Details

Автоматизация теплиц является перспективным направлением развития цифрового сельского хозяйства. Она позволяет повысить эффективность управления микроклиматом и сократить потребление ресурсов за счёт внедрения технологий Интернета вещей (IoT). Умная теплица может функционировать автономно, контролируя параметры среды (температура, влажность) и управляя исполнительными устройствами (полив, вентиляция). Цель работы состоит в разработке клиентской части веб-приложения для системы управления теплицей. Интерфейс должен обеспечивать мониторинг и управление состоянием теплицы в реальном времени, быть адаптивным, лёгким и пригодным для развёртывания на одноплатном компьютере Raspberry~Pi~4. В результате работы была реализована одностраничная веб-система (SPA) на чистом JavaScript с использованием Bootstrap. Приложение включает в себя модульную структуру с компонентами таблиц, форм, модальных окон, графиков, а также централизованный механизм взаимодействия с сервером по REST API. Были внедрены fallback-механизмы для работы без подключения к серверу и обеспечена возможность изолированной отладки. Сборка интерфейса осуществлялась с помощью инструмента Vite, а итоговая система контейнеризирована с использованием Docker и подготовлена для запуска на платформе ARM64 (Raspberry~Pi~4) с применением QEMU для кросс-компиляции. Полученный результат представляет собой готовое к эксплуатации веб-приложение, способное функционировать в условиях ограниченных ресурсов и обладающее потенциалом масштабирования. Оно может быть использовано в составе комплексной системы «умного» сельского хозяйства или как основа для дальнейших IoT-разработок.

Greenhouse automation is a promising area in the development of digital agriculture. It enables more efficient microclimate control and helps reduce resource consumption through the implementation of Internet of Things (IoT) technologies. A smart greenhouse can operate autonomously by monitoring environmental parameters (such as temperature and humidity) and controlling actuators (such as irrigation and ventilation systems). The aim of this work is to develop the client-side part of a web application for managing a greenhouse system. The interface is expected to provide real-time monitoring and control of the greenhouse state, be adaptive and lightweight, and be suitable for deployment on a single-board computer like the Raspberry~Pi~4. As a result, a single-page web application (SPA) was developed using plain JavaScript and Bootstrap. The application features a modular structure with components for tables, forms, modals, charts, and a centralized mechanism for communication with the server via REST API. Fallback mechanisms were implemented to allow the interface to function without a server connection and support isolated debugging. The interface was built using the Vite bundler. The final system was containerized with Docker and prepared for deployment on an ARM64-based platform (Raspberry~Pi~4) using QEMU for cross-compilation. The resulting product is a ready-to-use web application capable of running in resource-constrained environments and offering scalability potential. It can be used as part of a comprehensive smart agriculture system or serve as a foundation for further IoT development.

• Обозначения и сокращения
• Введение
• Постановка задачи
• Глава 1. Анализ предметной области
  • 1.1. Современные технологии автоматизации теплиц
  • 1.2. Существующие решения по автоматизации теплиц
  • 1.3. Интерфейсы управления и удалённый доступ
  • 1.4. Интеграция с системами "Умный дом"и IoT
  • 1.5. Преимущества автоматизации и перспективы развития
  • 1.6 Пример собственной реализации на базе Raspberry Pi
  • 1.7 Архитектура серверной части
• Глава 2. Обоснование выбора технологий и средств разработки
  • 2.1 Выбор архитектурного подхода
    • 2.1.1. Многостраничные приложения (MPA)
    • 2.1.2. Одностраничные приложения (SPA)
    • 2.1.3. Прогрессивные веб-приложения (PWA)
    • 2.1.4. Серверный рендеринг (SSR) и статическая генерация (SSG)
    • 2.1.4. Вывод по архитектуре
  • 2.2. Выбор технологии для разработки веб-интерфейса
    • 2.2.1. Рассматриваемые технологии
    • 2.2.2. Система предпочтений и анализ
    • 2.2.3. Обоснование выбора
  • 2.3. Выбор инструментов для сборки и развёртывания
• Глава 3. Реализация приложения
  • 3.1. Компоненты и реализуемый функционал
    • 3.1.1. Реализация основной страницы и навигации
    • 3.1.2. Компонент отображения таблиц — dataTable
    • 3.1.3. Компонент формы — universalModal
    • 3.1.4. Генератор форм — formBuilder
    • 3.1.5. Компонент загрузки интерфейсов — componentLoader
    • 3.1.6. Компонент визуализации показаний датчиков
    • 3.1.7. Реализация базовой авторизации
  • 3.2. Обмен данными с сервером по API
    • 3.2.1. Компонент взаимодействия с API
  • 3.3. Развертывание приложения на системе
    • 3.3.1 Сборка и минификация фронтенда с помощью Vite
    • 3.3.2 Контейнеризация клиентской части приложения
  • 3.4. Интеграция Telegram-бота для удалённого мониторинга
• Заключение
• Список использованных источников