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En esta reseña os voy a compartir mi experiencia con este kit para trabajar el concepto de automatización y robótica en agricultura. En esta ocasión, aprovechando el verano, las pruebas se han hecho en un huerto doméstico real en vez de en un entorno escolar.
Recuerda que también tienes disponible este artículo en formato podcast.
¿Qué características técnicas tiene el kit Smart Agriculture?
Antes de reseñar el Smart Agriculture Kit de ELECFREAKS vamos a dar un repaso de sus características técnicas para luego ver si es adecuado no solo para proyectos que tengan que ver con la agricultura, sino para otro tipo de proyectos.
La placa de expansión para conectar la placa Microbit elegida para este kit es la iot:bit. La particularidad de esta placa de expansión es que cuenta con conectividad WiFi que permite acceder a internet y trabajar el «internet de las cosas», de ahí su denominación iot:bit.
Además, es una de las pocas placas de expansión para Microbit (puede que la única) que cuenta con reloj de tiempo real gracias al módulo RTC que incorpora, concretamente el DS1307. Esta característica es muy aprovechable para proyectos de domótica en general como los que vemos en el curso de domótica con Microbit.
Para aprovechar el reloj de tiempo real y no perder la configuración horaria es necesaria una pila de botón CR1220 que no está incluida en el kit.
La conexión a los puertos de entrada y salida de Microbit a través de la placa iot:bit se realiza a través de bloques de 3 espadines que permite utilizar cables Dupont. Sin embargo los sensores que incorpora este kit cuentan con un conector específico, por lo que también se incluyen cables adaptadores para la conexión.
Independientemente de los sensores que se incluyen en el kit podríamos añadir sensores genéricos conectándolos por Dupont.
Alimentación
- A través de microUSB 5v.
- Pila CR1220 (solo para RTC).
Sensores en Smart Agriculture Kit
El kit incluye los siguientes sensores:
- Sensor PIR de detección de presencia.
- Sensor DHT11 de temperatura y humedad del aire.
- Sensor de ultrasonidos (distancia).
- Sensor DS18B20 de temperatura de líquidos.
- Sensor de humedad del suelo.
- Sensor de nivel de agua.
Actuadores en Smart Agriculture Kit
El kit incluye los siguientes actuadores:
- LED -rgb multicolor.
- Servo 180º.
- Pantalla OLED de 0,96″.
Microbit
Lógicamente a parte de los sensores y actuadores que incluye el kit Smart Agriculture tenemos que añadir los que nos ofrece la propia placa Microbit como son su sensor de temperatura, acelerómetro, magnetómetro, sensor de luminosidad, matriz de LEDs y pulsadores. Si utilizas la Microbit V2 añade sensor de sonido, pulsador táctil capacitivo y piezoeléctrico (buzzer) al listado.
La placa Microbit no está incluida en el kit que estoy reseñando, pero se puede comprar en conjunto con el kit en otra opción.
Entorno de programación y contenidos educativos en Smart Agriculture Kit para Microbit.
El entorno de programación que podemos utilizar con el kit Smart Agriculture va a estar determinado por la placa Microbit que va a ser la encargada de contener el programa que vamos a ejecutar.
Para la programación por bloques ELECFREAKS propone la plataforma MakeCode para la cual existen extensiones específicas para este kit. En cuanto a código podemos programar el Smart Agriculture Kit en JavaSript utilizando MakeCode, pero también microPython o C++ en los editores más habituales.
Los contenidos educativos se concentran en esta guía online que incluye una breve descripción del kit Smart Agriculture y 13 ejemplos prácticos que incluyen ejemplos de programación por bloques. Las cinco primeras actividades vienen incluidas en el manual impreso que acompaña al kit.
Probando el kit en huerto real
Aunque el kit está pensado para simular el control inteligente de una plantación o invernadero, me ha parecido interesante probarlo directamente en una aplicación real.
Si vas a realizar una maqueta con tus alumnos puedes inspirarte o adquirir la propuesta de cartón de ELECFREAKS, pero intenta tener al menos un contenedor de agua y algo de tierra que se pueda humedecer para hacer un control básico de riego.
En las actividades propuestas por el fabricante se simula el riego activando el servo, pero tendrás que ingeniar un sistema que pueda regar utilizando una apertura mecánica con el servo. La propia fundación Microbit propone un sistema de riego con servo y una pajita en esta actividad en la que también podemos ver cómo hacer un sensor de humedad casero.
En mi caso he preferido añadir bombas de agua de 5v para la prueba de un pequeño cajón de huerto urbano y una bomba sumergible para la prueba en el huerto que requiere gran cantidad de agua. Parto de un depósito de agua, pero igualmente se podría utilizar una electroválvula para abrir y cerrar el aporte de agua de red o de un depósito.
En el caso de las bombas de agua de 5v es necesario utilizar otra placa de expansión para Microbit, ya que la iot:bit no cuenta con el circuito de potencia para manejarlas. También se puede hacer un pequeño circuito electrónico, pero si no tienes experiencia lo más fácil es utilizar una placa de expansión para motores tal y como vemos en el curso de Expansiones y robótica con Microbit.
Para la bomba sumergible necesitamos un relé, ya que trabaja a 220v. Recuerda que utilizando relés puedes maniobrar cualquier dispositivo aunque tenga grandes consumos y vaya conectado a la red eléctrica.
La prueba que se puede parecer más a las actividades propuestas por ELECFREAKS se hizo para controlar el riego de un cajón de huerto urbano de brotes para ensalada.
Por un lado tenemos un tanque de agua con la bomba sumergida que aporta agua al cajón cuando es activada a través de un tubo plástico.
Para controlar la humedad de la tierra utilizamos el sensor de humedad de suelo, de manera que si detectamos un nivel de humedad crítico se active el riego. Lo recomendable en este tipo de actividades es trabajar en una horquilla de valores de humedad correcta en vez de con un único valor de consigna, de manera que tengamos un valor mínimo de humedad para iniciar el riego y un nivel de humedad máximo para cortar el riego y que no vuelva a activarse hasta llegar al mínimo.
Al mismo tiempo el sensor de nivel va a asegurar que hay suficiente agua en el tanque para poder regar y el sistema avisará mediante un pitido cuando el nivel de agua está en un punto en el que puede que se acabe pronto.
En la foto se puede ver instalado el sensor de temperatura y humedad del aire, pero lo cierto es que fue más por curiosidad que por otra cosa, aunque siempre viene bien poder monitorizar el clima.
El sensor de temperatura del agua sí que puede ser importante si se quiere aportar agua únicamente cuando no esté excesivamente caliente. De hecho también podemos medir la intensidad de luz con la propia placa Microbit para decidir el mejor momento para regar que no coincida con la máxima exposición solar.
La placa Microbit y la alimentación mediante un powerbank se protegió dentro de una caja de plástico, pero en el caso de aplicaciones reales en las que vayamos a tener varios días o semanas el sistema funcionando siempre va a ser un problema proteger el sistema central de control y los sensores de las inclemencias del clima.
Siendo sincero la aplicación que más ilusión me hacía era en el huerto «grande». No deja de ser un huerto doméstico con patatas, lechugas, sandías, calabacines, berenjenas y pimientos, pero se puede parecer mucho a los huertos escolares que muchos centros tienen en el patio.
Me costaba encontrarle utilidad a sensores como el PIR o el sensor de ultrasonidos en un huerto ya que la actividad propuesta por el fabricante para estos sensores tenía que ver con un sistema de detección de intrusos y no le veía utilidad. Pensé que sería curioso registrar el crecimiento de la primera sandía que apareció en la mata midiendo la distancia desde un punto fijo mediante el sensor de ultrasonidos.
Aquí vienen los problemas que podemos tener por el hecho de utilizar material educativo en una aplicación real, por ejemplo proteger el sensor de la humedad de la noche, la lluvia y el sol.
Esa es la razón por la que este verano el huerto estaba «decorado» con cuencos plásticos de colores.
Otra dificultad es salvar las distancias entre los sensores y la unidad de control. Lo bueno es que como los conectores de los sensores terminan en un sistema Dupont utilizando los cables adaptadores que vienen incluidos, no es complicado extender con cables comunes con terminales Dupont.
Aquí vemos el detalle del sensor de temperatura y humedad protegido y conectado a alargadera.
En cualquier caso hay que tener en cuenta que cuando utilizamos el kit de esta forma hay muchas probabilidades de que algún sensor se pueda estropear, ya que no están pensados para trabajar en la intemperie.
Sin embargo, creo que por el precio que tiene el kit lo más interesante es tenerlo instalado de esta manera durante varias semanas en un huerto real siempre que se pueda. Eso sí, hay que intentar proteger al máximo el sistema central de control con la placa Microbit y la placa de expansión iot:bit o el resto de elementos de potencia que utilicemos como en mi caso relés y otra electrónica.
Opinión
Después de ver el tipo de pruebas y aplicaciones que he realizado vamos a pasar a la reseña propiamente dicha.
Puntos negativos
Vamos a empezar con los aspectos negativos del Smart Agriculture kit.
A excepción de la actividad 13 que utiliza casi todos los elementos del kit a la vez, el resto de actividades propuestas son extremadamente básicas y aisladas unas de otras. Sería muy interesante que se incluyeran actividades más complejas o un itinerario para ir construyendo paso a paso todo un sistema automático. A nivel doméstico es muy difícil que un niño profundice con nuevas actividades sin ayuda y para muchos docentes es vital tener más documentación y propuestas prácticas para utilizar en sus clases.
