Безопасность и гигиена пищевых продуктов являются важнейшей задачей, позволяющей предотвратить их порчу. Необходимо следить за качеством пищевых продуктов и предотвращать их гниение под воздействием атмосферных факторов, таких как температура, влажность, газ, огонь, посторонние лица и т.д. Поэтому в продовольственных магазинах целесообразно устанавливать устройства контроля качества. Эти устройства позволяют отслеживать факторы окружающей среды, которые вызывают или ускоряют порчу продуктов. В дальнейшем, в зависимости от требований, можно контролировать факторы окружающей среды, например, с помощью охлаждения, вакуумного хранения и т.д.
Данная проектная работа сосредоточена на такой системе мониторинга пищевых продуктов, которая предполагает систематическое использование различных датчиков для осуществления мониторинга качества и количества пищевых продуктов, а также контроля за их использованием. Интеллектуальный мониторинг пищевых продуктов — это устройство, которое управляет различными параметрами, вызывающими гниение пищевых продуктов, обеспечивая, таким образом, надлежащее качество пищевых продуктов при различных атмосферных изменениях. Это устройство также уведомляет пользователя об изменениях качества и количества в устройстве с помощью Интернета вещей через технологию Bluetooth на устройство Android, а также отправляет SMS на авторизованный мобильный телефон с помощью технологии GSM. В рамках этого проекта будет разработано устройство для мониторинга качества пищевых продуктов, которое будет следить за такими факторами окружающей среды, как температура, влажность, содержание газа, наличие посторонних лиц и т.д.
Устройство построено на базе Arduino UNO, которая является популярной платой для создания прототипов. Плата Arduino подключена к различным датчикам, таким как LM 35 для контроля температуры, MQ2 для определения содержания газа, IR для обнаружения злоумышленника и LDR для обнаружения пожара и т.д. Это устройство Интернета вещей, которое отправляет измеренные данные датчика на устройство Android через интерфейс Bluetooth, а также сообщение в виде SMS с помощью технологии GSM. Модемы Bluetooth и GSM подключены к Arduino для передачи информации на соответствующие устройства.
Обзор
Одной из самых пагубных последствий, которые могут возникнуть при хранении продуктов питания, является кризис, связанный с температурой и влажностью. Продукты, которые мы едим, нуждаются в правильном хранении, а наиболее важным вопросом хранения продуктов питания является поддержание правильной температуры и влажности. В нашем проекте по мониторингу хранения продуктов на базе Arduino мы собираемся использовать плату Arduino Uno. Система на базе Arduino будет передавать данные датчиков температуры, влажности, газа, пожара, охранной сигнализации и т.д. на Android-устройство и GSM-модуль. Задача систем управления и мониторинга заключается в том, чтобы следить за определенным объектом или деятельностью и следить за тем, чтобы они выполнялись желаемым образом.
Мониторинг может осуществляться с помощью различных электронных датчиков. В дальнейшем эти записанные значения могут использоваться для целей контроля. Данные, полученные от датчиков, могут быть сопоставлены с требуемыми значениями. Если будет обнаружено, что показания датчиков не соответствуют требуемым значениям, то в действие вступит схема управления, которая будет управлять заданным режимом работы, чтобы поддерживать его в нужном режиме. Мы предлагаем использовать этот принцип для создания системы, которая может сохранять сырые продукты. Интеллектуальная система мониторинга пищевых продуктов предназначена для мониторинга и контроля пищевых материалов и предотвращения их повреждения из-за атмосферных или климатических изменений. Но в нашей работе над проектом показана только работа по мониторингу с помощью технологии Интернета вещей.
Гигиена и безопасность пищевых продуктов — важный вопрос для здоровья человека. Существует множество факторов, приводящих к пищевым отравлениям, как правило, важными факторами являются перепады температуры и влажности. Поэтому система мониторинга, способная измерять изменение температуры, влажности и других параметров во время транспортировки и хранения, имеет первостепенное значение. Сегодня почти каждый человек страдает от того, какую пищу он потребляет, речь идет не только о вредной пище, но и обо всех упакованных продуктах, овощах, продуктах, потребляемых и используемых в повседневной жизни, поскольку все они не отличаются высоким качеством, поскольку их температура, влажность, содержание кислорода время от времени меняются.
