AgroNext · sera otomasyon sistemi
Sensörden karara, karardan uygulamaya.
ClimaNex seranın havasını, TerraNex kök bölgesini ölçer. Seradaki yerel yapay zekâ bu ölçümlerden sulama, gübreleme, ısıtma ve havalandırma kararı üretir; karar denetimden geçtikten sonra röle kanallarıyla pompaya, fana ve ısıtıcıya uygulanır.
Etiketlerdeki değerler gerçek bir ClimaNex kaydının tekrarıdır.
Sistem
Ölçümden röleye tek bir kapalı döngü.
İki sensör modülü, bir yerel karar birimi ve dört bağımsız kontrol kanalı. Her karar bir ölçüm paketine dayanır, her komut bir denetimden geçer, her uygulamanın etkisi bir sonraki ölçümde görülür.
- 01
Algılama
ClimaNex: sıcaklık, bağıl nem (BME680, I²C) ve CO₂ (NDIR, UART). TerraNex: toprak nemi (ADC), pH (ADC) ve NPK (RS485 / Modbus RTU).
- 02
Veri
Her ölçüm cihaz, bölge, zaman, birim ve kalite bilgisiyle paketlenir; geçmiş ölçümler ve bitki profiliyle birlikte yerel depoda tutulur.
- 03
Yerel AI
Arduino tabanlı yerel birimdeki model iklim, kök bölgesi ve geçmiş eğilimi birlikte değerlendirir.
- 04
Karar
Sulama, gübreleme, havalandırma ve ısıtma için ayrı karar üretilir; her karar veri tazeliği, süre ve aç/kapa aralığı sınırlarından geçer.
- 05
Uygulama
Onaylanan komut ilgili ESP32'ye gider: TerraNex sulama ve dozaj pompasını, ClimaNex fan ve ısıtıcıyı röle üzerinden sürer. Yeni ölçüm döngüyü yeniden başlatır.
Modül 01 · İklim
ClimaNex
ClimaNex sera içindeki sıcaklık, bağıl nem ve CO₂ seviyesini beş saniyede bir ölçer, her okumayı zaman damgasıyla paketleyip karar sistemine aktarır. Isıtıcı ve fan için iki bağımsız kontrol çıkışı taşır; ekranı güncel değerleri seranın içinde gösterir.
| Ölçüm / çıkış | Bileşen | Arayüz | Birim |
|---|---|---|---|
| 1Sıcaklık | BME680 | I²C 0x76 | °C |
| 1Bağıl nem | BME680 | I²C 0x76 | %RH |
| 2CO₂ | MH-Z14A NDIR | UART | ppm |
| 3Yerinde ekran | 1,8″ TFT | SPI | — |
| 4Isıtıcı | 5 V röle, düşük tetik | GPIO25 | NO |
| 4Fan | 5 V röle, düşük tetik | GPIO26 | NO |
Kayıttan
Sıcaklık22 Eyl 2026 · 19:10–22:45
Bağıl nem22 Eyl 2026 · 19:10–22:45
CO₂25 Eyl 2026 · 13:40–14:50
Modül 02 · Kök bölgesi
TerraNex
TerraNex bitkinin kök bölgesini okur: toprak nemi ve pH analog girişlerden, NPK değerleri RS485 / Modbus hattından gelir. Aynı kart sulama pompasını ve hazır besin çözeltisinin dozaj pompasını iki ayrı röleyle sürer; iki pompa asla aynı anda çalışmaz.
| Ölçüm / çıkış | Bileşen | Arayüz | Birim |
|---|---|---|---|
| 1Toprak nemi | Kapasitif prob | ADC · GPIO34 | % göreli |
| 2pH | Analog arayüz + BNC elektrot | ADC · GPIO35 | pH |
| 3NPK | RS485 prob + MAX3485 | Modbus RTU | mg/kg |
| 4Sulama pompası | 5 V röle, düşük tetik | GPIO25 | NO |
| 4Gübre dozajı | 5 V röle, düşük tetik | GPIO26 | NO |
Saha
Gerçek sera. Gerçek veri.
AgroNext bir laboratuvar tezgâhında değil, 10 m² büyüklüğünde gerçek bir biber serasında geliştiriliyor. Problar fidelerin dibinde, modüller sıraların arasında. Sistem bu serada 45 gün boyunca ölçüm topladı.