En esta misma línea se pierde una gran oportunidad de trabajar conceptos del internet de las cosas aprovechando la excelente placa iot:bit ya que no hay ninguna actividad propuesta que aproveche la conectividad a internet. Para ser justos este punto negativo no vendría si no estuviera incluida esta placa de expansión, lo cual veremos como un punto positivo y, además, pueden consultarse las actividades propuestas para el Smart Science IOT kit que comparte muchos elementos con el Smart Agriculture Kit.
El riego o aporte de agua es esencial en un proyecto de agricultura inteligente y sería deseable tener un elemento específico más allá de un servo, o al menos incluir las instrucciones de un sistema de riego basado en un servo.
Teniendo en cuenta el precio de este kit me ha costado encontrar puntos negativos, aunque lógicamente siempre podríamos pedir más elementos renunciando a un precio contenido. Un ejemplo sería que la placa de expansión permitiera la conexión de motores para la conexión de bombas de agua de 5v, pero eso, junto a la propia bomba, incrementaría el precio del conjunto.
Puntos positivos
Ahora vamos con los aspectos más positivos del Smart Agriculture kit.
La relación del coste que tiene el kit con los elementos que incluye es inmejorable. Sobre todo hay que destacar la placa de expansión iot:bit y la pantalla OLED, pero si vamos sumando el resto de elementos, aunque puedan ser más básicos, queda un conjunto muy interesante por el precio propuesto.
Es un lujo contar con reloj de tiempo real en la placa iot:bit, aunque solo se utiliza en la actividad 11. Sin embargo, el uso de los bloques es tan intuitivo que es complicado aprovechar el RTC para otro tipo de actividades con calendario.
Lo mismo ocurre con la conectividad WiFi. Aunque no se utilice en las actividades tenemos la posibilidad de profundizar en prácticas que tengan que ver con el IOT, ya sea en proyectos de control automático en agricultura o en cualquier otro ámbito.
Se agradece el sistema de conector de los sensores, pero lo más interesante es que se pueden añadir sensores genéricos puesto que la placa de expansión permite la conexión normal con cables Dupont.
Es un kit que puede utilizarse en una aplicación real y habitual como es un huerto escolar o incluso en colaboración con algún agricultor de la zona.
Conclusiones
A falta de actividades de más nivel el kit cumple perfectamente la propuesta de trabajar el concepto de automatización de una granja y los no principiantes aún podrán sacar mucho más provecho del kit con actividades más complejas gracias a los elementos que tienen a su disposición. Las posibilidades que ofrece la conexión Wifi, el RTC y todos los sensores incluidos son infinitas.
Evidentemente no estamos ante un kit para Microbit que incluya piezas de inyección de plástico para construcción y que muchas veces es lo que se busca para complementar la placa Microbit, sin embargo creo que por el precio de este kit puede ser más interesante incluso que un kit con piezas de construcción.
El único hándicap en este punto sería que no tenemos posibilidad de mover motores si es que queremos hacer proyectos que incluyan movimiento mecánico aunque sea con cartón, materiales reciclados o piezas de Lego que tengamos anteriormente.
En una academia de extraescolares creo que no puede faltar una placa como la iot:bit si se trabaja en torno a la Microbit y este kit junto con el Smart Science IOT la incluyen por lo que es una compra muy recomendada. Parece que la fiebre de la IA ha restado fuerza a todo el interés que había por el IOT de hace unos años, pero sigue siendo un campo muy interesante para trabajar con nuestros estudiantes y no hay muchas más posibilidades de hacerlo con Microbit que a través de una placa como esta.
A nivel doméstico siempre he comentado que tenemos que intentar saber si nuestros hijos están más interesados por la construcción mecánica o la programación a la hora de elegir un kit y nos encontramos con un ejemplo de un kit perfecto para aquellos niños que no están tan interesados en la construcción mecánica, pero que disfrutan de experimentos de ciencia y quieren automatizar un proyecto que tenga más que ver con las ciencias naturales.
De hecho, este kit podría utilizarse incluso para el control o monitorización de un acuario. Para algunas cosas habría que ampliarlo con otros elementos, pero es suficiente para ver la temperatura, hacer un dispensador de comida programable por calendario, medir la dureza del agua, la transparencia del agua, control de iluminación, etc. Todo ello con la posibilidad de conectarlo a internet, claro.
He disfrutado haciendo un control del huerto de verano con Microbit gracias a este kit, algo que años atrás requería una inversión mucho mayor y conocimientos que no todo el mundo podía tener.
En resumen, un kit muy recomendable para el tipo de proyecto que se propone y al que se le puede sacar muchísimo partido a poco que se suba un poco el nivel de las actividades propuestas.
Dani S.
Para realizar esta reseña hemos utilizado un kit cedido por ELECFREAKS por lo que quiero recordar que todas las reseñas y artículos de opinión de Juegos Robótica son completamente independientes y los distribuidores que nos hacen llegar su material respetan nuestra independencia. Agradecemos a ELECFREAKS la oportunidad que nos ha ofrecido para conocer a fondo el Smart Agriculture Kit para Microbit y les deseamos un enorme éxito de ventas.
