Wenn Konstrukteure was ausbrüten - Entenküken aus dem Inkubator

Das Ausbrüten von Vogeleiern hat mich schon immer fasziniert - für mich ist es jedes Mal ein kleines Wunder, wenn ich sehe, wie ein Entenküken aus der Schale schlüpft. Diese Faszination, gepaart mit meiner Liebe zur Technik und meinem ingenieurwissenschaftlichen Denken, hat mich dazu veranlasst, meinen eigenen automatischen Brutapparat zu bauen, mit dem ich verschiedene Vogelarten ausgebrütet habe, darunter Hühner, Bobwhite-Wachteln und Perlhühner.

Aber lassen Sie mich ein wenig ausholen, um Ihnen zu erzählen, wie ich den Brutapparat dorthin gebracht habe, wo er heute steht. Um das zu tun, müssen wir etwa 10 Jahre zurückgehen, in meine Werkstatt in einem Keller im Zentrum von Pennsylvania.

Alles begann mit dem Wunsch, die Grenzen von kostengünstigen, vorgefertigten Brutapparaten zu überwinden. Die Kontrolle von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in diesen Brutapparaten ist schwierig, da es keine ausreichende Luftzirkulation gibt, die Eier nicht gedreht werden können und häufige Kontrollen erforderlich sind.
Da es das so nicht gab, nahm ich mir vor, es zu erfinden.
Also machte ich mich an die Arbeit und baute meine erste Version: einen Brutkasten aus Styropor mit manueller Steuerung und ohne jegliche Aufzeichnungsmöglichkeit. Dann ging ich zu einem Kühlschrank aus einem Studentenwohnheim mit einem Arduino-basierten Steuersystem und einer Visual Basic-Benutzeroberfläche über. Diese Version funktionierte recht gut, aber ich war mit der umständlichen Benutzeroberfläche nicht zufrieden. In der dritten Version verbesserte ich den Inkubator erheblich mit einer mobilen Anwendung, die mit Blynk erstellt wurde, aber es fehlten immer noch viele der Funktionen, die ich mir vorgestellt hatte.

Als ich eines Tages als Prozessingenieur in einer Graphit-Fabrik arbeitete, stellte mir ein Systemintegrator eine industrielle Anwendungsplattform namens "Ignition" vor. Es war die Software, von der ich immer geträumt hatte, und von diesem Moment an war mein Leben als Ingenieur und Erfinder nie mehr dasselbe.

Aufbau des Inkubators Version 4.0

Ich verwendete die Ignition Maker Edition, um die neueste Version meines Inkubators zu bauen, und dank der Visualisierungs- und Kommunikationsfähigkeiten der Software konnte sich mein Projekt wirklich weiterentwickeln. Der Inkubator läuft in C++ (Arduino IDE) und verfügt nun über eine automatische Eierrotation, Kommunikation über einen Hive MQTT-Broker und eine benutzerfreundliche Oberfläche mit Sollwertkontrolle, Alarmbenachrichtigung und Datenüberwachung.
Die Alarmbenachrichtigungsfunktion nimmt mir die Sorge, dass etwas schiefgehen könnte, ohne dass ich es merke. Jetzt werde ich benachrichtigt, wenn der Inkubator die Verbindung verliert oder wenn Temperatur oder Luftfeuchtigkeit zu hoch oder zu niedrig sind. Als vor einiger Zeit der Strom ausfiel, informierte mich das System sofort über mein Mobiltelefon und ich konnte das Problem innerhalb von 25 Minuten beheben. Ohne den Alarm hätte ich die Eier sechs bis sieben Stunden lang nicht kontrolliert, und dann wären sie wahrscheinlich alle erfroren.

Das IoT-Element des Systems macht mein Leben viel einfacher. Das System veröffentlicht und/oder abonniert verschiedene Themen über MQTT, einschließlich Temperatur, Feuchtigkeit, Herzfrequenz, Temperatursollwert, Feuchtigkeitssollwert und mehr. Der Inkubator schaltet die Heizung und die Feuchtigkeitspumpe ein oder aus, je nach aktuellem Wert, Sollwert und Hysterese.
Ich betreibe die Ignition Maker Edition auf meinem eigenen Server und verwende einen Hive-Broker in der Cloud. So kann ich jederzeit mit dem Inkubator kommunizieren, egal wo ich mich gerade befinde. Auch der Inkubator selbst ist mobil. Dank eines WiFi-Chips auf seinem Mikrocontroller kann ich ihn problemlos mit einem anderen Netzwerk verbinden, wenn ich ihn bewegen muss. Die Möglichkeit, so einfach und aus der Ferne mit dem Inkubator zu kommunizieren, hat alles verändert.

Ich bin begeistert von den unbegrenzten Möglichkeiten, die die Zukunft für meinen Inkubator bereithält. Seitdem ich Ignition entdeckte, arbeite ich als Anwendungsingenieur II bei Inductive Automation, dem Entwickler der Ignition-Plattform. Das Motto hier ist "Dream it, do it" und es macht mir sehr viel Spaß, meine Inkubatorträume in die Realität umzusetzen.

Einige meiner Hauptziele für die nächste Version des Inkubators sind die Verwendung von Sequenzfunktionsdiagrammen zur Steuerung aller Aspekte des Systems, die Integration von maschinellem Lernen für Entscheidungen über Temperatur- und Feuchtigkeitssollwerte und die Erstellung einer Hatch-Rate-Benutzeroberfläche, aber ich bezweifle, dass es dabei bleiben wird! Außerdem plane ich, den Code und die Benutzeroberfläche meines Projekts bis Ende des Jahres auf Ignition Exchange zu veröffentlichen - einem Ort, an dem man Projekte mit der Community teilen kann.

Zum Schluss möchte ich noch einen Tipp geben: Wenn Sie auf der Suche nach einer Software sind, mit der Sie Ihre eigenen innovativen Steuerungssysteme erstellen können, sei es für Heimautomatisierungsprojekte oder etwas, das Sie nur zum Spaß bauen, dann empfehle ich Ihnen, die Ignition Maker Edition auszuprobieren. Sie ist kostenlos und unglaublich intuitiv zu bedienen. Sie werden erstaunt sein, was Sie damit alles machen können!