Sensori ESP-NOW per appezzamenti senza corrente né wifi
In pieno campo non c’è una presa e non c’è il wifi. Un satellite ESP-NOW non ha bisogno di nessuno dei due: funziona a batteria o con un pannello solare e manda le sue misure a un gateway che è online.
Che cos’è davvero un satellite ESP-NOW
Un satellite è un piccolo dispositivo di misura della famiglia ESP32 che metti dove sta la coltura. Non ha credenziali wifi né un abbonamento proprio. Si sveglia, legge i sensori collegati, mette i valori in un pacchetto di poche decine di byte e lo trasmette via ESP-NOW, un protocollo radio che gira sullo stesso hardware a 2,4 GHz del wifi ma salta tutta la fase di connessione.
Per questo un satellite dura a lungo con una batteria o un piccolo pannello solare: la radio resta accesa solo per millisecondi alla volta. E siccome non entra mai in una rete, sul campo non c’è nulla da configurare. Lo accendi e trasmette. Confrontalo con collegare un sensore al tuo wifi, passaggio obbligato per ogni dispositivo wifi.
Come una misura arriva sulla tua dashboard
Quattro passi, e solo uno di questi ha bisogno di una rete.
Il satellite misura
Legge le sue sonde e costruisce un pacchetto, con un canale separato per ogni misura.
Trasmette
Nessun accoppiamento e nessuna conferma di ricezione da aspettare. Se non ascolta nessuno, il pacchetto si perde e il successivo parte al battito dopo.
Un gateway lo raccoglie
Il gateway ESP-NOW è l’unico dispositivo del tuo impianto che ha il wifi. Raccoglie i pacchetti di tutti i satelliti a portata e li invia al tuo account FairGrow.
FairGrow fa il resto
Scheda, grafico, storico, allarmi e automazioni seguono tutti la stessa strada di una misura Zigbee. Un satellite è un dispositivo della tua dashboard come un altro.
Una cosa da sapere sui canali
Un satellite raggiunge solo un gateway che ascolta sullo stesso canale radio. Il gateway prende il canale dell’access point a cui si collega, quindi se il tuo access point passa a un canale che i satelliti non usano, le misure smettono di arrivare mentre entrambi i dispositivi sembrano in perfetta salute. FairGrow lo controlla per te e lo dice sulla scheda del dispositivo, indicando il canale trovato e quello atteso.
Che cosa misura oggi un satellite
Ognuno di questi dispositivi lo costruiamo e lo programmiamo noi, su silicio ESP32 standard che puoi comprare ovunque.
Satellite di suolo
Umidità e temperatura del suolo, con due o tre coppie di sonde su un solo satellite, così leggi più profondità o più bancali da un unico dispositivo. Vedi anche ogni quanto deve misurare un sensore di umidità del suolo.
Luce e suolo
Un sensore di luce accanto a una sonda di suolo, così vedi luce e umidità nello stesso punto. Una versione ha un piccolo display che mostra il valore corrente sul satellite stesso, per quando ci sei davanti.
Bagnatura fogliare
Una piastrina di bagnatura che riporta la bagnatura fogliare come grandezza a sé, con un colore proprio nel grafico e un posto proprio nell’automazione. Il sensore ha anche un’uscita comparatore: appena la foglia si bagna, il satellite trasmette subito invece di aspettare il battito successivo. È esattamente l’istante che serve a un modello di malattia, ed è per questo che conta per la difesa delle colture.
Pompa e valvola
Un satellite che non si limita a misurare ma commuta: una pompa o una valvola a non più di 12 V, con lo stato rimandato indietro, così nel grafico vedi esattamente quando ha lavorato e per quanto.
Il gateway ESP-NOW
Il dispositivo che raccoglie tutto e parla con la piattaforma via wifi. Misura anche per conto suo, quindi un gateway è allo stesso tempo un datalogger e non solo una stazione di rilancio.
Nuovi sensori continuano ad arrivare
Continuiamo a lavorare su nuovi sensori. A volte perché un produttore ha bisogno di qualcosa che ancora non esiste, a volte perché un modello di malattia chiede una misura che nessuno rileva. Se quello che ti serve non è in questo elenco, dillo: è così che la maggior parte di questi è nata.
Sensori industriali senza il solito prezzo
Poiché un satellite ESP-NOW non ha bisogno di uno stack di rete né di un abbonamento proprio, l’hardware resta semplice. È questo che ci permette di progettarlo e costruirlo noi stessi, in una custodia IP65 con componenti industriali, invece di comprare un prodotto sigillato da qualcun altro.
Costruiamo in piccole serie nel nostro ambiente controllato. È anche questo che rende la certificazione realizzabile a questa scala: la certificazione CE è prevista per metà 2027. Ed è questo che tiene basso il prezzo di costo, così ottieni un sensore industriale senza il prezzo che di solito lo accompagna.
La taratura si fa sulla piattaforma, non sul satellite
Una misura grezza di suolo o di bagnatura è un numero che arriva da un ingresso analogico, e ciò che conta come asciutto e ciò che conta come bagnato cambia da sonda a sonda, da terreno a terreno e da satellite a satellite. Per questo il satellite manda il valore grezzo e FairGrow fa la conversione.
