【農業 iot】スマホで遠隔水やり＆複数・温度センサー

2024年2月9日

cayenne社の高度なiotプラットフォームを利用してスマホで遠隔水やりと温度管理できるようにしてみました。

arduinoやesp32で簡単にスマホでiot スマート農業環境を自分で作ることが出来るので共有したいと思います。

Contents

スマート農業とは？
スマホで水やり
温度センサーを使えるようにする
Cayenneにアップロードする
【農業 iot】スマホで遠隔水やり＆温度センサー　まとめ

スマート農業とは？

スマート農業（Smart agriculture）で調べると殆ど日本からの発信であることが判ります。

ジェトロ（日本貿易振興機構）は英文でスマート農業を紹介しているようです。

ですからスマート農業とはいわばキャッチコピーと言えるものでiot（モノとインターネット）と ict（情報とインターネット）を農業に応用し、作業の効率化と農業の高収益化を図ろうということですが、導入費用が…ですよね。

でも、無料で利用できるサービスも世界にはあります。

フランス・カイエン社の高度なiotプラットフォームもその一つです。

そこでカズは裏庭のビニールハウスの水やりや温度管理をスマホでやろうということで作ってみました。

スマホで水やり

カイエン社のプラットフォームを使ってスマホで遠隔水やりをするまでの手順はこちらです。

arduino IDE（開発環境）をパソコンにインストールする。
esp32をarduino IDEで認識、使えるようにする。
esp32とカイエン社のプラットフォームをwifiで繋ぐ。
水やりボタン（スイッチ）を作成する。
スマホで使えるようにする。

このようなことを書いています。　(^^;

おうち栽培

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温度センサーを使えるようにする

ライブラリをarduino IDEにインストールして温度センサーをesp32で使えるようにするまではこちらです。

ラズベリーパン

【iot農業・温度】スマホで温度センサーの値を表示させてみた | ラズベリーパン

DS18B20温度センサーは固有のシリアル番号が付与されているのでGPIOが同じでも読み取りができます。ということは１本の信号線で多くの温度計測が出来ますね。この温度センサーを...

ds18b20 温度センサーにはシリアル番号が付けられていてそれぞれ違うID(番号）になっています。

ですからds18b20 温度センサーは複数の温度センサーを同じ入力ピンで使うことが出来ます。

これなら土壌温度やビニールハウスの温度、外気温などをそれぞれ計測出来て、どのセンサーで計測したかが判るようになりますね。

そこでds18b20 温度センサーのスケッチを変更して複数の温度センサーの測定値を読み取れるようにしてみたいと思います。

複数温度センサーの配線

複数のds18b20温度センサーの配線図です。

温度センサーの手持ちが３個なので..３個使った配線です。　(^^;

同じように増やせると思いますが最大接続数は…不明です。　(^^;　（今のところ）入力するピンを増やせばもっと温度センサーを増やせますね。

複数温度センサーのスケッチ

温度センサーのスケッチです。arduino IDEでesp32に書き込みます。

[wpdm_package id=’3291′]

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
OneWire  GPIOPIN(32);  // pin
DallasTemperature sensors(&GPIOPIN);
byte i;
byte addr[8];
int cnt=0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
sensors.begin();
}
void loop() {
if ( !GPIOPIN.search(addr)) {
Serial.println("");
Serial.print("== END of address ==");
GPIOPIN.reset_search();
cnt=0;
return;
}
Serial.println("");
cnt++;
for( i = 0; i < 8; i++) {
Serial.print(addr[i], HEX);
}
sensors.requestTemperatures();
float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(cnt-1);
Serial.print("温度");
Serial.print(temperatureC);
Serial.print("ºC");
Serial.print("º温度センサー番号 ; ");
Serial.print(cnt);
delay(1000);
}

このスケッチをesp32に書き込みます。

最初の英数字がシリアル番号で、温度とナンバーを振っています。

入力ピンはGPIO 32を使っています。

温度センサーの特定

3個の温度センサーを同じ入力ピンで温度を測れてシリアル番号で固体を識別できるようになりましたが…..

でも、これじゃどのシリアル番号がどの温度センサーのものか判りませんね。

そこで、温度センサーのシリアル番号を特定するために1個だけ使ってみます。

これで温度センサーのシリアル番号を特定出来ました。

このように特定出来ればこれは土壌温度、これは外気温というように判りやすくなりますね。

Cayenneにアップロードする

カイエン・サーバーにアップロードするために少しスケッチ（プログラム）を変更しました。

遠隔水やりのチャンネルは1を、温度センサーのチャンネルは2,3,4にしています。

遠隔水やりと３個の温度センサーのスケッチです。

[wpdm_package id=’3292′]

#include <CayenneMQTTESP32.h>
#define CAYENNE_DEBUG
#define CAYENNE_PRINT Serial;
//===========================
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
OneWire  GPIOPIN(32);  // pin
DallasTemperature sensors(&GPIOPIN);
byte i;
byte addr[10];
int cnt=0;
int cnt2=0;
float temp[11];
//WIFI情報
char ssid[] = "wifi の名前";
char password[]="WiFi パスワード";
//カイエン ユーザネーム,MQTTパスワード,ID
char username[] = "  カイエンのダッシュボードから取得する  ";
char mqtt_password[] = "  カイエンのダッシュボードから取得する  ";
char cliend_id[] = "  カイエンのダッシュボードから取得する  ";
void setup() {
Serial.begin(115200);
Cayenne.begin(username, mqtt_password, cliend_id, ssid, password);
pinMode(2, OUTPUT);
digitalWrite(2, HIGH);
sensors.begin();
}
void loop() {
Cayenne.loop();
}
CAYENNE_IN(1){
digitalWrite(2, getValue.asInt());
if(digitalRead(2)==HIGH){
Serial.println("HIGH");
}else{
Serial.println("LOW");
}
}
CAYENNE_OUT_DEFAULT(){
for( cnt2 = 0; cnt2 < 10; cnt2++) {
if ( !GPIOPIN.search(addr)) {
Serial.println("== END of address ==");
GPIOPIN.reset_search();
cnt=0;
return;
}
Serial.print("シリアルNo: ");
for( i = 0; i < 8; i++) {
Serial.print(addr[i], HEX);
}
cnt++;
sensors.requestTemperatures();
temp[cnt]= sensors.getTempCByIndex(cnt-1);
Serial.print(" 温度");
Serial.print(temp[cnt]);
Serial.print("ºC ");
Serial.print("温度センサー番号 : ");
Serial.println(cnt);
Cayenne.virtualWrite(cnt+1, temp[cnt], TYPE_TEMPERATURE, UNIT_CELSIUS);  //摂氏
delay(30);//30ミリ秒の送信間隔
}
}