Кроме того, неправильное хранение пищевых продуктов может привести к их порче. Интеллектуальная система мониторинга пищевых продуктов фокусируется на безопасном хранении продуктов, отслеживая и контролируя различные параметры, влияющие на пищевые материалы. В этой системе используются устройства хранения, оснащенные различными электронными датчиками, которые могут считывать параметры, влияющие на пищевые материалы. Важной частью этой идеи является разработка схем управления, позволяющих решить проблему нежелательного хранения продуктов. Можно разработать механизм управления, позволяющий манипулировать каждым из параметров при необходимости.
Мотивация внедрения
Безопасность и гигиена пищевых продуктов являются важнейшей задачей, позволяющей предотвратить их порчу. Необходимо следить за качеством пищевых продуктов и предотвращать их гниение под воздействием атмосферных факторов, таких как температура, влажность, газ, огонь, посторонние лица и т.д. Поэтому в продовольственных магазинах целесообразно устанавливать устройства контроля качества. Эти устройства позволяют отслеживать факторы окружающей среды, которые вызывают или ускоряют порчу продуктов. В дальнейшем, в зависимости от требований, можно контролировать факторы окружающей среды, например, с помощью охлаждения, вакуумного хранения и т.д.
Данная проектная работа сосредоточена на такой системе мониторинга пищевых продуктов, которая предполагает систематическое использование различных датчиков для осуществления мониторинга качества и количества пищевых продуктов, а также контроля за их использованием. Интеллектуальный мониторинг пищевых продуктов — это устройство, которое управляет различными параметрами, вызывающими гниение пищевых продуктов, обеспечивая, таким образом, надлежащее качество пищевых продуктов при различных атмосферных изменениях. Это устройство также уведомляет пользователя об изменениях качества и количества в устройстве с помощью Интернета вещей через технологию Bluetooth на устройство Android, а также отправляет SMS на авторизованный мобильный телефон с помощью технологии GSM.
Общие задачи
• Поддержание качества продуктов питания.
• Сократить трудозатраты человека на обслуживание хранилища продуктов.
• Управлять устройством хранения продуктов с использованием передовых технологий.
Конкретные задачи
• Разработать систему мониторинга хранения продуктов с использованием Arduino.
• Активировать определенные датчики в зависимости от таких условий, как температура, влажность, наличие огня, газа и т.д.
• Использовать GSM-модуль, GPS и Bluetooth-устройства для эффективного обслуживания устройства для хранения продуктов.
На структурной схеме системы мониторинга хранения пищевых продуктов основным компонентом является Arduino Uno. Входными данными устройства являются источник питания, датчик DHT11, ИК-датчик, датчик газа и датчик пожара. Эти датчики используются для определения конкретных условий хранения. Устройствами вывода являются реле, GSM-модуль, GPS и Bluetooth-устройство, которые используются для обслуживания устройства хранения. Таким образом, система мониторинга хранения продуктов с использованием Arduino готова.
Аппаратное обеспечение
Arduino UNO — это часто используемая плата микроконтроллера семейства Arduino. Это последняя, третья версия платы Arduino, выпущенная в 2011 году. Главное преимущество этой платы в том, что в случае ошибки мы можем заменить микроконтроллер на плате. К основным особенностям этой платы можно отнести то, что она доступна в DIP (Dual-inline-корпусе), съемном исполнении и с микроконтроллером ATmega328P. Загрузить программу в микроконтроллер с помощью компьютерной программы Arduino очень просто. Эта плата пользуется огромной поддержкой сообщества Arduino, что позволит очень просто начать работать со встроенной электроникой и многими другими приложениями. ДАТЧИК DHT11 Датчик DHT11 является широко используемым датчиком температуры и влажности.
