ESP32-S2ベースのAIスマート植物水やりシステム

クライアント

家庭用ハーブガーデンや鉢植え向けの精密灌漑システムを開発する屋内ガーデニングスタートアップ。

課題

植物種ごとに手動で校正することなく、「土壌に水が必要」と「温度によるセンサードリフト」を区別できるシステムの構築。

製品コンセプトとアーキテクチャ

ESP32-S2が静電容量式土壌水分センサーアレイとDS18B20土壌温度プローブを駆動。12Vラッチングソレノイドバルブがドリップ灌漑を制御。ESP32-S2のネイティブUSBにより、現場でのファームウェアアップデートが容易。

エンジニアリングソリューション

ESP-IDFで自己校正アルゴリズムを開発し、植物ごとにベースラインの乾燥/湿潤抵抗曲線を追跡。軽量MLP（多層パーセプトロン）分類器が、水分トレンド、温度、取得した3日間の天気予報に基づいて最適な水やりタイミングを決定。システムはWi-Fi経由のMQTTでコンパニオンアプリと同期。ウォッチドッグタイマーとブラウンアウト検出器により、長期間の無人運用を確実に。

結果

15種類の植物種で98%の精度で土壌水分を測定。タイマーベースの灌漑と比較して水使用量を40%削減。雨予報中の誤った水やりイベントはゼロ。