Development and performance analysis of smart microgreen cultivation system using the Internet of things technology

Abstract

This research studied factors that affect the germination and growth of microgreens from conventional cultivation in a closed, human-led system, including fungi and pests, temperature, and relative humidity. soil moisture, amount of light, water quality, etc. The results of the study lead to the design, development, and performance analysis of a smart microgreen plant cultivation system using Internet of Things technology. The environment is controlled. Proper soil moisture throughout cultivation Light from light-emitting diodes in the 430-660 nanometer frequency range is used from 6:00 a.m. to 6:00 p.m. to help vegetables photosynthesize in a closed system with no light. This method makes the vegetables grow faster, have plump stems and weigh more than normal cultivation. Within the system there are 5 main factors controlled: light control, temperature control and relative humidity control. soil moisture control and water quality and temperature control systems The developed system can control the environment temperature below 30 degrees Celsius, control the relative humidity to be in the range of 60-90 percent, the soil moisture is moderate (Moist), the water temperature is below 28 degrees Celsius from the experiment of growing spinach and morning glory. and sunflowers using the system compared to general planting. It was found that Vegetables grown using a controlled factor system gave better yields than conventional cultivation. The average length of the entire tray is approximately 3.9 centimeters longer than the conventional type. The growth of vegetables grown with the system is similar throughout the tray and the harvesting time can be reduced by 2-3 days.

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการงอกและเจริญเติบโตของผักไมโครกรีนจากการเพาะปลูกแบบทั่วไปในระบบปิดที่อาศัยคนเป็นผู้ดูแล ได้แก่ เชื้อราและศัตรูพืช อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ ความชื้นในดิน ปริมาณแสง คุณภาพ ของน้ำ เป็นต้น ผลการศึกษานำไปสู่การออกแบบพัฒนาและวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบการเพาะปลูกพืชไมโครกรีนแบบอัจฉริยะด้วยเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง โดยมีการควบคุมสภาพแวดล้อม ความชื้นในดินให้เหมาะสมตลอดการเพาะ มีการใช้แสงจากไดโอดเปล่งแสง ย่านความถี่ 430-660 นาโนเมตร ระยะเวลาตั้งแต่เวลา 06.00น. ถึง 18.00น. เพื่อช่วยให้ผักสามารถสังเคราะห์แสงได้ในระบบปิดที่ไม่มีแสง ซึ่งวิธีการนี้ทำให้ผักเจริญเติบโตได้เร็วมีลำต้นอวบและน้ำหนักมากกว่าการเพาะแบบปกติภายในระบบมีการควบคุม 5 ปัจจัยหลัก คือ การควบคุมแสง การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ การควบคุมความชื้นในดิน และระบบควบคุมคุณภาพและอุณหภูมิของน้ำ ระบบที่พัฒนาสามารถควบคุมอุณหภูมิสภาพแวดล้อมได้ต่ำกว่า 30 องศาเซลเซียส ควบคุมความชื้นสัมพัทธ์ให้อยู่ในช่วงร้อยละ 60-90 ความชื้นในดินอยู่ในระดับปานกลาง (Moist) อุณหภูมิน้ำต่ำกว่ำ 28 องศาเซลเซียส จากการทดลองเพาะผักโขม ผักบุ้ง และทานตะวันด้วยระบบเปรียบเทียบกับการปลูกแบบทั่วไปพบว่า ผักที่เพาะด้วยระบบควบคุมปัจจัยได้ให้ผลผลิตดีกว่าการเพาะแบบทั่วไป โดยมีความยาวเฉลี่ยทั้งถาดมากกว่าแบบทั่วไปประมาณ 3.9 เซนติเมตร การเจริญเติบโตของผักที่เพาะปลูกด้วยระบบมีความใกล้เคียงกันทั่วทั้งถาดและลดระยะเวลาการเก็บเกี่ยวได้ 2-3 วัน