Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh nền nông nghiệp Việt Nam đang từng bước chuyển dịch sang hướng hiện đại hóa, ngành chăn nuôi truyền thống vẫn đối mặt với nhiều hạn chế do phương thức canh tác nhỏ lẻ, thủ công, mức độ ứng dụng khoa học kỹ thuật chưa cao dẫn đến năng suất thấp và tiêu tốn nhiều nhân công. Đồng thời, việc ứng dụng công nghệ không dây và tự động hóa trong quản lý nông trại đang trở thành xu hướng tất yếu nhằm thay thế các hệ thống đi dây phức tạp và nâng cao hiệu quả giám sát từ xa.

Đề tài "Thiết kế và thi công mô hình hệ thống và quản lý trang trại heo" do sinh viên Đoàn Quốc Duyệt thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Trường Duy tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Truyền thông, năm 2018) được triển khai nhằm giải quyết bài toán tích hợp giữa tự động hóa quy trình chăn nuôi và số hóa công tác quản lý vật nuôi.

Tác giả xác định các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:

Mục tiêu của đề tài:

  1. Thiết kế và thi công hoàn chỉnh phần cứng mạch điều khiển trang trại nuôi heo.
  2. Lập trình vi điều khiển Arduino Mega 2560 để điều khiển tự động hệ thống cung cấp thức ăn, nước uống, hệ thống tắm mát, dọn vệ sinh, quạt làm mát và mái che chuồng trại.
  3. Xây dựng giao thức truyền thông đa chiều giữa Arduino Mega 2560 với máy tính và điện thoại thông minh.
  4. Lập trình phần mềm giao diện C# trên máy tính để quản lý hồ sơ thông tin của từng cá thể heo.
  5. Phát triển ứng dụng Android phục vụ việc giám sát trạng thái hoạt động và nhận các cảnh báo từ trang trại.

Nội dung và nhiệm vụ thực hiện (được giao theo 7 nội dung):

  1. Nội dung 1: Nghiên cứu và thiết lập giao tiếp giữa Module ESP8266-12 với Arduino Mega 2560.
  2. Nội dung 2: Thực hiện lưu trữ thông tin trên thẻ Tag của Module RFID MFRC522 và lập trình giao diện C# trên Visual Studio.
  3. Nội dung 3: Lập trình giải thuật điều khiển các thiết bị ngoại vi dựa trên tín hiệu cảm biến và thời gian thực.
  4. Nội dung 4: Thiết kế và lập trình ứng dụng trên hệ điều hành Android qua Android Studio để điều khiển và nhận dữ liệu qua điện thoại.
  5. Nội dung 5: Thiết lập cấu hình và gửi các dữ liệu hoạt động lên cơ sở dữ liệu web Firebase.
  6. Nội dung 6: Thiết kế, thi công mạch điều khiển và mô hình sản phẩm vật lý.
  7. Nội dung 7: Vận hành thử nghiệm và đánh giá kết quả thực hiện của toàn bộ hệ thống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống nhúng điều khiển tự động chuồng trại kết hợp công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID và nền tảng giám sát IoT (Internet of Things).
  • Phạm vi không gian và quy mô: Mô hình thực nghiệm chuồng trại quy mô nhỏ với sức chứa 5 con heo (khối lượng tính toán từ 20-30 kg/con).
  • Phạm vi thời gian: Đồ án được triển khai thực hiện từ ngày 02/04/2018 đến ngày 10/07/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng dựa trên nền tảng kỹ thuật phần cứng nhúng, lý thuyết truyền thông nối tiếp và công nghệ đám mây:

Khung kỹ thuyết và cấu trúc phần cứng:

  • Khối điều khiển trung tâm: Vi điều khiển ATmega2560 trên bo mạch Arduino Mega 2560 (xung nhịp 16 MHz, 54 chân Digital I/O, 16 chân Analog, 4 cổng UART phần cứng, bộ nhớ Flash 256 KB). Bo mạch sử dụng chip ATmega16U2 làm cầu chuyển đổi tín hiệu giao tiếp USB.
  • Khối truyền thông không dây và IoT: Module ESP8266 (phiên bản ESP8266-12 / NodeMCU) tích hợp lõi xử lý 32-bit Tensilica Xtensa LX106 tần số 80 MHz, hỗ trợ chuẩn Wi-Fi 802.11 b/g/n băng tần 2.4 GHz và giao thức TCP/IP.
  • Khối nhận dạng cá thể: Module RFID MFRC522 sử dụng vi mạch Philips MFRC522, tần số sóng mang 13.56 MHz, khoảng cách đọc từ 0 đến 60 mm đối với thẻ chuẩn Mifare1 S50/S70.
  • Khối cảm biến thu thập dữ liệu: Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11 (dải nhiệt độ 0-55°C, sai số ±2°C; dải độ ẩm 20-90%, sai số ±5%), module thời gian thực DS1307 sử dụng thạch anh 32.768 kHz giao tiếp I2C, cảm biến khoảng cách siêu âm HC-SR04 (dải đo 2-300 cm, độ rộng xung kích 5 µs), cảm biến mưa mạch so sánh điện áp và nút nhấn hành trình giới hạn cơ khí.
  • Khối công suất và chấp hành: Module cầu H L298 (IC L298 dòng tải cực đại 2A/cầu) điều khiển động cơ DC đảo chiều và module Relay kích mức tích cực đóng cắt thiết bị tải AC 220V.
  • Nền tảng dịch vụ đám mây: Cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase Realtime Database của Google.

Các chuẩn giao thức truyền thông:

  • USART/UART: Truyền thông nối tiếp bất đồng bộ khung truyền 8-N-1 (1 bit Start, 8 bit dữ liệu LSB-MSB, không dùng bit Parity, 1-2 bit Stop), thiết lập tốc độ Baud đồng nhất để trao đổi dữ liệu giữa bo mạch vi điều khiển và máy tính.
  • SPI (Serial Peripheral Interface): Chuẩn truyền đồng bộ song công toàn phần (Full-duplex) 4 dây gồm MOSI, MISO, SCK (xung tạo bởi Master) và SS/CS (chọn chip), vận hành theo 4 chế độ dựa trên sự kết hợp giữa cực tính xung clock (CPOL) và pha xung clock (CPHA).
  • I2C (Inter-Integrated Circuit): Giao tiếp nối tiếp 2 dây gồm đường xung nhịp SCL và đường dữ liệu hai chiều SDA, định tuyến thông qua điện trở kéo lên nguồn 4.7 kΩ, tốc độ truyền chuẩn 100 kHz và 400 kHz.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp thiết kế - tính toán kỹ thuật: Tính toán thông số thủy lực lưu lượng bơm, công suất tải động cơ, tính toán lưu lượng xả thức ăn theo trọng lượng vật nuôi và thiết kế phân bổ nguồn điện áp 5V/3.3V/220V.
  • Phương pháp phát triển phần mềm nhúng và ứng dụng: Viết firmware trên môi trường Arduino IDE (ngôn ngữ C/C++), lập trình phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu trên Visual Studio (ngôn ngữ C#) và phát triển ứng dụng di động trên Android Studio (Android SDK kết nối Firebase).
  • Phương pháp thực nghiệm mô hình: Thi công mạch in PCB thực tế, bố trí cơ cấu chấp hành trên mô hình vật lý và kiểm thử chức năng vận hành đồng bộ.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc module hóa với khối vi xử lý trung tâm Arduino Mega 2560 làm hạt nhân điều phối, kết nối đa kênh với các khối chức năng ngoại vi.

+-----------------------------------------------------------------------+
|                            MÔ HÌNH HỆ THỐNG                           |
|                                                                       |
|  [Cảm biến: DHT11, Mưa, Siêu âm, Realtime DS1307, Công tắc hành trình]|
|                                  |                                    |
|                                  v                                    |
|                      [Arduino Mega 2560] <---> [LCD 20x4]             |
|                        /             \                                |
|                       v               v                               |
|       [Module L298 & Relay]       [Module RFID RC522]                 |
|       (Bơm, Quạt, Đèn, Mái che)            |                          |
|                       ^                    v                          |
|                       |            [Giao diện C# / PC]                |
|                       v                                               |
|               [Module ESP8266]                                        |
|                       |                                               |
|                       v                                               |
|              [Firebase Realtime] <---> [App Android]                  |
+-----------------------------------------------------------------------+

