Luận văn Thạc sĩ: Hệ thống thu thập thông tin môi trường cho nông nghiệp và hỗ trợ điều chỉnh điều kiện môi trường phù hợp cho cây dưa lưới

Nông nghiệp hiện đại đang đối mặt với những thách thức đáng kể từ biến đổi khí hậu, dịch bệnh và yêu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm. Trong bối cảnh này, việc ứng dụng công nghệ cao để tối ưu hóa điều kiện môi trường canh tác, đặc biệt cho các loại cây trồng giá trị kinh tế như dưa lưới, trở nên cấp thiết. Luận văn này nhấn mạnh tầm quan trọng của một hệ thống thông tin môi trường hiệu quả, có khả năng thu thập dữ liệu chính xác, hỗ trợ ra quyết định và điều chỉnh linh hoạt các yếu tố môi trường. Mục tiêu là xây dựng một giải pháp công nghệ nhằm nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng, đóng góp vào sự phát triển bền vững của nông nghiệp chính xác.

Các nhà nghiên cứu, sinh viên chuyên ngành hệ thống thông tin, công nghệ nông nghiệp, IoT; các kỹ sư nông nghiệp; và nông dân quan tâm đến canh tác dưa lưới công nghệ cao.

Luận văn trình bày việc thiết kế và triển khai một hệ thống thu thập thông tin môi trường tiên tiến, sử dụng mạng cảm biến không dây để tối ưu hóa điều kiện canh tác cho cây dưa lưới trong nhà kính. Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu chuyển đổi nông nghiệp truyền thống sang mô hình thông minh, đặc biệt tại các vùng trồng cây giá trị kinh tế cao. Hệ thống được xây dựng trên nguyên tắc mạng cảm biến không dây (WSN), tích hợp các node cảm biến thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất, độ sáng và độ pH. Dữ liệu này sau đó được truyền không dây về máy chủ trung tâm để tổng hợp và xử lý. Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu sâu các công nghệ truyền dữ liệu không dây như LoRa, ZigBee, Bluetooth Low Energy và lựa chọn giải pháp tối ưu sử dụng chip RF SI4463 kết hợp với MCU STM8S005 và giao thức Modbus để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Giá trị ứng dụng của hệ thống nằm ở khả năng cung cấp một bảng điều khiển (dashboard) trực quan, cho phép người nông dân giám sát môi trường theo thời gian thực, xem dữ liệu lịch sử, thiết lập ngưỡng cảnh báo và tự động điều khiển các thiết bị như hệ thống tưới, quạt thông gió, hoặc mái che. Điều này hỗ trợ điều chỉnh điều kiện môi trường phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng của cây, từ đó nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa tài nguyên. Hàm ý của nghiên cứu là cung cấp một giải pháp công nghệ thiết thực, dễ triển khai và có khả năng mở rộng cho nông nghiệp chính xác, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành.