เริ่มต้นกับ Agriculture IoT (ThingSpeak + Matlab)

MathWorks Ag-Tech: การบูรณาการ MATLAB IoT

สถานีตรวจอากาศ ESP32 พื้นฐานนั้นทำได้เพียงแค่การอัปโหลดข้อมูล แต่ Agriculture IoT MATLAB Integration ได้เพิ่มความสามารถในการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ที่เหนือชั้น โดยจะบันทึกข้อมูลดินไปยัง ThingSpeak แต่ใช้แท็บ "MATLAB Analysis" ที่ซ่อนอยู่ของแพลตฟอร์ม ทำให้คุณสามารถรันสมการขนาดใหญ่บนคลาวด์กับข้อมูลฟาร์มได้แบบเรียลไทม์

โหนดฟาร์ม ESP32 แบบ Deep-Sleep

เซ็นเซอร์ในฟาร์มมักจะถูกติดตั้งไว้กลางทุ่ง โดยใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็ก และถูกจำกัดอย่างมากด้วยอายุการใช้งานแบตเตอรี่

1. ESP32 ตื่นขึ้นจากโหมด Deep Sleep
2. มันจะเชื่อมต่อกับ Wi-Fi อย่างรวดเร็ว จากนั้นสอบถามข้อมูลจาก RS485 Industrial Soil NPK Sensor (Nitrogen, Phosphorus, Potassium) โดยใช้โปรโตคอล Modbus เพื่อดึงสถานะทางเคมีของดินที่แม่นยำ
3. โพสต์ข้อมูล JSON ขนาดใหญ่ไปยัง ThingSpeak
4. เวลาที่ตื่นทั้งหมด: 3 วินาที โดย ESP32 จะรัน esp_deep_sleep_start(3600000000); ซึ่งบังคับให้ชิปเข้าสู่โหมดจำศีลพลังงานต่ำพิเศษเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่ 18650 LiPo ก้อนเดียวจะใช้งานได้นาน 6 เดือน!

การคำนวณบนคลาวด์: การแสดงข้อมูลด้วย MATLAB

ตัวเลข NPK ดิบนั้นไร้ประโยชน์ เกษตรกรต้องการเมตริกที่นำไปใช้ได้จริง

• ภายในแพลตฟอร์ม ThingSpeak คุณเขียน MATLAB script ที่จะถูกทริกเกอร์โดยอัตโนมัติเมื่อได้รับข้อมูล
• โค้ดจะปรับความชื้นในดินให้เป็นค่ามาตรฐานทางคณิตศาสตร์เทียบกับอุณหภูมิภายนอกปัจจุบัน
• idealWaterVolume = computeCropEvapotranspiration(Temp, Humidity);
• MATLAB สร้างกราฟเส้นเชิงฟิสิกส์ที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อและสามารถคาดการณ์ได้ โดยซ้อนทับกับข้อมูลดิบ ซึ่งสามารถทำนายได้อย่างแม่นยำถึงมิลลิลิตรว่าฟาร์มจะต้องการน้ำเท่าไหร่ในวันพรุ่งนี้!

การนำ Data Pipeline ไปใช้งาน

• ESP32 Dev Board (หรือ MKR WAN 1310 สำหรับ LoRa ระยะไกล)
• Industrial Grade RS485 NPK / Moisture Sensor Module (เซ็นเซอร์ capacitive ราคาถูกมักจะเสียภายในไม่กี่สัปดาห์เมื่ออยู่กลางแจ้ง)
• TTL to RS485 UART Adapter
• ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับ ThingSpeak REST API และ MATLAB Syntax