動機及設備

家父的開心農場一直以來都是使用定時灑水，每天清晨時間一到計時器便會通電讓馬達自動灑水，這樣的好處是便宜方便，壞處可想而知就是不管三七二十一，潮濕、下雨、淹水等各種情況照樣灑水。

正好前陣子看了看 Arduino 感覺是蠻有興趣的，那就先拿改良灑水系統來玩玩看，以下為目前採購的裝置，邊開發編採購，日後可能會再增加。

• NVIDIA Jetson nano 4GB Developer Kit * 1 (後稱 Nano)
• ESP32 開發板 * 1
• 四路繼電器 * 1
• 土壤偵測器 * 1
• 太陽能板 * 1
• 太陽能儲電 * 1

架構

架構上目前僅為擬定階段，後續可能跟著實務或現場困難隨時修改。

ESP32 開發板

ESP32 搭配太陽能系統及土壤偵測器放置在農場裡，以 WiFi 無線方式連接，用途很單純的開機後上傳偵測原始數值到伺服器上。

Nano

Nano 作為農場中的中控設備，放在電路匯集的工具房裡，以有線網路方式連線，結合繼電器及原先馬達設備。

系統層面

• 伺服器端採用 Google Cloud Functions 無伺服器架構，相關設備以 HTTPS 與其溝通。
• 終端設備中ESP32採用C++語言開發，開機後上傳偵測值給予伺服器，並取得下次上傳時間後進入深度睡眠，以節省電力消耗；Nano開發上採用 Node.js、Python 並行開發，利用 Node.js 監聽 Server 數值，並透過Python 給 GPIO 指定腳位訊號。
• 所有運算需求均在伺服器端實作，故終端上傳的資料均為原始資料，否則改 Code 要驅車幾個小時前往燒錄ESP32。

需求層面

1. 冬夏不同灑水時段
2. 手機 APP 可遠端監看、手動操作灑水
3. 所有終端或伺服器數值，均可在 APP 即時調整
4. 中控設備是否要有螢幕可直接顯示相關數值 (?
5. 中控設備是否要有實體按鈕可按下直接灑水 (?