Авторы

  • Джахонгир Усмонов
    TATU
  • Худойберди Мамиров
    TATU
  • Лее Сеунгжик
    TATU

Биографии авторов

  • Джахонгир Усмонов , TATU
    magistranti
  • Худойберди Мамиров , TATU
    tayanch doktoranti
  • Лее Сеунгжик , TATU
    professori

DOI:

https://doi.org/10.71337/inlibrary.uz.science-shine.84526

Аннотация

O‘zbekiston qishloq xo‘jaligi sohasida zamonaviy texnologiyalarni joriy etish orqali hosildorlikni oshirish va resurslardan samarali foydalanish muhim ahamiyat kasb etmoqda. Ushbu maqolada IoT (Internet of Things) va cloud (bulut) texnologiyalariga asoslangan issiqxona monitoringi va nazorati tizimi ishlab chiqilishi bayon etiladi. Tizim ESP32 mikrokontrolleri, DHT22 harorat va namlik sensori, tuproq namligi sensori hamda servo motorlar yordamida quriladi. Sensorlardan olingan ma’lumotlar Thingspeak bulut platformasiga yuboriladi va real vaqt rejimida monitoring qilinadi. Mazkur yondashuv, O‘zbekistonning iqlim sharoitini hisobga olgan holda, issiqxonadagi optimal sharoitlarni avtomatik nazorat qilish imkonini beradi, suv resurslarini tejash, hosil sifatini oshirish va energiya samaradorligini ta'minlashga xizmat qiladi.


background image

134

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

IOT VA CLOUD TEXNOLOGIYALARIGA ASOSLANGAN ISSIQXONA

MONITORINGI VA NAZORATI TIZIMI

Usmonov Jahongir To’lqin o‘g‘li

TATU magistranti

Mamirov Xudoyberdi Xomidjonovich

TATU tayanch doktoranti

mamirov.0710@gmail.com

Seungjik Lee

TATU professori

leesj@samilpnu.com

Annotatsiya:

O‘zbekiston

qishloq

xo‘jaligi

sohasida

zamonaviy

texnologiyalarni joriy etish orqali hosildorlikni oshirish va resurslardan samarali
foydalanish muhim ahamiyat kasb etmoqda. Ushbu maqolada IoT (Internet of
Things) va cloud (bulut) texnologiyalariga asoslangan issiqxona monitoringi va
nazorati tizimi ishlab chiqilishi bayon etiladi. Tizim ESP32 mikrokontrolleri, DHT22
harorat va namlik sensori, tuproq namligi sensori hamda servo motorlar yordamida
quriladi. Sensorlardan olingan ma’lumotlar Thingspeak bulut platformasiga
yuboriladi va real vaqt rejimida monitoring qilinadi. Mazkur yondashuv,
O‘zbekistonning iqlim sharoitini hisobga olgan holda, issiqxonadagi optimal
sharoitlarni avtomatik nazorat qilish imkonini beradi, suv resurslarini tejash, hosil
sifatini oshirish va energiya samaradorligini ta'minlashga xizmat qiladi.


KIRISH

O‘zbekiston qishloq xo‘jaligi sohasida suv tanqisligi, o‘zgaruvchan iqlim

sharoitlari va hosildorlikni oshirish zarurati kabi muammolar dolzarb hisoblanadi.
An’anaviy issiqxona tizimlari ko‘p hollarda qo‘lda boshqariladi va samaradorlik
nuqtayi nazaridan zamonaviy texnologiyalar darajasiga yetmaydi. Shu munosabat
bilan, IoT va cloud texnologiyalaridan foydalangan holda, avtomatlashtirilgan
issiqxona monitoringi va nazorati tizimini yaratish zarurati tug‘iladi.

IoT qurilmalari va bulut texnologiyalari yordamida issiqxonadagi harorat,

namlik va tuproq namligi kabi muhim parametrlarni uzluksiz o‘lchash va ularni real
vaqt rejimida kuzatish imkoniyati paydo bo‘ladi. Ushbu loyiha doirasida ESP32
mikrokontrolleridan, DHT22 sensoridan, tuproq namligi sensori va servo motorlardan


background image

135

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

foydalaniladi. Sensorlardan olingan ma'lumotlar Wi-Fi orqali Thingspeak
platformasiga uzatiladi, bu esa ma'lumotlarni tahlil qilish va tizim ishini
optimallashtirish imkonini beradi. Ushbu yechim O‘zbekiston issiqxonalari uchun
innovatsion yechim bo‘lib, hosildorlikni oshirish, suv sarfini kamaytirish va mehnat
xarajatlarini qisqartirish imkonini beradi.

