پیکربندی بی سیم برای اتوماسیون گلخانه هوشمند: یک رویکرد اقتصادی و کارآمد

سیستم های اتوماسیون گلخانه هوشمند شامل حسگرها، کنترل کننده ها، شبکه های ارتباطی و نرم افزارهای مدیریتی است و پایش وضعیت گلخانه را به صورت زمان حقیقی انجام می دهد. حسگرها برای اندازه گیری و کنترل پارامترهای مختلفی مانند دما، رطوبت، نور، غلظت CO2 استفاده می شوند. با توجه به اینکه سیم کشی بین حسگرها و کنترل کننده ها یکی از محدودیت های اصلی توسعه گلخانه های هوشمند است، استفاده از شبکه های مخابراتی بی سیم مناسب می تواند علاوه بر کاهش زمان نصب و راه اندازی، هزینه های نصب و راه اندازی را نیز به شدت کاهش دهد. ضمن اینکه می توان اطلاعات سیستم کنترل هوشمند را از طریق اینترنت در اختیار کاربر قرار داد، تا بتواند در هر زمان و هر مکان نظارت و کنترل عوامل مدنظر را انجام دهد. در این پژوهش یک پیکربندی بی سیم اقتصادی و کارآمد برای اتوماسیون گلخانه ها ارایه می شود تا بتوان با کمترین هزینه و تغییرات، گلخانه های سنتی را به گلخانه هوشمند تبدیل نمود. در این پیکربندی از حسگرهای متعددی برای اندازه گیری پارامترهای محیطی گلخانه مانند دما، رطوبت هوا، شدت نور، رطوبت خاک و غلظت CO2 استفاده شده است. با توجه به گستردگی حسگرها در محیط گلخانه، ارتباط بین این حسگرها با ایستگاه پایش وضعیت به صورت بی سیم و با استفاده از دو پروتکل WiFi و ZigBee بررسی شده است. با توجه به اینکه ماژول WiFi نسبت به ماژول های ZigBee ارزان تر هستند، در گلخانه هایی که آلودگی فرکانسی 2.4 GHz وجود ندارد، استفاده از پروتکل WiFi توجیه اقتصادی دارد. در غیر این صورت پیشنهاد می گردد از ماژول های ZigBee با فرکانس زیر یک گیگاهرتز (900MHz) و یا از WiFi در باند 5 GHz استفاده گردد.