作者：陳幸延＠LASS 緣起 LASS 是套環境感測器系統，經過社群的努力已整合感測設備、網路通訊連線與雲端資料庫，為追求其他突破，除了系統功能上的增強，也積極尋求其他相關領域的應用需求，突破目前LASS系統架構僅是應用在PM2.5空汙監控之上，此農業感測計劃便是將LASS環境感測的理念應用於農業之上。 大家都知道，農業是看天吃飯，這個『天』包括陽光、空氣、水，所以日照、溫、濕度、雨量土壤酸鹼度，這氣候氣象因素都會影響植物生長，而我們的農友可以透過獲得這些資訊，來創造適合生長的環境，以得到更好的收穫與農作品質。 計劃的實踐 計劃的目標 產銷履歷氣候資料：加入當地農場的氣候資料到產銷履歷，目前市面上的產銷履歷提供有生產者與生產地的相關訊息，但這些資料對於消費者只能說是個保障，當出問題時利於追蹤到生產者，而不是一個選擇的依據，消費者在意的是這項商品是在什麼樣的情況下生產出來的，因此有加入氣候資料到產銷履歷的想法，由我們的機構收集數據整合於雲端系統(以彌補農場到鄰近氣象站的距離出產生的數值誤差)。 環境監控與預報：系統非常適合應用於溫室，以提供科學數據創造出作物良好的生長環境，而變因較多的戶外則是採專注於收集雨量資訊的策略，雨量常隨地理環境不同就有很大區別，氣象局預報的範圍還是太大，對於小區域性的農友不夠精確，山的一邊下雨，翻過山又是晴空萬里，因此可利用雨量數據做為土石流，淹水預警系統。 應用區域：菜園、水田、魚菜共生 系統功能概述：將農田的感測值用 LoRa 傳回來，在網頁或是 App 中顯示出來，並開放資料給大家取得。可以有效長期觀察農田的感測值變化，以及減少所需要的巡田次數 機構 – Weather Box 設計概念 攜帶提箱式：Weather Box設計成提箱式讓使用者方便攜帶，可以便於記錄不同地區菜園的微氣候，並且附註在生產履歷上提供消費者參考。 腳架可移動式：爲了快速架設風力、雨量感測器設計的移動型架構。 百葉箱：百葉箱適合加上太陽能板、電瓶及網路，持續提供一定方圓公里內的氣候資訊。 相關報導 科技農夫陳幸延──農田裡的開源自造者 RESOURCE Github程式碼分享 hackpad
作者：農林漁牧大業 發表日期：April 19, 2016 專案背景： 因應物聯網、互聯網之興起，不只帶動智能科技發展，也使得科技農業趨於成熟可靠，各國著重於提升製造力4.0於科技農場，有見於此趨勢，團隊專注於整合物聯網科技各種智能方案於科技農業，開始發展智聯雲端農漁業IoT監控系統。 專案核心 – 讓魚當農夫： 何謂「魚菜共生系統」？簡而言之，就是「魚幫菜、菜幫魚」。這是一種結合水產養殖和水耕栽培的互利共生生態系統，運作模式是利用養魚的水來種菜。由於池子的水帶有魚的排泄物，含有氮、氨等成分，因此能提供蔬菜生長所需養分，且蔬菜淨化水質後又可以導回魚池再利用。 專案架構： 監測雲端系統、控制環境條件：透過物聯網感測器的監測及雲端資料靠的整合分析，能確保水耕及水產環境條件無虞。 專家系統提高養殖與植栽成功率：系統匯集了水耕植物與養殖魚類的相關豐富參數，經分析感測器上傳雲端的資料後，此專家系統能根據使用者挑選的魚苗及菜苗進行最適合的運轉參數設定，包括水位深度、光照度等，對用戶來說就像是擁有了一個強大的顧問。 硬體說明： MediaTek LinkIt™ Smart 7688整合氣溫、光照、魚缸水位、Ph 值與即時影像等sensor資訊，再對IoT database通訊來上傳資訊，並且可以自動在光照不足設定值時點亮LED，魚缸水位低於設定值時啟動抽水馬達從外部汲水。 Resource 官網：農林漁牧大業 FB：魚菜系統_物聯網
