感測結合LoRa傳輸 IoT蜂箱實現養蜂精準管理(2)
具備多重感測器的物聯網(IoT)蜂箱相較於傳統蜂箱，實現了數位化管理以符合現今省工省力的需求。透過監測每個蜂箱的溫溼度狀況是否符合生長環境時，也能夠監測每一片蜂巢所生產的蜂蜜重量變化，協助農民判斷是否需要換個地方放置蜂箱使蜂蜜的產量進行提升。
數位溫溼度感測器模組
(承前文)為了讓蜜蜂能夠生長在適合的溫濕度環境下，需要時刻監測蜂箱內的溫濕度，避免蜜蜂長期處於過度潮濕或是過度悶熱的環境下活動，進而導致蜂蜜的產量銳減。如圖1所示，為本產品所採用的數位溫溼度感測器模組，該模組讀取溫濕度需要利用I2C執行三個步驟：
圖1 AM2320數位溫溼度感測器模組
1.第一步驟：喚醒感測器。由於該模組的保護機制避免元件自身發熱影響到讀取的數值，因此在非工作時會處於休眠狀態。
2.第二步驟：發送「寫入」的指令，告知感測器使用者所需的功能碼，並要求讀取暫存器位置的內容。
3.第三步驟：發送「讀取」的指令，讓感測器將從暫存器讀取到的數值回傳給MCU讓使用者讀取。
此感測器的I2C介面溝通採用7-bit的短位址為溝通方式，且讀取速率為100Kb/s。
壓力感測器模組
為了測量每一片蜂巢上所生產的蜂蜜重量變化，需要體積小、重量輕且偵測靈敏的壓力感測器。
如圖2所示，為本產品採用的FSR400壓力感測器模組。在蜂巢片的左右兩側端放置壓力感測器，當蜂巢片上的蜂蜜重量改變時，兩側的FSR感測器數值同時會改變。MCU即可利用12-bit兩通道ADC讀取兩個FSR感測器的壓力變化，並將左右兩側的感測器在ADC連續模式下所讀出的數值取平均值，並加以記錄。其中，將所偵測到的壓力變化減掉原先偵測到的蜂巢片重量就是蜂蜜的重量。
圖2 FSR400壓力感測器模組
LoRa模組
RYLR896模組為本產品傳輸資料的重要LoRa關鍵模組。各個蜂箱內配置了LoRa模組做為資料的發送端，並將蜂箱內感測器所偵測的數值進行傳輸。而接收站則會安裝LoRa接收端，做為感測資料的接收端。其中，利用LoRa一對多的網路傳輸特性，接收站能夠接收多個蜂箱所傳輸而來的感測數值並進行彙整。
如圖3...
2023 年 08 月 11 日