TIZIM ARXITEKTURASI

Asosiy komponentlar

1-rasm. ESP32 mikrokontrolleri


ESP32 kuchli va ko'p qirrali mikrokontroller bo'lib

,

u IoT (Internet of Things)

texnologiyalariga asoslangan aqlli issiqxona tizimlarida hal qiluvchi rol o'ynaydi. U
tizimning miyasi bo'lib xizmat qiladi, sensor ma'lumotlarini boshqaradi, qurilmalarni
boshqaradi va bulutli platformalar bilan uzluksiz aloqani ta'minlaydi.

Bu ilmiy tadqiqotimizda ESP32 turli sensorlardan (harorat, namlik va tuproq

namligi sensorlari kabi) ma'lumotlarni oladi, uzatadi va real vaqtda qaror qabul qilish
uchun ushbu ma'lumotlarni qayta ishlaydi. Wi-Fi orqali internetga ulanadi va sensor
ma’lumotlarini saqlash, vizualizatsiya va masofadan kuzatish uchun ThingSpeak kabi
bulut xizmatlariga uzatadi. Sensor ko'rsatkichlariga asoslanib, ESP32 servo motorlar
yordamida issiqxona oynalarini ochish yoki sug'orish tizimlarini faollashtirish kabi
harakatlarni avtomatlashtiradi.


background image

136

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

2-rasm. DHT22 sensori.


DHT22 sensori aqlli issiqxona tizimlarida

atrof-muhit sharoitlarini

kuzatishda hal qiluvchi

rol o'ynaydigan keng tarqalgan raqamli sensordir. U

harorat

va

namlikni

o'lchaydi, bu o'simliklarning o'sishi va issiqxona ekotizimining

umumiy salomatligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan ikkita asosiy omil hisoblanadi.

DHT22 sensori issiqxonadagi haroratni -

40 ° C dan

+ 80 ° C gacha

va

nisbiy

namlikni 0% dan 100% gacha

o'lchashga qodir. Shuningdek issiqxonani doimiy

ravishda kuzatib borish orqali DHT22

issiqxona boshqaruvini avtomatlashtirishga

yordam beradi.

3-rasm. Soil Moisture Sensor (Tupro namligini o‘lchovchi)


Soil moisture sensorining asosiy roli

tuproqdagi suv miqdorini doimiy

ravishda monitoring qilish

va shu ma'lumotni boshqaruv tizimiga yuborishdir. Bu

ma'lumot asosida tizim avtomatik ravishda sug‘orishni boshqaradi va o‘simliklar
uchun optimal sharoitlarni yaratadi. Odatda, bu sensorlar yuqori aniqlik bilan tuproq
namligini

0% dan 100% gacha

o‘lchaydi. Sensorlar tuproqda suv miqdori yuqori

yoki past bo‘lsa, avtomatik ravishda sistemaga signal yuboradi va tizim shu asosda
qarorlar qabul qiladi.

Olingan tuproq namligi ma'lumotlariga asoslanib, issiqxona tizimi

sug‘orishni

avtomatik ravishda boshqaradi.

Agar tuproqning namligi kerakli darajadan past

bo‘lsa, tizim

sug‘orish tizimini ishga tushiradi

va tuproqni kerakli darajaga qadar

namlaydi. Agar tuproqda yetarlicha suv bo‘lsa, tizim

sug‘orishni to‘xtatadi,

bu esa

ortiqcha suv sarfini va o‘simliklarning o‘pirilishini oldini oladi. Bu esa

energiya va

suvni tejash

ga olib keladi.


background image

137

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

4-rasm. Servo motor

Servo

motorlar

aqlli

issiqxonada

avtomatik

boshqaruv

tizimlarida

ishlatiladigan mexanik aktuatorlar bo‘lib, ular aniq va nozik harakatlarni amalga
oshirish imkoniyatini beradi. Issiqxonada servo motorlar asosiy tizimlarga to‘g‘ridan-
to‘g‘ri ta’sir o‘tkazish uchun ishlatiladi, masalan, haroratni boshqarish, ventilyatsiya
va sug‘orish tizimlarini avtomatik boshqarish. Servo motorlar oddiy motorlarga
qaraganda ancha aniqlik va tezlik bilan harakat qiladi.