Fissi due punti: quanto legge il sensore da asciutto e quanto legge da bagnato. Da lì in poi il server calcola la percentuale, e se più tardi affini la taratura, vale per tutto il tuo storico e non solo per le misure nuove. Per un sensore che sta un po’ alto o un po’ basso c’è uno scostamento separato, con cui lo correggi senza toccare i due punti.
Aggiornare un datalogger in pieno campo
Il firmware viaggia via radio, con un limite che preferiamo dire invece di nascondere.
Come funziona
- Il gateway inoltra il comando di aggiornamento con un indirizzo.
- Il satellite scarica l’immagine direttamente da HTTP nella sua partizione applicativa libera.
- Niente scheda SD, niente file system, niente cavo e nessuna visita in campo.
- L’aggiornamento gira dal ciclo principale, mai dalla ricezione radio, e a ogni errore il datalogger riparte con il firmware invariato.
Un limite dichiarato
- Un satellite non ha un canale di ritorno per confermarsi, quindi a differenza di un gateway non c’è una scadenza che riporti indietro da sola un’immagine difettosa.
- Per questo ogni build di satellite viene provata su hardware reale prima di entrare in biblioteca.
Che cosa sta arrivando
Lo scriviamo qui perché tu possa pianificare, e mettiamo una data solo dove siamo disposti a farci tenere il conto.
PAR
Un sensore per la radiazione fotosinteticamente attiva, la parte di luce che la pianta usa davvero. Di proposito un sensore separato dal satellite di luce, perché lux e PAR sono grandezze diverse e vengono classificate in modo diverso anche per dogana e certificazione.
Bagnatura fogliare a infrarossi
Stiamo sviluppando un sensore di bagnatura fogliare basato su un termometro a infrarossi MLX90614. Invece di una piastrina che deve bagnarsi lei stessa, legge la temperatura della foglia e la confronta con quella dell’aria, che è dove la condensa si vede per prima. La certificazione CE di quel sensore è prevista per metà 2027.
LoRaWAN per distanze maggiori
ESP-NOW arriva lontano all’aperto, ma non in ogni punto. Per le distanze che non copre, nella nostra roadmap ci sono datalogger LoRaWAN, insieme al supporto per i sensori che già usano quel protocollo. LoRaWAN è uno standard aperto sulla banda 868 MHz, quindi anche lì non devi comprare da noi.
Zigbee o ESP-NOW
La maggior parte dei produttori usa entrambi, e tutto finisce nella stessa dashboard.
Scegli Zigbee quando
- Il sensore sta vicino a casa, alla serra o al gateway.
- Vuoi comprare hardware di serie, vedi sensori standard senza vincoli.
- Una maglia di dispositivi intermedi tiene su il segnale.
- Vuoi usare il tuo coordinatore.
Scegli ESP-NOW quando
- Non c’è una presa né un access point.
- L’appezzamento è fuori dalla maglia Zigbee.
- Vuoi comandare una pompa in pieno campo.
- Vuoi il codice sorgente del dispositivo che stai usando.
Codice sorgente dei sensori ESP-NOW incluso
Ogni settimana investiamo in un firmware migliore, e il codice sorgente dei nostri sensori ESP-NOW è incluso, senza costi aggiuntivi. Nessun vincolo: i tuoi sensori sono standard e i tuoi dati restano tuoi. Non un binario con sopra un’etichetta, ma lo sketch, con licenza MIT, così puoi leggere che cosa fa il tuo sensore prima di affidargli una decisione.
Le domande che ci arrivano
Che cos’è un satellite ESP-NOW?
Un piccolo dispositivo di misura autonomo che va a batteria o a solare, non ha bisogno né di wifi né di SIM e trasmette le sue misure a un gateway FairGrow che le inoltra alla tua dashboard.
Mi serve il wifi nel mio appezzamento?
No. Solo il gateway ha bisogno del wifi. I satelliti non entrano mai in una rete, ed è anche per questo che su di loro, in campo, non c’è nulla da impostare.
Fin dove arriva?
Più lontano di Zigbee all’aperto, e i satelliti possono fare da ponte l’uno per l’altro, quindi più satelliti insieme coprono un’area più grande. Muri, vegetazione fitta e metallo costano tutti portata: prendi qualunque numero tu legga in giro come punto di partenza e misura la tua situazione. Chiedi tramite il supporto se vuoi aiuto a progettare una disposizione.
Perché le mie misure non arrivano?
La causa più frequente è un canale diverso tra gateway e satelliti. Guarda la scheda del dispositivo: indica il canale trovato e quello atteso, e di solito è tutta lì la storia.
Posso usare sensori miei?
Sì, nei limiti di ciò che un satellite supporta, e ricevi il codice sorgente dei sensori ESP-NOW, quindi vedi dove aggiungerne uno. Un canale che un satellite non riconosce arriva come misura generica invece di essere scartato, così i dati restano mentre l’etichetta recupera.
Un satellite misura la bagnatura fogliare?
Sì, come grandezza a sé dal sensore di bagnatura fogliare, e ci puoi attaccare un allarme o un’automazione. È in sviluppo una versione a infrarossi basata su un MLX90614, con la certificazione prevista per metà 2027.
Posso aggiornare un satellite da solo?
Via radio sì. Il gateway passa il comando e il datalogger scarica da solo l’immagine, quindi un sensore in campo non ha mai bisogno di un cavo.
Misurare dove non c’è una presa
Raccontaci com’è l’appezzamento e che cosa vuoi saperne. Ti diciamo quali dispositivi vanno bene e quali no.