Jy kan 'n plaas sonder netkrag en sonder vesel dophou deur die ontwerp in drie eenvoudige lae te hou: klein sonaangedrewe sensorknope buite in die veld, 'n laekrag-langafstandradio om hul lesings te dra, en een poort wat 'n sellulêre (LTE) sein vir die laaste sprong na die internet gebruik. Bou dit om jou te waarsku wanneer iets verander eerder as om die hele dag data te stroom, en die hele ding loop op sonlig en 'n enkele SIM-kaart.

Bereken eers wat 'n uitry werklik kos

Voordat jy enigiets koop, lys die dinge wat jy tans gaan nagaan deur daarheen te ry. Op die meeste plase is dit 'n kort lys: is die watertenk vol, loop die boorgatpomp, is die hek oopgelaat, is die koelkamer nog koud, is die elektriese heining lewendig, sak die dieselvlak vinniger as wat dit behoort.

Elkeen van daardie kontroles kos jou brandstof en 'n uur wat jy nie sal terugkry nie. Die waarde van afstandsmonitering is nie die toestel nie; dit is die ritte wat jy nie meer maak nie en die mislukkings wat jy vroeg vang. 'n Pomp wat oornag droog loop of 'n drinkbak wat op 'n warm dag leegloop, is duur op 'n manier wat 'n sensor nooit is nie. Begin jou denke daar, nie by die tegnologie nie.

Dryf die knope met die son aan, nie met die netwerk nie

'n Sensorknoop is 'n klein mikrobeheerder, 'n sensor of twee, 'n herlaaibare battery en 'n sonpaneel. Die kunsie om maande lank sonder 'n draad te loop, is diepslaap. Die knoop word elke paar minute wakker, neem 'n lesing, stuur 'n kort radiopakkie en gaan slaap weer. Wakker vir 'n sekonde, aan die slaap vir die res, sodat die kragtrekking piepklein bly.

'n Paneel wat nie veel groter as jou hand is nie, kan 'n knoop deur 'n hele Kaapse winter aan die lewe hou as jy die battery vir verskeie bewolkte dae se buffer grootmaak. Monteer panele noordwaarts en kantel hulle vir die lae winterson sodat 'n reeks grys Julie-dae nie die pak platslaan nie. Litium-ysterfosfaatselle hanteer koue oggende en lang lewensduur beter as goedkoop litium, wat saak maak wanneer die knoop drie kilometer van die huis af aan 'n paal vasgebout is.

Dra die sein met LoRa, nie met Wi-Fi nie

Wi-Fi en Bluetooth gee na tientalle meters op, wat oor oop veld nutteloos is. LoRa, kort vir long range, ruil datatempo vir afstand. Dit stuur net 'n stroompie data, maar daardie stroompie reis kilometers oor plat grond met 'n duidelike sigslyn. Dit is 'n perfekte passing vir 'n plaas, waar jy 'n kort getal twee keer per minuut wil hê, nie 'n videovoer nie.

Lê dit uit as 'n ster: baie goedkoop knope wat almal na een poort fluister. Sit die poort hoog op, op 'n windpomp, 'n watertoring of 'n dakvers, want hoogte koop meer bereik as krag. Heuwels en digte bos blokkeer die sein, so as 'n ver kamp agter 'n bult lê, kan jy 'n eenvoudige herhalerknoop op die rif plaas om die boodskap oor die terrein te wip. Die radio self loop op ongelisensieerde spektrum, so daar is geen maandelikse fooi vir die skakel tussen jou knope nie.

Een poort, een terugvoerskakel

Hier is die deel wat kostes laag hou: die veldknope raak nooit aan die internet nie. Net die poort doen. Waar daar geen vesel is nie, gebruik die poort 'n gewone sellulêre SIM oor LTE om data huis toe te stuur. Een SIM dek die hele plaas, hoeveel knope jy ook al byvoeg, want die knope praat gratis oor die radio met die poort.

