Design and implementation of sensors network

for automatic greenhouse control

 

A. Khati1*, M. Fezari2, M. S. Boumaza3

1 Laboratoire de Physique des Rayonnements, Département de physique, Faculté des Sciences,

Université Badji Mokhtar, B.P. 12 - Annaba (23000) - Algérie

2 Laboratoire de Signaux et Automatique (LASA), Département  d’électronique

Université Badji Mokhtar Annaba

3 Laboratoire de Physique de Guelma (LPG), Département de Génie électrique

Université 08 Mai 1945 Guelma

* Corresponding author. E-mail: abdkhati@yahoo.fr

Received: 25 July 2009; revised version accepted: 26 July 2010

 

Abstract

     The aim of this work is a design for hardware and software approach to control and monitoring greenhouse parameters such as: air temperature, humidity provision and irrigation by means of simultaneous ventilation and enrichment. A set of smart sensor modules to control and monitoring system were designed and tested. The heart of the smart sensor is a microcontroller that receives data on greenhouse environment conditions from many sensors installed inside and outside. The smart sensor transfers the data to and from a PC via a wireless transmission system. Accordingly, it changes the state of greenhouse command devices, heaters, fans and vapor injectors to reach the desired condition. A friendly GUI using high level language was developed to carry out the monitoring tasks. The program implements the control algorithms comparing the received data with set points, sending control signals to the smart sensors in order to reach the desired conditions. Performance of the designed system was tested by installing it in the model greenhouse with a set of smart sensors.

 

Keywords: Greenhouse control; Node sensors; Wireless sensors network; Microcontroller.

 

Résumé 

     L`objectif du travail consiste à présenter une approche hardware et software dans le but  du contrôle  des paramètres de serre  notamment la  température de l'air, l'humidité relative et l`irrigation au moyen  de ventilation et enrichissement simultanés. Un ensemble   de modules intelligents de sondes, afin de commander et surveiller le système, a été conçu et examiné. Le cœur de la sonde  intelligente est un microcontrôleur qui reçoit des données sur les  états d'environnement de la serre  avec beaucoup de   sondes installées à l'intérieur et à l`extérieur. La sonde  intelligente transfère les données à et d'un PC par  l'intermédiaire d'un système de transmission sans fil. En  conséquence, elle change l'état des dispositifs de commande de la serre, les réchauffeurs, les ventilateurs et les injecteurs de vapeur  pour atteindre l'état désiré. Un GUI  employant un langage de  haut niveau a été développé pour effectuer les tâches de  surveillance. Le programme met en application les algorithmes de  commande comparant les données reçues aux points de réglage,  envoyant des signaux de commande aux sondes intelligentes afin  d'atteindre les conditions désirées. L'exécution du système conçu  a été examinée en l'installant dans la serre  modèle  avec  un ensemble de sondes intelligentes.

 

Mots clés: Commande de serre chaude ; Sondes de  nœud ; Réseau sans fil de sondes ; Microcontrôleur.

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