Numer projektu:
306
Kategoria projektu: Szkoła ponadpodstawowa
Grow me up
Grant Jury
Przyznawany przez Kapitułę Konkursową.
Dziękujemy za oddanie głosu
Opis pomysłu
Chcemy wybudować i przetestować wielopiętrową uprawę roślin, która będzie sterowana aplikacją. Projekt ma za zadanie ograniczyć powierzchnię uprawy, ograniczyć zużycie materiałów i zwiększyć wydajność wzrostu roślin.
Aplikacja ma na celu monitorowanie parametrów takich jak:
-temperatura
-wilgotność,
-natężenie światła,
aby dobrać jak najlepsze warunki dla rozwoju, co zmniejszy nakład pracy podczas procesu uprawy.
Plan działania
1. Zakup potrzebnych materiałów po uzyskaniu grantu.
2. Budowa szkieletu konstrukcji, montaż sieci i czujników.
3. Zaprogramowanie aplikacji.
4. Przeprowadzenie testów, badań oraz ewentualnych korekcji systemu.
5. Udoskonalenie aplikacji, wprowadzenie nowych roślin.
6. Zakończenie projektu i podsumowanie działania konstrukcji.
Miejsce i czas realizacji
Działania będą prowadzone na terenie naszej szkoły. Najwięcej czasu będziemy chcieli spożytkować w okresie ferii zimowych.
Pomysł na realizację w sytuacji zawieszenia zajęć w szkołach
W wypadku nauki zdalnej część osób odpowiedzialnych za programowanie i analizę danych pracować będzie w domu, za to osoby odpowiedzialne za konstrukcję i aktualizację sieci oraz badania i doglądanie roślin w pewnych odstępach czasu będą przyjeżdżały do szkoły, gdzie dokonają badań, pomiarów itp. (ustalimy harmonogram wizyt w szkole dla poszczególnych członków zespołu). W przypadku wprowadzenia nauczania hybrydowego, badania zrealizujemy w placówce w czasie gdy będziemy przebywać w szkole.
Korzyści dla uczniów
Osoby w grupie zostały podzielone tak, by każdy mógł zająć się konkretną dziedziną badań. Uczestnicy pogłębią swoją wiedzę na temat:
- programowania i projektowania aplikacji oraz systemów,
- zwiększą swoje zdolności manualne,
- posiądą wiedzę z zakresu konstruowania oraz podstaw elektroniki oraz badania parametrów i prowadzenia testów na roślinach.
Wykorzystanie grantu
Za pieniądze z otrzymanego grantu zostaną zakupione:
- materiały konstrukcyjne,
- okablowanie,
- czujniki,
- komponenty elektroniczne,
- nasiona roślin i ziemia,
- pompa,
- elementy hydrauliczne
- oświetlenie (LED)
- oświetlenie (LED)
Elementy unikatowe
Myśląc nad projektem do zrealizowania nasz zespół chciał osiągnąć coś, co mogłoby choć w najmniejszym stopniu pomóc ludziom. Tak narodził się pomysł uprawy wielopiętrowej Grow me up, konstrukcji umożliwiającej kontrolowaną uprawę roślin przy wykorzystaniu jak najmniejszej powierzchni, za to jak największej przestrzeni. Jeżeli pomysł uprawy Grow me up zyskałby na uznaniu, znalazłby inwestorów, to hodowle wielopiętrowe mogłyby okazać się wielkim przełomem dla współczesnego rolnictwa, a także ogromnym krokiem naprzód w walce z panującym na świecie głodem.
Nasz zespół sądzi, że Grant mógłby być dobrym początkiem w realizacji naszego marzenia.
Nasz zespół sądzi, że Grant mógłby być dobrym początkiem w realizacji naszego marzenia.
Opis realizacji
Pierwszy etap naszych prac obejmował zbudowanie szkieletu konstrukcji, która pozwala na pielęgnację upraw na dwóch piętrach. Następnie zajęliśmy się montażem okablowania oraz tworzeniem aplikacji. Warunki uprawy roślin są monitorowane przez czujniki temperatury oraz wilgotności gleby. Światło jest dostarczane dzięki taśmom LED. Za nawadnianie upraw odpowiedzialna jest pompa, której działanie uzależnione jest od poziomu wilgotności gleby. W procesie pracy pompy oraz zbierania danych pośredniczy komputer Raspberry. Zbiór pomiarów pochodzących z czujników możemy odczytywać w aplikacji. Udało się nam przeprowadzić badania na takich roślinach jak: rzeżucha, owies oraz szczaw. W trakcie obserwacji system był na bieżąco udoskonalany, by osiągnąć jak najlepszy efekt. Dzięki analizie parametrów mogliśmy trafnie dobrać warunki upraw, co zaowocowało wydajnym wzrostem roślin.
