Resumo do Projeto¶
Este documento fornece uma visão geral completa do projeto GreenThumb.
Visão¶
O GreenThumb é um sistema de produção vegetal em ambiente controlado que combina um controlador Raspberry Pi, sensores ambientais, automação e um backend em nuvem para operar estufas de forma confiável e coletar dados de cultivo consistentes.
Status Atual¶
Fase de Pesquisa (2025-2026)¶
O sistema está sendo desenvolvido como parte de um projeto de iniciação científica PIBITI de 12 meses no Insper.
Objetivos Principais:
- Construir uma plataforma confiável de cultivo em ambiente controlado
- Possibilitar o controle das variáveis ambientais por meio de sensores e automação
- Coletar dados de cultivo consistentes e bem estruturados
- Validar o sistema com um protótipo físico
Trabalho Concluído¶
- ✅ Deploy no Raspberry Pi 5 com Docker Compose
- ✅ Pipeline CI/CD (GitHub Actions → Docker Hub → Watchtower)
- ✅ Integração de sensores I2C (AHT10, BMP280, TSL2561)
- ✅ Banco de dados PostgreSQL para armazenamento
- ✅ API REST FastAPI com gerenciamento centralizado de dispositivos
- ✅ Streaming de vídeo ao vivo
- ✅ Biblioteca compartilhada (
greenthumb-core) - ✅ Cliente controlador com loop Sense-Think-Act
- ✅ Sistema de atuadores (LED RGB, bomba d'água)
- ✅ Modo de segurança e mecanismo de heartbeat
Em Andamento¶
- 🔄 Construção do protótipo físico da estufa
- 🔄 Integração de sensores de pH e CE
- 🔄 Sincronização com nuvem (Supabase + Cloudflare R2)
- 🔄 Visão computacional para análise de crescimento
Stack Tecnológica¶
| Componente | Tecnologia |
|---|---|
| Controlador | Raspberry Pi 5 |
| Linguagem | Python 3.11+ |
| Framework Web | FastAPI |
| Banco de Dados | PostgreSQL 17 |
| ORM | SQLModel |
| Containers | Docker Compose |
| CI/CD | GitHub Actions → Docker Hub |
Sensores¶
- AHT10: Temperatura e umidade
- BMP280: Pressão atmosférica e temperatura
- TSL2561: Intensidade luminosa
- Câmera USB: Fotos das plantas para visão computacional
Atuadores¶
- LED RGB: Iluminação com controle PWM
- Bomba d'água: Irrigação com controle PWM
Planejado¶
- Supabase: Banco de dados PostgreSQL em nuvem
- Cloudflare R2: Armazenamento de imagens
- Visão Computacional: OpenCV para análise de crescimento
- Machine Learning: Modelos de predição de crescimento
Arquitetura do Sistema¶
O sistema utiliza uma arquitetura de microsserviços com gerenciamento centralizado de dispositivos:
Raspberry Pi 5
├── PostgreSQL (banco de dados)
├── microcontroller-api (API + controle de hardware)
├── controller (cliente com loop Sense-Think-Act)
├── cron (tarefas agendadas)
└── watchtower (atualizações automáticas)
Todos os serviços rodam em containers Docker e compartilham uma rede comum.
Organização dos Repositórios¶
| Repositório | Propósito |
|---|---|
greenthumb-core |
Biblioteca Python compartilhada |
rasp5 |
Deploy do Raspberry Pi 5 |
microcontroller-api-client |
Scripts de controle |
database |
Esquemas do banco de dados |
cron |
Tarefas agendadas |
docs |
Esta documentação |
research |
Artigos de pesquisa |
Coleta de Dados¶
O sistema coleta:
- Dados de sensores via API sob demanda
- Fotos para análise de visão computacional
Os dados são armazenados localmente e serão sincronizados com a nuvem para treinamento de ML.
Objetivos de Longo Prazo¶
- Múltiplas Estufas: Suportar o gerenciamento de mais de uma unidade de cultivo
- Automação Aprimorada: Refinar o controle e o monitoramento ambiental
Contato¶
- Desenvolvedor: Henrique Bucci R. Netto
- Email: henriquebrn@al.insper.edu.br
- GitHub: GreenThumbProject
Última atualização: Fevereiro de 2026