Датчик поставляется со специальным NTC-модулем для измерения температуры и 8-разрядным микроконтроллером для вывода значений температуры и влажности в виде последовательных данных. Датчик также имеет заводскую калибровку и, следовательно, прост в подключении к другим микроконтроллерам. Датчик может измерять температуру от 0°C до 50°C и влажность от 20% до 90% с точностью ±1°C и ±1% соответственно. Так что, если вы хотите проводить измерения в этом диапазоне, то этот датчик может стать для вас подходящим выбором. ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ — это электрическое устройство, которое подает электрическую энергию на электрическую нагрузку.
Основная функция источника питания заключается в преобразовании электрического тока от источника в напряжение, ток и частоту, необходимые для питания нагрузки. В результате источники питания иногда называют преобразователями электрической энергии. Некоторые источники питания представляют собой отдельные элементы оборудования, в то время как другие встроены в устройства, которые они питают. Примеры последних включают источники питания, используемые в настольных компьютерах и бытовых электронных устройствах.
Модуль GSM SIM 900 является разновидностью Arduino Shield, что означает, что он также может быть установлен поверх Arduino UNO. Это тип модема, используемый для передачи данных на большие расстояния с использованием технологии GSM там, где нет подключения к Интернету. Это делает его полезным в проектах, требующих удаленной передачи данных. С помощью этого модуля можно создать множество проектов, таких как триггеры на основе звонков или текстовых сообщений, которые можно использовать в повседневной жизни. Чтобы создавать электронные проекты с использованием модуля GSM, вам необходимо прочитать это руководство по GSM.
Фермеры могут широко использовать эту технологию в своей повседневной жизни, например, управлять водяными насосами с помощью простого беззвучного звонка или текстового сообщения, находясь дома. ИК-СЕНСОР ИК-технология используется в широком спектре беспроводных приложений, включая дистанционное управление и зондирование. Инфракрасную часть электромагнитного спектра можно разделить на три основные области: ближнюю инфракрасную, среднюю инфракрасную и дальнюю инфракрасную. Длины волн в этих трех областях различаются в зависимости от области применения.
Для ближней ИК-области длина волны колеблется от 700 до 1400 нм, длина волны в средней ИК–области колеблется от 1400 до 3000 нм и, наконец, для дальней ИК–области длина волны колеблется от 3000 нм до 1 мм. Ближняя ИК-область используется в волоконно-оптических и ИК-датчиках, средняя ИК-область используется для определения температуры, а дальняя ИК-область используется в тепловизионных изображениях.
Диапазон частот для ИК-излучения максимален по сравнению с микроволновым излучением и минимален по сравнению с видимым светом. В этой статье рассматривается обзор ИК-датчика и его работы.
Зуммер — это звуковое устройство, которое может преобразовывать аудиосигналы в звуковые сигналы. Обычно оно питается от постоянного напряжения. Он широко используется в сигнализациях, компьютерах, принтерах и других электронных устройствах в качестве звуковых устройств. В основном он подразделяется на пьезоэлектрические и электромагнитные зуммеры. В зависимости от конструкции и пользователей, зуммер может издавать различные звуки, такие как музыка, сирена, зуммер, сигнал тревоги и электрический звонок.
Модуль Bluetooth — это устройство, которое используется для беспроводной связи на короткие расстояния с соответствующим подключенным устройством. Этот модуль использует протокол последовательного порта для беспроводной связи и поставляется в двух конфигурациях: master и slave. В режиме master модуль выполняет поиск других устройств для подключения и может подключаться к другим устройствам. Однако в режиме slave модуль не может подключаться к устройствам самостоятельно.
Короче говоря, в режиме master устройство управляет другими устройствами, а в режиме slave устройство управляется каким-либо другим устройством. Чтобы изменить конфигурацию master slave, мы можем использовать AT-команды модуля Bluetooth. Кроме того, для использования AT-режима нам необходимо установить скорость передачи данных 38400 бод, а для последовательной связи — 9600 бод.
