zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Năng lượng

Xây dựng hệ thống trồng rau hữu cơ tự động chạy bằng năng lượng mặt trời

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Báo xấu

21
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Xây dựng hệt hống trồng rau hữu cơ tự động chạy bằng năng lượng mặt trời trình bày về việc ứng dụng công nghệ IoT (Internet of Things - Internet vạn vật) để xây dựng hệ thống sản xuất rau hữu cơ khép kín, áp dụng cho các hộ gia đình, hệ thống này gồm có khâu xử lý rác thải sinh hoạt hưu cơ thành phân bón cung cấp cho vườn rau, một bộ điều khiển trung tâm có chức năng điều khiển tự động hệ thống tưới tiêu và bón phân tự động.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng hệ thống trồng rau hữu cơ tự động chạy bằng năng lượng mặt trời

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRỒNG RAU HỮU CƠ TỰ ĐỘNG CHẠY BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI DESIGN AUTOMATIC VEGETABLE GROWING SYSTEM RUNNING SOLAR ENERGY Mai Thành Khang1,*, Nguyễn Trọng Thắng1, Nguyễn Khánh Toàn1, Nguyễn Đắc Sĩ1, Phùng Văn Sơn1, Phạm Văn Nam1 DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.057 TÓM TẮT - Chủ động nguồn rau sạch, tự cung cấp, giúp bảo vệ sức khỏe của gia đình; Mỗi gia đình có khả năng tự sản xuất rau theo quy trình khép kín tại nhà, mạng lại nhiều lợi ích cho gia đình và xã hội: Chủ động nguồn rau sạch, tự cung - Giảm lượng giác thải, tốt môi trường và xã hội: Trung cấp, giúp bảo vệ sức khỏe của gia đình; giảm lượng giác thải sinh hoạt tốt môi bình mỗi hộ gia đình thải ra từ 1 - 2kg rác hữu cơ, một trường và xã hội. Trung bình mỗi hộ gia đình thải ra từ 1 - 2kg rác hữu cơ, một tháng một hộ thải khoảng 45kg rác. Như vậy, cứ 10 hộ tháng một hộ thải khoảng 45kg rác thải ra ngoài môi trường. Bài báo trình bày về tham gia mô hình có thể giảm thiểu được 450kg rác thải việc ứng dụng công nghệ IoT (Internet of Things - Internet vạn vật) để xây dựng hữu cơ ra ngoài môi trường. hệ thống sản xuất rau hữu cơ khép kín, áp dụng cho các hộ gia đình, hệ thống - Có nguồn trùn quế làm thức ăn cho gia súc, tăng này gồm có khâu xử lý rác thải sinh hoạt hưu cơ thành phân bón cung cấp cho nguồn thu nhập. vườn rau, một bộ điều khiển trung tâm có chức năng điều khiển tự động hệ thống tưới tiêu và bón phân tự động. Người dùng có thể sử dụng App trên điện Rác thái sinh hoạt thoại để điều khiển và theo dõi các thông số của vườn rau. Toàn bộ hệ thống chạy bằng nguồn pin năng lượng mặt trời lắp trên mái nhà. Xử lý rác hữu cơ tại hộ Cấp nguồn phân bón Rau sạch cho hộ Từ khóa: Công nghệ IoT; vi điều khiển; nông nghiệp thông minh; năng lượng gia đình bằng trùn quế hữu cơ cho cây gia đình mặt trời. ABSTRACT Hệ thống điều khiển ứng dụng: Each family has the ability to self-produce vegetables according to a closed  IOT điều khiển và giám sát từ xa qua process at home, bringing many benefits to the family and society: Actively APP điện thoại source of clean vegetables, self-sufficient, helping to protect