Skip to content
Уроки
Проекты
Биоферма 2.0
Readme

Биоферма 2.0 — учебный модуль для Hugo (тема Hextra)

Проект «под ключ» для школы: ученики собирают управляемую гидропонную мини-ферму, химией раствора меняют нутриентный/ростовой профиль зелени, доказывают эффект экспериментом на своих датчиках и ИИ-мониторинге и публикуют открытый протокол. Спроектировано по конвейеру педдизайна (ADDIE, аутентичная задача, Блум—Андерсон/Миллер, SSDL, Такман, когнитивная нагрузка, retrieval practice).

Структура

Все страницы и артефакты лежат в одной папке content/docs/Projects/xfarm/, поэтому ссылки между ними — простые относительные (hydro-seed.sql), без ../../.

xfarm/
├─ _index.md                  # лендинг + Паспорт + аутентичная задача
├─ 01-analiz-i-tseli.md       # анализ, задача, 6 целей (2 таксономии)
├─ 02-otsenivanie.md          # оценивание ДО контента + рубрики
├─ 03-dorozhnaya-karta.md     # 16 занятий, Такман, SSDL, spacing
├─ 04-oborudovanie.md         # аудит комплекта + докупка + карта шины
├─ 05-konstruktsiya.md        # NFT из ПВХ, пошагово, ТБ
├─ 06-himiya-rastvora.md      # ХИМИЯ: ионы/EC, pH, стехиометрия навесок
├─ 07-biologiya-pitaniya.md   # БИОЛОГИЯ: роли элементов, хлороз, свет, рост
├─ 08-iot-integratsiya.md     # встраивание в стек + разбор конфигов
├─ 09-cv-monitoring.md        # ИИ-мониторинг честно (границы CV, YOLO11)
├─ 10-eksperiment-i-dannye.md # дизайн опыта + Python-анализ
├─ 11-bezopasnost-i-etika.md  # ТБ, пищевая безопасность, честность
│
│  # рабочие артефакты инфраструктуры (скачиваются со страницы 08)
├─ hydro-seed.sql             # аддитивный сид БД (devices + вьюха), безопасен на живой БД
├─ acl-hydro-additions.conf   # строки ACL для узлов фермы (наименьшие привилегии)
├─ nodered-hydro-insert.js    # function-нода: wifi/hydro/# -> INSERT в readings
├─ hydro-dashboard.json       # дашборд Grafana (переработан из iot-overview.json)
├─ analysis.py                # выгрузка из TimescaleDB + тренды + критерий + корреляция
└─ esp32-hydro-node.ino       # прошивка-шаблон узла раствора (MQTT + ack + защита сухого хода)

Паспорт модуля и глоссарий живут в _index.md (отдельного файла 12-... нет — дробить лендинг оказалось лишним).

Установка в Hugo (Hextra)

  1. Скопируйте папку xfarm/ в content/docs/Projects/ вашего сайта.
  2. Ничего дополнительно раскладывать не нужно: страницы и артефакты лежат рядом, Hugo отдаёт .sql/.js/.ino/.py из папки страницы как page resources.
  3. Проверьте, что в конфиге Hextra включён рендер Mermaid (по умолчанию включён).
  4. hugo server — модуль появится с карточками разделов на лендинге.

Что уже сделано и что «полируется позже»

Готово сейчас (прототип с сильной учебной базой):

  • Полный педагогический каркас: задача → цели (2 таксономии) → оценивание/рубрики → путь (16 занятий) → контент → данные.
  • Химико-биологическое ядро с проверенной стехиометрией (навеска Mg +50% сходится с исходной НИР).
  • Встраивание блока гидропоники в существующий стек без переделки: схема данных, MQTT-соглашение, ACL, Node-RED, прошивка ESP32, дашборд.
  • Аудит оборудования и список докупки (камера для YOLO11 и др.), конструкция из ПВХ.
  • Научно честная рамка CV (исправлены неверные допущения исходной НИР) и пищевой безопасности.

Оставлено на потом (как просили — сначала прототип):

  • Тонкая настройка панелей Grafana и тревог (пороги, алерты по таймауту ack).
  • Дообучение YOLO11 на собственном размеченном датасете.
  • Расширение эксперимента до n ≥ 50 и, при появлении доступа, лабораторный анализ тканей.

Важные инженерные заметки (не потерять)

  • I²C-конфликт: TSL2591 и VL53L0X оба 0x29 — разнести через XSHUT или на два ESP32.
  • Аналоговые pH/TDS — только на ADC1 (Wi-Fi ломает ADC2).
  • 220 В (обогрев) — вне рамок школьного контура; либо 12 В нагреватель, либо комнатная температура как фиксируемая переменная.
  • Заявления о нутриентной «дозе» — только после лабораторного анализа тканей.
11 · Безопасность и этика