Reduceți, Reutilizați, Reciclați – o abordare ecologică a proiectelor voastre IoT

Andrei Oneț
Developer

PROGRAMARE

Noile electronice destinate consumatorilor apar pe piață aproape la fiecare minut, iar utilizarea aceleiași tehnologii prezentate diferit, duce la producerea de milioane de deșeuri anual, la nivel global.

Toți ne bucurăm de tehnologia nouă, dar câți avem o atitudine ecologică când cumpărăm cel mai nou telefon mobil sau cel mai nou dispozitiv inteligent? Sunt totuși pași pe care îi putem urma cu toții pentru a fi mai responsabili cu mediul înconjurător când realizăm proiecte IoT, prin respectarea principiului celor 3 R.

Reduceți, Reutilizați, Reciclați (RRR) este un concept ce se aplică în lumea modernă în multe domenii precum construcții & arhitectură, alimentație și tehnologie, în încercarea de a ne responsabiliza social și de a lupta cu volumul imens de deșeuri din jurul nostru.

Ierarhia deșeurilor la nivelul lucrurilor mici

Cum putem regândi proiectele noastre IoT pentru a se conforma principiului celor 3 R?

Reduceți: Când realizați prototipul unui nou proiect, ar trebui redus numărul pieselor achiziționate. De exemplu, dacă aveți nevoie de un senzor de temperatură pentru proiectul vostru, înainte de a-l comanda online, întrebați-vă prietenii pasionați de tehnologie dacă au unul în plus. Veți fi uimiți să aflați cât de multe persoane cumpără senzori de temperatură pe care nu îi folosesc.

Putem reduce și cantitatea de energie consumată de dispozitivele noastre, de exemplu reducând frecvența procesorului sau diminuând perioada de eșantionare a senzorilor. Puneți Arduino în mod sleep în perioadele de pauză și bateria poate ține ani buni.

Reutilizați: Trebuie să reutilizăm tehnologia cât de mult înainte de a cumpăra sau utiliza un nou produs sau un nou gadget. Unele din modulele GSM din telefoanele mobile vechi oferă aceeași funcționalitate ca și noile plăci GSM. Multe din acestea suportă comenzi AT, care funcționează printr-o interfață serială, iar multe telefoane vechi oferă aceeași funcționalitate. Puteți folosi camera foto dintr-un telefon inteligent mai vechi. În plus, ce spuneți de senzorii de debit dintr-un aparat de cafea stricat sau de senzorul de apă dintr-o mașină de spălat nefuncțională? Dacă aveți nevoie de o bucată nouă de hardware, priviți în jur - o veți găsi și vă veți stimula și creativitatea.

Reciclați: Suntem cel mai des obișnuiți cu acest principiu din viața noastră consumeristă. Totuși, reciclarea nu este doar despre cum selectăm sau cum separăm plasticul de hârtie, ci poate fi și un principiu de design și o sursă de creativitate. Puteţi dona tehnologie de care nu mai aveți nevoie pentru a fi reutilizată sau puteţi să o dezmembraţi chiar voi.

Cântar de baie + telefon vechi Nokia = miere

Iată un mic exemplu al unui proiect IoT pentru stupărit pe care l-am făcut cu ajutorul tehnologiei reciclate.

Cea mai stresantă perioadă pentru un stupar este perioada recoltei. A avea 50 de stupi în producţie înseamnă că trebuie să știi zilnic cât s-a recoltat și cât au consumat albinele. Altfel, producţia poate fi afectată și se poate ajunge chiar la pierderea coloniei de albine. Controlul se realizează de obicei măsurând greutatea stupului, plasând un cântar clasic sub stupul cel mai reprezentativ și vizitându-l regulat. Totuși, transformarea cântarului într-un dispozitiv inteligent IoT presupune ca datele să fie transmise de la distanţă, astfel încât stuparul va petrece mai puţin timp și mai puţine resurse monitorizându-și stupina.

Componentele hardware sunt: patru senzori de greutate, o surse de energie, un Arduino Pro Mini, un telefon Nokia vechi pe post de modul GSM și un afișaj provenit de la un Nokia vechi.

Cei patru senzori au fost luaţi de la un cântar vechi de baie. Puteţi găsi aceiași senzori pentru câţiva dolari online. Senzorii au fost conectaţi în punte Wheatstone la un amplificator industrial HX711, conectat la rândul său la un mic Arduino Arduino Pro Mini pentru a controla întreg procesul.

A fost folosit un afișaj de la un vechi telefon Nokia 3310 pentru a putea vedea greutatea stupului la fața locului. Aceste telefoane au un afișaj monocrom de 84x48 pixeli, motiv pentru care un Arduino Pro Mini de 3.3V ar fi cel mai ușor de folosit pentru a evita problema diviziunii voltajului.

Pentru a interoga greutatea stupului prin SMS, s-a folosit un telefon vechi Nokia 3410 ca modul GSM. Unele din aceste telefoane au propria interfaţă de comunicare numită FBus, care a fost folosită la acel moment pentru service. Între timp, interfața a fost folosită de entuziaști ai automatizării. Pentru a utiliza Nokia FBus am legat trei fire la componentele Tx, Rx și Ground ale telefonului și le-am conectat la pinii seriali din Arduino. FBus este un sistem de comunicare în dublu sens cu "frame-uri", care sunt de fapt telegrame ce sunt transmise de la telefon la controller. Securitatea comunicării constă în faptul că fiecare telegramă este confirmată individual printr-un contor de mesaje și un calcul criptografic diferențiat.

Alte telefoane suportă și ele comenzi 'AT' pentru a controla modulul GSM. Puteţi găsi module GSM (SIM800, SIM900) la distribuitori din mediul online, dar aceste module oferă atât aceeași funcţionalitate de reţea cât și o interfaţă AT similară. Mai mult, se poate întâmpla să petreceți mai mult timp încercând să faceţi un nou modul să funcţioneze decât v-ar lua să folosiţi un telefon vechi care este bine documentat pe site-urile de profil.

Întrucât produsele și proiectele IoT continuă să se extindă, este un moment bun să ne gândim să aplicăm principiul celor 3 R pentru a crește semnificativ reutilizarea în mod creativ a tehnologiei existente.