the health of the  Tự động hóa quá trình chăm sóc family; reduce the amount of household waste, good for the environment and tương ứng với từng loại cây trồng;  Sử dụng kết hợp nguồn pin mặt trời society. On average, each household generates 1 - 2kg of organic waste, a month a household discharges about 45kg of waste into the environment. The article Hình 1. Mô hình chung ý tưởng xây dựng mô hình trông rau tự động presents the application of IoT (Internet of Things) technology to build a closed organic vegetable production system, applicable to households, this system Mục tiêu chính của bài báo là: Thiết kế, xây dựng bộ includes waste treatment stage. Organic household waste is converted into điều khiển trung tâm GateWay, điều khiển và thu thập (độ fertilizer to provide vegetable gardens, a central controller with automatic ẩm, bộ điều khiển tưới tiêu, đèn chiếu sáng…). Thiết bị control of irrigation and automatic fertilization systems. Users can use the App được giám sát và điều khiển trên App của điện thoại, hoặc on the phone to control and monitor the parameters of the vegetable garden. giao diện trên máy tính. Bài báo sẽ nghiên cứu sử dụng The entire system runs on solar panels installed on the roof. mạng không dây và vi điều khiển ARM để thiết kế mạch cho bộ điều khiển trung tâm Gateway,… cụ thể gồm các Keywords: Internet of Things (IoT); microcontroller; smart farm; solar-energy. phần sau: 1 Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội - Thiết kế mạch điều khiển cho Gateway và các bộ thu * Email: maithanhkhang99@gmail.com thập dữ liệu không dây; Ngày nhận bài: 23/10/2022 - Thiết kế App và phần mềm điều khiển trên máy tính; Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 04/02/2023 - Các kết quả nghiên cứu. Ngày chấp nhận đăng: 15/3/2023 2. XÂY DỰNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2.1. Tổng quan về hệ thống Mỗi gia đình có khả năng tự sản xuất rau theo quy trình Hệ thống điều khiển ứng dụng công nghệ IoT (Internet khép kín tại nhà, mạng lại nhiều lợi ích cho gia đình và xã of Things), hệ thống bao gồm nhiều thiết bị thông minh có hội như: khả năng kết nối với nhau và kết nối với mạng internet để 148 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 59 - Số 2A (3/2023) Website: https://jst-haui.vn
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY thực hiện nhiệm vụ thu thập, truyền tải dữ liệu cho nhau. điều khiển tưới... hệ thống giúp tưới nước một cách tiết Các thiết bị thành viên trong mạng IoT có thể ghép nối có kiệm, hiệu quả. dây hoặc không dây với nhau. Bài báo sử dụng công nghệ Dữ liệu thu thập được phải tạo thành database ở quy truyền thông LoRa để xây dựng hệ thu thập dữ liệu, với mô lớn, để dần tự động hóa được cả quá trình (tức là: loại khoảng cách truyền/nhận dữ liệu xa do đó các thiết bị bỏ dần "kinh nghiệm" của con người, chủ động nhận biết trong cả toà nhà sẽ có thể giao tiếp với nhau thông qua vấn đề và đề xuất cách giải quyết). Đó chính là trí tuệ nhân công nghệ LoRa này, mô