Đồ án thiết kế hệ thống đo và giám sát độ ẩm đất

Đồ án thiết kế hệ thống đo và giám sát độ ẩm đất hiệu quả. Tìm hiểu về các phương pháp, công nghệ và giải pháp tối ưu để quản lý độ ẩm đất chính xác.

• Tác giả: Vũ Thị Bách
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Hữu Chức
• Trường học: Trường đại học quản lý và công nghệ hải phòng
• Chuyên ngành: Điện tử tự động công nghiệp
• Đề tài: Thiết kế hệ thống đo và giám sát độ ẩm đất
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hải phòng

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ INTERNET OF THING
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ INTERNET OF THING
• 1.1.1. Giới thiệu về Internet of Things (IoT)
• 1.1.2. Lịch sử hình thành
• 1.2. CÔNG NGHỆ ETHERNET
• 1.2.1. Các đặc tính chung của Ethernet
• 1.2.2. Cấu trúc khung tin Ethernet
• 1.2.2.1. Cấu trúc địa chỉ Ethernet
• 1.2.3. Hoạt động của Ethernet
• 1.2.4. Các loại mạng Ethernet
• 1.2.4.1. Các hệ thống Ethernet 10Mb/s
• 1.2.4.2. Các hệ thống Ethernet 100Mb/s
• 1.2.4.3. Các hệ thống Giga Ethernet
• 1.2.5. Giới thiệu về ESP8266 NodeMCU
• 1.2.6. Arduino Ethernet Shield
• 2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC CẢM BIẾN
• 2.1. Nguyên lí hoạt động
• 2.2. Phân loại cảm biến nhiệt
• 2.3. Định nghĩa cảm biến độ ẩm
• 2.4. Nguyên lý hoạt động của cảm biến độ ẩm
• 2.5. Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ
• 2.6. Phân loại các loại cảm biến độ ẩm
• 3. CHƯƠNG 3: GIÁM SÁT ĐỘ ẨM NHIỆT ĐỘ QUA INTERNET
• 3.1. Cảm biến độ ẩm đất và ứng dụng
• 3.2. Giám sát độ ẩm qua Internet
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Đo Độ Ẩm Đất 55 ký tự

Công nghệ Internet of Things (IoT) ngày càng phát triển mạnh mẽ, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. Một trong những ứng dụng quan trọng của IoT là trong nông nghiệp thông minh, giúp tự động hóa và nâng cao hiệu quả sản xuất. Việc kết nối dễ dàng, không giới hạn về không gian và thời gian, đã mở ra tiềm năng vô tận cho các ứng dụng IoT trong nông nghiệp. Các cảm biến đóng vai trò then chốt trong việc xây dựng các hệ thống nông nghiệp thông minh. Nhờ cảm biến, việc giám sát và thu thập dữ liệu trở nên đơn giản và chính xác hơn, góp phần vào hiệu quả hoạt động của các hệ thống điều khiển thông minh. Một trong những thông số quan trọng cần đo đạc và giám sát là độ ẩm đất. Đồ án "Thiết kế hệ thống đo và giám sát độ ẩm đất" tập trung vào ứng dụng IoT trong nông nghiệp. Quá trình thực hiện đồ án nhận được sự hướng dẫn tận tình từ thầy Đoàn Hữu Chức. Tuy nhiên, do kinh nghiệm thực tế và kiến thức còn hạn chế, đồ án có thể còn thiếu sót và chưa đầy đủ. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ các thầy và các bạn để hoàn thiện đồ án và bản thân. Em xin chân thành cảm ơn!

1.1. Giới Thiệu Chung Về Internet Vạn Vật IoT

Nhu cầu phát triển các ứng dụng liên quan đến Internet ngày càng tăng cao. IoT (Internet of Things) là một công nghệ quan trọng, cho phép tất cả các thiết bị kết nối với nhau thông qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại... Về cơ bản, IoT là một hệ thống mạng lưới, trong đó tất cả các thiết bị và đối tượng được kết nối với Internet thông qua các thiết bị mạng (network devices) hoặc các bộ định tuyến (routers). IoT cho phép điều khiển từ xa các đối tượng dựa trên hệ thống mạng hiện tại. Công nghệ tiên tiến này giúp giảm công sức vận hành của con người bằng cách tự động hóa việc điều khiển các thiết bị.Các thành phần chính trong một hệ thống IoT bao gồm: Thiết bị (Device), Nền tảng IoT (IoT Platform), Kết nối Internet (Internet Connectivity) và Ứng dụng (Application).

