Agriculture ESP32 Internet des objets Projet

IoT appliqué dans l’Agriculture avec la carte ESP32

20-12-20 4668

Présentation de IoT appliqué dans l’Agriculture

L’Internet des objets (IoT) peut être utilisé dans l’agriculture pour améliorer l’efficacité, la productivité et la qualité des cultures. Voici quelques exemples d’applications de l’IoT dans l’agriculture :

Surveillance des cultures : les capteurs IoT peuvent être installés dans les champs pour surveiller les conditions de croissance des cultures, telles que la température, l’humidité, la luminosité et la qualité de l’eau. Ces données peuvent être utilisées pour ajuster les conditions de croissance en temps réel et améliorer la qualité des cultures.
Irrigation automatisée : les capteurs IoT peuvent être utilisés pour surveiller les niveaux d’humidité du sol et déclencher l’irrigation automatiquement lorsque cela est nécessaire. Cela peut aider à économiser l’eau et à réduire les coûts d’irrigation.
Traçabilité des cultures : les capteurs IoT peuvent être utilisés pour suivre les étapes de production et de transformation des cultures, permettant aux agriculteurs de mieux comprendre les conditions de croissance de leurs cultures et de garantir la qualité et la sécurité alimentaire.
Prévisions météorologiques : les capteurs IoT peuvent être utilisés pour surveiller les conditions météorologiques et fournir des prévisions précises aux agriculteurs pour aider à planifier leurs activités.

Il est important de noter que l’utilisation de l’IoT dans l’agriculture nécessite une infrastructure de communication fiable et des capteurs de haute qualité pour garantir la précision des données. De plus, il est important de prendre en compte les coûts et les implications de la sécurité de l’IoT lors de la mise en œuvre de solutions IoT dans l’agriculture.

Présentation du site ThingSpeak :

ThingSpeak est un service en ligne qui permet de collecter et de stocker des données provenant de capteurs et de périphériques IoT. Il est utilisé par de nombreux développeurs et entreprises pour créer des applications de surveillance, de contrôle et de visualisation de données en temps réel.

Voici comment fonctionne ThingSpeak :

Vous devez créer un compte ThingSpeak et configurer un “channel” pour votre projet. Un channel est un espace de stockage en ligne qui permet de collecter et de stocker des données provenant de capteurs et de périphériques IoT.
Vous devez connecter vos capteurs et périphériques IoT à ThingSpeak en utilisant une connexion WiFi, Ethernet ou GSM. Vous pouvez utiliser des cartes de développement comme Arduino, Micro:bit et ESP32 pour cela.
Vous devez écrire un programme sur votre carte de développement qui envoie des données à ThingSpeak via l’API REST. Vous pouvez utiliser n’importe quel langage de programmation compatible avec votre carte de développement, comme C++, Python ou Arduino.
Une fois que vos capteurs et périphériques sont connectés et que votre programme est en cours d’exécution, vos données seront automatiquement collectées et stockées dans votre channel ThingSpeak.
Vous pouvez accéder à vos données en temps réel en utilisant l’interface de visualisation de données de ThingSpeak ou en utilisant l’API REST pour intégrer vos données à d’autres applications.

ThingSpeak offre également des fonctionnalités avancées, comme la possibilité de déclencher des alertes et des actions en fonction de seuils de données définis, de créer des graphiques et des tableaux de bord en temps réel et de partager vos données avec d’autres utilisateurs.

But de ce projet:

Ce projet décrit l’application d’IoT (Internet des Objets) dans l’agriculture. Dans ce milieu on prend les mesures l’humidité du sol d’une plante.
La surveillance du paramètre autour de ce processus (informations fournies par le capteur du sol) est effectuée à l’aide des outils et ressources open source tels que ESP32 et ThingSpeak.
On a fait lecture des données du capteur en temps réel sur internet à travers une page web et aussi sur les graphes dans ThingSpeak.

Ce travail est effectué à l’aide d’un microcontrôleur ESP32 qui permettra d’envoyer toutes les informations par WIFI concernant l’environnement de notre plante, vers ThingSpeak.

Composants nécessaires

carte ESP32

ESP32 est une carte de développement électronique basée sur le microcontrôleur ESP32 de la société Espressif. Il s’agit d’un microcontrôleur à double cœur avec un processeur principal Xtensa LX6 et un processeur secondaire dedié au traitement du signal. La carte ESP32 est conçue pour être utilisée dans les applications IoT (Internet des objets) et comprend une variété de fonctionnalités pour faciliter la communication avec d’autres dispositifs et l’accès à Internet.

Voici quelques-unes des principales caractéristiques de la carte ESP32 :

Bluetooth et WiFi : La carte ESP32 inclut un module WiFi et Bluetooth pour faciliter la communication sans fil avec d’autres dispositifs.
Connectivité : La carte ESP32 est équipée de plusieurs ports de communication, tels que USB, UART, I2C et SPI, ce qui la rend idéale pour la communication avec d’autres composants électroniques.
Mémoire : La carte ESP32 dispose de 512 Ko de mémoire flash et de 8 Mo de RAM.
Energie : La carte ESP32 est alimentée par une tension de 3,3 V et est dotée d’un circuit de gestion de l’alimentation pour gérer les périodes de veille et d’arrêt.
Logiciels : La carte ESP32 est compatible avec un large éventail de logiciels de développement, tels que Arduino, ESP-IDF et MicroPython. Cela permet aux développeurs de choisir le logiciel de développement qui leur convient le mieux.

capteur de l’humidité du sol

Un capteur d’humidité du sol mesure le taux d’humidité dans le sol. Il peut être utilisé dans une variété de contextes, tels que l’agriculture, la jardinage et la gestion de l’irrigation.

des fils de connexion

Les fils de connexion sont des fils électriques utilisés pour connecter des composants électroniques à une carte de développement ESP32. Ils sont généralement utilisés pour connecter des capteurs, des actionneurs, des afficheurs et d’autres composants à la carte ESP32 afin de créer des circuits électroniques.