hình hệ thống điều khiển thể hiện tạo, thay con người đưa ra quyết định. trong hình 2. Hệ thống theo dõi, giám sát và điều khiển: Các thiết bị giám sát thông minh như điện thoại, máy tính,... được kết Cơ sở dữ liệu nối với mạng cảm biến để theo dõi được liên tục các chỉ số Thiết bị 1 trong hệ thống và từ đó liên kết với trung tâm điều khiển để đưa ra các lệnh điều khiển từ xa các thiết bị chấp hành. Thiết bị 2 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Thiết bị 3 3.1. Thiết kế mạch điều khiển LoRa Gateway Lora a) Sơ đồ khối của thiết bị Thiết bị N Gateway APP/Web server Dựa theo các yêu cầu công nghệ, chức năng và mục tiêu đặt ra ở phân trên, bào báo đã xây dựng sơ đồ khối của Hình 2. Cấu trúc tổng quan của hệ thống điều khiển mạch điều khiển LoRa Gateway như hình 4. Hệ thống bao gồm các thiết bị sau: UART SPI - Các bộ thu thập dữ liệu không dây: Đo nhiệt độ ẩm ESP32 Wifi Vi xử lý trung tâm LoRa của đất, nhiệt độ không khí, ánh sáng… (STM32F103C8T6) - Bộ điều khiển cho LoRa Gateway: Kết nối với các bộ thu thập dữ liệu, kết nối với bộ cơ sở dữ liệu. Dữ liệu thu Nguồn Khối nguồn thập được lưu trữ và truyền tải lên server trung tâm phục (220 Vac) 3.3V vụ việc giám sát và quản lý từ xa thông qua phần mềm được cài đặt trên điện thoại. Hệ thống thiết bị gồm các nút Hình 4. Sơ đồ khối của thiết bị cảm biến, nút điều khiển cơ cấu chấp hành. Giới thiệu một số tinh năng của thiết bị: LoRa Gateway - Hệ thống cơ cấu chấp hành: Bao gồm các van điện từ, được thiết kế trong hệ thống này có chức năng kết nối bơm nước đây là các thiết bị điện nhận tín hiệu điều khiển mạng không dây LoRa với mạng IP qua WiFi, Ethernet, hoặc và thực thi các nhiệm vụ từ trung tâm điều khiển. mạng có dây RS485. Chuẩn chuyền thông không dây LoRa - Phần mềm xử lý dữ liệu: Ở đây các dữ liệu thu được về cho phép kết nối với các nút đo độ ẩm đất, ưu điểm của đối tượng điều khiển được phân tích, quản lý, lưu trữ phục Lora là khoảng cách truyền thông xa (Phạm vi tối đa trong vụ điều khiển các cơ cấu chấp hành để đảm bảo cây có LoRa: 5 ~ 10km. trong thành phố: > 500m), khả năng chống được môi trường, sinh trưởng và phát triển tốt nhất. nhiễu cao và năng lượng tiêu thụ thấp, nên phù hợp để xây - Người sử dụng có thể theo dõi và điều khiển tư xa qua dựng các mạng cảm biến không dây, trong đó các nút đo là APP trên điện thoại. dạng thiết bị di động chạy bằng pin. Thiết bị có tích hợp sẵn nhiều phương thức kết nối internet như: WiFi, RS485 và 2.2. Xây dựng mô hình trồng rau tự động có sẵn cổng để mở rộng kết nối với module 3G/4G để ứng Pin mặt trời dụng cho các khu vực không có mạng Internet. Thiết bị bao & ăc quy gồm các khối chính sau: Vi điều khiển trung tâm, truyền thông LoRa để kết nối với các bộ thu thập và chấp hành, Đèn LED LoRa Tưới nước khối truyền thông wifi để kết nối với Internet, và cổng chiếu sáng Gateway dạng phun truyền thông mở rộng RS485. Cụ thể trong bài báo lựa chọn các thiết bị chính như sau: Nút đo 1 Nút đo 2 b) Truyền thông LORA - LoRA - LoRa LORA (Long Range Radio) được nghiên cứu và phát triển bởi Cycleo và sau này được mua lại bởi công ty Semtech năm 2012. Với công nghệ này, chúng ta có thể Đất truyền dữ liệu với khoảng cách lên hàng km mà không cần các mạch khuếch đại công suất. Ngoài ưu điểm truyền xa, Hình 3. Mô hình hệ thống trồng rau thông minh nó có thêm ưu điểm quan trong là tiết kiệm năng lượng Hệ thống điều khiển tưới nước, gồm các thiết bị: đầu tiêu thụ khi truyền/nhận dữ liệu, phù hợp sử dụng cho các tưới nhỏ giọt hoặc đầu tưới phun mưa, bộ châm phân, bộ cảm biến không dây, chạy bằng pin. Website: https://jst-haui.vn Vol. 59 - No. 2A (March 2023) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 149
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 LORA sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Thông số kỹ thuật: Spectrum, dữ liệu sẽ được băm bằng các xung cao tần để  Tần số: 433MHz. tạo ra tín hiệu có dãy tần số cao hơn tần số của dữ liệu gốc  Giao tiếp: SPI. (cái này gọi là chipped), sau đó tín hiệu cao tần này tiếp tục được mã hoá theo các chuỗi chirp signal: là các tín hiệu  Độ nhạy: -136dBm. hình sin có tần số thay đổi theo thời gian, có hai loại tín  Công suất ngõ ra: +20dBm. hiệu chirp signal là up-chirp có tần số tăng theo thời gian  Tốc độ truyền dữ liệu:
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY - Điện áp hoạt động: 2 - 3,6V; tính toán sẽ lưu vào bộ nhớ trong của thiết bị và truyền dữ - Thạch anh ngoài: từ 4MHz đến 20MHz; liệu về trung tâm theo một chu kỳ cài đặt từ trước. Thiết bị dùng pin, với dung lương cao, có thể chạy liên tục trong - Thạch anh nội dùng 8MHz/40kHz; khoảng 1 năm. - ADC 12 bit; a) Cảm biến đo độ ẩm đất - Có 7 timer; Lựa chọn cảm biến đất Soil Moisture Sensor như hình - Hỗ trợ kênh giao tiếp: 2 bộ I2C, 3 bộ USART, 2 SPIs, 10. Cảm biến độ ẩm đất Soil Moisture Sensor giúp xác định USB 2.0 độ ẩm của đất qua đầu dò và kết nối với module chuyển - Kiểm tra lỗi CRC và 96-bit ID. đổi chuẩn hóa tín hiểu để trả về giá trị điện áp dạng analog (0 - 3VDC). 3V 3_2 GND SW C L K L CD _SD A L CD _ SC L BT1 ESP32 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 U1 M1 Battery STM32F103C8T6 VD D_3 V SS_ 3 PB 9 PB 8 BOOT0 PB 7 PB 6 PB 5 PB 3 PA 15 PA 14 P B 4 /J N T R S T C4 3V3_2 GND 1 36 VBAT VDD_2 3V3_1 39 GND 15p PC13 2 35 GND PC13 VSS_2 GND 1 38 GND C5 3 34 SWDIO GND GND 32K PC14-OSC32_IN PA13 2 37 4 33 VDD33 IO23 PC15-OSC32_OUT PA12 EN 3 36 5 32 GND EN IO22 15p C6 OSC_IN/PD0 PA11 C3 4 35 ESP_U0TX 6 31 RS485_TX SENSOR_VP TXD0 OSC_OUT/PD1 PA10 100UF 5 34 ESP_U0RX NRST 7 30 RS485_RX SENSOR_VN RXD0 NRST PA9 6 33 GND 22p R1 GND 8 29 RS485_CON 3V3_2 IO34 IO21 C7 VSSA PA8 7 32 1M 8MHZ 3V3_2 9 28 IO35 NC VDDA PB15 8 31 NetLabel48 10 27 IO32 IO19 PA0-WKUP PB14 9 30 EN 11 26 GND IO33 IO18 PB 2/B O O T 1 22p PA1 PB13 10 29 ESP_U1RX 12 25 C8 IO25 IO5 PA2 PB12 11 28 IO26 NC V D D _1 10uf 12 27 V SS_ 1 IO27 NC PB 10 PB 11 PA 3 PA 4 PA 5 PA 6 PA 7 13 26 PB 0 PB 1 GND IO14 IO4 IO12 14 25 IO0 IO12 IO0 GND 15 24 IO2 GND IO2 16 23 IO15 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 GND IO13 IO15 ESP_U1RX 17 22 3V3_2 SWP/SD2 SDI/SD1 ESP_U1TX 18 21 E SP_ U 1 T X CH 340_RX SHD/SD3 SDO/SD0 CH 340_TX L O _M O SI L O _ M IS O 19 20 L O _ D I0 0 LO _N SS LO _SCK SCS/CMD SCK/CLK L O _R ST 3V 3_2 R2 P1 ESP32-WROVER WiFi Bluetooth GND 10K NRST 1 3V3_1 P2 SWCLK SWDIO GND 3V3_2 2 3 4 R3 3V3_1 ESP_U0RX ESP_U0TX 1 2 3 Hình 10. Hình ảnh của cảm biến đo độ ẩm đất và bộ chuyển đổi tín hiệu 3V3_2 5 R4 10K 10K GND 4 P4 NRST Header 5H EN IO0 XH2.54-4A P3 b) Truyền thông LORA và vi xử lý trung tâm IO2 2 SW1 R7 1 2 R5 R6 1 Connector SW C13 104 C9 104 C10 104 C11 104 C12 104 470R 470R 10K 2 Connector Nghiên cứu lựa chọn hai khối này tương tự như thiết bị 1 2 SW2 trên: Module Lora Ra-01 và STM32F103C8T6, sơ đồ nguyên 2 SW3 GND SW SW LED2 lý thiết bị như hình 11. 1 GND IO15 R9 1 GND 100R LED_SMD GND GND POWER SUPPLY LORA 3V 3_2 Lora1 GND VCC U2 3V3_1 SW C L K ANT 1 16 GND 3 2 ANT GND IN OUT GND 2 15 LO_NSS LORA GND GND NSS 3V3_2 3 14 LO_MOSI C14 C15 5V D1 VCC 3.3V MOSI BT1 Lora1 F1 106 106 LO_RST 4 13 LO_MISO 1 LM1117-3.3V RESET MISO ANT 1 16 GND ANT GND 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 C20 C21 Fuse 2 LO_DI00 5 12 LO_SCK +DC 1 Diode DI00 SCK U1 GND 2 15 LO_NSS 3 104 6 11 Battery STM32F103C8T6 GND NSS -DC 2 DI01 DI05 VDD_3 V SS_ 3 PB 9 PB 8 BO O T 0 PB 7 PB 6 PB 5 PB 3 PA 15 PA 14 CN? P B 4 /J N T R S T ON/OFF1 3V3_2 3V3_2 3 14 LO_MOSI GND 7 DI02 DI04 10 C4 3.3V MOSI GND 8 9 GND GND 1 36 LO_RST 4 13 LO_MISO VCC U3 3V3_2 DI03 GND VBAT VDD_2 RESET MISO 3 2 15p PC13 2 35 IN OUT lora 01 PC13 VSS_2 LO_DI00 5 12 LO_SCK LED3 C5 3 34 SWDIO DI00 SCK GND 3V3_2 3V3_2 PC14-OSC32_IN PA13 3V3_2 32K 4 33 6 11 C17 R18 AN1 PC15-OSC32_OUT PA12 DI01 DI05 C18 ANT 1 5 32 GND 106 106 SIG 15p C6 OSC_IN/PD0 PA11 7 10 100R 2 6 31 1 LED_SMD GND C16 OSC_OUT/PD1 PA10 DI02 DI04 LM1117-3.3V 3 GND C22 104 NRST 7 30 GND 4 10uf NRST PA9 8 9 GND GND GND 22p R1 GND 8 29 3V3_2 DI03 GND 5 VSSA PA8 GND C7 1M 8MHZ 3V3_2 9 28 VDDA PB15 lora 01 NetLabel48 10 27 GND ANTENA PA0-WKUP PB14 3V3_2 ADC_IN 11 26 PB2/BO O T 1 GND GND GND 22p PA1 PB13 AN1 3V3_2 ESP_U1RX 12 25 C8 PA2 PB12 ANT 1 SIG V D D _1 10uf V SS_1 2 GND Hình 8. Sơ đồ nguyên lý của thiết bị PB10 PB11 C16 PA 3 PA 4 PA 5 PA 6 PA 7 3 PB0 PB1 GND GND C22 104 4 10uf GND 5 GND GND 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3.2. Thiết kế thiết bị độ ẩm đất ANTENA E SP_ U 1T X CH 340_RX GND GND GND CH340_TX L O _M O SI L O _ M IS O L O _ D I0 0 L O _N SS L O _SC K L O _R ST Sơ đồ tổng thể các khối chức năng cơ bản của thiết bị 3V 3_2 3.3V Cam bien do am dat GND 1 ADC_IN được trình bày trên hình 9. 