1.2. Lịch Sử Hình Thành và Phát Triển Của IoT

Khái niệm về một mạng lưới thiết bị kết nối với nhau đã được thảo luận vào đầu năm 1982, với một máy bán hàng tự động Coke được thực hiện tại Đại học Carnegie Mellon trở thành thiết bị kết nối Internet đầu tiên trên thế giới. Thuật ngữ "Internet of things" được sử dụng lần đầu tiên bởi Kevin Ashton vào năm 1999. Sau đó IoT trải qua nhiều giai đoạn và có bước phát triển nhảy vọt cho đến ngày nay. Các ứng dụng quan trọng, hiệu quả và nổi bật nhất của IoT bao gồm: Nhà thông minh (Smart Home), Giao thông thông minh, Y tế thông minh, Nông nghiệp thông minh (Smart Farming) và Thành phố thông minh (Smart City).

II. Cách Xác Định Vấn Đề Tại Sao Cần Đo Độ Ẩm Đất 58 ký tự

Việc đo và kiểm soát độ ẩm đất đóng vai trò vô cùng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là nông nghiệp. Độ ẩm đất ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, quyết định năng suất và chất lượng nông sản. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nguồn nước ngày càng khan hiếm, việc sử dụng hiệu quả nguồn nước tưới tiêu trở nên cấp thiết. Các hệ thống đo độ ẩm đất giúp xác định chính xác nhu cầu nước của cây trồng, từ đó tối ưu hóa lượng nước tưới, tiết kiệm tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, việc đo độ ẩm đất truyền thống thường tốn kém, mất thời gian và khó khăn trong việc giám sát diện rộng. Do đó, cần có các giải pháp tự động hóa và kết nối để giải quyết vấn đề này.

2.1. Tầm Quan Trọng Của Độ Ẩm Đất Trong Nông Nghiệp

Độ ẩm đất là lượng nước chứa trong đất, được tính bằng phần trăm so với khối lượng đất khô. Độ ẩm đất phải được xác định ở trạng thái tự nhiên. Trong nông nghiệp, việc đo độ ẩm đất rất quan trọng đối với các ứng dụng nông nghiệp để giúp nông dân quản lý hệ thống tưới tiêu hiệu quả hơn. Biết chính xác điều kiện độ ẩm của đất trên ruộng của họ, không chỉ người nông dân thường có thể sử dụng ít nước hơn để trồng trọt, họ còn có thể tăng năng suất và chất lượng của cây trồng bằng cách cải thiện quản lý độ ẩm của đất trong các giai đoạn tăng trưởng quan trọng của cây.

2.2. Thách Thức Trong Đo Độ Ẩm Đất Truyền Thống

Việc đo độ ẩm đất theo phương pháp truyền thống gặp phải nhiều hạn chế. Cụ thể, các phương pháp này thường đòi hỏi nhiều công sức và thời gian để thực hiện, đặc biệt đối với các diện tích đất canh tác lớn. Thêm vào đó, kết quả đo đạc có thể không chính xác do phụ thuộc vào kỹ năng và kinh nghiệm của người thực hiện. Bên cạnh đó, việc thu thập dữ liệu và phân tích thông tin thường được thực hiện thủ công, gây khó khăn trong việc đưa ra các quyết định tưới tiêu kịp thời và chính xác. Điều này dẫn đến lãng phí tài nguyên nước và ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất cây trồng.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Đo Độ Ẩm Đất IoT 56 ký tự

Để giải quyết các vấn đề trên, đồ án đề xuất phương pháp thiết kế hệ thống đo độ ẩm đất dựa trên công nghệ IoT. Hệ thống bao gồm các cảm biến độ ẩm đất được đặt tại các vị trí khác nhau trên đồng ruộng, kết nối với vi điều khiển Arduino và module truyền thông Ethernet. Dữ liệu độ ẩm đất được thu thập liên tục và truyền về server thông qua mạng Internet. Người dùng có thể theo dõi dữ liệu độ ẩm đất từ xa thông qua ứng dụng di động hoặc trang web, từ đó đưa ra quyết định tưới tiêu phù hợp. Hệ thống cũng có thể được tích hợp với các hệ thống tưới tiêu tự động, giúp tối ưu hóa việc sử dụng nước và giảm chi phí sản xuất.

3.1. Lựa Chọn Cảm Biến Độ Ẩm Đất Phù Hợp

Cảm biến độ ẩm đất là thành phần quan trọng nhất của hệ thống. Có nhiều loại cảm biến độ ẩm đất khác nhau trên thị trường, mỗi loại có ưu nhược điểm riêng. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như: độ chính xác, độ bền, giá thành và khả năng tương thích với vi điều khiển. Một số loại cảm biến độ ẩm đất phổ biến bao gồm: cảm biến điện trở, cảm biến điện dung và cảm biến TDR (Time Domain Reflectometry).

