Πρόταση προστασίας καλλιέργειας της γης μέσω κινητής πλατφόρμας Arduino και πραγματοποίησης στοχευμένων επεμβάσεων κάνοντας χρήση των υπαρχόντων συστημάτων άρδευσης.
Creators: name: Γιωτόπουλος, Γεώργιος
name: Πόθος, Ιωάννης
Publisher: name: Zenodo
Year: 2022
Subjects: Arduino
Υδρονέφωση
Θερμοκήπια
πρότζεκτ
εκπαίδευση
επαγγελματική κατάρτιση

description: Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια πρωτότυπη υλοποίηση πρότζεκτ με τη χρήση του Arduino. Μέσα από αυτό το πρότζεκτ, μαθητές των Λυκείων (Γενικών και ΕΠΑΛ), καθώς και σπουδαστές των ΙΕΚ σχετικών ειδικοτήτων (τομείς Πληροφορικής και Γεωπονίας) μπορούν να μελετήσουν, να προσθέσουν, να αφαιρέσουν και εν τέλει να προσαρμόσουν τις δικές τους ιδέες, έχοντας ως αφόρμηση την εργασία αυτή. Σε μια αγροτική οικονομία γνωρίζουμε ότι η προστασία της καλλιέργειας είναι πρωταρχικής σημασίας τόσο για τη μεγιστοποίηση του κέρδους όσο και για την οικονομική επιβίωση όσων ασχολούνται με αυτή. Στη χώρα μας και ειδικότερα στη περιοχή μας (Πάτρας) υπάρχουν αρκετά ευαίσθητες καλλιέργειες (όπως πατάτας) και η προστασία τους πέρα από τη χρήση χημικών παραγόντων για ασθένειες και ζιζάνια περιλαμβάνει και την αντιμετώπιση «ακραίων» καιρικών φαινομένων όπως ο παγετός και ξηρασία που μπορούν να αποβούν μοιραία για τα φυτά. Για την αντιμετώπιση του παγετού και της ξηρασίας θα κάνουμε χρήση των συστημάτων άρδευσης. Για τη περίπτωση της ξηρασίας αρκεί όταν η μέτρηση υγρασίας του εδάφους φτάσει κάτω από ένα ποσοστό να ενεργοποιηθεί το σύστημα ποτίσματος ώστε να επανέλθει σε επιτρεπτά επίπεδα και να μην έχουμε άσκοπη σπατάλη νερού. Για τη περίπτωση του παγετού η αντιμετώπιση στηρίζεται στη μεγάλη θερμοχωρητικότητα του νερού και την εφαρμογή συστημάτων δημιουργίας υψηλής πίεσης ποτίσματος (εκτοξευτές μικρότερης παροχής) έτσι ώστε να έχουμε υδρονέφωση (πολύ μικρών σταγονιδίων νερού). Όταν η θερμοκρασία φτάνει κοντά στους 1C ενεργοποιείται η υδρονέφωση και το νερό ενώ ψύχεται απελευθερώνει θερμότητα που ονομάζεται «λανθάνουσα θερμότητα πήξεως». Έτσι με το συνεχή ψεκασμό έχουμε τη δημιουργία ενός λεπτού υμένα νερού γύρω από το φυτό ο οποίος ενώ παγώνει απελευθερώνει θερμότητα προστατεύοντάς το μην αφήνοντας τη θερμοκρασία να πέσει κάτω από 0C πέρα από την οποία αρχίζει και η καταστροφή των φυτικών ιστών. Ιδιαίτερα σημαντικό είναι να αρχίσει έγκαιρα το σύστημα της υδρονέφωσης και να μη διακοπεί η λειτουργία του μέχρι να λιώσει ο πάγος (ακόμα και εάν η εξωτερική θερμοκρασία ξεπεράσει τους 1C καθώς η μετάβαση στην υγρή φάση απαιτεί λανθάνουσα θερμότητα τήξεως) Με αφόρμηση την έρευνα αυτή, οι μαθητές και οι σπουδαστές θα μπορούσαν, αφού διδαχτούν μέρος ή το σύνολο της εργασίας αυτής να κάνουν τις δικές τους προτάσεις και τροποποιήσεις με σκοπό την εφαρμογή του σε θερμοκήπια κάτω από πραγματικές συνθήκες. <strong>Abstract</strong> This paper presents an original project implementation using Arduino. Through this project, Lyceum students (of General Lyceums and Vocational Lyceums) as well as VTI students of relevant specialties (Computer Science and Agronomics) can study, add, remove and finally adapt their ideas, having this study as a starting point. In an agricultural economy we know that the protection of cultivation is of utmost importance for both the maximization of profit and the financial survival of the ones involved in it. In our country, especially in our area (Patra), there are several sensitive cultivations (such as potatoes) and their protection, apart from the use of chemical substances against disease and weeds, includes dealing with extreme weather conditions such as frost and drought which can prove fatal for the plants. In order to deal the frost and drought, we will use irrigation systems. In the case of drought, it is sufficient that the irrigation system is activated when the soil moisture level drops below a certain percentage so that it returns to acceptable levels and we do not have pointless waste of water. In the case of frost, the water heat capacity and the implementation of high-pressure irrigation systems (low-flow sprinklers) so that we have misting (very small water droplets). When the temperature is close to 1C, misting is activated and the water releases heat while it is cooled, called “latent coagulation heat”. Thus, with constant spraying a thin layer of water is created around the plant and releases heat while it is cooling, protecting it so that the temperature does not drop below 0C, a point when plant tissues destruction begins. It is crucial for the misting system to begin in time and its operation is not interrupted until the frost has melted (even if the outside temperature exceeds 1C as the transition to the liquid phase needs latent coagulation heat. With this study as a starting point, the students and trainees, after they have been taught part of the study or all of it, could make their own suggestions and modifications so that the project can be implemented in greenhouses under real conditions. <strong>Keywords:</strong> Arduino, misting, greenhouses, project, education, vocational training
description: {"references": ["Borchers, J. (2013). Arduino In a Nutshell (v.1.13). \u0391\u03bd\u03b1\u03ba\u03c4\u03ae\u03b8\u03b7\u03ba\u03b5, 09/08/2021 \u03b1\u03c0\u03cc http://hci.rwthaachen.de/arduino", "Papert, S. (1991). \u039d\u03bf\u03b7\u03c4\u03b9\u03ba\u03ad\u03c2 \u03b8\u03cd\u03b5\u03bb\u03bb\u03b5\u03c2 - \u03a0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b9\u03ac, \u03b7\u03bb\u03b5\u03ba\u03c4\u03c1\u03bf\u03bd\u03b9\u03ba\u03bf\u03af \u03c5\u03c0\u03bf\u03bb\u03bf\u03b3\u03b9\u03c3\u03c4\u03ad\u03c2 \u03ba\u03b1\u03b9 \u03b4\u03c5\u03bd\u03b1\u03bc\u03b9\u03ba\u03ad\u03c2 \u03b9\u03b4\u03ad\u03b5\u03c2. \u0391\u03b8\u03ae\u03bd\u03b1: \u039f\u03b4\u03c5\u03c3\u03c3\u03ad\u03b1\u03c2", "\u039c\u03c0\u03b5\u03bb\u03b5\u03c3\u03b9\u03ce\u03c4\u03b7\u03c2, \u0392., &amp; \u039a\u03cc\u03ba\u03ba\u03b9\u03bd\u03bf\u03c2, \u0393. (2012). \u0395\u03ba\u03c0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b5\u03c5\u03c4\u03b9\u03ba\u03ae \u03a1\u03bf\u03bc\u03c0\u03bf\u03c4\u03b9\u03ba\u03ae \u03ba\u03b1\u03b9 Arduino. 