2 3 Header 3 GND Cảm Hình 11. Sơ đồ nguyên lý của thiết bị biến Chuẩn đổi chuẩn Vi điều khiển Lora độ ẩm hóa tín hiệu (ARM) 3.3. Thiết kế App đất Ăng ten App được tạo ra trên Web của Thunkable. App có thể được sử dụng cho cả thiết bị chạy hệ điều hành Android và Khối nguồn IOS bằng hai cách sử dụng apk hoặc tải thunkable live trên Bộ nhớ trong (pin) google play hoặc app store. Đầu tiên, khi người dùng mở App sẽ vào trang đăng nhập, để đảm bảo độ bảo mật, Hình 9. Sơ đồ khối thiết bị người dùng cần điền email và mật khẩu đã đăng ký trên Thiết bị gồm có các thành phần chính: cảm biến đo độ webserver Firebase để đăng nhập. Sau đó mật khẩu sẽ lưu ẩm đất, phần mạch điều khiển trung tâm, vỏ của thiết bị và dưới dạng biến store để dung những lần sau, để thoát tài phần truyền thông không dây LORA. Đầu tiên, tín hiệu đo khoản ta chỉ cần ấn nút thoát. Vì chỉ cần viết một App mà từ cảm biến sẽ được đưa qua bộ chuyển đổi và chuẩn hóa chạy được cả trên điện thoại Android và chạy được trên tín hiệu, tín hiệu ra dạng điện áp (0 - 3V) đưa vào bộ chuyển điện thoại IOS nên trong trang đăng nhập này ta cần phải đổi ADC của vi điều khiển số hóa và tính toán. Các kết quả kiểm tra đây có phải là thiết bị IOS không, nếu đúng ta cần Website: https://jst-haui.vn Vol. 59 - No. 2A (March 2023) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 151
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 thêm nút nhấn chuyển trang vì điện thoại IOS không thể hoàn chỉnh 1 bộ điều khiển trung tâm Gateway, có phần chuyển trang bằng việc lướt ngang. mạch điều khiển như trong hình 14. Giao diện điều khiển trên điện thoại như hình 12. Hình 14. Mạch điều khiển trung tâm hệ thống Gateway Hình 12. Giao diện điều khiển trên App điện thoại IOS Thông số kỹ thuật của sản phẩm: Giao diện điều khiển trên Web như hình 13. o Có mạng không dây LoRa để kết nối với thiết bị thu thập; o Kết nối với máy chủ theo chuẩn không dây Wifi; o Người sử dụng App trên điện thoại hệ IOS (Iphone) và Android (ví dụ điện thoại Samsung), các App do nhóm tự thiết kế, để điều khiển và giám sát các thiết bị chấp hành. o Nguồn cung cấp: 12VDC, 2A. Thiết bị đo độ ẩm đất không dây sau khí đóng hộp và đo thực nghiệm như hình 15. Hình 13. Giao diện điều khiển trên web Khi thiết bị hoạt động thì đèn Status nhấp nháy, có 02 nút nhấn: Nút nhấn Warter pump dùng để bật/tắt máy bơm và nút nhấn Light dùng để bật/ tắt đèn. Đèn Low warning sẽ sáng khi ẩm đất đo được độ ẩm thấp hơn giới hạn, sau đây là một số tinh năng của App:  Humidity 1 là nơi hiển thị của độ ẩm đo được từ cảm biến số 1.  Humidity 2 là nơi hiển thị của độ ẩm đo được từ cảm biến số 2.  Biểu đồ Humidity 1 là biểu đồ của dữ liệu độ ẩm đo được cảm biến số 1.  Biểu đồ Humidity 2 là biểu đồ của dữ liệu độ ẩm đo được cảm biến số 2.  Low limit để cài đặt giới hạn mức thấp.  High limit để cài đặt giới hạn mức cao.  IP: địa chỉ IP của ESP32 dùng để truy cập khi muốn nạp code không dây.  User ID: Chatfuel user id của người nhận cảnh báo từ Hình 15. Hình ảnh thiết bị sau khi đóng hộp và đo thực nghiệm tại vườn Facebook Messenger. 4.2. Xây dựng mô hình vườn thông minh trên gác mái 4. KẾT QUẢ Nhóm tác giả đã tiến hành xây dựng mô hình (hình 16) 4.1. Kết quả phần cứng để kiểm tra quá trình vận hành của hệ thống, đồng thời Từ kết quả phân tích lựa chọn thiết bị phần cứng ở mục đánh giá sự ổn định và chính xác trong quá trình vận hành trên, nhóm tác giả tiến hành thiết kế, xây dựng và lắp đặt thử. 152 Tạp chí KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ● Tập 59 - Số 2A (3/2023) Website: https://jst-haui.vn