3.2. Thiết Kế Mạch Vi Điều Khiển và Truyền Thông

Vi điều khiển Arduino đóng vai trò trung tâm trong việc thu thập và xử lý dữ liệu từ cảm biến độ ẩm đất. Module truyền thông Ethernet được sử dụng để kết nối vi điều khiển với mạng Internet. Mạch vi điều khiển cần được thiết kế để đảm bảo hoạt động ổn định, tiết kiệm năng lượng và có khả năng mở rộng. Các giao thức truyền thông phổ biến như TCP/IP và MQTT có thể được sử dụng để truyền dữ liệu về server.

3.3. Xây Dựng Ứng Dụng Giám Sát và Điều Khiển

Ứng dụng di động hoặc trang web là giao diện người dùng để theo dõi dữ liệu độ ẩm đất và điều khiển hệ thống tưới tiêu. Ứng dụng cần được thiết kế trực quan, dễ sử dụng và có khả năng hiển thị dữ liệu một cách rõ ràng. Các chức năng điều khiển như bật/tắt hệ thống tưới tiêu, điều chỉnh lưu lượng nước cũng cần được tích hợp vào ứng dụng.

IV. Kết Quả Hệ Thống Giám Sát Độ Ẩm Đất Từ Xa 52 ký tự

Hệ thống được triển khai thử nghiệm trên một khu vườn nhỏ. Kết quả cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, dữ liệu độ ẩm đất được cập nhật liên tục và chính xác. Người dùng có thể theo dõi dữ liệu từ xa thông qua ứng dụng di động và đưa ra quyết định tưới tiêu kịp thời. Hệ thống giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước tưới tiêu và giảm chi phí sản xuất. Tuy nhiên, hệ thống vẫn còn một số hạn chế như: độ bền của cảm biến trong môi trường khắc nghiệt và khả năng mở rộng cho diện tích lớn.

4.1. Kết Quả Đo Đạc Độ Ẩm Đất Thực Tế

Dữ liệu độ ẩm đất được thu thập từ các cảm biến được hiển thị trên ứng dụng di động. Dữ liệu này cho phép người dùng theo dõi sự thay đổi độ ẩm đất theo thời gian và không gian. Các biểu đồ và đồ thị giúp người dùng dễ dàng phân tích và đánh giá tình hình độ ẩm đất.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Tiết Kiệm Nước Tưới Tiêu

Hệ thống giúp người dùng xác định chính xác thời điểm cần tưới tiêu và lượng nước cần thiết. Việc tưới tiêu theo nhu cầu thực tế giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước so với các phương pháp tưới tiêu truyền thống. Các kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống có thể giúp tiết kiệm từ 20% đến 50% lượng nước tưới tiêu.

4.3. Khả Năng Điều Khiển Máy Bơm Từ Xa qua Internet

Trong đồ án này em sẽ sử dụng Arduino Ethernet W5100 để thực hiện một ứng dụng về đo tín hiệu từ cảm biến sau đó truyền tín hiệu tự động về người giám sát qua hệ thống mạng Internet. Có thể coi đó là một hệ thống IoT đơn giản. Tác giả sử dụng cảm biến độ ẩm đất để thực hiện dự án này. Yêu cầu của người dùng là đo được độ ẩm đất và nếu độ ẩm đất thấp thì thực hiện lệnh cho bật máy bơm. Khi đủ nước tức đủ độ ẩm thì lại ra lệnh tắt máy bơm. Như vậy, chúng ta ứng dụng vào trong một nhà vườn nông nghiệp để giám sát thông số độ ẩm của môi trường. Để thiết kế hệ thống, sử dụng Arduino Ethernet W5100 vừa làm nhiệm vụ kết nối internet qua cổng RJ45 vừa làm nhiệm vụ nhận và xử lý tín hiệu đo được từ cảm biến đất.

V. Ứng Dụng Thực Tế Giám Sát Vườn Rau Sạch 50 ký tự

Hệ thống được ứng dụng để giám sát độ ẩm đất trong một vườn rau sạch. Dữ liệu độ ẩm đất được sử dụng để điều khiển hệ thống tưới tiêu tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho cây rau phát triển tốt. Hệ thống giúp giảm thiểu công sức lao động, tiết kiệm nước và nâng cao năng suất vườn rau.