Wyzwania i/lub napotkane problemy
Jednym z problemów o było odpowiednie przydzielenie zadań pod względem umiejętności oraz predyspozycji. Najwięcej trudności przysporzyła nam elektronika . Po szybkim skręceniu konstrukcji przyszedł czas na najistotniejszy element układanki, jakim było podłączenie czujników oraz całego systemu. Ostatnim zadaniem było zaprogramowanie aplikacji. Początkowo stanowiło to dla nas spore wyzwanie, jednak dzięki wspólnym wysiłkom udało się rozwiązać wszystkie problemy. Po kilku modyfikacjach osiągnęliśmy satysfakcjonujący efekt.
Korzyści dla uczniów
Podczas wykonywania konstrukcji na próbę były wystawione przede wszystkim techniczne zdolności uczniów. Do stworzenia szkieletu urządzenia potrzebna była umiejętność projektowania oraz operowania narzędziami, np. wkrętarką czy piłą. Wykonanie okablowania, podłączenie czujników wymagały podstawowej wiedzy z zakresu elektroniki. Biegłość w programowaniu została udoskonalona podczas tworzenia aplikacji oraz uruchamiania pompy wodnej. Uczniowie posiedli wiedzę z zakresu badań parametrów i prowadzenia testów na roślinach. W trakcie realizacji projektu młodzież uczyła się także właściwie zarządzać czasem.
Korzyści dla lokalnej społeczności
Nasz projekt wzbudził duże zainteresowanie wśród społeczności szkolnej, jak i miejskiej. Informacje dotyczące jego realizacji pojawiły się w lokalnych mediach oraz portalach społecznościowych. Na pewno zachęciliśmy w ten sposób rówieśników do wykazania się pomysłowością i realizacji własnych projektów. W związku z sytuacją wywołaną pandemią nie byliśmy w stanie szerzej przedstawić naszego osiągnięcia, jednak nie mamy wątpliwości, iż nasz projekt poprawi wydajność upraw. Wykorzystanie takiego urządzenia może pomóc w walce z niedożywieniem czy brakiem różnorodności w diecie zwłaszcza u młodych ludzi. Głęboko wierzymy, że efektów, których na ten moment może nawet się nie spodziewamy, będzie dużo więcej.
Szczególne osiągnięcia
Szczególnie dumni jesteśmy z tego, iż mimo pandemii i kilku problemów związanych z elektroniką, udało nam się wybudować oraz przetestować uprawę, co zakończyło się sukcesem. Uważamy, że nasz pomysł jest oryginalny, na rynku nie ma takiego urządzenia. Tym bardziej cieszy nas fakt, że sami zaprojektowaliśmy uprawę i wykonaliśmy wszystkie prace z nią związane, oraz rozpropagowaliśmy ją wśród lokalnej społeczności.
Wnioski z realizacji
Gdyby fundusze na to pozwoliły, dodalibyśmy kilka elementów, np. kamerę, która nagrywałaby wzrost roślin poklatkowo, co np. nauczyciele biologii mogliby wykorzystać w ramach urozmaicenia lekcji. Chcielibyśmy zwrócić uwagę na dedykowaną aplikację, która sprawia, że nasz projekt jest wyjątkowy. Uczniowie mogliby monitorować parametry oraz wyciągać wnioski. Jednocześnie pokazaliśmy, że młodzi ludzie mają głowy pełne pomysłów i chętnie je zrealizują rozwijając przy tym swoje zdolności i zainteresowania, jeżeli tylko mają ku temu sposobność.
Zmiany w stosunku do zgłoszonego pomysłu
Zmieniło się rozmieszczenie komponentów oraz wymiary naszego urządzenia. Niestety pandemia utrudniła nam spotkania i udało nam się ukończyć jedno piętro. Jednak wszystko działa zgodnie z naszym planem i zainstalowanie drugiego piętra uprawy nie stanowi żadnego problemu przy wystarczającej ilości czasu (możliwości spotkań).
Wykorzystanie grantu
Grant wykorzystaliśmy na materiały potrzebne do wybudowania urządzenia (sklejki, wkręty, kółka, śruby), komponenty (płyty, kable, pompka, czujnik wilgotności, temperatury, natężenia światła oraz wilgotności gleby, radiatory, taśmy LED, przekaźniki, płytki stykowe) oraz rośliny (rzeżucha, mięta, owies, szczaw i doniczki).
Efekty: filmy
https://www.youtube.com/watch?v=NFfd3O7PKBQ
Galeria
Szkoła
II Liceum Ogólnokształcące im. Ks. Jana Twardowskiego w Dębicy
Adres
Sportowa 24, 39-200 Dębica
Dziękujemy za oddanie głosu