Модель керування смарт-теплицею на основі застосування технології Інтернету речей

DOI: 10.31673/2412-9070.2026.017406

Анотація

На сьогодні, коли населення світу постійно зростає, будь-якій країні потрібно вирішу вати проблему своєчасного забезпечення населення овочами та фруктами високої якості. Одним із ключових шляхів досягнення цієї мети є розвиток тепличного господарства, яке доз воляє вирощувати сільськогосподарські культури незалежно від кліматичних умов. Одним із головних факторів ефективності теплиць є точне керування мікрокліматом. Традиційні методи контролю потребують постійної участі людини та супроводжуються значними витратами ресурсів.
Метою статті є розроблення моделі керування смарт-теплицею на основі технології Інтернету речей із використанням мікроконтролера Arduino, сенсорів, Wi-Fi модуля ESP8266 та хмарної платформи ThingSpeak, яка дозволяє здійснювати моніторинг і дистанційне керування параметрами мікроклімату за допомогою мобільного та веб-застосунків.
У статті наведено аналіз сучасних підходів до автоматизації теплиць та обґрунтовано доцільність використання архітектури IoT для їх модернізації. Запропоновано структурну схему системи, яка включає сенсори для вимірювання температури, вологості, освітленості та рівня CO₂, а також виконавчі пристрої для поливу, вентиляції, нагрівання та освітлення. Показано принципи інтеграції системи з хмарним сервісом ThingSpeak, що забезпечує візуалізацію та аналітику даних. Розглянуто алгоритми автоматичного регулювання мікроклімату на основі порогових значень і пропорційно-інтегрального регулювання. 
Запропонована система призначена для автоматизації існуючих теплиць з можливістю масштабування, інтеграції в мережу та застосування алгоритмів прогнозування. У подальших дослідженнях планується впровадження методів машинного навчання для оптимізації режимів вирощування та використання альтернативних джерел енергії для підвищення енергоефективності.

Ключові слова: автоматизована система керування; Інтернет речей; Arduino; ThingSpeak; сенсори; хмарні обчислення; розумна теплиця.