Sensor ESP-NOW untuk lahan tanpa listrik atau wifi
Di lahan terbuka tidak ada aliran listrik dan tidak ada wifi. Satelit ESP-NOW tidak membutuhkan keduanya: ia bekerja dengan baterai atau panel surya dan mengirimkan pembacaannya ke gateway yang online.
Apa sebenarnya satelit ESP-NOW itu
Satelit adalah perangkat pengukur kecil dari keluarga ESP32 yang Anda tempatkan di tempat tanaman tumbuh. Ia tidak punya data akses wifi dan tidak punya langganan sendiri. Ia bangun, membaca sensor apa pun yang terhubung padanya, memasukkan nilainya ke dalam paket berukuran beberapa puluh byte dan memancarkannya lewat ESP-NOW, protokol radio yang berjalan di perangkat keras 2,4 GHz yang sama dengan wifi tetapi melewati seluruh proses handshake jaringan.
Karena itu satelit bisa hidup lama dengan baterai atau panel surya kecil: radionya menyala hanya beberapa milidetik setiap kali. Dan karena ia tidak pernah bergabung ke jaringan, tidak ada yang perlu dikonfigurasi di lapangan. Anda nyalakan dan ia mulai mengirim. Bandingkan dengan menghubungkan sensor ke wifi Anda, yang harus dilalui setiap perangkat wifi lebih dulu.
Bagaimana pembacaan sampai ke dashboard Anda
Empat langkah, dan hanya satu di antaranya yang butuh jaringan.
Satelit mengukur
Ia membaca probe-nya dan menyusun satu paket, dengan saluran terpisah untuk setiap pengukuran.
Ia memancarkan
Tanpa pairing, dan tanpa konfirmasi yang harus ditunggu. Kalau tidak ada yang mendengarkan, paket itu hilang begitu saja, dan paket berikutnya menyusul pada denyut berikutnya.
Gateway menangkapnya
Gateway ESP-NOW adalah satu-satunya perangkat dalam rangkaian Anda yang memang punya wifi. Ia mengumpulkan paket dari setiap satelit dalam jangkauan dan mengirimkannya ke akun FairGrow Anda.
FairGrow mengerjakan sisanya
Kartu, grafik, riwayat, alarm dan otomasi semuanya berjalan di jalur yang sama dengan pembacaan Zigbee. Satelit adalah perangkat di dashboard Anda seperti perangkat lainnya.
Satu hal yang perlu Anda tahu tentang saluran
Satelit hanya mencapai gateway yang mendengarkan di saluran radio yang sama. Gateway mengambil saluran dari access point wifi yang diikutinya, jadi kalau access point Anda pindah ke saluran yang tidak dipakai satelit, pembacaan berhenti masuk sementara kedua perangkat tampak sehat sempurna. FairGrow memeriksanya untuk Anda dan menyebutkannya di kartu perangkat, lengkap dengan saluran yang ditemukan dan saluran yang diharapkan.
Apa yang diukur satelit saat ini
Semuanya kami bangun dan flash sendiri, di atas chip ESP32 standar yang bisa Anda beli di mana saja.
Satelit tanah
Kelembapan tanah dan suhu tanah, dengan dua atau tiga pasang probe pada satu satelit, sehingga Anda bisa membaca beberapa kedalaman atau beberapa bedengan dari satu perangkat. Lihat juga seberapa sering sensor kelembapan tanah perlu mengukur.
Cahaya dan tanah
Sensor cahaya di samping probe tanah, sehingga Anda melihat cahaya dan kelembapan di titik yang sama. Satu versi punya layar kecil yang menampilkan pembacaan saat ini di satelitnya sendiri, untuk saat Anda berdiri di sebelahnya.
Kebasahan daun
Pelat kebasahan yang melaporkan kebasahan daun sebagai jenis pembacaan tersendiri, dengan warnanya sendiri di grafik dan tempatnya sendiri di otomasi. Sensornya juga punya keluaran komparator: begitu daun menjadi basah, satelit langsung mengirim alih-alih menunggu denyut berikutnya. Momen itulah yang dibutuhkan model penyakit, jadi ini penting untuk perlindungan tanaman.
Pompa dan katup
Satelit yang tidak hanya mengukur tetapi juga menyalakan: pompa atau katup pada tegangan maksimal 12 V, dengan statusnya dilaporkan kembali, sehingga Anda bisa melihat di grafik kapan tepatnya ia berjalan dan berapa lama.