Одноканальное реле — это электронный переключатель, которым можно управлять с помощью маломощного электрического сигнала, такого как выходной сигнал микроконтроллера Arduino. Используя Arduino Uno и одноканальный релейный модуль, вы можете управлять высоковольтными или мощными устройствами, такими как лампы, двигатели и бытовая техника, со своего компьютера или мобильного устройства. В этом блоге мы рассмотрим, как работает реле, как подключить одноканальное реле к Arduino Uno и продемонстрируем простой пример использования модуля реле 5 В для управления лампой. Светодиод (светоизлучающий диод) — это полупроводниковый источник света, который излучает свет при прохождении через него тока.
Электроника в полупроводнике рекомбинирует с электронными отверстиями, выделяя энергию в виде фотонов. Цвет света определяется энергией, необходимой электронам для прохождения запрещенной зоны полупроводника. Светодиоды производятся различных форм и размеров. Цвет пластиковых линз часто совпадает с фактическим цветом излучаемого света, но не всегда. Они изготавливаются в разных упаковках для различных применений. Один или несколько светодиодных переходов могут быть упакованы в одно миниатюрное устройство для использования в качестве индикатора.
Газовый датчик MQ2
Датчик MQ2 является одним из наиболее широко используемых в серии датчиков MQ. Это MOS-датчик (металлооксидно-полупроводниковый). Металло-оксидные датчики также известны как хеморезисторы, поскольку измерение основано на изменении сопротивления чувствительного материала при воздействии газов. Газовый датчик MQ2 работает от сети 5 В постоянного тока и потребляет около 800 МВт. Он может определять концентрацию сжиженного газа, дыма, алкоголя, пропана, водорода, метана и монооксида углерода в диапазоне от 200 до 10000 частей на миллион.
Газовый датчик MQ2 обнаруживает несколько газов, но не может идентифицировать их! Это нормально, большинство газовых датчиков работают подобным образом. Поэтому он лучше всего подходит для измерения изменений известной плотности газа, а не для определения того, какая из них меняется.
Модуль датчика пламени состоит всего из нескольких компонентов, включая ИК-фотодиод, микросхему сравнения LM393 и некоторые дополнительные пассивные компоненты. Индикатор питания загорается при включении питания на модуль, а индикатор D0 гаснет при обнаружении пламени. Чувствительность можно регулировать с помощью встроенного подстроечного резистора.
Ультрафиолетовое излучение — это форма электромагнитного излучения с длиной волны короче, чем у видимого света, но длиннее, чем у рентгеновских лучей. Излучение присутствует в солнечном свете и составляет около 10% от общего объема электромагнитного излучения, излучаемого Солнцем. Оно также вырабатывается электрическими дугами, черенковским излучением и специализированными источниками света, такими как ртутные лампы, лампы для загара и лампы для затемнения. Хотя длинноволновый ультрафиолет не считается ионизирующим излучением, поскольку его фотонам не хватает энергии для ионизации атомов, он может вызывать химические реакции и заставлять многие вещества светиться или флуоресцировать.
Многие практические применения, включая химические и биологические эффекты, связаны с тем, как УФ-излучение может взаимодействовать с органическими молекулами. Эти взаимодействия могут включать поглощение или регулирование энергетического состояния молекул, но не обязательно связаны с нагревом.
Вентилятор — это механическое устройство, используемое для создания воздушного потока. Вентилятор состоит из вращающихся лопастей, обычно изготовленных из дерева, пластика или металла, которые воздействуют на воздух. Вращающийся узел из лопастей и ступицы известен как рабочее колесо, ротор или бегунок. Обычно он находится в каком-либо корпусе. Это может направлять поток воздуха или повышать безопасность, предотвращая попадание посторонних предметов на лопасти вентилятора. Большинство вентиляторов питаются от электродвигателей, но могут использоваться и другие источники энергии, в том числе гидравлические двигатели, рукоятки и двигатели внутреннего сгорания.
