فصلنامه علمی مدیریت محیط زیست شهری

چکیده سیستم‌های اتوماسیون گلخانه هوشمند شامل حسگرها، کنترل‌کننده‌ها، شبکه‌های ارتباطی و نرم‌افزارهای مدیریتی است و پایش وضعیت گلخانه را به صورت زمان حقیقی انجام می‌دهد. حسگرها برای اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای مختلفی مانند دما، رطوبت، نور، غلظت CO2 استفاده می‌شوند. با توجه به اینکه سیم‌کشی بین حسگرها و کنترل‌کننده‌ها یکی از محدودیت‌های اصلی توسعه گلخانه‌های هوشمند است، استفاده از شبکه‌های مخابراتی بی‌سیم مناسب می‌تواند علاوه بر کاهش زمان نصب و راه‌اندازی، هزینه‌های نصب و راه‌اندازی را نیز به شدت کاهش دهد. ضمن اینکه می‌توان اطلاعات سیستم کنترل هوشمند را از طریق اینترنت در اختیار کاربر قرار داد، تا بتواند در هر زمان و هر مکان نظارت و کنترل عوامل مدنظر را انجام دهد. در این پژوهش یک پیکربندی بی‌سیم اقتصادی و کارآمد برای اتوماسیون گلخانه‌ها ارائه می‌شود تا بتوان با کمترین هزینه و تغییرات، گلخانه‌های سنتی را به گلخانه هوشمند تبدیل نمود. در این پیکربندی از حسگرهای متعددی برای اندازه‌گیری پارامترهای محیطی گلخانه مانند دما، رطوبت هوا، شدت نور، رطوبت خاک و غلظت CO2 استفاده شده است. با توجه به گستردگی حسگرها در محیط گلخانه، ارتباط بین این حسگرها با ایستگاه پایش وضعیت به صورت بی‌سیم و با استفاده از دو پروتکل WiFi و ZigBee بررسی شده است. با توجه به اینکه ماژول WiFi نسبت به ماژول‌های ZigBee ارزان‌تر هستند، در گلخانه‌هایی که آلودگی فرکانسی 2.4 GHz وجود ندارد، استفاده از پروتکل WiFi توجیه اقتصادی دارد. در غیر این صورت پیشنهاد می‌گردد از ماژول‌های ZigBee با فرکانس زیر یک گیگاهرتز (900MHz) و یا از WiFi در باند 5 GHz استفاده گردد.