作者：LASS計畫 專案動機 – 霧林的重要性 潮濕、涼爽、陰暗，是大部分人進入山地霧林的第一印象，山地霧林多半位於熱帶或亞熱帶臨海的山地區域，其特徵是每天週期性雲霧、以及充滿附生植物的森林樹冠層，由海岸來的潮濕空氣在沿著山地爬升之後，由於溫度下降，而形成濃厚雲霧帶。 霧林的獨特由於其水文特性 – 攔截雨霧，進而提升森林的涵水能力，但同時缺點也是因為倚賴霧水的水份供給，因此分布面積十分狹窄，此外由於山地霧林的獨特性，所以特有種比率非常高，許多物種只能生存在這樣的環境之中，在近年來氣候變遷下，有可能使雲霧帶生成高度上升，進而造成現有霧林帶乾旱的現象，最後使霧林帶的植物與特有種面臨威脅。 目前服務於國立臺灣大學實驗林管理處的賴彥任先生，以溪頭地區為例子，溪頭是著名的森林遊樂景點，因此長年有相當多的遊客照訪，到去年已經超過200萬的遊客，這還不包括去妖怪村等周遭景點但沒有進去溪頭自然園區的遊客數。也因此，我們也開始關注這麼多的遊客是否可能造成氣候與生態衝擊。 在南投溪頭發現了近幾年霧發生率快速減少的情況，因而提出UAV大氣剖面觀測的計劃，想藉由觀測雲霧的結構與時空分佈，進而分析雲霧的成因與導致雲霧快速減少的原因。 霧的觀測 霧通常採用能見度觀測，若能見度低於1KM則稱為起霧，我們也利用縮時攝影來觀測，但夜間是個問題。雲霧發生率通常有小時或日的統計，也就是若該觀測小時或日若有能見度低於1KM,則視為霧時或霧日，我們將霧日/365得上述的比例。 觀測方法 1.安裝地點 由於溪頭是個峽谷的地形，道路也是沿著峽谷而上至溪頭，因此目前認為沿著路旁的國小放置裝置，計劃在雲林國小、初鄉國小、鹿谷國小、廣興國小、鳳凰國小、文昌國小、內湖國小、和雅國小、溪頭辦公室、溪頭天文台共10個點設置，主要是考量他們有電有網路。 在固定的觀測點，系統會在沒有 Wifi AP 時自動記錄，等 Wifi 出現時，會自動連上線，將資料傳出來。所以只要定期走到設備旁邊，就可以將資料上傳到 server。 無人機天空感測，飛行過程中記錄資料，回來的時候就上傳，目前飛天感測感測是每五秒感測一次。 感測點安裝完成之後，可以用比對觀測資料的方式，觀察雲霧形成的時間差。 2. 機構裝置 在原本的LASS觀測系統上進行改裝，需要將PM2.5感測器與濕度感測器(SHT31)放在標準的通風筒觀測。為能長期觀測設備會加入電瓶來長期供電，並加入Watchdog功能當系統有異常時執行重開機的能力。 Resource 研究筆記@LASS 計畫發起文
作者：Kona Chen 專案緣起 這個專案的緣由是因為我假日去買早餐時所衍生的，因為我懶啊！不想一邊揮汗滑滑板、一邊買早餐啊。一大早就噴汗很惱人哪！ 我自己溜的是長板（Longboard） ，滑板這個運動看起來很平和，實際上會讓你汗如雨下，因為運動時都接近有氧狀態，所以運動效率（噴汗效率）也特別好！ 這個專案因為金額有限，所以盡量使用不要那麼高的科技來打造，藉由一般常規的零件來降低花費。 電路不困難，但需要一點耐心跟細心（通常出錯就在於電路看錯），零件有些部份須要3D列印，或者利用委外切割壓克力。 接下來和大家分享怎麼做！ 製作驅動架構來安裝馬達 目標要先放在自己認為最不容易購買或取得的零件，這樣才會提高專案成功率。 首先列印3D零件，需要列印的有：驅動輪子的皮帶盤、輪子需要鑽孔所使用的治具，還有馬達架，列印完成後我們就可以開始加工輪子。 列印小提醒：選擇的材料盡量使用可以超過100度、但不至於變形的材質，比如說ABS 或 PC 或其他類，若您使用PLA，在試車時則會有軟化的狀況產生。 列印的檔案STL格式 輪子要先鑽三個孔洞，但因為滑板的輪子表面通常都是弧形曲面，鑽頭不太可能乖乖的直直往下鑽，所以我們需要先設計一個治具來固定鑽頭行進的方向！ 接著，再把M5內六角螺絲穿過墊片到達輪子之後，鎖上皮帶盤。 皮帶盤的孔洞設計成比較大的目的是方便矯正，大皮帶盤安裝上輪子後，一定會有偏心的狀況，我們要把輪子套上滑板，利用旋轉來觀察皮帶盤偏移的情形。 把偏移的皮帶盤盡量推往中間並鎖緊，讓它在旋轉時看起來不會抖動（這個只能盡量囉）。 安裝完後，我們可以推測得出馬達架的位置，先把馬達架套上去滑板的輪架，並且套上輪子，之後在適當的位子用麥克筆做記號。 （我抓適當的位子，大概是馬達架距離大皮帶盤目視約2mm的位置。） 