Как часто датчику влажности почвы на самом деле нужно измерять?
Кажется, что чем чаще измерять, тем лучше. С влажностью почвы всё наоборот: измеряйте разумнее, а не чаще, и датчики будут работать надёжнее, батарея прослужит намного дольше, а беспроводная сеть перестанет мешать сама себе. В этой статье мы объясняем почему, и технические знания для этого не нужны.
Почва меняется медленно, и это хорошая новость
Поставьте ведро воды рядом с растением и понаблюдайте: ничего не происходит. Вылейте воду, и она будет впитываться несколько минут, а влажность в корневой зоне заметно изменится лишь через несколько часов. Влажность почвы меняется за часы, иногда за дни. Жара не высушит поле за время двух чашек кофе, а капельный полив не увлажнит землю за тридцать секунд.
Именно в этой медлительности ключ к вопросу, как часто датчику нужно измерять. Если снимать показания каждую минуту, за час набирается шестьдесят значений, и почти все они говорят одно и то же. Вы не получаете более точную картину вашей почвы, вы получаете одну и ту же картину шестьдесят раз подряд.
Во что реально обходится одно измерение
Почему это важно? Каждое измерение, которое отправляет датчик, расходует три ресурса, которые лучше беречь.
Батарея
Беспроводной датчик влажности почвы почти всегда работает по принципу так называемого спящего устройства: он проводит почти весь день в глубоком сне и просыпается только для того, чтобы измерить и отправить свои показания. Энергию расходует именно пробуждение, когда включается радиомодуль. Датчик, который просыпается каждые две минуты, расходует примерно втрое больше энергии, чем тот, что делает это каждые пять минут. Это заметно сказывается на том, как часто придётся менять батареи.
Эфирное время
Все беспроводные устройства в вашем хозяйстве и рядом с ним делят один и тот же эфир: ваши датчики, ваш Wi-Fi, соседи, радионяня. Каждое отправленное измерение занимает часть этого общего пространства. Пара датчиков, которые без нужды передают данные слишком часто, погоды не сделает. Но в растущей сети, где так поступают все, устройства начинают мешать друг другу, и первыми замолкают самые слабые датчики, те, что стоят дальше всех.
Внимание
Датчик, который тысячу раз в день сообщает одно и то же, не дает вам ничего нового, зато мешает заметить сигнал тревоги, который действительно важен.
Измерено в нашей собственной тестовой сети
Именно сокращение лишнего трафика превратило сеть, где датчики регулярно «пропадали», в сеть, которая просто стабильно работает. Не потому, что датчики стали лучше, а потому, что они перестали мешать друг другу.
Раз в пять минут вполне достаточно
Для решений по выращиванию (когда поливать, сколько и правильно ли работает полив) измерений раз в пять минут более чем достаточно.
Простой расчёт: допустим, у вас настроено оповещение о пересыхании почвы. При измерении раз в пять минут оно придёт в худшем случае на пять минут позже. Для процесса, который растягивается на часы, пять минут ничего не значат. Ни один корень не заметит разницы.
А взамен вы получаете немало. По сравнению с ритмом раз в одну-две минуты это экономит примерно от шестидесяти до семидесяти процентов трафика сообщений, а вместе с ним и соответствующую часть заряда батареи и загрузки эфира. Та же информация за малую долю затрат.
Когда быстрее действительно имеет смысл
Если вы выращиваете растения на очень лёгкой песчаной почве, в горшках или лотках, где влага уходит быстро, на время может понадобиться более частый ритм. А при наладке новой капельной системы полезно видеть её работу поминутно.
Но только в такие периоды
Это отдельные периоды, а не настройка на весь сезон. После наладки верните спокойный ритм, и батареи, и сеть выиграют от этого до конца года.
Как это устроено в FairGrow
В FairGrow ритм измерений настраивается для каждого сада или теплицы отдельно, и никому не нужно идти к вашим датчикам с ноутбуком: это настройка, а не переделка. По умолчанию задан намеренно спокойный ритм, а нужно ли вашей культуре что-то другое, решаете вы сами.
