Робототехнический комплекс "Умная теплица"

Робототехнический комплекс для создания настольной модели теплицы.

Учебные задачи «Умной теплицы»:

• Механическая сборка корпусных элементов;
• Монтаж электрических схем;
• Применение датчиков для контроля параметров внутренней среды, создание алгоритмов автоматического управления этими параметрами;
• Программирование на JavaScript с использованием фреймворка NodeJS (+HTML и CSS);
• Изучение влияния на рост растений температуры, влажности почвы и освещенности.

Набор-конструктор научит: основам Web-технологий и системного администрирования, программированию, построению систем с обратной связью с использованием облачных технологий (концепция «Интернет вещей»), оптимизации условий содержания растений.

Исполнительные устройства обеспечивают: внутреннее освещение в различных спектральных диапазонах, нагрев и циркуляцию воздуха, полив грунта и проветривание.

Интерфейс «Умной теплицы» обеспечивает включение всех исполнительных устройств в ручном режиме.

Система управления обеспечивает периодическую передачу всех регистрируемых параметров в облачные сервисы и имеет возможность автоматического управления исполнительными устройствами, входящими в состав модели.

В состав комплекта «Умная теплица» входят: детали корпуса, элементы крепления, датчики, исполнительные устройства и механизмы, микрокомпьютер с платой расширения, плата драйвера силовой электроники, ПО, инструкция по сборке и запуску теплицы и инструкция по настройке компьютера (контроллера).

Область применения:  дополнительное образование, проектная и метапредметная деятельность (биология, химия, экология, физика, информатика, робототехника).

Рекомендуемый возраст: от 13 лет (высокая степень сложности).

«Умная теплица» может быть дополнена датчиками по выбору (до 6 шт.)

Темы учебных проектов, выполненных с помощью «Умной теплицы» за 2018-2019 гг. (ученики 8-11 классов)

• Как создается контролируемый климат?» — Составные части умной теплицы: изучение и сборка
• Почему данные важны для агрономов?» — Работа с данными датчиков, программирование зависимостей “Если-Тогда” в облачной среде разработки
• «Почему умные вещи называются умными?» — Разработка алгоритмов поддержания климата, систем оповещения и IoT-приложения в GRED — облачной среде разработки
• Теплица в подвале с естественным освещением
• Особенности выращивания «хищных растений»
• Выращивание хищных растений в искусственных условиях робототехнической теплицы на примере «Венериной мухоловки»
• Изучение влияния на рост растений температуры
• Изучение влияния на рост растений освещенности
• Исследование влияния музыки на рост растений
• Культивация лекарственных растений в искусственных условиях робототехнической теплицы
• Изучение влияния на рост растений влажности почвы
• Влияние освещенности на проращивание семян
• Влияние спектрального состава света на проращивание семян
• Влияние спектрального состава света на рост корней растений
• Влияние спектрального состава света на рост листовой ластинки/длины ростка
• Влияние спектрального состава света на рост и развитие микромицетов
• Влияние спектрального состава света на рост и развитие микроводорослей
• Влияние влажности на рост и развитие микромицетов
• Влияние влажности на рост и развитие двудольных растений
• Влияние влажности на рост и развитие однодольных растений
• Влияние фотопериода на проращивание семян
• Влияние фотопериода на рост и развитие растений
• Влияние предпосевной обработки семян различными субстратами
• Влияние температуры на проращивание семян
• Влияние температуры на рост и развитие микроводорослей
• Влияние температуры на рост и развитие микромицетов
• Исследование способов энергосбережения при варьировании фотопериода
• Биомониторинг снежного покрова (на примере проращивания семян)
• Фиторемедиация почв
• Вермикультивирование
• Активность простейших при разных параметрах среды