Sağdaki eğriler ClimaNex'in kendi kaydından alınmıştır. Ölçümler iki dakikalık ortalamaya indirilmiş, başka hiçbir düzeltme yapılmamıştır. Kayıtta boşluk olan yerde çizgi de kesilir.
- Örnekleme
- 5 sn, iki modül
- Zaman damgası
- yerel birimin saati
- Eksik ölçüm
- boş yazılır, doldurulmaz
- Aktarım
- yerel hat + 60 sn'de bir TLS
22 Eylül 2026 akşamı, ClimaNex
2.278 ölçüm · 2 dk ortalama
19:40'tan sonra sıcaklık 27,4 °C'den 26 °C'ye inerken bağıl nem %65'ten %70'e çıkıyor. Karar sistemi tek bir değere değil, bu eğilime bakar.
Yerel yapay zekâ
Karar seranın içinde verilir.
Model internetteki bir sunucuda değil, seradaki Arduino tabanlı birimde çalışır. Sensör akışını, son bir saatin eğilimini ve bitki profilini birlikte okur; ürettiği karar röleye gitmeden önce ayrı bir sınır denetiminden geçer.
- 01
Sensör akışları
ClimaNex ve TerraNex beş saniyede bir zaman damgalı ölçüm paketi gönderir.
Örnek karar izi: 14:02:05 · toprak nemi %38,2 · 26,1 °C · %43 RH
- 02
Bağlam katmanı
Son 12 × 5 dk'lık pencere, eğilim, son sulama zamanı ve bitki profili bir araya getirilir.
Örnek karar izi: son 60 dk: nem −8 puan · son sulama 3 sa önce · biber, alt sınır %40
- 03
Yerel AI
GRU tabanlı zaman serisi modeli önümüzdeki 30 dakikadaki ihtiyacı değerlendirir.
Örnek karar izi: 30 dk içinde sulama ihtiyacı: yüksek
- 04
Karar
Kanal ve süre önerilir. Her kanal için ayrı karar üretilir.
Örnek karar izi: sulama · 20 sn
- 05
Güvenlik sınırları
Veri tazeliği, en uzun çalışma süresi, aç/kapa aralığı ve manuel durdurma kontrol edilir. Uymayan karar kaydedilir, uygulanmaz.
Örnek karar izi: veri 5 sn ≤ 15 sn ✓ · 20 sn ≤ 60 sn ✓ · tek pompa ✓
- 06
Aktüatör komutu
Komut kimliği, kanal, süre ve geçerlilikle ilgili ESP32'ye gider. Süre dolunca kart pompayı kendisi kapatır.
Örnek karar izi: #0142 · TerraNex · GPIO25 · 20 sn
Model · GRU · girdi: sıcaklık, bağıl nem, toprak nemi, CO₂ · pencere 12 × 5 dk · ufuk 30 dk
Neden yerel?
- Bağlantı kesilirse
- Ölçüm, kayıt, karar ve kontrol sürer. Uzak panel ve NexAI eşitlemeyi bekler; birikmiş kayıtlar bağlantı dönünce zaman sırasıyla aktarılır.
- Gecikme
- Karar, ölçümün geldiği yerel ağdan çıkmaz. Komut ile röle arasında internet gidiş-dönüşü yoktur.
- Eski komut
- Süresi geçmiş komut yeniden oynatılmaz. Bağlantı dönünce yeni karar güncel ölçümle verilir.
NexAI
NexAI ile konuş.
Web ve mobil uygulamadaki NexAI, seranla ilgili bir soruyu ölçüm geçmişi, karar kayıtları ve komut geçmişiyle birlikte yanıtlar. Her yanıtın hangi ölçüme dayandığını gösterir.
NexAI pompayı, fanı ya da ısıtıcıyı doğrudan çalıştıramaz. Önerisi, yerel AI kararlarıyla aynı sınır denetiminden geçer.
Kuzey bölümünde sulama neden başladı?
Kuzey bölümde toprak nemi son 50 dakikada %46'dan %38'e indi. Bu hızla, bitki profilindeki %40 alt sınırın yarım saat içinde aşılacağı görülüyordu.
