Farmaid數(shù)據(jù)收集器開源分享

描述

最初的想法和靈感

傳統(tǒng)的工廠化農(nóng)業(yè)是氣候變化的主要貢獻者，因為殺蟲劑等會破壞土壤和排水系統(tǒng)。

結(jié)果是這里的獲獎 Farmaid Bot 項目。

我們對原始設(shè)備的一個問題是，并非所有疾病都可以僅通過目視檢查來檢測，我們需要地面傳感器來做更多的事情。此外，我們需要執(zhí)行器來響應(yīng)檢測到的內(nèi)容。

目前的項目

該項目旨在通過使用 Quicklogic QuickFeather 板檢測土壤條件來解決這些問題。最初我只檢測水分，但布局設(shè)計為以后可以容納更多傳感器。

還有溫度監(jiān)控，AMG8833 傳感器連接到安裝在單獨連接的機器人上的 Raspberry Pi。我稱它為模塊，因為它可以在沒有機器人的情況下完全使用。

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帶有模塊的更新的farmaid

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單獨使用的模塊

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項目建設(shè)問題

與最初的項目不同，由于大流行，這是一個個人的努力，而不是一個集體項目。出于同樣的原因，測試是在我的公寓而不是 3 個溫室中進行的。

該特定板缺少文檔和當(dāng)前示例，因此我必須更多閱讀諸如 RTOS 和高級 C++ 等我以前沒有經(jīng)驗的主題。

我最初嘗試連接其他傳感器，包括獲取溫度和土壤濕度的 Adafruit Stemma 土壤傳感器。我無法更改代碼以合并所需的 Seesaw 庫，但這使我能夠使用一組不同的傳感器，這開辟了更多機會，稍后將顯示。

我的計劃是同時使用 QuickFeather 的加速度計和我的外部土壤傳感器來獲取數(shù)據(jù)以進行風(fēng)檢測和濕度檢測，但是流式傳輸所需的數(shù)據(jù)類型都不同，對于土壤傳感器，我需要一個 int16_t 而加速度計需要一個int8_t。結(jié)果，它們都需要對指針進行不同的增量。因此，我無法讓它們同時工作。

我使用的熱像儀不夠靈敏，無法捕捉害蟲檢測所需的細微差異或檢測植物的準(zhǔn)確溫度。對于植物溫度，它仍然需要一個土壤傳感器，而對于害蟲檢測，它需要一個更昂貴的 FLIR 模塊。

對于音頻，我的計劃是持續(xù)監(jiān)測害蟲的噪音，而不是如博客教程和文檔中所示的喚醒詞檢測。我無法弄清楚如何及時進行轉(zhuǎn)換。

最大的問題是我是一個人做這個項目，我自己的時間受到了更多的限制，因為最初是在我的暑假開始的，而這次我正在處理一項需要我大部分時間的創(chuàng)業(yè)工作。

鑒于這些限制，我無法在給定時間內(nèi)完全實現(xiàn)我設(shè)定的愿景，但我認(rèn)為我已經(jīng)取得了很好的進展，我確實計劃在提交后添加更多內(nèi)容。

這個怎么運作

QuickFeather 使用 I2C 連接連接到 Adafruit ADS1015，ADS1015 以單端模式連接到兩個土壤傳感器，以獲取兩株植物的水分。然后將其連接到 Adafruit ESP32 Huzzah Feather 板和 2000 mAh 鋰離子電池以實現(xiàn)無線連接。

Aadfruit Stemma 傳感器也需要 I2C 連接，但如果它有效，則只有一個土壤傳感器，但使用 ADS1015，如果我只使用一個 QuickFeather 以菊花鏈方式連接傳感器，我實際上可以連接到 4 個甚至更多。

由于溫度傳感器已失效，因此將外部 Raspberry Pi 安裝在附近的機器人上，并使用 AMG8833 熱紅外攝像機分線板來監(jiān)測溫度。

Raspberry Pi 還有一個攝像頭，用于視覺檢測疾病，其算法與原始項目相同。然而，熱圖像和 RGB 圖像可以稍后組合以創(chuàng)建更詳細的視覺模型。

還應(yīng)該注意的是，AMG8833 也使用 I2C 連接，因此如果土壤監(jiān)測模塊（ADS1015 和電容式土壤傳感器）被移除，它可以連接到 QuickFeather。

現(xiàn)在可以通過 ESP32 傳輸來自 QuickFeather 的數(shù)據(jù)以及熱數(shù)據(jù)和 RGB 圖像。

如果需要，還可以將額外的 3 針傳感器連接到 ADS1015，以獲得更強大的監(jiān)控。

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當(dāng)植物最近澆水時土壤傳感器的結(jié)果

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熱像儀結(jié)果，可以看出，它需要更精確的相機

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改進

如前所述，這對我來說是一個非常受時間限制的項目，因此需要做更多的工作，但我接下來要做的直接工作是。

1. 將使用 SensiML 知識包的機器學(xué)習(xí)整合到土壤傳感器結(jié)果中

2.通過ADS1015添加更好的熱像儀或其他傳感器

3. ADS1015增加Ph等土壤傳感器模塊

4.為害蟲檢測添加外部聲音監(jiān)測

5. 為時間序列檢測添加更多新穎的指標(biāo)

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