Il existe deux types de fils de connexion: les fils de connexion mâle-mâle et les fils de connexion mâle-femelle. Les fils de connexion mâle-mâle sont utilisés pour connecter des composants qui ont tous deux des broches mâles, tandis que les fils de connexion mâle-femelle sont utilisés pour connecter des composants avec une broche mâle et une broche femelle.

Les fils de connexion sont généralement fabriqués en cuivre ou en alliage de cuivre et sont revêtus d’un isolant en plastique pour protéger les fils électriques et empêcher les courts-circuits. Ils sont disponibles dans une variété de couleurs pour aider à identifier et organiser les différents fils dans un circuit.

Plaque d’essai

Une plaque d’essai est un type de carte de développement électronique qui permet aux développeurs de tester et de prototyper facilement des circuits électroniques. Elles sont souvent utilisées par les développeurs pour tester rapidement des idées et des conceptions avant de les intégrer à un projet plus important ou de les intégrer dans une carte de développement plus permanente.

Les plaques d’essai sont généralement basées sur un microcontrôleur, qui est un processeur facile à utiliser et à programmer qui peut être utilisé pour contrôler une variété de circuits électroniques. Les plaques d’essai incluent généralement des broches d’extension qui permettent de connecter facilement des composants électroniques tels que des capteurs, des afficheurs, des moteurs et d’autres composants.

Montage

Pour réaliser le montage, on peut connecter:

pour le capteur du sol :

la broche S à la broche D34 de la carte ESP32
la broche (+) à la broche 3.3V de la carte ESP32
la broche (-) à la broche GND de la carte ESP32

Les valeurs de l'humidité du sol envoyées par la carte ESP32 au site thinkspeak.com

Programme en micropython:

from simple import MQTTClient
import network
import time 
from time import sleep
from machine import Pin,ADC
import dht
WiFi_SSID = "HUAWEI Y5 2019"
WiFi_PASS = "b582058c4d86"

SERVER = "mqtt.thingspeak.com"
client = MQTTClient("umqtt_client", SERVER)
CHANNEL_ID = "979420"
WRITE_API_KEY = "KM7MYIGX8G2X6GA0"

pin_sol = ADC(Pin(34))
pin_sol.atten(ADC.ATTN_11DB)

def do_connect():
    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
    wlan.active(True)
    if not wlan.isconnected():
        print('connecting to network...')
        wlan.connect(WiFi_SSID, WiFi_PASS)
        while not wlan.isconnected():
            pass
    print('network config:', wlan.ifconfig())

do_connect()
time.sleep(3)
topic = "channels/" + CHANNEL_ID + "/publish/" + WRITE_API_KEY

while True:
  humidite_value = pin_sol.read()
  payload = "field1="+str(humidite_value)
  client.connect()
  client.publish(topic, payload) # envoyer les valeurs de la temperature et l'humidite au site thingspeak.com
  client.disconnect()
  time.sleep(60) 

Remarque: il faut importer la bibliothèque suivante: <a href="https://www.robotique.tech/wp-content/uploads/2020/11/simple.py">simple.py</a>

from simple import MQTTClient

import network

import time

from time import sleep

from machine import Pin,ADC

import dht

WiFi_SSID = "HUAWEI Y5 2019"

WiFi_PASS = "b582058c4d86"

SERVER = "mqtt.thingspeak.com"

client = MQTTClient("umqtt_client", SERVER)

CHANNEL_ID = "979420"

WRITE_API_KEY = "KM7MYIGX8G2X6GA0"

pin_sol = ADC(Pin(34))

pin_sol.atten(ADC.ATTN_11DB)

def do_connect():

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)

wlan.active(True)

if not wlan.isconnected():

print('connecting to network...')

wlan.connect(WiFi_SSID, WiFi_PASS)

while not wlan.isconnected():

pass

print('network config:', wlan.ifconfig())

do_connect()

time.sleep(3)

topic = "channels/" + CHANNEL_ID + "/publish/" + WRITE_API_KEY

while True:

humidite_value = pin_sol.read()

payload = "field1="+str(humidite_value)

client.connect()

client.publish(topic, payload) # envoyer les valeurs de la temperature et l'humidite au site thingspeak.com

client.disconnect()

time.sleep(60)

Remarque: il faut importer la bibliothèque suivante: <a href="https://www.robotique.tech/wp-content/uploads/2020/11/simple.py">simple.py</a>

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But de ce projet:

Composants nécessaires

des fils de connexion

Montage

Les valeurs de l'humidité du sol envoyées par la carte ESP32 au site thinkspeak.com

Programme en micropython:

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