植物工場プロジェクト計画書

開始時期：2025年1月～

概要

本プロジェクトは、省力化・安定化・高度化を目的とした植物工場の自動環境制御システムの開発を段階的に実施するものです。
制御対象には空調・照明・給水・換気・電源管理などを含み、段階的にセンシング・制御ロジック・UI/UXを拡張していきます。

Phase.1（～2025年3月末）

制御方式：複合環境制御（初期構築）

  • 植物工場ユニットの立ち上げ
  • SwitchBotプラグ・ハブによる簡易オートメーション

Phase.2（～2025年4月末）

制御方式：複合環境制御（中間制御の実装）

  • Raspberry Pi 5（マスター）と Arduino UNO R4 WiFi（スレーブ）による分散構成
  • センシング、LCD表示、UDP通信の実装
  • EcoFlow Delta2 Max + BougeRV CIGS Yuma100 による電源監視

Phase.3（～2025年5月末）

制御方式：複合環境制御（制御フィードバック実装）

  • センサ配置の最適化
  • マスターがSwitchBotプラグを介してデバイスをON/OFF制御
  • SwitchBotオートメーションの廃止

Phase.4（～2025年9月末）

制御方式：複合環境制御（アルゴリズム導入）

  • デバイス制御の完全ローカル化
  • PID制御アルゴリズムの導入

Phase.5（～2025年12月末）

制御方式：統合環境制御（AIチューニング）

  • 統合環境制御の実装
  • モデルベース + AIによる自動調整（MPC視野）

使用技術・モジュール一覧

項目 技術・デバイス
センサー BME280, BH1750, TSL2561, TSL2591, DS18B20, MH-Z19E, HC-SR04等
通信方式 UDP（マスター⇔スレーブ）, HTTPS/WebSocket（表示）
制御対象 LED照明, 空調, 換気ファン, 水ポンプ等
ハード構成 Raspberry Pi 5, Arduino UNO R4 WiFi, SwitchBot, EcoFlow Delta2 Max/CIGS Yuma100
電源監視 EcoFlow API
表示・UI Web UI（Chart.js + JavaScript）