Sistema IoT para Monitoramento e Automação de Estufas

Cultivos Hidropônicos Inteligentes

📖 Sobre o Projeto

O greenSe é uma solução completa de agricultura de precisão para cultivos protegidos, integrando sensores IoT, automação e inteligência artificial. Desenvolvido para estufas e sistemas hidropônicos, otimiza o uso de água, nutrientes e energia através de monitoramento em tempo real e análises preditivas.

✨ Destaques

🌡️ Monitoramento

Tempo real 24/7

Múltiplos sensores

🤖 Inteligência Artificial

IA Eng. GePeTo (GPT-4o)

Relatórios automáticos

📊 Análise Térmica

Câmera MLX90640

Detecção precoce

🔒 Segurança

MQTT/TLS/WSS

Comunicação criptografada

🌟 Funcionalidades Principais

📡 Monitoramento Inteligente

Tempo real de parâmetros ambientais (temperatura, umidade, CO₂, luminosidade)
Hidroponia avançada com pH e condutividade elétrica (EC)
Análise térmica via câmera MLX90640 (24×32px) para detecção precoce de estresse hídrico e doenças
Monitoramento visual com ESP32-CAM para acompanhamento do crescimento

⚙️ Automação e Controle

Controle automatizado de irrigação, iluminação e sistemas de ventilação
Armazenamento histórico com InfluxDB para análise temporal
Dashboards interativos com Grafana para visualização de dados

🤖 Inteligência Artificial

A IA Eng. GePeTo (baseada em GPT-4o) atua como consultor agrícola virtual:

📝 Relatórios automáticos com interpretação técnica dos dados
🧠 Análises inteligentes em linguagem prática e acessível
💡 Recomendações personalizadas para otimização de irrigação, clima e nutrição
🔮 Modelos preditivos para previsão de necessidades (em desenvolvimento)

🏗️ Arquitetura do Sistema

🔌 Cliente (Hardware IoT)

Soluções modulares baseadas em ESP32 para diferentes necessidades:

Solução	📋 Descrição	🔧 Tecnologia
N01	Germinação - Monitoramento básico	ESP32 + AHT20, ENS160, DS18B20
N02	Maturação - Monitoramento completo	ESP32 + sensores completos + boias
N03	Hidroponia - pH e EC	ESP32 + MicroPython
N04	Câmera Visual - Monitoramento óptico	ESP32-CAM
N05	Câmera Térmica - Análise térmica	ESP32-C3 + MLX90640 (24×32px)
N06	Sensor de Campo - Solo com bateria	ESP32 + interface web embarcada
N07	Solução Completa - Térmica avançada	ESP32-S3 + MLX90640

🌐 Comunicação: MQTT/TLS ou HTTP POST

🖥️ Servidor (Backend)

Sistema central em Python rodando em Raspberry Pi 4:

Módulo	Funcionalidade
server01Full.py	🔌 Broker MQTT • 🚀 API REST (Flask) • 💾 InfluxDB • 🌡️ Processamento térmico
server01IA.py	🤖 Serviço IA (Eng. GePeTo) • 📊 Análise de dados • 📝 Geração de relatórios
serverTermica.py	🌡️ Processamento dedicado de imagens térmicas • 📈 Estatísticas

🛠️ Stack Tecnológico: Python 3.x • Flask • InfluxDB • MQTT (paho-mqtt) • OpenAI GPT-4o • NumPy

🛠️ Tecnologias Utilizadas

🔩 Hardware

Sensores: AHT20 • ENS160 • DS18B20 • DHT22 • pH/EC • MLX90640

💻 Software

📊 Escalabilidade

🏭 Capacidade	💻 Solução	⚡ Performance
1-20 estufas	Raspberry Pi 4	Ideal para pequenos produtores
21-50 estufas	Raspberry Pi 5	Médios produtores
51-1.000 estufas	Servidor dedicado	Grande escala
1.000+ estufas	Edge + Cloud	Arquitetura distribuída

🚀 Início Rápido

📦 Acessar Repositório no GitHub →

1️⃣ Clone o Repositório

git clone https://github.com/marcelinoandrade/greense.git
cd greense

2️⃣ Explore as Soluções

📦 Hardware: Explore client/ - cada projeto possui README específico com instruções detalhadas
🖥️ Servidor: Consulte server/N01_RASP4_LAB/ para documentação de instalação e configuração

3️⃣ Documentação

Cada módulo cliente possui seu próprio README com:

📋 Requisitos de hardware
🔧 Instruções de instalação
⚙️ Configuração específica
🧪 Guia de testes

📁 Estrutura do Repositório

greense/
├── 📦 client/                          # Soluções hardware (ESP32)
│   ├── N01_Estufa_Germinar_C/         # 🌱 Monitoramento básico (germinação)
│   ├── N02_Estufa_Maturar_C/          # 🌿 Monitoramento completo (maturação)
│   ├── N03_Estufa_P/                  # 💧 Hidroponia (MicroPython)
│   ├── N04_Estufa_Camera_C/           # 📷 Câmera visual
│   ├── N05_Estufa_Termica_C/          # 🌡️ Câmera térmica
│   ├── N06_Sensor_Campo_C/            # 🌍 Sensores de campo
│   └── N07_Estufa_Artigo_C/           # 🔬 Solução completa térmica
├── 🖥️ server/                          # Sistema servidor
│   └── N01_RASP4_LAB/                 # Backend Raspberry Pi 4
└── 📄 README.md                        # Este arquivo

📝 Licença

Este projeto está sob a licença MIT. Veja o arquivo LICENSE para mais detalhes.

📧 Contato e Suporte

🌐 Website	💼 LinkedIn	🏛️ Instituição
www.greense.com.br		Universidade de Brasília

Coordenação: Prof. Marcelino Monteiro de Andrade
Faculdade: Ciências e Tecnologias em Engenharia (FCTE) – Universidade de Brasília