Gateway ESP-NOW
Perangkat yang mengumpulkan semuanya dan berbicara dengan platform lewat wifi. Ia juga mengukur sendiri, jadi gateway sekaligus datalogger dan bukan hanya stasiun penerus.
Sensor baru terus bertambah
Kami terus mengerjakan sensor baru. Kadang karena ada petani yang butuh sesuatu yang belum ada, kadang karena sebuah model penyakit meminta pembacaan yang belum diambil siapa pun. Kalau yang Anda butuhkan tidak ada dalam daftar ini, beri tahu kami: begitulah sebagian besar dari daftar ini dimulai.
Sensor industri tanpa harga industri
Karena satelit ESP-NOW tidak memerlukan network stack dan tidak punya langganan sendiri, perangkat kerasnya tetap sederhana. Itulah yang membuat kami bisa merancang dan membuatnya sendiri, dalam casing IP65 dengan komponen industri, bukan membeli produk tersegel dari orang lain.
Kami membuat dalam seri kecil di lingkungan yang kami kendalikan sendiri. Itu juga yang membuat sertifikasi tercapai pada skala seperti ini: sertifikasi CE direncanakan pada pertengahan 2027. Dan itulah yang menjaga harga pokok tetap rendah, sehingga Anda mendapat sensor industri tanpa harga yang biasanya menyertainya.
Kalibrasi berjalan di platform, bukan di satelit
Pembacaan mentah tanah atau kebasahan adalah angka dari input analog, dan apa yang dianggap kering dan apa yang dianggap basah berbeda per probe, per jenis tanah dan per satelit. Jadi satelit mengirim nilai mentahnya dan FairGrow yang melakukan konversi.
Anda menetapkan dua titik: apa yang dibaca sensor saat kering dan apa yang dibacanya saat basah. Sejak itu server menghitung persentasenya, dan kalau Anda memperhalus kalibrasinya nanti, itu berlaku untuk seluruh riwayat Anda dan bukan hanya untuk pembacaan baru. Ada offset kecil tersendiri untuk sensor yang membaca sedikit terlalu tinggi atau terlalu rendah, sehingga Anda bisa menggesernya tanpa menyentuh kedua titik itu.
Memperbarui datalogger di lapangan
Firmware dikirim lewat udara, dengan satu batasan yang lebih baik kami sebutkan daripada kami sembunyikan.
Cara kerjanya
- Gateway meneruskan perintah pembaruan beserta URL-nya.
- Satelit mengalirkan image itu langsung dari HTTP ke partisi aplikasinya yang tidak terpakai.
- Tanpa kartu SD, tanpa sistem file, tanpa kabel, tanpa kunjungan ke lokasi.
- Pembaruan berjalan dari loop utama, tidak pernah dari callback radio, dan setiap kegagalan membuat datalogger hidup ulang dengan firmware yang tidak berubah.
Satu batasan yang kami sebut terus terang
- Satelit tidak punya jalur balik untuk mengonfirmasi dirinya sendiri, jadi berbeda dari gateway, tidak ada tenggat yang otomatis mengembalikan image yang rusak.
- Karena itu setiap build satelit diuji pada perangkat keras sungguhan sebelum masuk ke perpustakaan.
Yang akan datang
Kami sebutkan di sini supaya Anda bisa ikut merencanakan, dan kami beri tanggal hanya di tempat yang memang mau kami pegang.
PAR
Sensor untuk radiasi aktif fotosintesis, yaitu bagian cahaya yang benar-benar dipakai tanaman. Sengaja dibuat sebagai sensor terpisah dari satelit cahaya, karena lux dan PAR adalah besaran yang berbeda dan keduanya juga digolongkan berbeda untuk bea cukai dan sertifikasi.
Kebasahan daun lewat inframerah
Kami sedang mengembangkan sensor kebasahan daun berbasis termometer inframerah MLX90614. Alih-alih pelat yang harus basah sendiri, sensor ini membaca suhu daun dan membandingkannya dengan suhu udara, karena di situlah kondensasi muncul lebih dulu. Sertifikasi CE untuk sensor itu direncanakan pada pertengahan 2027.
