Development of Greenhouse Monitoring using Wireless Sensor Network through ZigBee Technology

Greenhouses are often used for growing flowers, vegetables, fruits, and tobacco plants. Most greenhouse systems still use the manual system in monitoring the temperature and humidity in the greenhouse, a lot of problems can occur not for worker but also affected production rate because the temperature and humidity of the greenhouse must be constantly monitored to ensure optimal conditions. The Wireless Sensor Network (WSN) can be used to gather the data from point to point to trace down the local climate parameters in different parts of the big greenhouse to make the greenhouse automation system work properly. This paper presents the design of low cost greenhouse monitoring system to monitor a greenhouse temperature and humidity parameters by applying the ZigBee technology as the WSN system. During the design process, Peripheral Interface Controller (PIC), LCD Display and Zigbee as the main hardware components is used as hardware components while C compiler and MP Lab IDE were used for software elements. The data from the greenhouse was measured by the sensor then the data will be displayed on the LCD screen on the receiver which support up to 100 m range. By using this system, the process of monitoring is easier and it also cheaper for installation and maintenance. The feasibility of the developed node was tested by deploying a simple sensor network into the Agriculture Department of Melaka Tengah greenhouse in Malaysia

Design of Low Cost Greenhouse Monitoring using ZigBee Technology

Greenhouses are often used for growing flowers, vegetables, fruits, and tobacco plants. Most greenhouse systems still use the manual system in monitoring the temperature and humidity in the greenhouse, a lot of problems can occur not for worker but also affected production rate because the temperature and humidity of the greenhouse must be constantly monitored to ensure optimal conditions. The Wireless Sensor Network (WSN) can be used to gather the data from point to point to trace down the local climate parameters in different parts of the big greenhouse to make the greenhouse automation system work properly. This paper presents the design of low cost greenhouse monitoring system to monitor a greenhouse temperature and humidity parameters by applying the ZigBee technology as the WSN system. During the design process, Peripheral Interface Controller (PIC), LCD Display and Zigbee as the main hardware components is used as hardware components while C compiler and MP Lab IDE were used for software elements. The data from the greenhouse was measured by the sensor then the data will be displayed on the LCD screen on the receiver which support up to 100 m range. By using this system, the process of monitoring is easier and it also cheaper for installation and maintenance. The feasibility of the developed node was tested by deploying a simple sensor network into the Agriculture Department of Melaka Tengah greenhouse in Malaysia

Intelligent Greenhouse Monitoring and Control System Based Arduino UNO Microcontroller

Nowadays, there is a significant diminution in agricultural production due to the unpredictable control of crop climate conditions. Thus, to alleviate the crops exposure from excess cold or heat and unwanted pests, an intelligent environment monitoring and control system based Arduino UNO board consisting of ATmega 328P microcontroller has been developed for a small-scale agriculture namely greenhouse. The system user can monitor and control the greenhouse climate conditions remotely via web interface/mobile applications and GSM in a real-time manner. To deliver the environmental conditions in a timely manner, low-cost wireless sensor network (WSN) is used to monitor the temperature, humidity, soil moisture and light of the greenhouse. The sensor network constitutes a multi-hop network structure for large coverage. The developed system is implemented and tested in laboratory conditions using Proteus toolkit. Arduino Integrated Development Environment (IDE) tool is used to develop necessary software. The results show that the proposed system can closely monitor and evaluate greenhouse farming field conditions accurately. Finally, the user can send control decisions instantly to boost the yield growth conditions and thus, increase the crop production considerably

Low-Power Pıc-Based Sensor Node Devıce Desıgn And Theoretıcal Analysıs Of Energy Consumptıon In Wıreless Sensor Networks