4\u03bf \u03a3\u03c5\u03bd\u03ad\u03b4\u03c1\u03b9\u03bf \u00ab\u0397 \u03a0\u03bb\u03b7\u03c1\u03bf\u03c6\u03bf\u03c1\u03b9\u03ba\u03ae \u03c3\u03c4\u03b7\u03bd \u0395\u03ba\u03c0\u03b1\u03af\u03b4\u03b5\u03c5\u03c3\u03b7 (CIE2012)\u00bb, \u03a0\u03b5\u03b9\u03c1\u03b1\u03b9\u03ac\u03c2.", "\u0393\u03b9\u03c9\u03c4\u03cc\u03c0\u03bf\u03c5\u03bb\u03bf\u03c2, \u0393. (2020). \u0391\u03bd\u03b1\u03c6\u03bf\u03c1\u03ac \u0395\u03ba\u03c0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b5\u03c5\u03c4\u03b9\u03ba\u03bf\u03cd \u00abHow to 'Agruino' using Arduino\u00bb, \u03c3\u03c4\u03bf \u0391\u03bd\u03b1\u03c6\u03bf\u03c1\u03ac STEM Education. \u0394\u03c1\u03ac\u03c3\u03b7 STEM 2.0 eTwinning, STEM Education. \u039f\u03c1\u03b3\u03b1\u03bd\u03b9\u03c3\u03bc\u03cc\u03c2 \u0395\u03ba\u03c0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b5\u03c5\u03c4\u03b9\u03ba\u03ae\u03c2 \u03a1\u03bf\u03bc\u03c0\u03bf\u03c4\u03b9\u03ba\u03ae\u03c2, \u0395\u03c0\u03b9\u03c3\u03c4\u03ae\u03bc\u03b7\u03c2, \u03a4\u03b5\u03c7\u03bd\u03bf\u03bb\u03bf\u03b3\u03af\u03b1\u03c2 &amp; \u039c\u03b1\u03b8\u03b7\u03bc\u03b1\u03c4\u03b9\u03ba\u03ce\u03bd, \u03c3\u03c3.127-130. https://doi.org/10.5281/zenodo.4171739", "\u0393\u03b9\u03c9\u03c4\u03cc\u03c0\u03bf\u03c5\u03bb\u03bf\u03c2, \u0393. (2017). \u0397 \u03c7\u03c1\u03ae\u03c3\u03b7 \u03c4\u03bf\u03c5 arduino \u03c3\u03c4\u03b7\u03bd \u03b5\u03ba\u03c0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b5\u03c5\u03c4\u03b9\u03ba\u03ae \u03b4\u03b9\u03b1\u03b4\u03b9\u03ba\u03b1\u03c3\u03af\u03b1 \u0395\u03c0\u03b1\u03b3\u03b3\u03b5\u03bb\u03bc\u03b1\u03c4\u03b9\u03ba\u03bf\u03cd \u039b\u03c5\u03ba\u03b5\u03af\u03bf\u03c5. 3\u03bf \u0394\u03b9\u03b5\u03b8\u03bd\u03ad\u03c2 \u03a3\u03c5\u03bd\u03ad\u03b4\u03c1\u03b9\u03bf \u03b3\u03b9\u03b1 \u03c4\u03b7\u03bd \u03a0\u03c1\u03bf\u03ce\u03b8\u03b7\u03c3\u03b7 \u03c4\u03b7\u03c2 \u0395\u03ba\u03c0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b5\u03c5\u03c4\u03b9\u03ba\u03ae\u03c2 \u039a\u03b1\u03b9\u03bd\u03bf\u03c4\u03bf\u03bc\u03af\u03b1\u03c2. \u039b\u03ac\u03c1\u03b9\u03c3\u03b1: \u0395\u0395\u03a0\u0395\u039a, https://doi.org/10.5281/zenodo.5171912", "\u03a4\u03c3\u03b9\u03ac\u03c4\u03c3\u03bf\u03c2, \u0398. (2015). \u0395\u03ba\u03c0\u03b1\u03b9\u03b4\u03b5\u03c5\u03c4\u03b9\u03ba\u03ac \u03c0\u03b5\u03c1\u03b9\u03b2\u03ac\u03bb\u03bb\u03bf\u03bd\u03c4\u03b1 \u03b4\u03b9\u03b1\u03b4\u03b9\u03ba\u03c4\u03cd\u03bf\u03c5. [\u03b7\u03bb\u03b5\u03ba\u03c4\u03c1. \u03b2\u03b9\u03b2\u03bb.] \u0391\u03b8\u03ae\u03bd\u03b1: \u03a3\u03cd\u03bd\u03b4\u03b5\u03c3\u03bc\u03bf\u03c2 \u0395\u03bb\u03bb\u03b7\u03bd\u03b9\u03ba\u03ce\u03bd \u0391\u03ba\u03b1\u03b4\u03b7\u03bc\u03b1\u03ca\u03ba\u03ce\u03bd \u0392\u03b9\u03b2\u03bb\u03b9\u03bf\u03b8\u03b7\u03ba\u03ce\u03bd. \u0394\u03b9\u03b1\u03b8\u03ad\u03c3\u03b9\u03bc\u03bf \u03c3\u03c4\u03bf: http://hdl.handle.net/11419/3200"]}