाहिए, इसलिए यह फ़सल सुरक्षा के लिए मायने रखता है।
पंप और वाल्व
एक सैटेलाइट जो सिर्फ़ मापता नहीं बल्कि चलाता भी है: अधिकतम 12 V पर एक पंप या वाल्व, जिसकी स्थिति वापस बताई जाती है, ताकि आप चार्ट में ठीक देख सकें कि वह कब चला और कितनी देर।
ESP-NOW गेटवे
वह डिवाइस जो सब कुछ इकट्ठा करता है और wifi पर प्लेटफ़ॉर्म से बात करता है। वह खुद भी मापता है, तो गेटवे सिर्फ़ रिले स्टेशन नहीं बल्कि डेटालॉगर भी है।
नए सेंसर आते रहते हैं
हम नए सेंसरों पर लगातार काम करते रहते हैं। कभी इसलिए कि किसी किसान को ऐसी चीज़ चाहिए जो अभी मौजूद नहीं, कभी इसलिए कि बीमारी का कोई मॉडल ऐसी रीडिंग माँगता है जो कोई नहीं लेता। अगर आपकी ज़रूरत इस सूची में नहीं है तो हमें बताइए: इनमें से ज़्यादातर की शुरुआत ऐसे ही हुई थी।
औद्योगिक सेंसर, औद्योगिक कीमत के बिना
चूँकि एक ESP-NOW सैटेलाइट को न पूरा नेटवर्क स्टैक चाहिए, न अपनी अलग सदस्यता, इसलिए हार्डवेयर सरल बना रहता है। यही बात हमें यह मौका देती है कि हम उसे खुद डिज़ाइन करें और खुद बनाएँ, औद्योगिक पुरज़ों के साथ एक IP65 केसिंग में, बजाय किसी और से बंद प्रोडक्ट खरीदने के।
हम छोटी-छोटी खेपों में, अपने ही नियंत्रित माहौल में बनाते हैं। यही बात इस पैमाने पर प्रमाणन को संभव बनाती है: CE प्रमाणन 2027 के मध्य के लिए नियोजित है। और यही लागत को नीचे रखती है, ताकि आपको एक औद्योगिक सेंसर मिले, उस कीमत के बिना जो आम तौर पर उसके साथ आती है।
कैलिब्रेशन प्लेटफ़ॉर्म पर होता है, सैटेलाइट पर नहीं
मिट्टी या नमी की कच्ची रीडिंग एक एनालॉग इनपुट से आया एक अंक है, और क्या सूखा गिना जाए और क्या गीला, यह हर प्रोब, हर मिट्टी और हर सैटेलाइट के साथ बदलता है। इसलिए सैटेलाइट कच्चा मान भेजता है और बदलने का काम FairGrow करता है।
आप दो बिंदु तय करते हैं: सेंसर सूखी हालत में क्या पढ़ता है और गीली हालत में क्या। उसके बाद सर्वर प्रतिशत निकालता है, और अगर आप बाद में कैलिब्रेशन सुधारें तो वह आपके पूरे इतिहास पर लागू होता है, सिर्फ़ नई रीडिंग पर नहीं। जो सेंसर थोड़ा ऊपर या नीचे पढ़ता हो, उसके लिए एक अलग छोटा ऑफ़सेट है, ताकि आप दोनों बिंदुओं को छेड़े बिना उसे ज़रा सीधा कर सकें।
खेत में लगे डेटालॉगर को अपडेट करना
फर्मवेयर हवा के रास्ते जाता है, और एक सीमा है जिसे हम छिपाने के बजाय बता देना पसंद करते हैं।
यह कैसे काम करता है
- गेटवे अपडेट का आदेश एक URL के साथ आगे भेजता है।
- सैटेलाइट इमेज सीधे HTTP से अपने खाली ऐप्लिकेशन पार्टीशन में उतार लेता है।
- न SD कार्ड, न फ़ाइल सिस्टम, न केबल, न मौके पर जाना।
- अपडेट मुख्य लूप से चलता है, कभी रेडियो कॉलबैक से नहीं, और कोई भी नाकामी डेटालॉगर को पुराने फर्मवेयर के साथ ही दोबारा चालू कर देती है।
एक सीमा, साफ़ शब्दों में
- सैटेलाइट के पास कोई अपलिंक नहीं जिससे वह खुद की पुष्टि करे, तो गेटवे के उलट कोई ऐसी समय सीमा नहीं जो ख़राब इमेज को खुद वापस पलट दे।
- इसीलिए सैटेलाइट का हर बिल्ड लाइब्रेरी तक पहुँचने से पहले असली हार्डवेयर पर परखा जाता है।
आगे क्या आ रहा है
ये यहाँ इसलिए लिखी हैं कि आप इनके साथ योजना बना सकें, और तारीख़ सिर्फ़ वहीं दी है जहाँ हम उस पर खरे उतरने को तैयार हैं।
PAR
प्रकाश संश्लेषण के लिए काम आने वाली किरणों का सेंसर, यानी रोशनी का वह हिस्सा जो पौधा वाकई इस्तेमाल करता है। हमने इसे जानबूझकर रोशनी के सैटेलाइट से अलग सेंसर रखा है, क्योंकि लक्स और PAR दो अलग राशियाँ हैं और सीमा शुल्क तथा प्रमाणन में भी इनका वर्गीकरण अलग है।
इंफ़्रारेड से पत्ती की नमी
हम MLX90614 इंफ़्रारेड थर्मामीटर पर बना पत्ती की नमी का एक सेंसर विकसित कर रहे हैं। ऐसी प्लेट के बजाय जिसे खुद गीला होना पड़े, यह पत्ते का तापमान पढ़ता है और हवा से तुलना करता है, क्योंकि ओस सबसे पहले वहीं दिखती है। इस सेंसर का CE प्रमाणन 2027 के मध्य के लिए नियोजित है।
