项目描述：根据2015年的"可持续性"主题，许多澳大利亚农民面临的问题：澳大利亚有非常炎热的夏天和高火灾风险的日子，他们被禁止（和负责任的农民甚至不尝试反正）收获作物。（通常谷物收成在 11 月 12 月左右。由于气候变化，"灾难性"等级的火灾禁令日现在更为常见。目前，他必须开车额外的早（如早上5点）和检查围场的条件。考虑因素：不仅仅是预报天气，而是每个围场的当地条件;如果当地天气似乎太危险，可以之前的最新官方预测，他们不能继续收获的一天。 所有驾驶工作到 100s 公里/周或更多 （+ 燃料， 污染）， 加上时间。这仅仅只是一个开始：正在进行的数据记录将纳入裁剪实践，记录政府法规的化学应用数据，并可能会产生意想不到的和有用的相关性！

Sentrifarm 由能量采集传感器节点网络组成，根据服务器场的拓扑在地理上分布，能够以低功耗运行，并且无需依赖移动电话网络即可在长距离上进行通信。

（本项目详情以及链接材料目前构成决赛所需的顶级系统设计文档。其他输入条件列在各种项目日志中）

及时报告信息

提高安全性和即时草火危险指数可见性

提高种植知识

主要目标：立即向农民通报情况

次要目标：在农场基地记录尽可能多的数据，包括来自农民通常未记录的传感器/数据的数据，以进行分析和新发现

长途飞行（最终超过20公里/12英里），以避免电信费

智能：如果条件排除收获，农场基础计算

可用性 / Ux： 简单的应用程序 （例如早上 6 点闹钟， 红色不好， 绿色为确定）

价格低廉、坚固耐用、可维护的商品组件：农民有足够的昂贵的固件升级，用于拖拉机和拖拉机的升级。

可以扩展以与社区/众包信息网站共享数据

传感器节点必须自给自足，以供电

为农民在现场通过移动设备"点击"本地传感器提供能力

在真正的黑客精神，为最初的黑客奖建设许多设备（特别是，用于建立节点的各种计算模块）已经选择由于在手，我们有更重要的东西花钱在这一次：-）然而，设计是这样的，他们可以很容易地更改为更'生产'为导向的模块在未来。

服务器场基站 - 使用行业标准协议 （MQTT） 将数据从其他节点聚合并转发到数据库和监视应用程序

帕多克节点 - 也称为围栏站，因为原型节点将安装在围场围栏柱上 - 一种太阳能供电的设备，具有合理的计算能力，能够记录来自各种传感器的数据，包括雨、风、空气温度、湿度、紫外线、霜冻、日光，甚至成像、安全和设备遥测等高级功能

远程通信网络使用在 915MHz ISM 频段中运行的 Semtech SX1276 LoRa 无线电（inAir9 模块）。在澳大利亚，这仅限于范围 915-928 MHZ。SX1276 通过 SPI 进行通信。黑客奖构建使用BMP180 i2c气压计模块，DS18B20 1线温度传感器，DHT-11湿度传感器，风脉冲和定制设计的雨量计，以及各种其他模块和传感器将随着时间的推移集成。

标准计算设备位于农场办公室，软件包括 MQTT 代理和 Docker 容器，用于使用 Carbon 和 Grafana 进行记录和可视化，其他工具最初通过 Web 浏览器访问，以最大限度地实现移动设备兼容性。我们可以将数据复制到云中的 VPS。

1 X 青少年 LC（选择#1场节点）

1 X ESP-201 ESP8266（#2场节点选项 - 启用要求 wifi）

1 X 树莓派（每个中央节点）

1 X Carambola2 OpenWRT 模块（每个 Linux 围场节点）

4 X SX1276 LoRa 模块收音机（每个模块 1 个）

1 X PCF8591 i2c ADC（每个模块）

1 X DS18B20 1 线防水温度（每个模块）

1 X BMP180 温度/气压计（每个模块）

1 X Arduino Nano 或类似， 或 Attiny85 模块为雨谷

1 X 电阻器、电容器、开关、电线、电压调节器等

1 X DS2482S i2c 至 1 线（用于 ESP8266 模块）

1 X GUVA-S12SD 紫外线传感器（每个模块）

1 X DHT-11 湿度传感器

1 X 阿蒂尼 85 / 迪吉斯帕克脉冲计数

1 X 外壳、管道、电缆扎带、加法胶带、螺丝等。

1 X 太阳能电池板

1 X USB 电源关闭的 SLA 电池和充电控制器

1 X 风速和风向传感器，如https://www.sparkfun.com/products/8942

1 X 定制制造的 915 MHz Yagi 天线

1 X 根据 github 存储库的电路板

设想的生产系统，隐藏管道工作内的所有电缆

管道工作需要足够坚固，能够承受强风阵风

除了在内部使用Linux模块之外，远端可能相同;毕竟，在农舍同时伐木条件没有什么可失去的。虽然，组件可能会分裂，因为天线可能会安装在无线电塔或风车，使范围

我们可以运行电缆下来测量土壤温度和湿度;虽然我的理想是这些传感器以某种方式无线连接

当我试图连接它时， 唯一的风表自毁。这尤其令人沮丧！

我住的地方，我不能只是跳上车，买另一个这样的部分，Jaycar是45分钟的路程，不携带那些专业部件，我甚至没有时间尝试和反向工程他们的气象站，也没有支付钱。最近的到达时间是星期二， 如果我为快递站而难。因此，这意味着进入半决赛提交，我们将成为要模拟风。我可能只是从 BOM 过去的数据中馈送数据。这也很烦人， 因为我花了一天做一个 i2c 奴隶使用 Ttiny85 是风量表的接口， 所以节点可以保持睡眠， 而不是脉搏计数。