Tính toán và lựa chọn thiết bị phần cứng

Hạng mục kỹ thuật Thông số tính toán thiết kế Thiết bị và quy cách được lựa chọn
Bơm cấp nước hồ chứa Dung tích bể 500 L, chiều cao hồ chứa 3 m, độ sâu giếng 4 m, lưu lượng chọn $4\text{ m}^3/\text{h}$ Máy bơm Panasonic GP250JXK (công suất $250\text{ W}$, đẩy cao tối đa $17\text{ m}$, lưu lượng $50\text{ L/phút}$)
Hệ thống xả thức ăn 5 con heo ($20\text{-}30\text{ kg/con}$), định mức $1.5\text{ kg/con/bữa}$ $\rightarrow$ Tổng khối lượng $M = 7.5\text{ kg}$. Ống xả $D = 110\text{ mm}$, bồn đặt cao $3\text{ m}$ Van xả điều khiển động cơ với thời gian mở van tính toán chính xác $t = 4\text{ giây}$
Bơm tắm và dọn vệ sinh Vận tốc tia nước yêu cầu $v = 6\text{ m/s}$ tạo áp lực xịt rửa, độ sâu hút giếng $4\text{ m}$, đẩy cao $1\text{ m}$ Máy bơm Total TWP27501 (khả năng hút sâu $8\text{ m}$, lưu lượng $120\text{ L/phút}$)
Nguồn cấp hệ thống Cấp nguồn song song các khối cảm biến và vi điều khiển Nguồn chính $5\text{VDC}$, bộ hạ áp riêng $3.3\text{VDC}$ cho ESP8266 và RFID, tầng công suất đóng cắt $220\text{VAC}$ qua Relay
Đóng mở mái che Động cơ kéo kết hợp đảo chiều qua cầu H và định vị điểm dừng Động cơ DC điều khiển qua IC L298, tích hợp 2 công tắc hành trình báo giới hạn đóng/mở

Triển khai thuật toán và phần mềm

Hệ thống triển khai 4 chương trình điều khiển độc lập nhưng đồng bộ dữ liệu:

  1. Firmware Arduino Mega 2560: Thực thi vòng lặp quét liên tục các ngõ vào cảm biến; tự động kích hoạt relay bơm nước khi cảm biến siêu âm HC-SR04 báo cạn hồ; bật quạt làm mát khi DHT11 báo nhiệt độ vượt ngưỡng; đóng mái che khi cảm biến mưa phát hiện ẩm ướt hoặc đến giờ cài đặt; thực thi lịch xả thức ăn và dọn chuồng theo mốc thời gian thực từ DS1307; gửi và nhận byte dữ liệu điều khiển qua các chân I/O nối với ESP8266.
  2. Firmware ESP8266: Đóng vai trò cầu nối IoT, nhận các biến trạng thái từ Arduino gửi lên Firebase Realtime Database và lắng nghe các lệnh điều khiển tức thời từ ứng dụng di động để chuyển tiếp cho Arduino.
  3. Ứng dụng Windows C# (Visual Studio): Giao tiếp trực tiếp qua cổng COM với module RFID để đọc mã UID của thẻ đeo tai vật nuôi, cho phép tạo mới, tra cứu và cập nhật hồ sơ cá thể (ngày nhập đàn, trọng lượng, lịch tiêm chủng).
  4. Ứng dụng di động Android (Android Studio): Hiển thị bảng điều khiển trực quan gồm nhiệt độ, độ ẩm, mức nước, trạng thái quạt, đèn, mái che; tích hợp các nút bấm chuyển đổi giữa chế độ tự động và can thiệp thủ công từ xa.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ thực trạng chăn nuôi nhỏ lẻ, hiệu quả thấp tại Việt Nam. Tác giả chỉ ra nhược điểm của các nghiên cứu trước đây là chỉ áp dụng RFID cho mục đích nhận dạng đơn lẻ mà chưa kết hợp giám sát vận hành môi trường chuồng trại. Chương này công bố 5 mục tiêu trọng tâm, 7 nội dung công việc và xác định phạm vi giới hạn kỹ thuật là mô hình trang trại quy mô 5 con heo, sử dụng Arduino Mega 2560 làm bộ xử lý trung tâm, quản lý qua Android và Firebase.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 thuyết minh chi tiết thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của toàn bộ linh kiện phần cứng:

  • Thông số bo mạch Arduino Mega 2560 (54 chân digital, 16 analog, 4 UART).
  • Màn hình LCD 20x4 sử dụng IC Driver HD44780 giao tiếp chế độ 4-bit/8-bit.
  • Module RFID RC522 (tần số 13.56 MHz, hỗ trợ thẻ Mifare) và bảng phân bổ tần số vô tuyến LF, HF, UHF, Vi sóng.
  • Module Wi-Fi NodeMCU ESP8266 (lõi Xtensa LX106 80 MHz, hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n, TCP/IP stack tích hợp).
  • Module cầu H L298 (dòng 2A/kênh, logic điều khiển thuận/nghịch/dừng).
  • Các cảm biến: DHT11 (đo nhiệt độ 0-55°C, độ ẩm 20-90%), Realtime DS1307 (I2C, pin nuôi 3V), HC-SR04 (phát xung Trigger 5 µs, tính khoảng cách qua thời gian phản hồi với tốc độ sóng âm $340\text{ m/s} \approx 29.412\text{ µs/cm}$), cảm biến mưa và module Relay SRD-05VDC-SL-C.
  • Nền tảng Firebase và lý thuyết 3 chuẩn giao thức truyền thông nối tiếp: USART (khung 8-N-1, tốc độ baud), SPI (4 chế độ hoạt động cấu hình theo CPOL/CPHA, truyền song công) và I2C (2 dây SCL/SDA kèm điện trở kéo lên $4.7\text{ k}\Omega$).

Chương 3: Tính toán và thiết kế

Chương 3 xây dựng sơ đồ khối tổng thể và tiến hành các bước tính toán kỹ thuật định lượng:

  • Tính toán chọn máy bơm nước sinh hoạt công suất $250\text{ W}$ (Panasonic GP250JXK) cho bồn $500\text{ L}$ với độ sâu hút $4\text{ m}$ và đẩy cao $3\text{ m}$.
  • Tính toán động học xả cám cho 5 con heo (định mức $1.5\text{ kg/con} \rightarrow M = 7.5\text{ kg}$), đường kính ống xả $D = 110\text{ mm}$, tính ra thời gian mở van xả là $t = 4\text{ giây}$.
  • Tính toán hệ thống bơm xịt rửa chuồng với vận tốc tia nước $v = 6\text{ m/s}$, lựa chọn máy bơm nước Total TWP27501 (lưu lượng $120\text{ L/phút}$).
  • Tính toán điện áp, dòng điện tiêu thụ cho các module và thiết kế phân tầng nguồn cấp ($5\text{V}$, $3.3\text{V}$, $220\text{V}$).
  • Xuất bản sơ đồ nguyên lý chi tiết cho từng khối chức năng và sơ đồ nguyên lý toàn mạch.

Chương 4: Thi công hệ thống

Chương 4 mô tả quy trình hiện thực hóa thiết kế thành mô hình vật lý và chương trình điều khiển:

  • Bố trí linh kiện và đi dây mạch in trên hai lớp mặt trên và mặt dưới.
  • Xây dựng 10 lưu đồ giải thuật chi tiết: lưu đồ chương trình chính, lưu đồ điều khiển máy bơm, lưu đồ tắm cho heo, lưu đồ bật quạt, lưu đồ dọn vệ sinh, lưu đồ bật đèn, lưu đồ điều khiển mái hiên, lưu đồ cho ăn, lưu đồ cho uống và lưu đồ trao đổi dữ liệu giữa ESP8266 và Arduino.
  • Quy trình cài đặt môi trường và phát triển mã nguồn trên Arduino IDE, Visual Studio (giao diện C# WinForms) và Android Studio (cấu hình giao diện, kết nối Firebase SDK).

Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá

Chương 5 trình bày kết quả thực nghiệm sau khi hoàn thiện sản phẩm:

  • Mô hình phần cứng vận hành chính xác các cơ cấu chấp hành theo đúng thiết kế.
  • Màn hình LCD 20x4 tại tủ điều khiển hiển thị đầy đủ thông số môi trường và trạng thái tải.
  • Giao diện phần mềm C# kết nối cổng COM nhận diện đúng mã thẻ RFID, ghi và đọc dữ liệu cá thể vật nuôi ổn định.
  • Ứng dụng di động Android kết nối thông suốt với Firebase, đồng bộ dữ liệu thời gian thực và cho phép điều khiển thiết bị từ xa qua kết nối Internet.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được đối chiếu với mục tiêu đề ra ban đầu, khẳng định tính khả thi của mô hình trong việc tự động hóa các khâu chăn nuôi và số hóa dữ liệu. Tác giả cũng thẳng thắn chỉ ra các điểm cần hoàn thiện và định hướng nâng cấp hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được:

  • Thi công hoàn chỉnh mô hình mạch điều khiển phần cứng tích hợp đa cảm biến và cơ cấu chấp hành công suất.
  • Hiện thực hóa thành công chu trình tự động hóa: tự động bơm nước khi cạn, tự động điều nhiệt bằng quạt, tự động che mưa bằng mái hiên cơ điện, tự động cấp thức ăn định lượng chính xác trong $4\text{ giây}$ và thực hiện xịt rửa, tắm theo lịch hẹn giờ từ module DS1307.
  • Xây dựng hệ thống phần mềm quản lý đa tầng: phần mềm C# trên máy tính đọc ghi thẻ RFID $13.56\text{ MHz}$, hệ thống cơ sở dữ liệu đám mây Firebase và ứng dụng Android giám sát từ xa.

Giải pháp và đóng góp của đề tài:

  • Đồ án đã kết hợp thành công giữa nhận dạng cá thể bằng RFID và tự động hóa quy trình chăm sóc chuồng trại trong cùng một hệ thống thống nhất, khắc phục hạn chế của các đề tài trước đây vốn chỉ thực hiện riêng lẻ từng chức năng.
  • Đề xuất giải pháp giao tiếp lai (Hybrid Architecture) giữa Arduino Mega 2560 (đảm nhiệm xử lý thời gian thực, nhiều chân I/O) và ESP8266 (chuyên trách kết nối mạng Wi-Fi và đám mây), giúp tối ưu hóa tài nguyên phần cứng và giảm giá thành chế tạo.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

  • Thử nghiệm dừng lại ở mô hình quy mô nhỏ với số lượng 5 con heo; cơ cấu chấp hành đóng mở mái che và van xả thức ăn/nước uống sử dụng động cơ DC nhỏ phục vụ mục đích mô phỏng.
  • Hệ thống chưa tích hợp cảm biến đo trọng lượng tự động (Loadcell) tại máng ăn để theo dõi liên tục mức tăng trưởng thể trọng của từng cá thể.
  • Phần cứng thử nghiệm chưa được đóng gói theo chuẩn công nghiệp để chống chịu môi trường ẩm ướt và khí ăn mòn trong chuồng trại thực tế.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp:

  • Mở rộng quy mô điều khiển cho các trang trại lớn với nhiều phân khu chuồng trại độc lập.
  • Tích hợp module cảm biến cân nặng Loadcell để tự động điều chỉnh khẩu phần ăn phù hợp với thể trạng từng con heo theo dữ liệu RFID.
  • Nâng cấp vỏ hộp bảo vệ đạt tiêu chuẩn công nghiệp và hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi tự động.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Truyền thông, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Máy tính và Nông nghiệp Công nghệ cao.

Các nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao gồm:

  • Phương pháp tính toán cơ điện - thủy lực chi tiết (công suất bơm nước, lưu lượng và thời gian xả bồn cám).
  • Thiết kế mạch ghép nối giữa Arduino Mega 2560, module Wi-Fi ESP8266, module RFID RC522 và các chuẩn giao tiếp công nghiệp (UART, SPI, I2C).
  • Kiến trúc kết nối và đồng bộ dữ liệu thời gian thực giữa vi điều khiển, ứng dụng Windows Form (C#), ứng dụng di động Android và dịch vụ Firebase.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống sử dụng những chuẩn giao tiếp nối tiếp nào và phân bổ cho các module phần cứng ra sao? Hệ thống sử dụng đồng thời 3 chuẩn giao thức:

  • Chuẩn SPI: Dùng để giao tiếp tốc độ cao giữa vi điều khiển với Module RFID MFRC522.
  • Chuẩn I2C: Dùng để giao tiếp giữa vi điều khiển với Module thời gian thực DS1307 qua hai đường SCL và SDA.
  • Chuẩn USART/UART: Dùng để nạp chương trình, giao tiếp giữa Arduino Mega 2560 với máy tính qua cổng COM và trao đổi dữ liệu với Module ESP8266.