Yerel model sulama önerdi. Denetim veri tazeliğini, süreyi ve pompanın son çalışmasından bu yana geçen zamanı onayladı. Sulama kanalı 14:02'de 20 saniye çalıştı.
- nem %46 → %38
- karar #0142
- 20 sn
TerraNex · toprak nemi 13:12–14:02 · karar kaydı #0142
Örnek konuşma.
Sera paneli
Ne oluyor, neden oluyor, ne yapıldı.
Gözle
Her ölçüm son değeri, altı saatlik eğilimi ve ne kadar eski olduğuyla birlikte görünür. Geciken sensör sarıya döner, gelmeyen değer boş kalır.
Anla
AI Karar Özeti son kararı ve gerekçesini verir; NexAI aynı ekranda soruları ölçüme dayanarak yanıtlar.
Uygula
Uyarılar ve karar geçmişi, hangi komutun ne zaman ve hangi ölçüme dayanarak verildiğini gösterir.
Panel girişlidir. Her kullanıcı yalnız kendi serasını görür; yetki veritabanında, satır düzeyinde denetlenir.
Sera paneline git
Entegrasyon
Serada zaten olan ekipmanı sürer.
AgroNext pompanın, fanın ya da ısıtıcının yerini almaz; onları açıp kapatan anahtarı üstlenir. Her kontrol kanalı bir transistör sürücü ve 5 V röle üzerinden kuru kontak verir. Küçük DC pompalar doğrudan, şebeke gerilimli fan ve ısıtıcılar seradaki mevcut kontaktör ya da cihazın kendi kontrol girişi üzerinden sürülür.
- Kanal
- 4 bağımsız çıkış · TerraNex 2, ClimaNex 2
- Röle
- CW-020 · 5 V bobin · düşük tetik
- Sürücü
- 2N3904 · 1 kΩ baz direnci
- Kontak
- NO kullanılır, NC boş · röle bırakınca ekipman kapalı
- Koruma
- hat sigortası · DC pompada flyback diyot
- Süre sınırı
- sulama ≤ 60 sn · gübre ≤ 30 sn · kart üzerindeki bağımsız zamanlayıcı
- Sonraki kanal
- motorlu pencere · ayrı sürücü, yön kontrolü, limit anahtarları
Deney
Aynı sera, iki kontrol biçimi.
Üç gün sulama elle, alışılmış düzende yapılır; sonraki üç gün kararları AgroNext verir. Ölçüm iki dönemde de aynı sensörlerle sürer; değişen yalnız kararın kimden geldiğidir.
- Karşılaştırma
- ardışık iki dönem, aynı parsel
- Kayda alınan
- hava durumu ve başlangıç nemi
- Yayın
- sonuçlar ham ölçüm ve yöntemle birlikte
| Her iki dönemde ölçülen | Manuel kontrol | AgroNext kontrolü | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Her iki dönemde ölçülen | Gün 1 | Gün 2 | Gün 3 | Gün 4 | Gün 5 | Gün 6 |
| Verilen su miktarı | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür |
| Toprak nemi eğrisi | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür |
| Sulama sayısı ve saati | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür |
| Sıcaklık · nem · CO₂ | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür |
| Bitki gözlemi | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür | ölçülür |
Ürünleşme
Breadboard'dan seraya kurulan ürüne.
- 01
Saha prototipi
İki modül breadboard üzerinde, gerçek serada çalışıyor.
- 02şu an
Sensör doğrulama
Toprak nemi kuru/ıslak uçları, pH iki tampon çözelti, NDIR ısınma süresi.
- 03
Özel PCB
TerraNex ve ClimaNex için taşıyıcı kart: ESP32 soketi, ölçüm, kontrol ve saha bağlantı bölgeleri.
- 04
Muhafaza
Neme ve toza kapalı kutu, prob kablo girişleri, ekran penceresi.
- 05
Pilot sera
İkinci bir serada, önceden yazılmış yöntemle kurulum.
- 06
Ölçeklenebilir ürün
Bölge başına modül, tekrarlanabilir kurulum, tek panel.
TEKNOFEST 2026 · Tarım Teknolojileri · Tam Otonom Sera Sistemleri finalisti