5.1. Theo Dõi Độ Ẩm Đất và Tình Trạng Cây Rau

Hệ thống cho phép người dùng theo dõi độ ẩm đất và tình trạng phát triển của cây rau từ xa. Dữ liệu này giúp người dùng phát hiện sớm các vấn đề về độ ẩm đất và có biện pháp xử lý kịp thời.

5.2. Điều Khiển Tưới Tiêu Tự Động Dựa Trên Độ Ẩm

Hệ thống tưới tiêu tự động được điều khiển dựa trên dữ liệu độ ẩm đất. Khi độ ẩm đất xuống dưới mức cho phép, hệ thống sẽ tự động bật máy bơm và tưới nước cho cây rau. Khi độ ẩm đất đạt mức tối ưu, hệ thống sẽ tự động tắt máy bơm.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Hệ Thống Đo Độ Ẩm Đất 59 ký tự

Đồ án đã trình bày phương pháp thiết kế hệ thống đo độ ẩm đất dựa trên công nghệ IoT. Hệ thống có khả năng thu thập, truyền tải và hiển thị dữ liệu độ ẩm đất từ xa, giúp người dùng đưa ra quyết định tưới tiêu chính xác. Hệ thống có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, giúp tiết kiệm nước, giảm chi phí và nâng cao năng suất. Trong tương lai, hệ thống có thể được phát triển thêm các tính năng như: dự báo thời tiết, phân tích dinh dưỡng đất và tích hợp với các hệ thống quản lý nông nghiệp khác.

6.1. Tổng Kết Các Kết Quả Đạt Được

Đồ án đã thành công trong việc thiết kế và triển khai hệ thống đo độ ẩm đất dựa trên công nghệ IoT. Hệ thống hoạt động ổn định, chính xác và hiệu quả. Người dùng có thể dễ dàng theo dõi và điều khiển hệ thống từ xa.

6.2. Hướng Phát Triển và Nâng Cấp Hệ Thống Trong Tương Lai

Trong tương lai, hệ thống có thể được phát triển thêm các tính năng như: dự báo thời tiết, phân tích dinh dưỡng đất và tích hợp với các hệ thống quản lý nông nghiệp khác. Ngoài ra, hệ thống cũng có thể được tối ưu hóa về mặt chi phí và năng lượng để phù hợp với các ứng dụng quy mô lớn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG ---------------------------------------------- Đà ÁN TÞT NGHIàP NGÀNH ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP Sinh viên : Vũ ThÁ Bách GiÁng viên h°áng dÉn :TS. Đoàn Hữu Chāc HÁi Phòng -2023 -1- BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG ----------------------------------- THIÀT KÀ Hà THÞNG ĐO VÀ GIÁM SÁT ĐÞ ÆM ĐÂT Đà ÁN TÞT NGHIàP Đ¾I HàC Hà CHÍNH QUY NGÀNH ĐIàN TĀ ĐÞNG CÔNG NGHIàP Sinh viên thāc hián : Vũ ThÁ Bách GiÁng viên h°áng dÉn: TS. Đoàn Hữu Chāc HÁi Phòng - 2023 -2- BÞ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG Đ¾I HàC QUÀN LÝ VÀ CÔNG NGHà HÀI PHÒNG ---------------------------------------------- NHIàM VĀ Đ TÀI TÞT NGHIàP Sinh viên : Vũ ThÁ Bách - MSV : 1612102015 Láp : DC 2020 Ngành : Đián Tự Đáng Công Nghiáp Tên đà tài : ThiÁt kÁ há thống đo và giám sát đá Çm đÃt -3- NHIàM VĀ Đ TÀI 1.Nßi dung và các yêu cÅu cÅn giÁi quyÁt trong nhiám vā đà tài tßt nghiáp ( và lý luËn, thāc tißn, các sß liáu cÅn tính toán và các bÁn v¿). Các sß liáu cÅn thiÁt để tính toán.Đßa điểm thāc tËp tßt nghiáp.

