Oktober 2019 is SOM gestart met de ontwikkeling van een geheel nieuwe sturing en sensoren. Als kleine onderneming is het zonder ondersteuning niet mogelijk om deze ontwikkeling te doen.

Wij zijn dan ook blij dat SNN ons middels een VIA subsidie ondersteund. Dit maakt het mogelijk om dit project te doen.

Hieronder vindt u een beschrijving ven het project. 

Het huidige vijvermanagementsysteem bestaat uit een basis besturingskast en diverse handmatige handelingen. Het huidige vijvermanagementsysteem voldoet echter niet meer. In dit project wordt een nieuw vijvermanagementsysteem ontwikkeld met een besturingskast die op afstand te bedienen is via pc, tablet of smartphone voor uitlezing van gegevens en/of aansturen én dat nog niet op de markt bestaat. Bij de ontwikkeling hiervan wordt gekozen voor een universeel en modulair principe dat alle gewenste parameters kan meten en apparatuur kan sturen. Met een universeel systeem wil men kunnen communiceren met alle voorkomende apparatuur in visvijvers waardoor een volwaardig visvijvermanagementsysteem ontstaat. In de toekomst wil SOM met het systeem ook andere doelgroepen kunnen bedienen (professionele viskwekerijen, kassen, huizen).

De uitdaging in de ontwikkeling van een prototype universeel en modulair visvijvermanagementsysteem ligt op een drietal aandachtsgebieden.

  1. A) De besturingskast en printplaat alsook de behuizing en opbouw van de verschillende sensoren en actuatoren (stuur)schakelaars dient opnieuw ontworpen te worden.
    B) De technische interface waarmee alle protocollen van de te koppelen systemen en sensoren met elkaar kunnen communiceren moet ontwikkeld worden. Embedded hierin zit een stuk softwareontwikkeling.
    C) Sensortechniek zal ontwikkeld worden;

Er zijn op de markt sensoren beschikbaar die (op veelal verschillende wijze) metingen kunnen verrichten van genoemde parameters. SOM zal onderzoeken welke sensoren geschikt zijn en onderzoeken op welke wijze vaak voorkomende problemen in visvijversystemen kunnen worden opgelost, denk bijvoorbeeld aan het voorkomen van algenaanslag op sensoren. Er wordt tevens onderzocht of een eigen sensor ontwikkeld kan worden.

 

Er wordt gewerkt aan de ontwikkeling van een geheel universeel en modulair systeem. Zoals reeds vermeld ligt de aandacht op een aantal aandachtsgebieden (I, II , III), te weten:

  1. De besturingskast, printplaat alsook de behuizing en opbouw van de verschillende (stuur)schakelaars/ controllers
  2. De technische interface waarmee alle protocollen van de te koppelen systemen en sensoren met elkaar kunnen communiceren moet ontwikkeld worden inclusief softwareontwikkeling (embedded).
  3. De ontwikkeling van de sensortechniek

 

 Knelpunten: Sensoren zijn nodig voor het verrichten van de metingen. Het knelpunt is dat de sensoren last hebben van een geringe betrouwbaarheid en nauwkeurigheid door invloed van aangroei van algen of andere substanties en ontbreken van protocollen voor kalibratie of positionering in de vijver. 2.Er is een (software/ hardware matige) interface nodig zodat protocollen van verschillende sensoren en systemen kunnen communiceren. Het besturingssysteem is gebaseerd op open source software. De scripts van het visvijvermanagementsysteem zijn geheel zelf geschreven. Het knelpunt is dat de verschillende protocollen niet met elkaar communiceren. Er bestaat niet zo’n systeem op de markt. Daarbij komt dat de werking van vele protocollen niet bekend is en nader dient te worden onderzocht. Iedere fabrikant werkt met haar eigen protocol.  3.Bij de ontwikkeling van een prototype van de printplaat wordt tegen de volgende knelpunten aangelopen; Onduidelijk is of de printplaat voldoende stevig uitgevoerd kan worden, watervast & toegankelijk is om te kunnen worden voorzien van een directe aansluitmogelijkheid voor externe bekabeling.

 

Oplossingsrichting:

1) Na studie worden interessant geachte sensoren aangeschaft, bestudeerd en in een opstelling (laboratorium) getest op werking en vervolgens in een representatieve opstelling (vijver) aan de praktijk getoetst. Het is vooraf niet te zeggen of 1 van de potentiële sensoren geschikt blijkt. Het onderzoek kan daarom leiden tot het zelf ontwikkelen van een sensor. Oplossingsrichtingen voor aangroei: het zelf ontwikkelen van een coating, het ontwikkelen van een auto-mechanische zelfreiniging van de sensor of het vergroten van de sensoroppervlakte.

2) De verschillend beschikbare protocollen zullen onderzocht worden. Iedere fabrikant werkt met haar eigen protocol. Het is de uitdaging een interface te bouwen zodat ze met elkaar kunnen communiceren. Een (industrieel) universeel bus-systeem zou de hoofdrol kunnen spelen zodat de data tussen de processor en andere chips met elkaar uitgewisseld kunnen worden. De oplossingsrichting ligt in het (uit de industrie afkomstige) I2C-bus systeem als basis. De hardware zal ontwikkeld worden en de software zal zelf geschreven moeten worden voor deze noodzakelijke uitbreiding (zie onderdeel programmatuur).

3) SOM gaat een meer stevige printplaat ontwikkelen of losse verstevigingen aanbrengen eventueel voorzien van bijvoorbeeld extra externe verbindingspunten in de kast.

 

SOFTWARE /Knelpunt:

De problemen die in de software verwacht worden zijn bijvoorbeeld het verschil in spanningsniveau, klokfrequenties en baudrates. Ook zullen er buffers gerealiseerd moeten worden. Het aantal signaaldragers verschilt ook per protocol, deze interface moet hier ook mee overweg kunnen. Het is niet zeker dat de protocollen die nodig zijn voor de sensoren, technisch te combineren zijn op een manier waardoor de interface breed inzetbaar blijft mede omdat nog niet achterhaald is hoe de protocollen exact werken. Het laag houden van de kostprijs van de module is erg belangrijk voor de doelgroep, mocht dit niet lukken zal er naar een andere oplossing gezocht moeten worden. De grootste uitdaging ligt in het ontwerpen van een interface die voor verschillende protocollen toegepast kan worden en deze informatie via 1 bus-systeem kan communiceren naar het besturingssysteem. Ook moet er binnen de communicatie bus rekening gehouden worden dat de tijd tussen het uitlezen van de verschillende slaves niet te lang is zodat er geen informatie verloren gaat. Er zal gekeken worden of er een microcontroller toegepast kan worden als I2C slave. Deze zal vanuit de master worden geconfigureerd en worden uitgelezen. Onderzoek zal moeten uitwijzen of er een geschikte selectie met protocollen verzameld kan worden die voldoende sensoren kan bedienen.

 

Oplossingsrichting: Aan de hand van het onderzoek zal een lijst met eisen uitgewerkt worden die wordt gebruikt om een hardware selectie te maken. Ook moeten de software eisen hierin worden opgenomen. In de programmatuur zal een registerstructuur worden ontworpen die geschikt is voor meerdere protocollen en het gebruik van Rx en Tx buffers realiseert. Ook moet de benodigde hardware samen kunnen werken met het programma. Voor het koppelen van de informatie die door de master wordt gecommuniceerd zal ook een koppeling gemaakt gaan worden met de (webbased) graphical user interface (GUI).