Ilustrowany Kurier Codzienny IKC
Wyjeżdżasz na wakacje, a w głowie kołata się myśl: Co z moimi kwiatami? Problem zapominania o podlewaniu roślin lub ich pielęgnacji podczas nieobecności w domu rozwiązali studenci Politechniki Krakowskiej. Ich wynalazek – GARD-EN, czyli autonomiczny system doniczek sterowany przez Wi-Fi – to niskobudżetowe rozwiązanie, które pozwala zdalnie monitorować i podlewać rośliny z dowolnego miejsca na świecie.
Pomysł zrodzony z codziennej potrzeby
GARD-EN, czyli „Grupa Autonomicznych Roślin Doniczkowych – Elementarna Nakładka”, to dzieło Anny Kraśnieńskiej, absolwentki fizyki technicznej na Politechnice Krakowskiej, oraz Mateusza Górnisiewicza, absolwenta PK, w tej chwili studenta Politechniki Śląskiej. Inspiracją dla projektu była powszechna bolączka – jak zadbać o rośliny, gdy wyjeżdżamy na dłużej? Odpowiedzią jest inteligentny system, który mierzy wilgotność gleby, kontroluje nasłonecznienie i w razie potrzeby automatycznie podlewa kwiaty.
„Nasz system zrodził się ze znanej wielu z nas potrzeby, iż dobrze by było przestać zapominać o podlewaniu roślinek” – mówi Anna Kraśnieńska.
System składa się z jednostki nadrzędnej – „mózgu” sterującego – oraz jednostek podrzędnych, czyli doniczek wyposażonych w czujniki wilgotności gleby i natężenia światła. Dane z czujników są przesyłane do aplikacji dostępnej przez przeglądarkę internetową, co pozwala użytkownikowi na bieżąco monitorować stan roślin i zdalnie uruchamiać podlewanie.
„Na system składają się dwa rodzaje urządzeń. Jednostka nadrzędna jest 'mózgiem’ całego systemu, tzn. zajmuje się przyjmowaniem poleceń od aplikacji oraz przekazywaniem własnych poleceń do adekwatnych doniczek i pompy wody” – wyjaśnia Anna Kraśnieńska.
Jak działa GARD-EN?
Początki projektu były skromne – studenci rozpoczęli od prostej doniczki sterowanej dzięki Arduino Uno, popularnego narzędzia do tworzenia systemów wbudowanych. Z czasem system ewoluował, a kluczowym elementem stało się zastosowanie mikrokontrolera ESP32, umożliwiającego komunikację przez Wi-Fi.
„Pomiar natężenia światła odbywa się przy pomocy fotorezystora, który podaje wartość napięcia w przedziale od 0 do 5 V w zależności od intensywności padającego na niego światła. Z kolei czujnik wilgotności mierzy poziom rezystywności materiału, w którym jest ulokowany” – tłumaczy Anna Kraśnieńska.
Doniczki wyposażono w precyzyjne czujniki wilgotności i własnoręcznie wykonane czujniki światła na bazie diod LED. System pozwala na obsługę wielu doniczek jednocześnie, a dane z czujników są przesyłane co godzinę lub na żądanie do centralnej bazy. Użytkownik może w aplikacji wydać polecenie „podlej” lub „pomiar”, co skutkuje uruchomieniem pompy wody lub zebraniem danych z czujników.
„Wciśnięcie przycisku 'pomiar’ lub 'podlej’ w aplikacji powoduje wysłanie zapytania HTTP do jednostki sterującej. Zapytanie jest analizowane i w zależności od rodzaju zapytania wykonywana jest akcja” – opisuje Mateusz Górnisiewicz.
Uniwersalność i potencjał rozwoju
GARD-EN wyróżnia się prostotą i uniwersalnością – system można dostosować do różnych rodzajów roślin doniczkowych, a w razie potrzeby manualnie ustawić parametry wilgotności i nasłonecznienia. Co więcej, projekt jest modularny, co otwiera drzwi do dalszego rozwoju.
„Nasz pomysł można rozwijać – produkować doniczki do systemów wykorzystując druk 3D, miniaturyzować czujniki oraz podstawki, aby były bardziej przyjazne do użytkowania. Do sterowania całym projektem można stworzyć aplikację na telefon z bazą roślin wraz z danymi o ich potrzebach” – sugeruje Anna Kraśnieńska.
Studenci podkreślają, iż ich celem nie był przełom na rynku, a stworzenie praktycznego rozwiązania dostępnego dla wszystkich. Wykorzystali tanie, ogólnodostępne komponenty, co wpisuje się w filozofię DIY i sprawia, iż GARD-EN jest przystępny cenowo.
Krok w stronę Internetu Rzeczy
Projekt powstał w Kole Naukowym Fizyków „KWARK” przy Wydziale Inżynierii Materiałowej i Fizyki Politechniki Krakowskiej, pod opieką dr. inż. Pawła Karbowniczka. To przykład inżynierskiej wprawki, która przygotowuje młodych naukowców do pracy w świecie Internetu Rzeczy (IoT). Anna Kraśnieńska planuje karierę naukową w dziedzinie fizyki jądra atomowego, natomiast Mateusz Górnisiewicz rozwija swoje kompetencje w branży IT, skupiając się na elektronice cyfrowej i systemach wbudowanych.
Źródło: materiały prasowe PK
