Projet Ferme intelligente et protection des cultures

Contexte du projet et problématique

Le secteur agricole fait face à de grands défis, notamment la rareté de l’eau, le gaspillage des ressources à cause des méthodes d’irrigation traditionnelles, ainsi que les pertes matérielles causées par la destruction des cultures par les oiseaux et les animaux intrus.

Le projet de ferme intelligente se présente comme un modèle réduit de la ferme du futur. Il propose une solution technologique intégrée basée sur l’Internet des objets et les systèmes embarqués afin de rationaliser la consommation d’eau et de protéger les cultures de manière automatique et durable.

Composants techniques et conception d’ingénierie

Pour garantir l’autonomie de la ferme, la maquette a été équipée d’un ensemble de capteurs et de systèmes connectés :

• Unité de contrôle centrale : carte Arduino jouant le rôle de cerveau, collectant les données et prenant les décisions.
• Système d’irrigation durable : réservoir de collecte des eaux de pluie relié à une petite pompe, avec capteur de mesure de l’humidité du sol.
• Système de protection périphérique (clôture intelligente) : clôture équipée de capteurs de contact ou d’un circuit électrique fermé détectant toute tentative d’intrusion physique par des animaux.
• Système d’éloignement des oiseaux : capteur sonore sensible aux hautes fréquences, comme les sons d’oiseaux, relié à une alarme sonore qui agit comme un épouvantail électronique.

Réalisation et mode de fonctionnement

Le système fonctionne selon trois mécanismes intelligents et indépendants :

• Rationalisation de l’eau (irrigation intelligente) : le capteur de sol mesure continuellement le taux d’humidité. La pompe ne s’active que si le système détecte une sécheresse réelle, en utilisant l’eau de pluie stockée, puis s’arrête automatiquement lorsque le sol atteint le niveau d’humidité souhaité.
• Épouvantail électronique : le capteur sonore reste en mode écoute. Lorsqu’il détecte les sons d’un rassemblement d’oiseaux près des cultures, le système déclenche immédiatement une alarme sonore pendant quelques secondes afin de les éloigner sans les blesser.
• Clôture de sécurité interactive : lorsqu’un animal touche la clôture entourant la ferme, le circuit électrique se ferme et déclenche une alarme de protection des cultures.

Lien avec les Objectifs de Développement Durable

Ce projet contribue aux Objectifs de Développement Durable, notamment :

• Faim zéro : encourager des pratiques agricoles durables et intelligentes qui protègent les cultures.
• Eau propre et assainissement : exploiter les eaux de pluie et réduire le gaspillage des eaux souterraines grâce à une irrigation ciblée.

Équipe de travail et répartition des missions

Ce projet a été réalisé grâce à la coopération des membres du club afin d’assurer le bon fonctionnement coordonné des systèmes agricoles et de sécurité :

• Ingénierie de l’irrigation et de l’agriculture durable : assurée par l’élève Mohamed Amine Zkagh, qui s’est concentré sur la programmation du capteur d’humidité du sol, sa connexion à la pompe et le développement de l’algorithme d’irrigation automatique basé sur la réserve d’eaux de pluie.
• Ingénierie des systèmes de protection et de détection : assurée par l’élève Daoud, qui s’est occupé de la programmation du capteur sonore et de la clôture intelligente afin d’obtenir une réponse rapide aux alertes et de protéger les cultures des animaux et des oiseaux.