Automatizace skleníku pomocí Raspberry Pi

Bc. Martin Dayef

Diplomová práce

Automated greenhouse with Raspberry Pi

Anotace:

Diplomová práce se zabývá vytvořením funkčního prototypu automatizace skleníku pomocí mikropočítače Raspberry Pi.V literární rešerši jsou popsána hardwarová zařízení, open source software, komunikační protokoly a přenosové technologie, pomocí kterých je možné automatizace dosáhnout. Je zde podrobněji představen mikropočítač Raspberry Pi včetně jeho vývoje a specifikací. Z hardwarových zařízení jsou dále popsány mikrokontrolery ESP32, ESP8266 a senzor Xiaomi Mi Flora. Přiblížena je i problematika internetu věcí a jeho architektury. Dále jsou zpracovány informace o MQTT, bluetooth a dalších bezdrátových technologiích. Z open source softwaru je nastíněn nástroj Node-RED.Poznatky uvedené v teoretických východiscích jsou použity ve vlastní práci. Nejprve je zpracovaná analýza, podle které je zhotoven návrh systému automatizace. Návrh je poté s využitím vhodných technologií aplikován. Dále je naprogramovaná senzorová stanice ESP32, vytvořena databáze v MySQL a uživatelské rozhraní s centrální aplikací v nástroji Node-RED. Centrální jednotkou umožňující automatizaci je mikropočítač Raspberry Pi. Následně byl vytvořen prototyp automatizovaného skleníku. Funkčnost tohoto prototypu je ověřena testováním. Závěrem jsou diskutovány výhody a případné nevýhody použitého řešení prototypu automatizovaného skleníku.

Abstract:

The diploma thesis focuses on the creation of a functional prototype of an automated greenhouse using Raspberry Pi.The literature search describes hardware devices, open-source software and communication protocols and transmission technologies, which can be used to achieve automation. First are presented development and specifications of microcomputer Raspberry Pi. From the hardware devices are described ESP32 and ESP8266 microcontrollers or the Xiaomi Mi Flora sensor. The Internet of Things and its architecture are also approached. Followed by information about MQTT, bluetooth and other wireless technologies. The theoretical research also includes description of open-source software Node-RED.The knowledge presented in the literature research is applied in own work. First is made analysis. According to analysis is designed automation system. The design is then applied using appropriate technologies, the ESP32 sensor station is programmed, a database is created in MySQL and a user interface with a central application in the Node-RED tool. The central unit for automation is the Raspberry Pi. Subsequently, a prototype of an automated greenhouse is created and tested. Finally, the system is applied to a prototype greenhouse, which is tested. At the end is evaluation of economic aspect, benefits and possible extensions.

Klíčová slova

Raspberry Pi, IoT, skleník, ESP32, Node-RED, MQTT, MySQL, Bluetooth, automatizace, mikropočítač

Keywords

Raspberry Pi, IoT, greenhouse, ESP32, Node-RED, MQTT, MySQL, Bluetooth, automatization, microcomputer

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 11. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Marek Pícka, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Provozně ekonomická fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Systémové inženýrství a informatika / Informatika