Школьник создал «умное» устройство для выращивания комнатных растений
. Оно работает автономно на основе веб-сервера и нейросетиМосковский школьник создал «умное» устройство для выращивания комнатных растений
Ученик класса ИТ-вертикали Бауманской инженерной школы № 1580 Сергей Гудзера
Ученик класса ИТ-вертикали Бауманской инженерной школы № 1580 Сергей Гудзера разработал автономное устройство для выращивания комнатных и садовых растений с минимальным участием человека. Установка сама определяет вид растения с помощью нейросети и адаптирует освещение, полив и питательный раствор под конкретный вид. Об этом РБК Life сообщили пресс-службе департамента образования и науки Москвы.
Выращивание растений требует особых знаний и постоянного внимания человека: для каждого вида нужна своя освещенность, кислотность почвы и частота полива. При этом существующие автоматические системы зачастую либо слишком дороги, либо сложны в настройке. Московский школьник создал устройство на основе гидропоники, которое делает «умное» растениеводство доступным каждому.
Как работает устройство
Устройство оснащено микроконтроллером с камерой: раз в сутки или по запросу пользователя она фотографирует растение, после чего снимок отправляется на веб-сервер, который обращается к нейросети PlantNet — бесплатному сервису, распознающему растения с высокой точностью.
Автономное устройство для выращивания комнатных и садовых растений с минимальным участием человека
Система сама обращается к встроенной таблице параметров ухода. Для каждого растения указаны ключевые значения:
- кислотность раствора (pH);
- электропроводность (EC, показатель концентрации солей);
- уровень освещенности.
На основе этих данных устройство автоматически настраивает режим работы: включает светодиодную подсветку нужной интенсивности (используется универсальный спектр 4000K, сочетающий синий и красный свет для фотосинтеза), запускает помпу для подачи питательного раствора в нужном режиме — периодическом или постоянном (гидропонном). В качестве базового питания используется двухкомпонентный универсальный концентрат, подходящий для большинства комнатных растений.
Система разделена на три блока:
- гидропонное устройство включает контейнер для растения, светодиодную ленту, помпу, камеру и микроконтроллер;
- веб-сервер на Python обрабатывает изображения, общается с нейросетью и управляет параметрами;
- доступ к серверу защищен авторизацией и шифрованием (HTTPS), что позволяет управлять установкой удаленно через интернет. Для настройки Wi-Fi используется защищенный паролем портал.
Первые результаты испытаний
При испытаниях на 50 изображениях точность распознавания вида составила 88%, среднее время обработки — 3,2 секунды, успешная адаптация параметров — в 96% случаев. В ходе тестирования были выявлены и устранены различные проблемы: нестабильное подключение к API, неточная идентификация молодых растений, плохое качество соединений, несовпадение логических уровней электроники, сложности с развертыванием сервера для доступа через интернет.
Ученик класса ИТ-вертикали Бауманской инженерной школы № 1580 Сергей Гудзера
В планах Сергея Гудзера добавить автоматическое смешивание питательного раствора с учетом вида растения, расширить систему для мониторинга роста и отправки уведомлений на телефон, а также обучить собственную нейросеть для распознавания растений вместо использования стороннего сервиса.
Прототип автоматизированной теплицы
Ранее школьники Михаил Клименко, Сергей Семенов и Андрей Венецкий из IТ-класса московской «Школы Ломоносова» разработали и собрали прототип автоматизированной теплицы для выращивания растений в домашних условиях. Устройство самостоятельно контролирует микроклимат, поливает растения по заданным параметрам и позволяет удаленно управлять всеми процессами через веб-сайт.
В основе системы — микроконтроллер с поддержкой Wi-Fi. Он подключен к нескольким датчикам, которые измеряют температуру, влажность воздуха и почвы, атмосферное давление, уровень освещенности. Микроконтроллер циклически опрашивает все датчики каждые 2–5 секунд. Если влажность почвы падает ниже заданного пользователем порога, система автоматически включает насос на 10 секунд, затем делает паузу в три минуты, чтобы почва пропиталась, и снова проверяет показания. Это предотвращает перелив. При недостаточной освещенности автоматически включается фитолента, а при превышении температуры открываются форточки с помощью сервоприводов. Разработка может найти применение в домашних теплицах, на дачных участках и даже в небольших фермерских хозяйствах. О других инженерных разработках столичных школьников — читайте в материале РБК Life.