做好記號後，先把熱溶膠槍拿出來預熱，利用熱溶膠的結構特性把馬達架沾黏在定位記號上的位置，不要擠太多熱溶膠，稍微固定即可，因為之後我們要拔除熱溶膠。 接下來使用塑鋼土來固定馬達架。塑鋼土通常為AB兩劑，使用前需要先混合均勻，之後再分成少量的土，一點一點地塞上去填補縫隙，慢慢地加強整個結構直到穩固，等到隔天，塑鋼土應該就會完全硬化了！ 完全包附！ 因為我買的馬達是屬於圓形軸心，我必須要把軸心磨出一個平面，這樣才能穩固的鎖上小皮帶盤而不至於滑動。先把軸心上色，當我們研磨的時候會比較好辨識磨掉的金屬（下右圖）。 使用手持砂輪機來磨，也可以使用銼刀（但用銼刀磨需要比較長的時間，不太建議）。 下一步，馬達直接安裝上馬達架並鎖上小皮帶盤跟M4螺絲，並且套上皮帶。 之後，我們要在馬達架上增加一個皮帶限制器，這個限制器的作用是用來改變皮帶與皮帶盤的包附角度，讓皮帶在低張力狀態下，也可以保持較好的摩擦力。 作法是先準備一隻M3螺絲與螺母，包括兩片或更多的墊片。 拿出十字起子壓在墊片中心，底部墊一塊M5螺母，之後用鐵鎚敲打螺絲起子，使墊片被下壓產生凸狀變形，請敲打兩片（下圖左）。將墊片套上M3螺絲凸緣朝內，然後再套上R1030ZZ軸承兩顆，再套上一片打凸的墊片（下圖右）。 之後將其鎖上馬達架，並調整到適當位子，使皮帶的角度改變即可。皮帶的鬆緊度可以藉由改變馬達位子來調整鬆緊。 製作底盤以便安裝電路設備 將列印的支架擺放在滑板的中心線上，不要太靠側邊因為轉彎時滑板會傾斜，比較容易磨到。 你會發現，有一個散熱器支架看起來很大，因為我使用了壞掉電腦的CPU散熱器，為了將它好好固定在滑板底部，只好整個包住。 總共有散熱器支架、電路盒支架、電池固定支架。 所有固定支架都有設計螺絲孔，當你擺放好這些零件後可以使用麥克筆在孔洞內戳一下，標記一下記號。 之後你可以拿3.5mm鑽頭在記號上一一鑽出孔洞來，另外準備好螺絲，就可以把固定支架鎖上去。 完成以上步驟，硬體底盤就大致完成了！！ 恭喜你已經踏上不歸路，做到這就耐心的把它完成吧～反正往後若不玩電動滑板，拿給小朋友玩也很開心啊！ 還沒完成喔，我們還要來進行電路系統製作，以及邏輯程式編寫喔。 材料清單 1. 電子迴路-升壓區零件 LM555 x1顆 約20元 1KΩ 1/4 電阻 x2顆 約4元 10KΩ 1/4 […]
作者：哈爸 行動源起 隨者科技的進展，科技農業也將進入快速發展時期，藉由開源、開放自動化農具的研究發展，能更有效率的加速科技農業的進展，藉由社群的建立讓各方面專才能通力合作，我們將能發展出一些新的農業應用型態，與開創出一些新的氣象。FarmBot 是完全開源與開放的，希望透過本地社群的改良與使用推廣，讓科技農業增添新的創新元素。 FarmBot介紹 隨著3DP XYZ 軸的開源，帶來了類XYZ 應用的產業發展，也促成了 FarmBot 的誕生。FarmBot 建構在 XYZ 的生態系上，加入了更多農業機構件的支持，還有整個 plan 軟體的支援，使農業自動化得以實現。 簡而言之，FarmBot就像一台大型的3D印表機，只不過是運用在農業科技上，藉由軟硬體的整合，實現「不用下田，也能種田」的願景，並進一步配合各種感測器的應用，達到自動化監控。想像一下，只要將FarmBot架設好，不需要照料，經過幾個星期，就能採收作物來吃，是不是也讓你想加入Farmbot的行列了呢？ 運用材料與器具 FarmBot具備Open Source的性質，在網路上都可以找到結構圖，能自行購買所需零件並利用3D printer印出所需的小零件；而想要節省時間的朋友們，也可以直接向發起人Aronson所創立的機構購買全套的組合，目前價格在$2900美金（約87000台幣）左右；除了基本零件外，想要擴充功能的朋友們也可以自行進行改裝。 FarmBot主要零件包含(所有零件請參考FBTUG的臉書社團和網站)： 1. Raspberry Pi：其為FarmBot整個結構的大腦，處理各種運算。 