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY o Tiến hành chạy thử liên tục trong 30 ngày, kết quả hệ thống hoạt động ổn định đạt yêu cầu đặt ra là giám sát, điều khiển. o Triển khai đánh giá khoảng cách truyền thông của mạng Lora: Tiến hành thực nghiệm ở các khoảng cách khác nhau, kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống làm việc ổn định ở khoảng cách điều khiển nhỏ hơn 200 mét. Hình 18. Hình ảnh vườn rau sau 5 ngày (từ khi reo hạt giống) 5. KẾT LUẬN Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm, nhóm tác giả đã ứng dụng công nghệ IoT để xây dựng vườn trồng rau thông minh. Thiết kế, lắp đặt được bộ điều khiển trung tâm Gateway có kích thước nhỏ gọn, làm việc tin cậy. Xây dựng được App trên điện thoại và giao diện ứng dụng trên máy tính để thuận tiện cho việc Hình 16. Hình ảnh mô hình thực nghiệm hệ thống điều khiển, giám sát hệ thống. Thực nghiệm trên mô hình vườn rau thông minh để kiểm tra tính ổn định của hệ thống và đánh giá khoảng cách điều khiển tối đa của mạng không dây Lora. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyen Vu Quynh, Pham Quang Huy, 2020. Giao trinh vi dieu khien ARM va huong dan su dung STM32 (ly thuyet va ung dung). Thanhnien Publishing House, Hanoi, ISBN: 9786049830310 [2]. Vu Chien Thang, Nguyen Cong Tung, 2021. Internet van vat. Construction Publishing House, Hanoi. [3]. Nguyen Thi Mi Sa, Le Nguyen Hong Phong, Pham Quang Huy, 2019. Dieu khien xa voi Arduino va ESP32. Thanhnien Publishing House, Hanoi. [4]. Eyuel D. Ayele, Chiel Hakkenberg, Jan Pieter Meijers, Kyle Zhang, Nirvana Meratnia, Paul J.M. Havinga, 2017. Performance Analysis of LoRa Radio for an Indoor IoT Application. International Conference on Internet of Things for the Global Community (IoTGC), p. 1-6. [5]. L. Atzori, A. Iera, G. Morabito, 2010. The Internet of things: A survey. Computer networks, vol.54, no.15, pp. 2787-2805. [6]. Noreen U., Bounceur A., Clavier L., 2017. A study of LoRa low power and Hình 17. Vị trí lắp đặt các thiết bị điều khiển, pin mặt trời wide area network technology. International Conference on Advanced Technologies for Signal and Image Processing (ATSIP), p. 1-6. [7]. Rizzi M., Ferrari P., Flammini A., Sisinni E., 2017. Evaluation of the IoT LoRaWAN Solution for Distributed Measurement Applications. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 66(12), p. 3340–3349, doi:10.1109/tim.2017.2746378 [8]. https://eurocook.com.vn/nha-thong-minh-smart-home-la-gi.html; truy cập ngày 20/4/2022. AUTHORS INFORMATION Mai Thanh Khang, Nguyen Trong Thang, Nguyen Khanh Toan, Nguyen Dac Si, Phung Van Son, Pham Van Nam Hanoi University of Industry Website: https://jst-haui.vn Vol. 59 - No. 2A (March 2023) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 153

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.