Arduino Edge Control — плата Ардуино для автоматизации сельского хозяйства

Arduino выпустила новую плату Arduino Edge Control , решение для удаленного мониторинга и управления, оптимизированное для работы на открытом воздухе. Arduino Edge Control может применяться в точном земледелии и других приложениях, где необходим искусственный интеллект.

Питание может подаваться от солнечного элемента или классического источника питания постоянного тока, а плата может развертывать ИИ на периферии. Е е можно расширить с помощью модемов 2G / 3G / CatM1 / NB-IoT, подключения LoRa, Sigfox и Wi-Fi / Bluetooth, а также управлять ей удаленно через Arduino или сторонние облака.

Плата была спроектирована таким образом, чтобы потреблять минимально возможное количество энергии и держать включенным только необходимое оборудование, связанное с внешними прерываниями . Благодаря этим решениям плата может проработать до двух лет от свинцовой батареи 12 В / 4 Ач в реальном приложении.

В дополнение к вышесказанному, на плате есть зарядное устройство для солнечных паелей, которое позволяет заряжать 12-вольтовые батареи, эффективно продлевая их срок службы.

Arduino Edge Control

Интеллектуальное сельское хозяйство

Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций прогнозирует, что к 2050 году население мира вырастет более чем на 30%, достигнув примерно 9 миллиардов человек.

Фермерам необходимо внедрить новые процессы точного земледелия, которые позволят им производить больше сельскохозяйственных культур более эффективно, чтобы обеспечить достаточное количество еды для всех. Изменчивость условий окружающей среды требует инструментов, которые могут управлять всеми биофизическими и производственными факторами в их совокупности.

К Arduino Edge Control можно подключать различные внешние устройства, такие как датчики и приводы для управления электромагнитными клапанами, которые широко используются в сельском хозяйстве .

Автоматизация, робототехника и Интернет вещей в сельском хозяйстве: Примеры автоматизации соременного сельскохозяйственного производства

Также новая плата Arduino может обеспечивать интеллектуальную обработку данных в реальном времени. П роцессор, используемый в Arduino Edge Control, — это nRF52840, такой же, как у Nano BLE, и он совместим со многими библиотеками для AI, такими как TensorFlow micro.

SoC nRF52840 является членом семейства SoC серии nRF52. Он предлагает большой объем памяти как для флэш-памяти, так и для оперативной памяти, что является необходимым условием для таких требовательных приложений.

NRF52840 построен на 32-битном процессоре ARM Cortex-M4 с блоком операций с плавающей запятой, работающим на частоте 64 МГц. Криптографический блок ARM TrustZone CryptoCell встроен в кристалл и предлагает широкий спектр криптографических опций, которые работают высокоэффективно независимо от ЦП.

Данные в режиме реального времени могут касаться погодных условий, качества почвы и роста урожая, которые имеют большое значение для ведения сельского хозяйства, обеспечивая контроль над эффективностью сельскохозяйственных культур и производством.

Arduino Edge Control может повысить качество урожая и уменьшить количество человеческих ошибок за счет автоматизации таких процессов, как орошение, внесение удобрений или борьба с вредителями.

Arduino Edge Control. Пример типичного приложения для решения, включающего две платы Arduino MKR.

Технические характеристики платы Arduino Edge Control

Учитывая профессиональный характер этой платы, мы решили не устанавливать на нее встроенные датчики. Вместо этого мы предоставили достаточно вводов и выводов, чтобы клиенты могли подключать предпочитаемые ими внешние датчики, метеостанции и т. д. Во время разработки для проверки и тестирования Edge Control мы сотрудничали с европейской компанией (Challenge Agriculture), которая специализируется на точном земледелии и поливе. В настоящее время ведутся различные активные проекты по развертыванию Edge Control в полевых условиях.

Фабио Виоланте, генеральный директор компании Arduino

К самым распространенным приложениям, в которых целесообразно использовать новые платы Arduino относятся автоматизированные теплицы .

В них обеспечивается автоматическое управление влажностью и температурой для обеспечения наилучших условий для выращивания различных сельскохозяйственных культур, минимизация выбросов углерода и повышение урожайности. Подробнее про автоматизированные теплицы смотрите здесь: Как сдеалать умную теплицу на Ардуино

Плата Arduino Edge Control в основном предназначена для стационарных приложений, поэтому модуль GPS по умолчанию был сочтен избыточным, так как положение платы может быть записано во время установки . В любом случае у Ардуино есть совместимый модуль GPS, который можно подключить к этой плате.

Включение Arduino MKR GPS Shield обеспечивает оптимальный севооборот и сбор геопространственных данных.

Arduino MKR GPS Shield

Еще одно применение — гидропоника, то есть выращивание растений без почвы, требующее особого ухода для поддержания необходимых условий для оптимального роста или выращивание грибов, требующих идеальной температуры и влажности.

Многочисленные датчики разных видов и большое количество вариантов подключения к плате предлагают методы управления, которые благодаря программированию с открытым исходным кодом позволят получать хорошие результаты при автоматизации различных сельскохозйственных технологических процессов.

Смотрите также: 7 учебных курсов по работе с Ардуино, онлайн обучение проектированию и конструированию электронной аппаратуры