LoRaWAN untuk jarak yang lebih jauh
ESP-NOW menjangkau cukup jauh di ruang terbuka, tetapi tidak sampai ke semua tempat. Untuk jarak yang tidak dijangkaunya, datalogger LoRaWAN ada di peta jalan kami, bersama dukungan untuk sensor yang sudah memakai protokol itu. LoRaWAN adalah standar terbuka pada band 868 MHz, jadi di sana pun Anda tidak harus membeli dari kami.
Zigbee atau ESP-NOW
Sebagian besar petani memakai keduanya, dan semuanya mendarat di dashboard yang sama.
Pilih Zigbee jika
- Sensornya berada dekat rumah, rumah kaca atau gateway Anda.
- Anda ingin membeli perangkat keras yang sudah jadi, lihat sensor standar tanpa ketergantungan pada vendor.
- Jaringan mesh dari perangkat di antaranya bisa menjaga sinyal tetap kuat.
- Anda ingin memakai koordinator Anda sendiri.
Pilih ESP-NOW jika
- Tidak ada aliran listrik dan tidak ada access point.
- Lahannya berada di luar jangkauan mesh Zigbee.
- Anda ingin menyalakan pompa di lapangan.
- Anda ingin kode sumber perangkat yang Anda jalankan.
Kode sumber sensor ESP-NOW disertakan
Setiap minggu kami berinvestasi dalam firmware yang lebih baik, dan kode sumber sensor ESP-NOW kami ikut Anda dapatkan, tanpa biaya tambahan. Tanpa ketergantungan vendor: sensor Anda standar dan data Anda tetap milik Anda. Bukan file biner dengan stiker di atasnya, melainkan sketsanya, di bawah lisensi MIT, sehingga Anda bisa membaca apa yang dilakukan sensor Anda sebelum Anda memercayakan sebuah keputusan padanya.
Pertanyaan yang kami terima
Apa itu satelit ESP-NOW?
Perangkat pengukur kecil yang mandiri, berjalan dengan baterai atau tenaga surya, tidak memerlukan wifi maupun kartu SIM, dan memancarkan pembacaannya ke gateway FairGrow yang meneruskannya ke dashboard Anda.
Apakah saya butuh wifi di lahan saya?
Tidak. Hanya gateway yang butuh wifi. Satelit tidak pernah bergabung ke jaringan, dan karena itu juga tidak ada yang perlu disetel padanya di lapangan.
Seberapa jauh jangkauannya?
Lebih jauh daripada Zigbee di ruang terbuka, dan satelit bisa saling meneruskan sinyal, jadi beberapa satelit bersama-sama menjangkau area yang lebih luas. Dinding, tanaman yang rapat dan logam semuanya memakan jangkauan, jadi anggap angka apa pun yang Anda baca di mana pun sebagai titik awal dan ukur sendiri situasi Anda. Tanyakan lewat dukungan kalau Anda ingin bantuan menyusun tata letaknya.
Kenapa pembacaan saya tidak masuk?
Penyebab paling umum adalah saluran yang tidak cocok antara gateway dan satelit. Lihat kartu perangkatnya: di situ tertulis saluran yang ditemukan dan saluran yang diharapkan, dan biasanya itu sudah seluruh ceritanya.
Bisakah saya memakai sensor saya sendiri?
Bisa, sejauh satelitnya mendukung, dan Anda mendapatkan kode sumber sensor ESP-NOW sehingga Anda bisa melihat di mana menambahkannya. Saluran yang tidak dikenali satelit masuk sebagai pembacaan umum dan tidak dibuang, jadi datanya tetap Anda simpan sementara labelnya menyusul.
Apakah satelit mengukur kebasahan daun?
Ya, sebagai jenis pembacaan tersendiri sejak adanya sensor kebasahan daun, dan Anda bisa memasang alarm atau otomasi padanya. Versi inframerah berbasis MLX90614 sedang dikembangkan, dengan sertifikasi direncanakan pada pertengahan 2027.
Bisakah saya memperbarui satelit sendiri?
Lewat udara, ya. Gateway meneruskan perintahnya dan datalogger mengambil image-nya sendiri, jadi sensor yang terpasang di lapangan tidak pernah membutuhkan kabel.
Mengukur di tempat tanpa aliran listrik
Ceritakan bagaimana lahannya dan apa yang ingin Anda ketahui dari lahan itu. Kami akan menyebutkan perangkat mana yang cocok dan mana yang tidak.