Entegre LoRa Sensör İzleme ve Analitik Sistemi

Ottronic, Avusturya'da ağaç sağlığını izlemek için ağaçlara iki tip LoRa sensörü yerleştirmişti: gövde çapındaki büyüme ve büzülmeyi ölçen bir gerinim sensörü ve toprak nemini ölçen bir tensiyometre. Düğümler ayrıca ortam sıcaklığını ve kendi pil voltajlarını da bildiriyordu.

Veri akıyordu, ama üzerinde işlem yapılabilir değildi. LoRa paketi verinin hangi sensör tipinden geldiğini söyleyen bir alan içermiyordu; nem ve genişleme okumaları aynı akışta iç içe geliyordu. Geçmişe dönük kayıt tutulmuyordu ve saha ekibi "hangi ağacın suya ihtiyacı var?" ya da "bu gövde büyüyor mu, susuzluktan büzülüyor mu?" sorularını veriye sorabilecek durumda değildi.

Bu çalışma TUM 1000+ Project Week kapsamında yürütüldü: dört kişilik disiplinlerarası bir yüksek lisans ekibiyle bir hafta boyunca Fohnsdorf'ta (Avusturya), Ottronic'in sahasında çalıştık. Sensörden panoya uzanan zinciri kurduk: LoRa ağ geçidi → Node-RED → InfluxDB → Grafana.

1. Sensör tipini veriden çıkarma. Paket, tipini söylemiyordu. Ham dizeyi (@;R69;S12;131;22960;173;24;!) ayrıştırıp dördüncü alana bakan sayısal bir kural yazdık: değer 250'nin üzerindeyse ölçüm gövde genişlemesi, 250 ve altındaysa toprak nemi. Her paket böylece doğru ölçüme ve doğru sütun adlarına yönleniyor.
2. Depolama. Okumalar InfluxDB 2.0 üzerinde zaman serisi olarak saklanıyor; ilk kez geçmişe dönük analiz mümkün hale geldi.
3. Harita. Grafana'daki Geomap panosu tüm düğümleri konumlarıyla gösteriyor; nem sensörleri toprak, genişleme sensörleri ağaç ikonuyla ayrılıyor. Bir ikona tıklayınca son değerler ve ilgili alt panoya giden bağlantı açılıyor.
4. Sekiz otomatik gösterge. Ham grafiklerin yanına, veriyi doğrudan bakım kararına çeviren göstergeler ekledik: dört kademeli sulama önerisi, kuraklık riski, sıcaklık stresi (don ve aşırı sıcak uyarısı), 2 saatlik pencerede kuruma hızı, aşırı sulama riski, pil durumu, 100 puanlık ağaç sağlık skoru ve gövde çapı değişim hızı - "hızla büzülüyor"dan "hızla büyüyor"a.
5. Ayarlanabilirlik. Tüm eşik değerleri pano üzerinden değiştirilebiliyor; farklı ağaç türleri veya farklı iklim koşulları için koda dokunmak gerekmiyor.

Hafta sonunda ekip, çalışan sistemi ve Ottronic'in kendi başına sensör ekleyip çıkarabilmesi için adım adım bir kılavuzu teslim etti.