مشروع تخرج إنترنت الأشياء لسقي النباتات

المقدمة

هذا مشروع تخرج في إنترنت الأشياء (IoT) جاهز للتسليم يقدّم نظامًا عمليًا لمراقبة رطوبة التربة وريّ النباتات آليًا باستخدام متحكم Arduino، مع تطبيق موبايل مبني بإطار Flutter متصل بخدمة Firebase Realtime Database. تعتمد الفكرة على جمع قراءات حساس رطوبة التربة وحساس درجة الحرارة وحساس الرطوبة بشكل مستمر، ثم عرضها لحظيًا داخل التطبيق. عند انخفاض رطوبة التربة إلى مستوى محدد، ينفّذ Arduino عملية ريّ النبات تلقائيًا. كل ذلك يحدث مع مزامنة فورية للبيانات عبر قاعدة البيانات الزمنية في Firebase لإظهار الحالة الحالية للنبات بشكل دقيق وسهل القراءة.

المشكلة

العناية بالنباتات تتطلب متابعة مستمرة لمستويات رطوبة التربة والظروف البيئية المحيطة بالنبات مثل الحرارة والرطوبة الجوية. في النمط التقليدي، يعتمد المستخدم على التقدير الشخصي لتوقيت الريّ، وهو ما قد يؤدي إلى ريّ زائد أو ريّ أقل من الحاجة، وبالتالي تراجع صحة النبات. كما أن غياب القياسات اللحظية يجعل اتخاذ القرار صعبًا، خصوصًا مع تغيّر الطقس ودرجة الحرارة والرطوبة خلال اليوم. تكمن الحاجة في حل ذكي يقدم قراءة دقيقة وفورية للتربة والبيئة المحيطة، ويقوم بريّ النبات تلقائيًا عند الحاجة، مع واجهة واضحة يعرض فيها التطبيق كل القيم الحالية دون تأخير.

الحل

يوفّر المشروع نظام مراقبة وتحكم متكامل يبدأ من جمع البيانات عبر حساسات رطوبة التربة والحرارة والرطوبة المرتبطة بـ Arduino، مرورًا بإرسال القراءات إلى Firebase Realtime Database، ووصولًا إلى عرضها لحظيًا على تطبيق Flutter. عند قراءة مستوى رطوبة منخفض للتربة، ينفذ Arduino عملية ريّ النبات تلقائيًا وفق شرط منطقي بسيط يعتمد على مقارنة القراءة الحالية بحدّ معيّن محدد في الكود. بهذه البنية، يحصل المستخدم على رؤية حيّة للحالة الحالية للنبات، مع تنفيذ آلي لعملية الريّ عند الحاجة، وكل ذلك بأسلوب موثوق وسهل التطبيق.

الميزات

• قراءة رطوبة التربة بشكل مستمر لقياس حالة التربة الفعلية.
• قياس درجة الحرارة والرطوبة الجوية لمراقبة الظروف البيئية المحيطة بالنبات.
• ريّ تلقائي للنبات عند انخفاض رطوبة التربة إلى مستوى محدد في الكود.
• عرض فوري للبيانات داخل تطبيق Flutter عبر Firebase Realtime Database.
• مزامنة لحظية للقراءات لضمان متابعة دقيقة وتحديث مستمر داخل التطبيق.

الأدوات

يعتمد المشروع على Arduino لقراءة الحساسات والتحكم في عملية الريّ، وتطبيق Flutter لعرض البيانات على الهاتف، مع Firebase Realtime Database لتخزين القراءات ومزامنتها لحظيًا. الحساسات المستخدمة هي: حساس رطوبة التربة، حساس درجة الحرارة، وحساس الرطوبة، وجميعها متصلة بمتحكم Arduino.

الأسئلة الشائعة

س: كيف تُعرض البيانات في التطبيق بشكل فوري؟ ج: يرسل Arduino القراءات إلى Firebase Realtime Database، ويقوم تطبيق Flutter بالاستماع للتغييرات وإظهارها لحظيًا دون إعادة تحميل. س: ما آلية تشغيل الريّ تلقائيًا؟ ج: يعتمد الكود على شرط منطقي بسيط: إذا انخفضت قراءة رطوبة التربة عن حد معيّن محدد في الكود، تنفَّذ عملية الريّ تلقائيًا. س: هل يمكن تعديل حدّ رطوبة التربة؟ ج: نعم، يتم تحديد القيمة داخل الكود ويمكن تغييرها أثناء التطوير وفق متطلبات النبات. س: هل يتطلب المشروع تقنيات إضافية غير المذكورة؟ ج: لا، يعتمد الحل فقط على Arduino وFlutter وFirebase Realtime Database مع الحساسات المذكورة.

الخاتمة

يوفّر هذا المشروع حلًا عمليًا وموثوقًا لمشكلة متابعة ريّ النباتات عبر إنترنت الأشياء، مع عرض لحظي للبيانات وتنفيذ آلي للريّ عند الحاجة. البنية بسيطة وواضحة، وتعتمد على أدوات محددة ومذكورة صراحة: Arduino، Flutter، وFirebase Realtime Database، ما يجعله مناسبًا لطلاب التخرج الساعين إلى مشروع تطبيقي قابل للتسليم مباشرة.