Aqlli issiqxonada servo motorlar

harakatlanuvchi qismlarni boshqarish

va

avtomatik tizimlarni amalga oshirish

da muhim ro’l o‘ynaydi. Ular issiqxona

muhitini optimal darajada saqlash uchun kerakli qurilmalarni harakatga keltiradi.
Servo motorlarning asosiy vazifasi aniq va xavfsiz mexanik harakatlarni amalga
oshirishdir. Bu esa o‘simliklarning optimal o‘sish sharoitlarini yaratadi va issiqxona
ishlarini yanada qulay qiladi.

5-rasm. ThingSpeak cloud platformasi


ThingSpeak-ning aqlli issiqxonadagi asosiy roli

bulutga asoslangan platforma

bo'lib xizmat qilishdan

iborat bo'lib, u yerda sensorlardan to'plangan atrof-muhitga

oid ma'lumotlar (masalan, harorat, namlik, tuproq namligi va boshqalar)

saqlanishi,

tahlil qilinishi

va real vaqt rejimida

ko'rsatilishi

mumkin. ThingSpeak

foydalanuvchilarga issiqxona sharoitlarini masofadan turib kuzatish va ma'lumotlarga


background image

138

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

asoslangan tushunchalar asosida kerakli harakatlarni amalga oshirish uchun qulay
interfeysni taqdim etadi.

Aqlli issiqxona tizimida ThingSpeak-dan foydalanishning afzalliklari:

Masofaviy monitoring

: ThingSpeak-ning bulutga asoslangan tabiati issiqxona

menejerlariga istalgan vaqtda va istalgan joyda sharoitlarni kuzatish imkonini beradi.

Avtomatlashtirish

: Sensorlar va aktuatorlarni birlashtirgan holda, ThingSpeak

atrof-muhitni avtomatik sozlash imkonini beradi va qo'lda aralashuvni kamaytiradi.

Yaxshilangan o'simliklar salomatligi

: Uzluksiz monitoring issiqxona

muhitining barqaror bo'lishini ta'minlaydi, o'simliklarning o'sishi va sog'lig'ini
optimallashtiradi.

Energiya samaradorligi:

Platforma isitish, sovutish va sug'orish kabi tizimlarni

faqat kerak bo'lganda faollashtirishni ta'minlash orqali energiyadan foydalanishni
optimallashtirishga yordam beradi.

O'lchovlilik

: ThingSpeak issiqxona o'sib borishi bilan bir nechta sensorlar va

qurilmalarni boshqarish uchun osongina o'lchovni o'tkazishi mumkin.











6-rasm. Aqlli issiqxona tizimining ishlash blok-diagrammasi.


Tizim ishlash prinsipi ESP32 harorat, namlik va tuproq namligi sensorlaridan

ma'lumot oladi. Olingan ma'lumotlar Wi-Fi orqali ThingSpeak serveriga yuboriladi.
ThingSpeak ma'lumotlarni grafik ko‘rinishida vizualizatsiya qiladi va kerak bo‘lsa,
ma'lum chegaraviy qiymatlarga asoslanib ogohlantirishlar generatsiya qiladi.

Tizim o‘rnatilgan algoritmlar yordamida avtomatik tarzda: Sug‘orish tizimini

ishga tushiradi yoki to‘xtatadi.Issiqxona derazalarini servo motor yordamida ochadi
yoki yopadi. Ventilyatsiya yoki isitish tizimlarini faollashtiradi.


background image

139

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

7-rasm. Issiqxona harorati va havo namligini nazorat qilish algoritmi.


DHT22 sensori issiqxonadagi harorat va namlikni o‘lchaydi va ma'lumotlarni

ESP32 ga uzatadi. ESP32 olingan qiymatlarni hisoblaydi va tahlil qiladi. Agar harorat
40°C dan yuqori bo‘lsa, ESP32 ThingSpeak bulut serveriga ma’lumot yuboradi va
issiqxona derazasini ochadi. Aks holda, ma’lumot yuboriladi va deraza yopiladi.
Jarayon doimiy ravishda takrorlanadi.

Bunda issiqxonada harorat va namlik avtomatik boshqariladi, o‘simliklar uchun

optimal sharoit yaratiladi, energiya tejaladi va ThingSpeak orqali masofadan
monitoring imkoniyati hosil bo‘ladi.


background image

140

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

8-rasm. Sensordan yuborilgan ma’lumotni Thingspeak bulut platformada

ko’rinishi

9-rasm. Tuproq namligini nazorat qilish va sug‘orish tizimi boshqaruv

algoritmi

Tuproq namligi sensor orqali o‘lchanadi, ESP32 ma’lumotni tahlil qiladi. Agar

namlik 50% dan yuqori bo‘lsa, sug‘orish tizimi o‘chiriladi, aks holda sug‘orish tizimi
yoqiladi va barcha ma'lumotlar ThingSpeak bulutiga yuboriladi. Bunda tuproq
namligi avtomatik boshqariladi, suv tejaladi, o‘simliklar optimal sharoitda o‘sadi va
ThingSpeak orqali masofadan monitoring imkoniyati yaratiladi.