Arduino Nano — это небольшая компактная плата, основанная на микроконтроллере ATmega328P. Он является частью семейства микроконтроллерных плат Arduino и предназначен для проектов, требующих небольшого форм-фактора и низкого энергопотребления. Плата Nano обладает функциональностью, аналогичной Arduino Uno, но поставляется в меньшем корпусе.
Система GPS состоит из сети спутников, находящихся на околоземной орбите, наземных станций управления и GPS-приемников. Спутники непрерывно передают сигналы, которые содержат информацию об их местоположении и точном времени передачи сигналов. Наземные GPS-приемники или устройства, такие как смартфоны и GPS-модули, принимают эти сигналы и используют информацию для расчета своего местоположения.
Кнопки, также известные как тактильные переключатели или мгновенные переключатели, представляют собой простые устройства ввода, обычно используемые в электронных схемах и проектах. Они позволяют пользователям управлять подачей электрического тока, нажимая или отпуская кнопку.
Обзор литературы
Мониторинг хранения пищевых продуктов является важнейшим аспектом обеспечения безопасности пищевых продуктов и предотвращения их порчи. В последние годы использование систем на базе Arduino для мониторинга хранения пищевых продуктов становится все более популярным благодаря их доступности, гибкости и простоте использования. В этом обзоре литературы мы рассмотрим некоторые исследования, которые были проведены в этой области.
1. «Разработка системы мониторинга хранения продуктов на базе Arduino» Вэньцзе Чжан и др. (2020) В этом исследовании была предложена система мониторинга хранения продуктов с использованием Arduino и различных датчиков для контроля температуры, влажности и концентрации газов внутри холодильника. Было установлено, что система является точной и надежной в обнаружении и предупреждении пользователей о возможной порче.
2. «Разработка и внедрение интеллектуальной системы мониторинга хранения продуктов на базе Arduino», Фэй Чжан и др. (2021) Это исследование было посвящено разработке системы мониторинга хранения продуктов с использованием Arduino и различных датчиков для мониторинга температуры, влажности и концентрации газа в режиме реального времени. Исследование показало, что эта система эффективна в предотвращении порчи продуктов питания и повышении их безопасности.
3. «Интеллектуальная система хранения продуктов с использованием Интернета вещей и Arduino», Амит Кумар и др. (2019) Целью этого исследования было разработать интеллектуальную систему хранения продуктов с использованием технологий Arduino и IoT для контроля температуры и влажности в холодильнике. Исследование показало, что система эффективна в поддержании качества продуктов питания и сокращении отходов.
4. «Разработка системы мониторинга хранения продуктов на базе Arduino», автор Хонг Чжан и соавт. (2020) В рамках этого исследования была разработана система мониторинга хранения продуктов с использованием Arduino и различных датчиков для контроля температуры, влажности и концентрации газов внутри холодильника. Исследование показало, что система эффективна в выявлении потенциальной порчи продуктов и предотвращении болезней пищевого происхождения.
5. «Разработка интеллектуальной системы хранения продуктов с использованием Arduino и облачных вычислений», Вэй Ли и соавт. (2021) В этом исследовании была предложена интеллектуальная система хранения продуктов с использованием Arduino и технологии облачных вычислений для мониторинга температуры и влажности в режиме реального времени. Система была признана эффективной в поддержании качества продуктов питания и сокращении количества пищевых отходов.
В целом, использование систем на базе Arduino для мониторинга хранения продуктов доказало свою эффективность в предотвращении порчи продуктов, повышении безопасности пищевых продуктов и сокращении отходов. Рассмотренные исследования демонстрируют универсальность и надежность этих систем, которые могут быть адаптированы к конкретным потребностям различных условий хранения продуктов.
