АВТОМАТИЗОВАНА IOT-СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ВИРОЩУВАННЯ МІКРОБІОЛОГІЧНИХ КУЛЬТУР

Анотація

У статті розглянуто створення прототипу інтелектуальної системи моніторингу та оптимізації параметрів вирощування мікроорганізмів у лабораторних умовах. Згідно останніх даних, на 2018 рік у світі налічувалося 27 мільярдів пристроїв з IoT, всього за 7 років ця кількість зросла до 75 мільярдів. Дана технологія вже почала відігравати важливу роль у автоматизації всіх галузей виробництва завдяки розширеним можливостям з’єднання приладів за допомогою мережі інтернет. Враховуючи це, а також успішні приклади інтеграції інтернету речей у сфері охорони здоров’я постає питання подальшого впровадження даної технології у сферу мікробіології. Запропонована у даній роботі система базується на технології IoT та здатна проводити моніторинг та аналіз температури, вологості, кислотності, концентрації вуглекислого газу та кисню, освітленості. Завдяки системним та програмним можливостям мікроконтролерної плати ESP32 система також надає можливості відстеження часу інкубації до необхідної фази росту мікроорганізмів у рамках дослідження або технологічного процесу. Апаратна реалізація концепту прототипу була здійсненна завдяки безкоштовному сервісу системи автоматизованого проектування TinkerCAD; програмне забезпечення створено в інтегрованих середовищах розробки Arduino IDE та Visual Studio Code; корпус розроблено у програмному забезпеченні Fusion360. Основними компонентами системи є мікроконтролерна плата ESP32, високоточний цифровий датчик температури AHT10 від ASAIR, аналоговий pH-метр від DFRobot, модуль датчика якості повітря MQ-135, електрохімічний сенсор кисню MIX8410 та фоторезистор. Завдяки здійсненню моніторингу параметрів вирощування мікроорганізмів у реальному часі та передачі даних через підключення до Wi-Fi система полегшує розширений контроль і подальшу оптимізацію культивування. Запропонована у даній статті система моніторингу підкреслює практичне застосування IoT приладах культивування, пропонуючи високу точність і повторюваність результатів для підвищення ефективності процесу культивування мікробіологічних культур