background image

141

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

10-rasm. Sensordan yuborilgan ma’lumotni Thingspeak bulut platformada

ko’rinishi

NATIJALAR VA XULOSA

Ko‘rsatkich

Shartlar

Amalga oshiriladigan

harakat

Natija

Tuproq namligi

N

N>50%

Sug‘orish tizimini

o‘chirish

Suv tejaladi, ortiqcha

sug‘orish bo‘lmaydi

Tuproq namligi

N

N≤50%

Sug‘orish tizimini

yoqish

O‘simliklar uchun kerakli

suv ta'minlanadi

Issiqxona harorati

T

T>40°C

Derazalarni ochish

Havo aylanishi

yaxshilanadi

Issiqxona harorati

T

T≤40°C

Derazalarni yopish

Issiqlik saqlanadi

1-Jadval. Tizimda amalga oshirilgan harakatlar va natijalar


Tizim tuproq namligi va issiqxona haroratini aniq va tezkor nazorat qiladi.

Resurslar tejash (suv va energiya) ta'minlandi. Hosildorlik va o‘simliklarning
sog‘lom o‘sishi uchun optimal sharoit yaratildi. Bulut platforma orqali barcha
ma’lumotlar yig‘iladi va masofadan nazorat qilinadi. Inson aralashuvi minimal
darajaga tushirildi, vaqt va mehnat tejaladi. Tajribaviy sinovlar natijalariga ko‘ra,
ishlab chiqilgan tizim issiqxona ichidagi iqlim sharoitlarini real vaqt rejimida
kuzatish va samarali boshqarish imkonini beradi. Sensorlardan olingan ma'lumotlar
ThingSpeak platformasida aniq grafik ko‘rinishlarda tasvirlanadi. Sug‘orish va


background image

142

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

ventilyatsiya kabi jarayonlar avtomatlashtirilgani natijasida suv va energiya sarfi
sezilarli darajada kamaytirildi.


Foydalanilgan adabiyotlar:

[1] R. Singh and G. Singh, “Traditional agriculture: a climate-smart approach

for sustainable food production,” Energy, Ecology and Environment, vol. 2, 09 2017.

[2] J. Hoque, M. Ahmed, and S. Hannan, “An automated greenhouse monitoring

and controlling system using sensors and solar power,” European Journal of
Engineering and Technology Research, vol. 5, no. 4, pp. 510–515, 03 2022.

[3] I. Ardiansah, N. Bafdal, E. Suryadi, and A. Bono, “Greenhouse monitoring

and automation using arduino: a review on precision farming and internet of things
(iot),” International Journal on Advanced Science, Engineering and Information
Technology, vol. 10, p. 703, 04 2020.

[4] Food and A. O. of the United Nations. Nigeria at a glance,” FAO in Nigeria,

2022. https://www.fao.org/nigeria/fao-in-nigeria/ nigeria-at-a-glance/en/. Accessed:
2022-12-22.

[5] S. Nath, M. Hossain, I. Akber Chowdhury, S. Tasneem, M. Hasan, and R.

Chakma, “Design and implementation of an iot based greenhouse monitoring and
controlling system,” Journal of Computer Science and Technology Studies, vol. 3, 01
2021.

[6] A. Abdul-Qawy, E. Magesh, and S. Tadisetty, “The internet of things (iot):

An overview,” International Journal of Engineering Research and Applications, vol.
5, no. 12, pp. 71–82, 12 2015.

[7] P. P. Korade, A. A. Pandav, V. R. Kamble, V. M. Swami, and M. N.

Sachane, “Iot based advanced greenhouse system,” International Research Journal of
Engineering and Technology (IRJET), vol. 7, no. 6, pp. 1–6, 06 2020.

[8] B. Mihai, “How to use the dht22 sensor for measuring temperature and

humidity with the arduino board,” ACTA Universitatis Cibiniensis, vol. 68, 12 2016.

[9] S. Dalai, Green-houses: Types and Structural Components. Eds, 11 2020.
[10] A. Kumar, G. Tiwari, S. Kumar, and M. Pandey, “Role of greenhouse

technology in agricultural engineering,” International Journal of Agricultural
Research, vol. 1, pp. 364–372, 05 2006.

