PIA FP Autoponic¶
Definición del proyecto¶
El proyecto de PIA FP Autoponic: Agricultura Sostenible y de Precisión, se plantea para conseguir automatizar y digitalizar un cultivo hidropónico autónomo y sostenible, alimentado en su totalidad con energía renovable.
De este modo, se integran, dentro de la modernización del sector agrícola, diferentes tecnologías disruptivas de la Industria 4.0 como: Realidad Aumentada, Monitorización y Control a tiempo real en la Nube (Cloud Connect), IoT (Internet of Things), Big Data, Fabricación Aditiva, Virtualización y Diseño 3D, y vuelo con Drones, obteniendo sinergias con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
En este proyecto participan los siguientes centro y ciclos formativos:
| Centro | Ciclo Formativo |
|---|---|
| IES El Palmeral (Orihuela) | C.F.G.S. de Paisajismo y Medio Rural C.F.G.S. en Sistemas Electrotécnicos y Automatizados |
| IES Antonio Navarro Santafé | C.E. en Fabricación Inteligente C.F.G.S. en Sistemas Electrotécnicos y Automatizados C.F.G.S. en Energías Renovables |
| IES Severo Ochoa (Elche) | C.E. Inteligencia Artificial y Big Data |
Los retos del proyecto son:
- Reto 0: Iniciar al alumnado en la dinámica del trabajo colaborativo basado en retos y presentación del proyecto.
- Reto 1: Planificar el tipo de cultivo y sus parámetros a controlar.
- Reto 2: Desarrollar la infraestructura del cultivo hidropónico.
- Reto 3: Desarrollar la automatización y digitalización del proyecto, empleando dispositivos y tecnologías Omron y Siemens.
- Reto 4: Adaptar diferentes sistemas de generación de energía renovable.
- Reto 5: Completar un ciclo de cultivo hidropónico mediante el control de las diferentes variables que afectan al desarrollo del cultivo.
- Reto 6: Almacenamiento de todos los datos de sensórica para su posterior analítica y visualización mediante un cuadro de mandos.
En nuestro caso, vamos a participar de manera colateral en el reto 3, así como liderando el reto 6.
Node-RED¶
Para la lectura de los sensores de IoT es muy común utilizar una herramienta low-code como Node-RED.
Node-RED es una herramienta de programación visual desarrollada en NodeJS que se implementa en dispositivos controladores de hardware. Trabaja mostrando de manera visual las relaciones y funciones de manera que se pueda programar sin escribir código.
Funciona como un motor de flujos con enfoque IoT, que permite definir gráficamente flujos de servicios, a través de protocolos estándares como REST, MQTT, Websocket, AMQP… además de ofrecer integración con APIs de terceros, tales como Twitter, MongoDB, S3, etc...
Para arrancar Node-RED mediante Docker, empleamos el comando:
docker run -it -p 1880:1880 -v node_red_data:/data --name iabd-nodered nodered/node-red
Una vez, arrancado, si accedemos a http://localhost:1880 se nos abrirá la pantalla de bienvenida:
Hola Node-RED¶
A continuación vamos a ver un par de ejemplos sobre como funciona Node-RED, para los cuales nos vamos a basar en los siguientes artículos de la documentación de Node-RED:
Una vez hemos visto un par de ejemplos básicos, comentar un par de aspectos:
- Cada nodo sólo puede tener una entrada y múltiples salidas.
- Si un nodo tiene cambios sin desplegar, se muestra un circulo azul sobre él. Si hay errores en la configuración, se muestra un triángulo rojo.
- Los mensaje que viajan de un nodo a otros son mensajes JSON.
Más información
Si quieres saber más sobre Node-RED y cómo lo utilizan nuestros compañeros del IES Navarro Santafé, puedes ver la siguiente playlist con vídeo-tutoriales de José Férriz.
Elementos entregables¶
- Flujo con generación aleatoria de temperaturas y luminosidad cada 30 segundos, mediante dos flujos separados que se unen para crear un único mensaje.
- Flujos que realicen operaciones de lectura y escritura de datos en MongoAtlas haciendo uso del nodo https://flows.nodered.org/node/node-red-contrib-mongodb4.
Plazos de entrega¶
- Jueves 26 Ene - 23:59: Flujos exportados desde Node-RED.