2. Arduino Mega 2560：是一款基於ATmega2560(datasheet)的微控制器板，它包含了支持微控制器所需的一切；只需通過USB線將其連至電腦或者通過AC-DC適配器或電池為其供電即可開始。 3. NEMA 17 步進馬達：驅使裝置移動。 4. 鋁製滑軌與龍門：使步進馬達能遊走於整塊栽種區域。 5. 各式感測器：配合Arduino面板，實現自動監測(ex.土壤濕度、溫度)與智能化灌溉的功能。 6. UTM主體與工具：步進馬達能夠控制UTM主體去吸附不同UTM工 具，完成放置種子、灌溉、土壤監測等多種不同功能。 安裝步驟 由於安裝步驟過於複雜，哈爸在這就先不細述，不過大家別擔心，有興趣的朋友們都可以在網路上找到相關組裝步驟；而我近期也創立了「FarmBot Taiwan User Group」，簡稱FBTUG，只要對FarmBot有興趣的朋友們都歡迎加入，我們會在社團內以及網站上會示範Farmbot整個組裝流程，大家也都會在那分享許多實用的資訊。 完成示意圖 成品展示 後記 開源的發展，能大幅降低進入門檻，購買價格也變得非常低廉，使得各類應用能夠蓬勃發展，也會因而促使新的產業誕生。如果我們不盡早做出行動，那麼在世界上某個地方，也會發展出同樣的產業體系，結果我們又會落後，趕不上別人的發展。 目前的 FarmBot發展日趨成熟，其實已經對整個世界做出巨大的貢獻，在未來發展上，能連結更多感測裝置與外接設備，達到完全智能監控、自動採收、除蟲等功能。哈爸期盼台灣的團隊能自行打造出一台獨一無二的FarmBot，並回饋一些理念給原廠，成為國際社群的一份子。 而我們目前也已經舉辦過兩次的開箱與組裝活動，參加的人數十分踴躍，歡迎對Farmbot有興趣的朋友們，也能加入Farmbot Taiwan User Group，一起促進台灣科技農業的成長！ […]
作者：Pizg Chen 專案特色 在繪圖或描線時會有畫不直或畫歪的情況嗎？那你一定需要ScratchBot來幫你。ScratchBot是一台能夠畫圖的機器人，只要給予指令它就能繪出你想要的圖形，雖然目前只能使用在簡易的圖形或直線上，而且長度計算、精準度和整體機構外觀也都需要調整，因此未來還會再做改良精進。這個作品的材料取得難度不高、程式碼淺顯易懂，不妨在家自己動手做一台來玩玩吧！ 材料準備： 機構件 * 1 Arduino Nano 開發板 * 1 Arduino Nano 擴展板 * 1 28BYJ-48 步進馬達 * 2 步進馬達驅動板 * 2 SG90 伺服馬達 * 1 2節AA電池盒 * 1 DC5521 電源插頭 * 1 16500 貍電池 * 2 組裝： 整體上大致很好組裝，唯一要注意的是畫筆要先固定在固定桿上面，然後SG90伺服馬達維持在90度的情況下將固定桿鎖緊。另外，為了避免輪子卡死，在將輪子鎖緊到28BYJ-48步進馬達時，要注意輪軸跟馬達固定板應該留一點空隙，約0.5mm即可。 調整SG90伺服馬達的角度： 調整SG90伺服馬達的角度，是為了讓車子行走時畫筆也能夠正確地提筆與下筆。如果沒有調整好伺服馬達轉動的角度，有可能會出現若干狀況，例如：畫筆卡住地面影響車子行進、畫筆沒有接觸地面以致沒有畫出線條…等等。 測試車子前進後退的能力： 程式採用Arduino官方Stepper函式庫，經過測試，激磁512步可以讓28BYJ-48轉動一圈(360度)。ScratchBot的輪徑為60mm，如果激磁5120步，輪子將會轉動10圈。利用簡單的計算，轉動10圈的一棟距離即為輪徑60mm * π * 10 = 1885mm，依照相同的計算方式即可利用激磁來決定想要移動的距離。這邊可以參考-步進馬達控制 程式碼： //輪子各轉10圈，讓車子前進與後退。 #include […]
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