Teknolojinin ilerlemesi, daha enerji verimli ve daha ucuz elektronik bileşenlerinin daha küçük üretilmesini sağlamıştır. Bu nedenle, daha önce mevcut birçok bilgisayar ve elektronik bilim-mühendislik fikirleri uygulanabilir hale gelmiştir. Bunlardan birisi de kablosuz sensör ağları teknolojisidir. Kablosuz algılayıcı ağlar, düşük enerji tüketimi ve gerekli teknik gereksinimlerin gerçekleşmesi ile uygulanabilir hale gelmiştir. Ayrıca, Kablosuz algılayıcı ağlarının tasarımında iletişim algoritmaları, enerji tasarruf protokolleri ve yenilenebilir enerji teknolojileri gibi diğer bilimsel çalışmalar zorunlu hale gelmiştir. Bu tez, mikroelektronik sistemler, kablosuz iletişim ve dijital elektronik teknolojisinin ilerlemesiyle uygulanabilir hale gelmiş sensör ağları teknolojisini kapsamaktadır. Birincisi, algılama görevleri ve potansiyel algılayıcı ağ uygulamaları araştırılmış ve algılayıcı ağlarının tasarımını etkileyen faktörlerin gözden geçirilmesi sağlanmıştır. Ardından sensör ağları için iletişim mimarisi ana hatlarıyla belirtilmiştir. Ayrıca, tek bir düğümün WLAN ile iletişim kurabilmesi için yeni donanım mimarisi tasarlanmış ve düğümlerde yenilenebilir enerji kaynakları kullanılmıştır. Bu tezde WSN, analitik bilim ve uygulamalı bilim açısından incelenmiştir. Düşük enerji tüketimi ve iletişim protokolleri arasındaki ilişki değerlendirilmiş ve bilimsel sonuçlara varılmıştır. Teorik analizler bilimsel uygulamalarla desteklenmiştir. Çalışmalar, düşük enerji ve maksimum verimlilik prensibinin gerçekleştirilmesine dayalı kablosuz sensör ağları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kablosuz sensör ağlari sistemi tasarlandıktan sonra; sensör düğümlerinin enerji tüketimi ve kablosuz ağdaki davranışları test ve analiz edilmiştir. Düşük enerji tüketimi ile sensör düğümleri arasındaki ilişki detaylı olarak değerlendirilmiştir. PIC Tabanlı mikro denetleyiciler sensör düğümlerinin tasarımında kullanılmış ve çok düşük maliyetli tasarım için ultra düşük güçte, nanoWatt teknolojisi ile desteklenen sensör düğümleri tasarlanmıştır. İşleme birimi, bellek birimi ve kablosuz iletişim birimi sensör viii düğümlerine entegre edilmiştir. Tasarlanan sensör düğümünün işletim sistemi PIC C dili ile yazılmıştır ve PIC işletim sistemi nem, sıcaklık, ışığa duyarlılık ve duman sensörü gibi farklı özelliklerin ölçülmesine izin vermiştir. Sensörlerden gelen verilerin merkezi bir konumdan kaydedilmesi ve izlenebilmesi için, C# programlama dili ile bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Gelişmiş algılayıcı düğümler tarafından alınan kararların uygulanması için yazılım algoritması ve donanım modüllerini içeren karar verme sistemi tasarlanmıştır. Gelişmiş PIC Tabanlı sensör düğümleri, enerji üretimi ve enerji tasarrufu için, güneş enerjisi paneli, şarj edilebilir pil ve süper kapasitör gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile benzersiz bir PIC Kontrollü voltaj birimi ile desteklenmiştir. Geliştirilmiş kablosuz sensör ağları sistemi, endüstri uygulamaları, akıllı fabrikalar ve akıllı evler gibi günlük hayat uygulamaları için de kullanılabilecektir. Kablosuz algılayıcı ağlar geniş bir aralıkta kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tezin sonuçları, özellikle yenilenebilir enerji kaynakları ile WSN'nin geliştirilmesine yardımcı olmayı amaçlamaktadır

A Review of Wireless Sensor Technologies and Applications in Agriculture and Food Industry: State of the Art and Current Trends

The aim of the present paper is to review the technical and scientific state of the art of wireless sensor technologies and standards for wireless communications in the Agri-Food sector. These technologies are very promising in several fields such as environmental monitoring, precision agriculture, cold chain control or traceability. The paper focuses on WSN (Wireless Sensor Networks) and RFID (Radio Frequency Identification), presenting the different systems available, recent developments and examples of applications, including ZigBee based WSN and passive, semi-passive and active RFID. Future trends of wireless communications in agriculture and food industry are also discussed