Smart Agriculture Bite — From Sensor to Smart Field

קורס למתחילים עם רקע בסיסי במחשבים, על בסיס ESP32-S3 ו-MQTT. הפרויקט המרכזי: מערכת ניטור והשקיה חכמה, מהחיישן שמודד את הקרקע, דרך הבקר והתקשורת, ועד השסתום שפועל.

8 המפגשים

1. מהחיישן ועד השדה

   שש השכבות של מערכת השקיה חכמה, ומה הקרקע באמת צריכה

   מערכת השקיה חכמה היא לולאה: חיישן מודד, בקר מחליט, רשת מעבירה, שרת שומר, לוח בקרה מציג, ושסתום פועל. במפגש הזה תעברו על כל שכבה, ותבינו מה המדד שאנחנו מודדים בקרקע — ומדוע "לחות" היא מושג שצריך להגדיר לפני שמודדים אותו.

   תוצר: שרטוט הלולאה של השדה שלכם

2. חיישן לחות קרקע וכיול

   קיבולי מול התנגדותי, התקנה נכונה, וכיול מול הקרקע שלכם

   חיישן לחות שמכויל לקרקע אחרת מראה מספרים יפים שאינם אמיתיים. במפגש הזה תבינו למה חיישן קיבולי עמיד יותר לקורוזיה מחיישן התנגדותי, איך מתקינים אותו, ואיך מכיילים אותו בשני ערכים — יבש ורטוב — על הקרקע שלכם.

   תוצר: טבלת כיול אישית

3. ESP32-S3 וקריאת ADC יציבה

   איזה פין מודדים, מתח הכניסה, ומיצוב הקריאה מול רעש

   ה-ADC של הבקר מודד מתח, והמתח הזה רועש. במפגש הזה תלמדו איזה פינים מתאימים למדידה אנלוגית על ESP32-S3, איך להגן על הבקר מפני מתח גבוה מדי, ואיך מסננים את הרעש כדי שהקריאה תהיה יציבה מספיק להחלטה.

   תוצר: סקיצת קריאה יציבה

4. MQTT — הודעות בין השדה לשרת

   נושאים, הודעות שמורות, צוואה ו-keepalive

   החיישן שולח נתונים לשרת דרך ברוקר MQTT. במפגש הזה תבנו עץ נושאים (topics) לשדה שלכם, תבחרו מה שולחים ובאיזו תדירות, ותבדקו מה קורה כשהחיבור נופל.

   תוצר: מפת נושאים ומשלוח

5. לוח בקרה והיסטוריה

   הצגה חיה, גרפים, והתראה כשהנתונים נעצרים

   לוח בקרה טוב מראה את המצב עכשיו, את ההיסטוריה, ומתריע כשמשהו לא בסדר. במפגש הזה תבנו לוח עם שלושה ווידג׳טים, ותגדירו התראה על נתונים שנעצרו — שהיא אחת ההתראות החשובות ביותר בשדה.

   תוצר: לוח עם שלושה ווידג׳טים והתראת טריות

6. החלטה: סף, היסטרזיס וכללי בטיחות

   מתי משקים, מתי עוצרים, ומה קורה כשהנתונים לא אמינים

   הכלל "אם הלחות נמוכה — השקו" נשמע פשוט, ונכשל בשדה. במפגש הזה תבנו כלל עם שני ספים, תגדירו זמן מקסימלי להפעלה, ותחליטו מה הכלל עושה כשהחיישן נראה לא אמין.

   תוצר: טבלת כללים עם מבחן על נתונים מוקלטים

7. שליטה במשאבה או בשסתום — בבטחה

   ממסר מול MOSFET, בלם זרם מתפרץ, דיודת פליבק, והפרדת כוח

   הבקר מחשב את ההחלטה, אבל השסתום והמשאבה דורשים זרם שהבקר לא יכול לספק. במפגש הזה תלמדו לחבר את המפעל בצורה שמגינה על הבקר, על הרכיבים ועל השדה.

   תוצר: סכמת חיווט ורשימת בטיחות

8. הפרויקט המשולב והצגה

   לולאה מלאה: חיישן, כיול, MQTT, לוח, כללים, שסתום — ובדיקות כשל

   במפגש האחרון מחברים את כל הלולאה ובודקים אותה. לא מספיק שהיא עובדת בתנאים רגילים — צריך לבדוק מה קורה כשהחיישן מתנתק, כשהגשם יורד, וכשהתקשורת נופלת. ההצגה היא הגנה על ההחלטות שלכם.

   תוצר: הפרויקט המשולב: דמו, יומן בדיקות והצגה