LoRaWAN ज़्यादा दूरियों के लिए
ESP-NOW खुली हवा में दूर तक जाता है, मगर हर जगह नहीं। जिन दूरियों को यह नहीं ढकता, उनके लिए LoRaWAN डेटालॉगर रोडमैप में हैं, साथ में उन सेंसरों का समर्थन भी जो पहले से इस प्रोटोकॉल पर चलते हैं। LoRaWAN 868 MHz बैंड पर एक खुला मानक है, तो वहाँ भी आपको हमसे ख़रीदना ज़रूरी नहीं।
Zigbee या ESP-NOW
ज़्यादातर किसान दोनों चलाते हैं, और सब कुछ उसी एक डैशबोर्ड में आता है।
Zigbee चुनें जब
- सेंसर आपके घर, ग्रीनहाउस या गेटवे के पास है।
- आप बाज़ार से तैयार हार्डवेयर ख़रीदना चाहते हैं, स्टैंडर्ड सेंसर बिना किसी बंधन के देखें।
- बीच में डिवाइस का एक मेश सिग्नल बनाए रख सकता है।
- आप अपना कोऑर्डिनेटर इस्तेमाल करना चाहते हैं।
ESP-NOW चुनें जब
- न कोई सॉकेट है, न ऐक्सेस पॉइंट।
- खेत Zigbee मेश से बाहर है।
- आप खेत में एक पंप चलाना चाहते हैं।
- आपको उस डिवाइस का सोर्स चाहिए जो आप चला रहे हैं।
ESP-NOW सेंसर का सोर्स कोड शामिल
हम हर हफ्ते बेहतर फर्मवेयर में निवेश करते हैं, और हमारे ESP-NOW सेंसर का सोर्स कोड आपको साथ में, बिना किसी अतिरिक्त लागत के मिलता है। कोई लॉक-इन नहीं: आपके सेंसर स्टैंडर्ड हैं और आपका डेटा आपका ही रहता है। स्टिकर लगी कोई बाइनरी नहीं, बल्कि खुद स्केच, MIT लाइसेंस के तहत, ताकि किसी फ़ैसले का भरोसा अपने सेंसर पर करने से पहले आप पढ़ सकें कि वह क्या करता है।
जो सवाल हमसे पूछे जाते हैं
ESP-NOW सैटेलाइट क्या है?
एक छोटा आत्मनिर्भर मापने वाला डिवाइस जो बैटरी या सोलर पर चलता है, जिसे न wifi चाहिए न SIM कार्ड, और जो अपनी रीडिंग एक FairGrow गेटवे को प्रसारित करता है, जो उन्हें आपके डैशबोर्ड तक पहुँचा देता है।
क्या मुझे अपने खेत में wifi चाहिए?
नहीं। सिर्फ़ गेटवे को wifi चाहिए। सैटेलाइट कभी किसी नेटवर्क से नहीं जुड़ते, और इसीलिए खेत में उन पर सेट करने जैसा कुछ नहीं होता।
यह कितनी दूर तक पहुँचता है?
खुली हवा में Zigbee से दूर तक, और सैटेलाइट एक दूसरे के लिए रिले कर सकते हैं, तो कई मिलकर बड़ा इलाक़ा ढँक लेते हैं। दीवारें, घनी फ़सल और धातु सब पहुँच घटाते हैं, तो कहीं भी पढ़े किसी भी अंक को शुरुआती बिंदु मानिए और अपनी जगह खुद मापिए। अगर लेआउट बनाने में मदद चाहिए तो सपोर्ट से पूछें।
मेरी रीडिंग क्यों नहीं आ रही?
सबसे आम वजह गेटवे और सैटेलाइट के चैनल का मेल न होना है। डिवाइस कार्ड देखिए: वह उस चैनल का नाम बताता है जो मिला और उसका जो अपेक्षित था, और आम तौर पर यही पूरी कहानी होती है।
क्या मैं अपने सेंसर इस्तेमाल कर सकता हूँ?
हाँ, जितना कोई सैटेलाइट संभाल सकता है, और आपको ESP-NOW सेंसर का सोर्स कोड मिलता है, तो आप देख सकते हैं कि कहाँ जोड़ना है। जिस चैनल को सैटेलाइट नहीं पहचानता, वह फेंका नहीं जाता बल्कि एक सामान्य रीडिंग के रूप में पहुँच जाता है, तो डेटा बचा रहता है और लेबल बाद में आ जाता है।
क्या सैटेलाइट पत्ती की नमी मापता है?
हाँ, पत्ती की नमी के सेंसर के बाद से अपनी अलग तरह की रीडिंग के रूप में, और आप उस पर अलार्म या ऑटोमेशन लगा सकते हैं। MLX90614 पर बना एक इंफ़्रारेड संस्करण विकास में है, जिसका प्रमाणन 2027 के मध्य के लिए नियोजित है।
क्या मैं खुद सैटेलाइट अपडेट कर सकता हूँ?
हवा के रास्ते, हाँ। गेटवे आदेश आगे पहुँचाता है और डेटालॉगर खुद इमेज ले लेता है, तो खेत में लगे सेंसर को कभी केबल की ज़रूरत नहीं पड़ती।
वहाँ मापना जहाँ कोई सॉकेट नहीं है
हमें बताइए कि आपका खेत कैसा है और आप उससे क्या जानना चाहते हैं। हम बताएँगे कि कौन से डिवाइस उस पर फिट हैं और कौन से नहीं।