我还购买了太小的金属盒， 没有得到足够的各种适配器的 Sma 到 Bnc 天线馈送。因此， 最终重新利用外壳， 所以整个事情看起来又躲开了。

在尝试整理电路时，我损坏了用于部署的 ESP-201 模块，无法将备用闪存。（幸运的是， 结果， 因为我接错了跳线。因此， 我花了星期六得到 Teensylc 版本结束， 而不是有完美的工作凌晨 1 点， 以及安装 Carambola2 基站。

但在夜间，青少年停止。从那以后就没闪过它的 LED 了。所以我现在有一个死去的青少年。我需要联系哈卡迪商店， 征求他的建议。所以我不得不去ESP-201备用，而不是我确实得到的工作。

除了 ESP 现在在其闪存中耗尽了空间， 因为我添加了最终的触摸， 所以花更多的时间调试和调整的东西， 以适应。

[DBUG] RX rssi_pkt=-100 snr_pkt=-14 stat=38 sz=37 ptr=38 hdrcnt=564 pktcnt=534

[RX] 37 bytes, crc=0 rssi=-100 DATA=54582042

嗯，我们刚收到一个信号;Rssi 就在边缘但有了数字，这就是您需要的。

不幸的是， 我的手机摄像头质量不高 - 篱笆附近的那些棕色飞溅是袋鼠。

我们一直开车向北行驶了一段时间后，我们失去了信号，并不意外。因此，我们采取了右转。在回到光束覆盖后，我们再次在4100米发出信号，并一直行驶。在我们最远的范围内，我们仍然远离汽车，我们终于在6100米记录了最后一个信标。一直这样， 接收器上唯一的海拔高度是我举起手臂， 伸出车窗！记住，发射机也只有1米高。

超出这个范围，我们需要更多的帮助。当地俱乐部的土堆让我们获得了一些高度，也许3米。还有一个信号范围：7000m！

正如地图所示，我们所有的接收都大致在发射机的预期光束中。很好！

最后，这是澳大利亚，所以我们做了我们必须做的。嗯，我们勇敢的农民做到了，无论如何，爬上了塔在他的名字。它花了一点摆弄，因为在这个范围与定向天线的灵敏度是相当精细的。

但最后，几米高，他能够得到灯塔。在9300米的大距离。哇！

第二个目标是试验分布式烟雾/碳氢化合物传感器。这仍在卡上， 但已经推迟到未来的一些时间， 因为我们需要进一步考虑权力 / 操作执行。

MQ2 烟雾/碳氢化合物传感器具有"加热器"，需要运行至少 3 分钟才能稳定值。叶节点的当前设计从深度睡眠中唤醒，读取传感器，通过收音机执行 MQTT 事务，并在 30 秒内返回睡眠状态。因此，在当前配置中使用 MQ2 将影响节点使用的功率。

MQ2 作为某种火灾警报传感器有用，还需要连续检查。以（例如）15 分钟间隔记录烟雾/气体对绘制远方丛林火灾或污染中的灰尘/烟雾进展的学术兴趣，但不那么令人兴奋。

当然，内部烟雾报警器可以运行 9V 电池多年，所以有办法解决这个问题，它只是不必做，以满足下一个视频提交的最后期限。

最后。经过一些令人沮丧的过程，我设法整理出一个可扩展的数据记录和可视化解决方案。

我开始在 OpenHAB， 然后 EmonCMS， 这两个承诺了很多， 但我想要一些有点交钥匙， 花了这么多时间在过去浪费时间学习如何构建和部署软件时， 我只想使用它;我不知道我是否看错了教程或什么， 但我不能得到牵引力， 其中任何一个与 Mqtt 饲料后， 花了几个小时...然后我绊倒了格拉法纳

Grafana是一个很酷的基于浏览器的应用程序，在石墨/碳记录基础设施和耳语数据存储的基础上提供漂亮的可视化功能。整个事情在 Docker 实例中运行，因此可以轻松进行试验和维护。真正好的是 ti 可以接受其他源以及导出数据，并可以集成警报功能。需要。

因此，最后，我们有一个端到端的软件和硬件堆栈：

微控制器和传感器 - > MQTT-SN 在 InAir9 LoRa 915MHz -> 嵌入式 Linux 与 MQTT-SN/MQTT 代理 -> 农场中央登录石墨与一个很好的，非常可定制和灵活，但也易于使用的 Web 界面

一直在整理收集所有数据的后端。我们最初看OpenHAB，但现在我正在看一种叫做EmonCMS的东西，看起来它可能稍微快一点，让它做我们想做的事，从MQTT记录下一个项目里程碑。请注意，这并不意味着我们将来也不会使用 openhab 。理想情况下，Sentrifarm 将能够通过使用 MQTT 将数据发送到任一系统。