Đồ Án Cuối Kì Môn IoT Cơ Bản: Hệ Thống Kiểm Soát Vườn Ươm

• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: IoT Cơ Bản
• Đề tài: Đồ Án Cuối Kì Môn IoT Cơ Bản Hệ Thống Kiểm Soát Vườn Ơm
• Loại tài liệu: Đồ Án Cuối Kì
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• PHẦN XÁC NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu chọn đề tài
• 1.3. Lý do chọn đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ BẢN
• 2.1. Vườn ươm là gì?
• 2.2. Các điều kiện thỏa mãn chuẩn cho 1 vườn ươm
• 2.3. Tiêu chuẩn điều kiện vườn ươm
• 2.4. IOT- Internet vạn vật là gì?
• 2.5. Hệ thống kiểm soát vườn ươm có thể là gì?
• 2.6. Kiến trúc của vườn ươm thông minh?
• 2.6.1. Hệ thống tưới tiêu
• 2.6.2. Hệ thống đo độ ẩm đất
• 2.6.3. Hệ thống cảm biến nhiệt độ
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ TẢ HỆ THỐNG
• 3.1. Một số hệ thống vườn ươm hiện có
• 3.2. Ví dụ 1: Hệ thống tưới tiêu vườn tự động PlantLink
• 3.3. Ví dụ 2: Hệ thống chăm sóc cây tự động thông minh được xây dựng dựa trên các công nghệ IoT của nhóm sinh viên khoa Điện trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
• 3.4. Nhóm sinh viên tại cuộc thi RoboCon 2019
• 3.5. Flowchart hoạt động chính – sơ đồ khối
• 3.6. Thực tế hóa mô hình
• 3.7. Bảng tên thiết bị
• 3.8. User case Diagram cho User panel
• 3.9. Lựa chọn linh kiện phù hợp với mô hình
• 3.9.1. Module Node MCU ESP8266 CP2102
• 3.9.2. Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm: DHT11
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG
• 4.1. Mô phỏng bằng Cisco
• 4.2. Khung chương trình điều khiển
• 4.3. Mô phỏng bằng Tinkercad
• 4.4. Khung chương trình hệ thống
• 4.5. Mô hình mạch mô phỏng thực tế
• 4.5.1. Mô tả mạch khái quát
• 4.5.2. Mô hình mạch thực tế khái quát
• 4.5.3. Chi tiết đấu nối
• 4.6. Nguồn cung từ mạch XH-M299
• 4.7. Bảng tra cứu chân cắm linh kiện cho hệ thống
• 4.8. Lập trình ứng dụng cho mô hình
• 4.8.1. Lập trình vi điều khiển ESP8266
• 4.8.2. Lập trình WebServer
• 4.8.3. UI cho chế độ theo dõi, tự động (Auto)
• 5. CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
• 5.1. Tự đánh giá nội bộ thực hiện
• 5.2. Tự đánh giá mô hình thực hiện
• 5.3. Hướng phát triển mô hình
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

I. Tổng quan về hệ thống kiểm soát vườn ươm IoT

Hệ thống kiểm soát vườn ươm thông minh sử dụng công nghệ IoT đang trở thành xu hướng trong nông nghiệp hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ, việc giám sát và điều khiển các yếu tố môi trường như độ ẩm, nhiệt độ và ánh sáng trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao năng suất cây trồng.

1.1. Khái niệm về vườn ươm thông minh

Vườn ươm thông minh là nơi ươm trồng cây con với sự hỗ trợ của các thiết bị cảm biến và hệ thống điều khiển tự động. Điều này giúp đảm bảo các điều kiện tối ưu cho sự phát triển của cây trồng.

1.2. Lợi ích của việc áp dụng IoT trong nông nghiệp

Việc áp dụng công nghệ IoT trong nông nghiệp giúp giảm thiểu chi phí, tăng cường hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường. Hệ thống này cho phép người nông dân theo dõi và điều chỉnh các yếu tố môi trường từ xa.

II. Thách thức trong việc triển khai hệ thống IoT cho vườn ươm

Mặc dù công nghệ IoT mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai hệ thống kiểm soát vườn ươm cũng gặp phải một số thách thức. Những vấn đề này cần được giải quyết để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.

2.1. Chi phí đầu tư ban đầu

Chi phí lắp đặt hệ thống IoT có thể cao, đặc biệt đối với các nông hộ nhỏ. Điều này có thể làm giảm khả năng tiếp cận công nghệ của nhiều người nông dân.

2.2. Kiến thức công nghệ hạn chế

Nhiều nông dân vẫn chưa quen với công nghệ mới, dẫn đến khó khăn trong việc sử dụng và bảo trì hệ thống. Cần có các chương trình đào tạo để nâng cao nhận thức và kỹ năng cho người nông dân.

III. Phương pháp triển khai hệ thống kiểm soát vườn ươm IoT

Để triển khai hệ thống kiểm soát vườn ươm IoT hiệu quả, cần thực hiện một số bước quan trọng. Những phương pháp này sẽ giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.1. Lựa chọn thiết bị cảm biến phù hợp

Việc lựa chọn các thiết bị cảm biến như cảm biến độ ẩm, nhiệt độ và ánh sáng là rất quan trọng. Các thiết bị này cần phải có độ chính xác cao và khả năng kết nối tốt với hệ thống.

3.2. Thiết kế giao diện người dùng thân thiện

Giao diện người dùng cần được thiết kế đơn giản và dễ sử dụng, giúp người nông dân dễ dàng theo dõi và điều khiển hệ thống từ xa.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống IoT trong nông nghiệp

Hệ thống kiểm soát vườn ươm IoT đã được áp dụng thành công trong nhiều mô hình nông nghiệp. Những ứng dụng này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn bảo vệ môi trường.

4.1. Mô hình vườn ươm tự động

Mô hình vườn ươm tự động sử dụng cảm biến để theo dõi và điều chỉnh các yếu tố môi trường, giúp cây trồng phát triển tốt hơn mà không cần sự can thiệp của con người.

4.2. Hệ thống tưới tiêu thông minh

Hệ thống tưới tiêu thông minh giúp tiết kiệm nước và đảm bảo cây trồng nhận đủ độ ẩm cần thiết. Hệ thống này có thể tự động điều chỉnh lượng nước tưới dựa trên dữ liệu từ cảm biến.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống kiểm soát vườn ươm IoT

Hệ thống kiểm soát vườn ươm IoT đang mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, tương lai của nông nghiệp thông minh sẽ ngày càng tươi sáng.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ IoT trong nông nghiệp

Công nghệ IoT sẽ tiếp tục phát triển và được áp dụng rộng rãi trong nông nghiệp, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

5.2. Tầm quan trọng của giáo dục và đào tạo

Giáo dục và đào tạo sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao nhận thức và kỹ năng cho người nông dân, giúp họ tiếp cận và sử dụng công nghệ một cách hiệu quả.