Каждый датчик оценивается по собственной мерке
Одни датчики исправно отчитываются каждую минуту, у других с завода неровный ритм и долгие паузы, и для них это совершенно нормально. Система мониторинга, которая применяет ко всем одну и ту же мерку, для таких устройств либо каждый день поднимает ложную тревогу, либо, что хуже, пропускает момент, когда действительно отказывает надежный датчик. FairGrow изучает, что нормально для каждого датчика, и предупреждает только тогда, когда устройство отклоняется от своего обычного поведения.
Меняете ритм, и ожидания меняются вместе с ним
Датчик, переведенный с двух минут на пять, разумеется, будет выдавать меньше измерений в день. Это не неисправность, а новая норма, и платформа учитывает это автоматически. Так что осознанное решение не обернётся для вас потоком оповещений.
Небольшой подарок для вашей сети: умная розетка
Беспроводные сенсорные сети вроде Zigbee работают как эстафета: датчики на батарейках спят столько, сколько могут, а устройства с питанием от сети, которые всегда включены, передают сообщения за них. Любое устройство Zigbee с питанием от сети делает это автоматически, даже если вы этого не планировали: умная розетка, привод штор, проводной выключатель.
Чем опасна единственная точка ретрансляции
Если у вас только одна такая точка, часть ваших датчиков зависит от нее, и если это единственное устройство даст сбой, они замолкнут вместе с ним, хотя с ними самими все в порядке.
Мы наблюдали это на практике: заклинивший привод штор на несколько часов вывел из строя совершенно исправный датчик движения.
Решение стоит около пятнадцати евро
Подключите сертифицированную умную розетку Zigbee где-нибудь посередине. Это дает сразу два эффекта: у вашей сети появляется второй маршрут, так что при отказе одной точки ретрансляции ее заменяет другая, и увеличивается дальность действия до самых удаленных датчиков.
Для датчика в дальнем углу теплицы, который всегда на самой границе зоны покрытия, такая розетка означает стабильную работу вместо постоянных проблем.
А скоро: измерения в ритме вашей культуры
Мы работаем над тем, чтобы ритм измерений сам подстраивался под происходящее: чуть чаще во время полива, реже в тихие ночные часы и экономный ритм по умолчанию в остальное время. Технология для этого уже есть, и скоро появится функция, которая ещё больше продлит работу батареи без потери информации.
Для влажности почвы это означает: раз в пять минут вполне достаточно, ваши батареи служат дольше, ваша сеть остается спокойной и надежной, и вы ничего не упускаете. Почва меняется медленно. Используйте это в свою пользу.
Ритм измерений: часто задаваемые вопросы
Упущу ли я что-нибудь, если мой датчик измеряет только раз в пять минут?
Нет. Влажность почвы меняется в масштабе часов. Оповещение о пересыхании почвы придёт максимум на пять минут позже, а это ничтожно мало для процесса, который длится часами.
Почему более частые измерения расходуют намного больше заряда батареи?
Потому что энергию расходует именно пробуждение и передача, а не сон. Датчик, который просыпается каждые две минуты, расходует примерно втрое больше энергии, чем тот, что делает это каждые пять минут.
Могу ли я сам изменить ритм измерений?
Да. Ритм измерений настраивается для каждого сада или теплицы отдельно в FairGrow. Никому не нужно идти к вашим датчикам с ноутбуком: это настройка, а не переделка.
Когда более быстрый ритм все же оправдан?
На очень легкой песчаной почве, при выращивании в горшках или лотках, а также во время наладки новой капельной системы. После этого верните спокойный ритм: если оставить частый ритм на весь сезон, он без нужды расходует батарею и эфирное время.
Какое отношение умная розетка имеет к моим датчикам?
Любое устройство Zigbee с питанием от сети автоматически передаёт сообщения за спящие датчики на батарейках. Вторая точка ретрансляции дает вашей сети дополнительный маршрут и большую дальность действия. Читайте далее о том, что такое Zigbee на самом деле и почему мы используем стандартные датчики Zigbee.
Интересно, какой ритм измерений подойдет вашей культуре?
Расскажите о своём участке и культуре, и мы вместе подберём датчики, ритм измерений и сеть. Мы можем организовать для вас пилотный проект без обязательств.