Роботизированный комплект «Умная гидропоника»

Предназначение
— Позволяет получить навыки биологического культивирования растений
— Позволяет получить опыт в области программирования, робототехники, взаимодействия с электронными устройствами в рамках концепции «Интернет вещей».

Чему научится ребёнок
При использовании роботизированного комплекта «Умная гидропоника» ребенок сможет получить теоретические знания и практические навыки по следующим направлениям:
— Выращивание растения в беспочвенной среде (с помощью питательного раствора)
— Благодаря контролю химических показателей питательного раствора с помощью датчиков установки ребенок научится определять оптимальный состав раствора, при котором наблюдается наибольшая прогрессия роста растений
— Влияние точного соблюдения температурного режима на рост исследуемого растения
— Поиск оптимального светового режима при минимальных затратах электроэнергии
— Зависимость влияния роста от суточного режима, спектра свечения искусственного освещения и его интенсивности
— Наблюдение за прогрессией роста при умышленном ухудшении какого-либо из параметров
— Программирование и автоматизация процессов поддержания оптимальных условий в климатической камере
— Основы робототехники, электротехники по обслуживанию системы с микрокомпьютером и исполнительными устройствами
— Основы сетевого администрирования микрокомпьютера с ОС семейства Linux
— Взаимодействие с «облачным» сервисом для аккумулирования данных и управления установкой удалённо в рамках концепции «Интернет вещей»
— Возможность самостоятельного перепрограммирования установки на языке JavaScript (модель «клиент-сервер»)

Способ работы
— Индивидуально
— Работа парами
— Групповые занятия в составе по 3-4 человека

Управление всеми режимами работы и мониторинг за показаниями датчиков установки гидропонной осуществляются через локальный веб-интерфейс, который становится доступным при проводном или беспроводном подключении микрокомпьютера к локальной сети.
Помимо возможности локального управления, система управления установки гидропонной имеет возможность передачи всех регистрируемых параметров в облачные сервисы по сетевым каналам.
Система управления гидропонной установкой имеет возможность передачи в облачный сервис всех измеряемых показателей и состояние исполнительных устройств, а также имеет возможность реагировать на управляющие команды, переданные от облачного сервиса, для изменения режима работы отдельно взятых систем установки.

Установка гидропонная представляет собой модель в виде настольного стенда с внутренним отсеком, на корпусе которого смонтированы все элементы устройства, входящие в её гидравлическую и электрическую схемы.
Собранная модель гидропонной климатической камеры включает в себя:
— Каркас из оргстекла со съёмной дверцей
— Гидравлическую систему с мембранным насосом, комплекта соединительных шлангов
— Пластиковый лоток с крышкой для питательного раствора
— Пластиковый лоток для размещения горшочков с выращиваемыми растениями
— Проточный нагреватель воздуха с заслонкой
— Потолочный RGB-осветитель
— Комплект цифровых измерительных датчиков: температуры, освещённости, электропроводности, pH
— Микрокомпьютер под управлением ОС семейства Linux
— Плату силовой электроники
— Жидкокристаллический символьный экран
— Веб-камеру
— Методическое обеспечение

Методическое обеспечение
Комплект поставки включает в себя руководство по эксплуатации на русском языке с описанием основных принципов работы модели, способах её настройки и методах проведения экспериментов.
Дополнительно, в комплект поставки входит методическое руководство на настройке микрокомпьютера для возможности самостоятельной переустановки системы и управляющей программы.

Примеры экспериментов
— Выращивание биологических культур (по выбору преподавателя) при оптимальных условиях
— Выращивание тех же культур в условиях, когда один или несколько внешних параметров (свет, интенсивность циркуляции питательного раствора) умышленно ухудшены
— Фиксация результатов для «оптимальных» и «неоптимальных» сценариев, составление статистики на основе собранных данных (графики показаний датчиков, кадры со встроенной веб-камеры)