[11] O. Insight. Real-time Monitoring of LED Greenhouse Lighting: How

Optical

Sensing

Helps

Manage

Color

and

Power

Output.

https:

//www.oceaninsight.com/globalassets/catalog-blocks-and-images/

app-notes/real-

time-monitoring-of-led-greenhouse-lighting final. pdf. Accessed: 2022-12-22.


background image

143

Issue 8(43), Volume 1 | ISSN 3030-377X | 30.04.2025

SCIENCE SHINE

INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL

[12] B. Swapna, C. Andal, S. Manivannan, N. JayaKrishna, and K. S. S. Rao,

“Iot based light intensity and temperature monitoring system for plants,” Materials
Today: Proceedings, vol. 33, 06 2020.

[13] A. Bhujel, J. Basak, F. Khan, and H. Kim, “Sensor systems for greenhouse

microclimate monitoring and control: a review,” Journal of Biosystems Engineering,
vol. 45, 12 2020.

[14] H. Bogena, J. Huisman, C. Oberdorster, and H. Vereecken, “Evalua- ¨ tion

of a low-cost soil water content sensor,” Journal of Hydrology, vol. 344, pp. 32–42,
09 2007.

[15] D. Thakur, Y. Kumar, and V. Singh, “Smart irrigation and intrusions

detection in agricultural fields using i.o.t.” Procedia Computer Science, vol. 167, pp.
154–162, 04 2020

Библиографические ссылки

R. Singh and G. Singh, “Traditional agriculture: a climate-smart approach for sustainable food production,” Energy, Ecology and Environment, vol. 2, 09 2017.

J. Hoque, M. Ahmed, and S. Hannan, “An automated greenhouse monitoring and controlling system using sensors and solar power,” European Journal of Engineering and Technology Research, vol. 5, no. 4, pp. 510–515, 03 2022.

I. Ardiansah, N. Bafdal, E. Suryadi, and A. Bono, “Greenhouse monitoring and automation using arduino: a review on precision farming and internet of things (iot),” International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, vol. 10, p. 703, 04 2020.

Food and A. O. of the United Nations. Nigeria at a glance,” FAO in Nigeria, 2022. https://www.fao.org/nigeria/fao-in-nigeria/ nigeria-at-a-glance/en/. Accessed: 2022-12-22.

S. Nath, M. Hossain, I. Akber Chowdhury, S. Tasneem, M. Hasan, and R. Chakma, “Design and implementation of an iot based greenhouse monitoring and controlling system,” Journal of Computer Science and Technology Studies, vol. 3, 01 2021.

A. Abdul-Qawy, E. Magesh, and S. Tadisetty, “The internet of things (iot): An overview,” International Journal of Engineering Research and Applications, vol. 5, no. 12, pp. 71–82, 12 2015.

P. P. Korade, A. A. Pandav, V. R. Kamble, V. M. Swami, and M. N. Sachane, “Iot based advanced greenhouse system,” International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), vol. 7, no. 6, pp. 1–6, 06 2020.

B. Mihai, “How to use the dht22 sensor for measuring temperature and humidity with the arduino board,” ACTA Universitatis Cibiniensis, vol. 68, 12 2016.

S. Dalai, Green-houses: Types and Structural Components. Eds, 11 2020.

A. Kumar, G. Tiwari, S. Kumar, and M. Pandey, “Role of greenhouse technology in agricultural engineering,” International Journal of Agricultural Research, vol. 1, pp. 364–372, 05 2006.

O. Insight. Real-time Monitoring of LED Greenhouse Lighting: How Optical Sensing Helps Manage Color and Power Output. https: //www.oceaninsight.com/globalassets/catalog-blocks-and-images/ app-notes/real-time-monitoring-of-led-greenhouse-lighting final. pdf. Accessed: 2022-12-22.

B. Swapna, C. Andal, S. Manivannan, N. JayaKrishna, and K. S. S. Rao, “Iot based light intensity and temperature monitoring system for plants,” Materials Today: Proceedings, vol. 33, 06 2020.

A. Bhujel, J. Basak, F. Khan, and H. Kim, “Sensor systems for greenhouse microclimate monitoring and control: a review,” Journal of Biosystems Engineering, vol. 45, 12 2020.

H. Bogena, J. Huisman, C. Oberdorster, and H. Vereecken, “Evalua- ¨ tion of a low-cost soil water content sensor,” Journal of Hydrology, vol. 344, pp. 32–42, 09 2007.

D. Thakur, Y. Kumar, and V. Singh, “Smart irrigation and intrusions detection in agricultural fields using i.o.t.” Procedia Computer Science, vol. 167, pp. 154–162, 04 2020