2. Căn cứ nào được tác giả sử dụng để tính toán thời gian mở van xả thức ăn tự động là 4 giây? Thời gian xả thức ăn $t = 4\text{ giây}$ được tính toán dựa trên:

  • Khẩu phần ăn cho 5 con heo (trọng lượng $20\text{-}30\text{ kg/con}$), mỗi con $1.5\text{ kg/bữa}$, tương ứng tổng khối lượng cám $M = 7.5\text{ kg}$.
  • Bồn chứa cám đặt ở độ cao $3\text{ m}$ so với sàn chuồng, đường kính ống xả $D = 110\text{ mm}$ ($0.11\text{ m}$).
  • Lưu lượng xả tính toán $Q$ và khối lượng cám xả qua tiết diện ống trong $1\text{ giây}$ đạt xấp xỉ $1.875\text{ kg/s}$, từ đó suy ra thời gian mở van cần thiết $t = 7.5 / 1.875 = 4\text{ giây}$.

3. Việc điều khiển đóng mở mái che chuồng trại được thực hiện dựa trên những thông số đầu vào nào? Cơ cấu mái che (sử dụng động cơ DC qua mạch cầu H L298 và 2 công tắc hành trình) được điều khiển tự động dựa trên hai yếu tố:

  • Tín hiệu số từ cảm biến mưa: Tự động đóng mái che khi bề mặt cảm biến phát hiện nước mưa (chân D0 chuyển xuống mức thấp 0V).
  • Thời gian thực từ module RTC DS1307: Tự động đóng hoặc mở mái che theo các khung giờ được lập trình cố định trong ngày.

4. Tại sao hệ thống cần phối hợp giữa Arduino Mega 2560 và Module ESP8266 thay vì chỉ dùng một vi điều khiển? Arduino Mega 2560 sở hữu số lượng chân I/O lớn (54 chân digital, 16 chân analog) và 4 cổng UART phần cứng, đáp ứng nhu cầu kết nối đồng thời nhiều cảm biến, nút bấm, màn hình LCD và relay công suất. Trong khi đó, module ESP8266 đóng vai trò là vi xử lý truyền thông chuyên dụng, đảm nhận kết nối mạng Wi-Fi và xử lý giao thức đám mây Firebase, giúp giảm tải tính toán cho chip xử lý trung tâm.

5. Dữ liệu định danh cá thể heo được quản lý qua công nghệ nào và hiển thị ở đâu? Hệ thống sử dụng công nghệ RFID tần số $13.56\text{ MHz}$ với module đọc MFRC522 và thẻ Tag gắn trên vật nuôi. Dữ liệu thẻ được truyền về máy tính qua cổng nối tiếp và hiển thị, quản lý tập trung trên phần mềm giao diện C# (Visual Studio), cho phép người quản lý theo dõi lịch sử sinh trưởng và tiêm phòng của từng cá thể.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công mô hình hệ thống và quản lý trang trại heo" của tác giả Đoàn Quốc Duyệt đã hoàn thành trọn vẹn các mục tiêu thiết kế phần cứng, lập trình điều khiển nhúng và phát triển phần mềm giám sát đa nền tảng. Hệ thống vận hành ổn định, tự động hóa hiệu quả các khâu cấp thức ăn, cấp nước, điều nhiệt, vệ sinh chuồng trại và quản lý định danh vật nuôi qua RFID kết hợp IoT Firebase. Kết quả nghiên cứu cung cấp một tài liệu tham khảo kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao cho việc ứng dụng công nghệ điện tử - viễn thông vào hiện đại hóa ngành chăn nuôi.