Техническое описание системы хранения
Гигиена и безопасность пищевых продуктов является важным вопросом для здоровья человека. Существует множество факторов, приводящих к пищевому отравлению, и, как правило, важными факторами являются перепады температуры и влажности. Поэтому система мониторинга, способная измерять колебания температуры, влажности и других параметров во время транспортировки и хранения, имеет первостепенное значение. Сегодня почти каждый человек страдает от того, какую пищу он потребляет, речь идет не только о вредной пище, но и обо всех упакованных продуктах, овощах, продуктах, потребляемых и используемых в повседневной жизни, поскольку все они не отличаются высоким качеством, поскольку их температура, влажность, содержание кислорода время от времени меняются.
В этой системе используются устройства хранения, оснащенные различными электронными датчиками, которые могут считывать параметры, влияющие на пищевые продукты. Важной частью этой идеи является разработка схем управления, позволяющих решить проблему нежелательного состояния продуктов при хранении. При необходимости можно выбрать механизм управления, позволяющий манипулировать каждым из параметров. Функциональное описание работы над проектом приведено в этой главе. Для лучшего понимания общая работа над проектом разделена на различные разделы, и в этой главе приводится описание схемы каждого раздела. Полный блок и принципиальная схема этого проекта приведены в следующей главе.
Работа автоматической системы мониторинга системы хранения
Здесь представлена практическая разработка системы мониторинга хранения пищевых продуктов с использованием нескольких компонентов:
Arduino Uno и Arduino Nano: Эти микроконтроллеры будут служить мозгом системы, обеспечивая сбор, обработку и управление данными. управление другими компонентами.
ИК-датчик: Используется для обнаружения присутствия предметов или движения в зоне хранения продуктов.
Датчик газа: Контролирует уровень вредных газов, таких как углекислый газ (CO2) или аммиак (NH3), для обеспечения безопасности пищевых продуктов.
Датчик пожара: определяет наличие огня или высоких температур, чтобы предотвратить порчу продуктов или несчастные случаи.
Bluetooth: Обеспечивает беспроводную связь между системой и мобильным устройством для мониторинга и оповещения в режиме реального времени.
Модуль GSM: Предоставляет возможность отправлять SMS-сообщения или совершать телефонные звонки для удаленного оповещения в случае возникновения чрезвычайных ситуаций.
Модуль GPS: Отслеживает местоположение системы хранения продуктов для целей логистики или мониторинга.
Звуковой сигнал: подает звуковые сигналы тревоги для обозначения критических событий или предупреждений.
Реле: Управляет работой различных устройств, таких как вентиляторы или светильники, в зависимости от требований системы.
Датчик DHT11: Измеряет температуру и влажность в зоне хранения для обеспечения оптимальных условий.
Ультрафиолетовое излучение: Может использоваться для стерилизации, поддержания гигиены и предотвращения роста микробов.
Ключи безопасности: Используются для контроля доступа в складское помещение, обеспечивая доступ только уполномоченному персоналу.
Вытяжной вентилятор: способствует циркуляции воздуха и удаляет нежелательные запахи или газы из складского помещения.
Охлаждающий вентилятор: Помогает регулировать температуру в помещении для хранения, поддерживая ее в безопасных пределах.
Индикатор используется для индикации состояния системы. Он непрерывно мигает, указывая на то, что система работает правильно. Если в системе возникает какая-либо ошибка или неполадка, светодиод будет мигать определенным образом, указывая код ошибки.
На приведенной выше принципиальной схеме системы мониторинга хранения продуктов основным компонентом является Arduino Uno. Вход устройства — это источник питания и некоторые датчики, которые определяют конкретное состояние устройства хранения продуктов, а выходные данные для этих условий передаются через реле. Таким образом, система мониторинга хранения продуктов готова.
Системный анализ
Существующие в настоящее время подразделения мониторинга хранения пищевых продуктов [3] могут сосредоточиться только на ограниченном мониторинге условий хранения. В случае расширения условий мониторинга сложность системы возрастает, а безопасность снижается. Таким образом, не существует надлежащей концепции системы мониторинга хранения продуктов, которая бы учитывала все условия хранения продуктов в каждом аспекте, и нет надлежащего защищенного блока.