Omdat jy waarskuwings en kort opsommings stuur in plaas van beelde, bly die datarekening klein genoeg om te vergeet. Gee die poort sy eie sonpaneel en battery sodat 'n kragonderbreking nie jou oë van die plaas af neem nie, en voeg 'n eenvoudige stoor-en-aanstuur-buffer by sodat wanneer die sellulêre sein vir 'n uur val, die agterstand hersend die oomblik wanneer dekking terugkeer.

Ontwerp vir waarskuwings, stil by verstek

Die algemeenste manier waarop plaasmonitering misluk, is 'n paneelbord wat niemand oopmaak nie. Draai die logika om. Die stelsel behoort stil te bly tensy 'n drempel oorskry word: tenk onder 'n vasgestelde vlak, pomp wat geen stroom trek nie, koelkamer bo 'n veilige temperatuur, heiningspanning ineengestort, knoopbattery wat laag raak. Stilte beteken alles is wel.

Stuur daardie waarskuwings per SMS of stootkennisgewing sodat hulle selfs op 'n swak sein op 'n foon land, en voeg een daaglikse hartklopboodskap by. As die hartklop ophou, weet jy die poort self is af eerder as om te aanvaar dat geen nuus goeie nuus is nie. Stil by verstek spaar ook battery en data, want 'n knoop wat net praat wanneer dit saak maak, slaap veel meer van die dag.

Begin klein en hou dit identies

Jy hoef nie die hele plaas op dag een te instrumenteer nie. Bewys die idee op die een sein wat jou die meeste kos om persoonlik na te gaan, en groei dan.

1. Kies eers die sein met die hoogste waarde, gewoonlik 'n watertenkvlak of 'n pomp wat loop.
2. Bou een sonknoop en een poort, en bewys dan die radioskakel oor die werklike afstand voordat jy dit vertrou.
3. Stel 'n enkele waarskuwingsdrempel en toets dit deur die toestand werklik te veroorsaak.
4. Voeg knope een op 'n slag by, en hou elke knoop identies sodat onderdele uitruilbaar is.
5. Hou onderdele op die rak, 'n paar knope en 'n ekstra paneel, want dinge faal in die reën.

Die vaardighede daaragter

Niks hiervan is eksoties nie. 'n Mikrobeheerder, 'n sensor, 'n radio, 'n battery en 'n bietjie logika is doodgewone boustene, en dit is presies wat leerders in ons kodeer- en robotika-akademie aanmekaarsit. Om diepslaap te leer, 'n sensor te lees en 'n radioboodskap te stuur op 'n vriendelike bord soos die sheenbot∞ is 'n lae-risiko manier om die bewegende dele te verstaan voordat jy een aan 'n werklike pomp ver van die huis af vasbout. Die winter-vakansiewerkswinkels dek die sensor-en-radio-grondbeginsels, en die winkel hou die onderdele aan om mee te oefen.

Kernpunt

Jy het nie netkrag of vesel nodig om te weet wat op jou plaas aangaan nie. Sonlig dryf die sensors aan, langafstandradio dra die lesings, een sellulêre poort dra hulle huis toe, en eerlike waarskuwingsontwerp beteken die stelsel verdien sy plek deur ritte te spaar en mislukkings in die middel van die nag te vang. Begin met die enkele sein wat jou die meeste kos om self te gaan nagaan, bewys die skakel, en bou van daar af aan.

Hoe ver kan LoRa werklik op 'n plaas reik?

Oor oop grond met 'n duidelike sigslyn is verskeie kilometers realisties. Bome, skure en heuwels sny dit vinnig af, so om die poort hoog te monteer en 'n herhalerknoop op 'n rif by te voeg, maak die meeste gapings reg.

Wat gebeur tydens 'n reeks bewolkte winterdae?

Maak elke knoop se battery groot genoeg vir verskeie dae se selfstandigheid en hou die kragtrekking laag met diepslaap. Die daaglikse hartklop en laebattery-waarskuwing sal jou waarsku as 'n knoop stadig verflou voordat dit doodgaan.

Het ek 'n SIM-kaart vir elke sensor nodig?

Nee. Die veldknope gebruik die gratis langafstandradio om die poort te bereik. Net die een poort het 'n SIM nodig om data na die internet aan te stuur, so jy betaal vir 'n enkele verbinding ongeag hoeveel knope jy loop.