Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
«Умное кашпо» – инновационная система ухода за растениями для улучшения экологии жизненного пространства.
НТТМ-2017-1593 | Категория I

Автор:

Зиноров Иван Андреевич

Научный руководитель:
Логинов Даниил Михайлович
Организация:
Гимназия №5 г. Тюмень,
Тюменская область, Тюмень
Цель работы
Мы восхищаемся ухоженными парками, аллеями и яркими цветочными клумбами на улицах города, но в современных квартирах и офисах растений с каждым годом можно увидеть всё меньше. Если пару десятков лет назад все подоконники во многих квартирах были заставлены цветами, то сейчас редко такое увидишь. Почему? Ответ прост – нет времени на должный уход, сложно подобрать цветочные ёмкости под дизайн помещения.

Проект «Умное кашпо» помогает решить данную проблему. Это – инновационная система ухода за растениями в закрытых помещениях для улучшения экологии жизненного пространства. Проект представляет собой многофункциональное устройство, отвечающее всем требованиям современного дизайна. С помощью кашпо легко ухаживать за любимыми цветами, даже если вы очень занятой человек.

Автоматическая система управления определяет температуру окружающей среды, освещенность и влажность почвы, сигнализирует об изменениях с помощью светодиодной подсветки. При необходимости, автоматически включается полив и подсветка. Кашпо одновременно является и осветительным прибором, дающим мягкое, уютное дополнительное освещение. Дети с помощью такого современного «гаджета» с удовольствием учатся ухаживать за растениями, удобно устройство для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями.

Данную разработку можно применить и в тепличных хозяйствах, например, при выращивании рассады различных овощей, цветов.
Обзор предметной области
Мониторинг существующих на рынке предложений позволяет сделать выводы, что данный проект является совершенно новым продуктом. Проект совмещает в себе сразу несколько функций: озеленение, освещение, декор, а также является современной автоматизированной конструкцией, позволяющей в дальнейшем интеграцию с системой «умный дом».

Существующие системы автополива домашних растений имеют различные недостатки: громоздкую систему управления, вынесенную за пределы объекта, что требует дополнительного места для размещения и эстетически непривлекательно. Обычно изготавливаются они индивидуально для определённого заказчика, что обуславливает их высокую стоимость.

Некоторые производители лукавят, предлагая «автоматизированные» изделия. Автоматизация предполагает использование саморегулирующих технических средств. На рынке же представлена продукция иного характера. Например, компания LECHUZA (Германия) предлагает кашпо с автополивом, который представляет собой просто двойное дно, в котором накапливается вода. Растение, при достижении определенной длины корневой системы, само начинает потреблять влагу. Минусы системы – ждать длительное время, когда корневая система разрастётся и поливать вручную. Застой воды может вызвать неприятный запах. Воду всё равно нужно периодически добавлять вручную.

В результате анализа рынка подобной продукции было выявлено, что изделий по технологии акрилайт не представлено. Существуют пластиковые «светящиеся» кашпо для цветов, выпускаемые компанией «Оскар» (г.Новосибирск), имеющие совершенно иную конструкцию. Красящий пигмент, входящий в состав пластика, имеет особенность свечения только в тёмное время суток и только зелёным цветом. Ассортимент представленной продукции узок.

В небольшом количестве представлена продукция из полимерных материалов, окрашенных светящейся краской. Такие изделия более трудоёмки в изготовлении (требуют нанесения на готовое изделие краски), отличаются недолговечностью, так как краска быстро теряет привлекательный внешний вид.

Нанесение гравировки на кашпо позволяет создать уникальный дизайн для любых помещений и целей. На рынке существует несколько компаний, занимающихся нанесением логотипа, текста или картинки на цветочные горшки и кашпо. К примеру, РПК «3 Кита» (г. Екатеринбург). Нанесение рекламы краской на изделие, конечно же, проигрывает гравировке в эффектности, новизне и долговечности.
Описание результатов проекта
Идея кашпо изначально появилась для домашнего применения, в помощь маме. Также нужен был прототип устройства автополива на даче. Перед началом работ был проведен мониторинг существующих наработок. Появились идеи – использование датчиков не только влажности, но и температуры, освещения. Совершенно новая идея – применение для ухода за растениями технологии акрилайта.

Были разработаны авторские чертежи конструкции из акрила и фанеры, изготовлен с помощью лазерного резака корпус, выполнена сборка. Сделана также гравировка и элементы декора.

Система управления, виды используемых элементов, соединение разрабатывались самостоятельно. В данном проекте система управления установлена в дно конструкции. Для удобства эксплуатации и своевременного технического обслуживания верх конструкции представляет собой легко отрываемую крышку.

Также автором было выполнено моделирование в программе SketchUp внутреннего цветочного горшка и печать изделия на 3D-принтере.

Акрилайт привлекателен не только в дизайне квартиры и других помещений. Он интересен в рекламных целях. Например, для страховых компаний, банков, автосалонов и т.д. – нанесение их логотипа. Можно использовать в общеобразовательных заведениях - школах, ВУЗах. Например, с нанесением математических формул, исторических дат и другой информации.
Описание применимости
Производство цветочного «Умного кашпо» перспективно и экономически обосновано. Автоматическая система полива делает его привлекательным для людей любого возраста, а также для любых организаций и заведений. Особую актуальность автоматизация бытовой сферы имеет для людей с ограниченными возможностями.

Гаджеты в современном мире завоевали огромную популярность, к ним проявляется всё больший интерес. Данная новинка сочетает в себе сразу несколько полезных функций, а также имеет привлекательный дизайн, удобна и безопасна в использовании, что делает её востребованной как у физических лиц, так и у организаций.

В первую очередь, кашпо удобно в быту – автоматический регулируемый полив позволит отлучаться на длительное время, постоянно не контролировать вручную полив, а также максимально эффективно расходовать воду, только в нужное время и в необходимых пропорциях. Дополнительное освещение создаст эффектный дизайн в гостиной, сделает романтичной спальню и уютной детскую.

Для дизайнерских студий и для организаций, предлагающих различные услуги населению, такие кашпо станут настоящей находкой, позволяющей решать многие задачи. Так как акрилайт можно создать индивидуально, по любым размерам и с любой гравировкой, выбрать нужный цвет светодиода, то для многих компаний это будет возможностью сделать очень стильный интерьер, привлекательный для клиентов и партнёров по бизнесу.

Конечно же, наличие в помещениях здоровых, ухоженных растений значительно улучшит экологию жизненного пространства.
Дальнейшее развитие проекта
«Умное кашпо» - это полностью готовое изделие, которое можно использовать уже сейчас. В дальнейших планах - создание подобной системы для группы растений, а также для фитокартин и фитостен. Перспективный вариант развития проекта – интеграция с системой «умный дом». В настоящее время система автоматически осуществляет полив при пересыхании почвы. Но при изменении температуры – только сигнализирует об этом. Было бы интересно осуществить взаимодействие с системой кондиционирования помещений, чтобы регулировать температуру в помещении. Важно, что температура комфорта для многих растений 20-24 градуса, что также является наиболее комфортным для людей. Поэтому можно сразу регулировать температуру в помещении для удобства людей. При низком освещении в кашпо включается подсветка. При создании такой системы для группы растений целесообразно сделать подключение к отдельной лампе (лампам) освещения всей композиции. Дальнейшее развитие проекта, внесение изменений, дополнений – всё это возможно выполнить на базе нашего ЦМИТ ФабЛаб ТюмГУ.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