Система безопасности и гигиены пищевых продуктов является основной задачей, направленной на предотвращение потерь пищевых продуктов. Необходимо следить за качеством пищевых продуктов и предотвращать их гниение под воздействием атмосферных факторов, таких как температура, влажность, газ, огонь, посторонние лица и т.д. Поэтому в продовольственных магазинах полезно устанавливать устройства для контроля качества. Эти устройства контроля качества отслеживают факторы окружающей среды, которые вызывают или ускоряют порчу продуктов.
В дальнейшем, в зависимости от требований, можно контролировать факторы окружающей среды, например, с помощью охлаждения, вакуумного хранения и т.д. Данная проектная работа сосредоточена на такой системе мониторинга пищевых продуктов, которая предполагает систематическое использование различных датчиков для осуществления мониторинга качества и количества пищевых продуктов, а также контроля за их использованием.
Интеллектуальный мониторинг пищевых продуктов — это устройство, которое управляет различными параметрами, вызывающими гниение пищевых продуктов, обеспечивая, таким образом, надлежащее качество пищевых продуктов при различных атмосферных изменениях. Это устройство также уведомляет пользователя об изменениях качества и количества в устройстве с помощью Интернета вещей через технологию Bluetooth на устройство Android, а также отправляет SMS на авторизованный мобильный телефон с помощью технологии GSM.
В рамках этого проекта будет разработано устройство для мониторинга качества пищевых продуктов, которое будет следить за такими факторами окружающей среды, как температура, влажность, содержание газа, наличие посторонних лиц и т.д. Устройство построено на базе Arduino UNO, которая является популярной платой для создания прототипов. Плата Arduino подключена к различным датчикам, таким как LM 35 для контроля температуры, MQ2 для определения содержания газа, IR для обнаружения злоумышленника и LDR для обнаружения пожара и т.д. Это устройство Интернета вещей, которое отправляет измеренные данные датчика на устройство Android через интерфейс Bluetooth, а также сообщение в виде SMS с помощью технологии GSM.
Модемы Bluetooth и GSM подключены к Arduino для передачи информации на соответствующие устройства. Данные с датчиков также отображаются на символьном ЖК-дисплее, подключенном к Arduino UNO. Платформа Интернета вещей, используемая для мониторинга данных с датчиков, называется Freeboard. С помощью Интернета вещей можно отслеживать факторы окружающей среды, влияющие на хранение продуктов, из любого места, в любое время и с любого устройства.
Многие такие устройства могут быть установлены в любом месте для улучшения мониторинга и контроля качества. Arduino Sketch, работающий на устройстве, реализует различные функциональные возможности проекта, такие как считывание данных с датчиков, преобразование их в строки, отображение на символьном ЖК-дисплее и передача информации через платформу Интернета вещей. Скетч написан, скомпилирован и загружен с помощью Arduino IDE.
Области применения
• Пищевая промышленность: Пищевая промышленность является одним из крупнейших бенефициаров такой системы. Система мониторинга хранения продуктов питания может помочь производителям продуктов питания и розничным торговцам поддерживать качество и безопасность своей продукции.
• Сельское хозяйство: Система также может использоваться в сельском хозяйстве для контроля условий хранения сельскохозяйственных культур и семян. Отслеживая температуру, влажность и другие факторы окружающей среды, фермеры могут гарантировать, что их урожай дольше остается свежим и полезным.
• Фармацевтика: В фармацевтической промышленности система мониторинга хранения пищевых продуктов может использоваться для контроля условий хранения лекарств и вакцин.
• Индустрия гостеприимства: Индустрия гостеприимства также может извлечь выгоду из такой системы, используя ее для контроля условий хранения скоропортящихся продуктов, таких как фрукты, овощи и молочные продукты.
• Домашняя автоматизация: В связи с растущим спросом на умные дома для контроля условий хранения продуктов в домашних условиях можно использовать систему мониторинга хранения продуктов питания. Это может помочь домовладельцам гарантировать, что их продукты остаются свежими и безопасными для употребления.
Преимущества
• Повышенная безопасность пищевых продуктов: Контролируя температуру, влажность и другие условия окружающей среды в местах хранения продуктов, система может предупреждать пользователей о потенциальных проблемах до того, как они приведут к порче или загрязнению.
• Мониторинг в режиме реального времени: использование датчиков и беспроводной связи позволяет в режиме реального времени отслеживать условия хранения продуктов. Это означает, что любые изменения температуры, влажности, уровня загазованности или других факторов могут быть немедленно обнаружены и сообщены.
• Удаленный мониторинг: С помощью GSM-модуля к системе можно получить удаленный доступ с помощью мобильного телефона или компьютера. Это позволяет пользователям проверять состояние своих складских помещений из любого места и в любое время.
• Автоматическое управление: Система может быть сконфигурирована для автоматического управления различными аспектами условий хранения продуктов, такими как включение/выключение вытяжного вентилятора или вентилятора охлаждения в зависимости от уровня температуры или влажности.
• Система раннего предупреждения: Система может быть сконфигурирована для обеспечения раннего предупреждения о потенциальных проблемах, таких как утечка газа, пожар или другие опасности. Это может помочь предотвратить несчастные случаи и свести к минимуму ущерб.
• Экономичное решение: Используя легкодоступные компоненты, такие как Arduino Uno, Bluetooth и GSM-модуль, можно создать систему с относительно низкими затратами. Это делает систему доступным решением для малого бизнеса или частных лиц, которым необходимо следить за своим хранилищем продуктов.
Недостатки
• Стоимость: Стоимость системы может быть высокой из-за использования нескольких компонентов. Стоимость может ограничить доступность системы для тех, кто не может себе этого позволить.
• Энергопотребление: Система требует постоянного источника питания, что может привести к увеличению энергопотребления.
• Техническое обслуживание: Система может требовать регулярного технического обслуживания, которое может занимать много времени и быть дорогостоящим.
• Сложность: Система может быть сложной в настройке и использовании, особенно для людей, не знакомых с технологией.
• Ограниченный радиус действия: Радиус действия системы может быть ограничен уровнем сигнала модулей Bluetooth и GSM, что может снизить ее эффективность в больших помещениях для хранения.
Перспективы
Система использует различные датчики для мониторинга и обнаружения различных параметров, таких как температура, влажность, утечка газа, опасность возгорания и ультрафиолетовое излучение. Данные, собранные этими датчиками, затем обрабатываются и передаются через GSM-модуль в центральную систему мониторинга или приложение для смартфона по Bluetooth. В случае обнаружения датчиками каких-либо неисправностей, таких как утечка газа, опасность пожара или ультрафиолетовое излучение, система принимает соответствующие меры безопасности, такие как включение вытяжного вентилятора, пожарной сигнализации или ультрафиолетового освещения.
Это гарантирует сохранность хранимых продуктов от любого потенциального вреда. Охлаждающий и вытяжной вентиляторы также играют важную роль в поддержании оптимального уровня температуры и влажности внутри камеры хранения, что помогает предотвратить порчу и дольше сохранить свежесть продуктов.
В целом, система мониторинга хранения пищевых продуктов, использующая Arduino Uno, Bluetooth, GSM-модуль, GPS-модуль, Arduino nano, кнопки, ИК-датчик, датчик газа, датчик пожара, ультрафиолетовое излучение, вытяжной вентилятор и вентилятор охлаждения, представляет собой комплексное и надежное решение для обеспечения безопасности хранения пищевых продуктов и контроля качества.
Мониторинг хранения пищевых продуктов используется в нескольких областях применения. Но у системы make it a drawback есть несколько недостатков. В будущем, если систему обновить, сделав ее экономичной и с низким энергопотреблением, а также обеспечив высокий уровень безопасности, она станет лучшей системой мониторинга хранения продуктов.