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&& -4- CÁC CÁN BÞ H¯àNG DÈN Đ TÀI TÞT NGHIàP Há và tên : Đoàn Hữu Chāc Hác hàm, hác vß : TiÁn sĩ C¢ quan công tác : Tr°ång Đ¿i học quÁn lý và công nghá HÁi Phòng Nßi dung h°áng dÉn: …………………………………………………………………………. Đà tài tốt nghiáp đ°ợc giao ngày 07 tháng 11 năm 2022 Yêu cÅu phÁi hoàn thành xong tr°ãc ngày 18 tháng 02 năm 2023 Đã nhận nhiám vụ ĐTTN Đã giao nhiám vụ ĐTTN Sinh viên Giảng viên hướng dẫn Vũ ThÁ Bách Đoàn Hữu Chāc Hải Phòng, ngày tháng năm 2023 TR¯ÞNG KHOA TS. Đoàn Hÿu Chức -5- Cßng Hòa Xã Hßi Chă Nghĩa Viát Nam Đßc lËp - Tā do - H¿nh phúc PHIÀU NHÊN XÉT CĂA GIÀNG VIÊN H¯àNG DÈN TÞT NGHIàP Há và tên giÁng viên :Đoàn Hữu Chāc Đ¢n vß công tác :Tr°ång Đ¿i học QuÁn lý và Công nghá HÁi Phòng Há và tên sinh viên : Vũ ThÁ Bách Chuyên ngành : Đián Tự Đáng Công Nghiáp Nßi dung h°áng dÉn : Toàn bá đà tài 1. Tinh thÅn thái đß căa sinh viên trong quá trình làm đà tài tßt nghiáp.

Đánh giá chÃt l°ÿng căa đá án/khóa luËn ( so vái nßi dung yêu cÅu đã đà ra trong nhiám vā Đ.N, trên các mặt lý luËn, thāc tißn, tính toán sß liáu. Ý kiÁn căa giÁng viên h°áng dÉn tßt nghiáp Đ°ợc bÁo vá Không đ°ợc bÁo vá Điểm h°ãng dẫn Hải Phòng, ngày.năm 2023 GiÁng viên h°áng dÉn ( ký và ghi rõ họ tên) -6- Cáng hòa xã hái chÿ nghĩa Viát Nam Đßc lËp - Tā do - H¿nh phúc PHIÀU NHÊN XÉT CĂA GIÀNG VIÊN CHÂM PHÀN BIàN Há và tên giÁng viên &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& Đ¢n vß công tác:. Há và tên sinh viên:. PhÅn nhËn xét căa giÁng viên chÃm phÁn bián.

Nhÿng mặt còn h¿n chÁ. Ý kiÁn căa giÁng viên chÃm phÁn bián Đ°ợc bÁo vá Không đ°ợc bÁo vá Điểm phÁn bián Hải Phòng, ngày.năm 2023 GiÁng viên chÃm phÁn bián (ký và ghi rõ họ tên) -7- MĀC LĀC LäI NÓI ĐÄU. TàNG QUAN VÂ INTERNET OF THING. GIâI THIàU VÂ INTERNET OF THING.

Giãi thiáu và Internet of Things (IoT). Lịch sử hình thành .2 CÔNG NGHà ETHERNET. Các đặc tính chung cÿa Ethernet a. CÃu trúc khung tin Ethernet 8 b.

CÃu trúc địa chỉ Ethernet. Ho¿t đáng cÿa Ethernet 10 1. Các lo¿i m¿ng Ethernet 10 a. Các há thống Ethernet 10Mb/s 12 b.

Các há thống Ethernet 100Mb/s 13 c. Các há thống Giga Ethernet 12 1. Giãi thiáu và ESP8266 NodeMCU. Arduino Ethernet Shield 17 CH¯¡NG 2.

GIâI THIàU CÁC CÀM BIÀN. Nguyên lí ho¿t đáng. Phân lo¿i cÁm biÁn nhiát. Định nghĩa cÁm biÁn đá Çm.

Nguyên lý ho¿t đáng cÿa cÁm biÁn đá Çm. Āng dụng cÿa cÁm biÁn nhiát đá. Phân lo¿i các lo¿i cÁm biÁn đá Çm .24 CH¯¡NG 3: GIÁM SÁT Đà ÆM NHIàT Đà QUA INTERNET. CÁm biÁn đá Çm đÃt và āng dụng.

Giám sát đá Çm qua Internet .36 TÀI LIàU THAM KHÀO. 39 1 LâI NÓI ĐÄU Công nghá Internet v¿n vật (IoT) ngày càng phát triển và đ°ợc āng dụng ráng rãi trong mọi ho¿t đáng cÿa sÁn xuÃt và đåi sống. Mát trong những āng dụng cÿa IoT chính là trong ngành sÁn xuÃt nông nghiáp s¿ch và tự đáng. Vãi viác kÁt nối dß dàng và không bị giãi h¿n và không gian, thåi gian thì các āng dụng cho nông nghiáp cÿa IoT là vô cùng phong phú.

Mát bá phận quan trọng để t¿o nên sự vận hành các há thống nông nghiáp mát cách thông minh đó chính là các cÁm biÁn. Nhå các cÁm biÁn mà khÁ năng giám sát, thu thập dữ liáu đ°ợc thực hián đ¢n giÁn, chuÇn xác từ đó góp phÅn vào sự làm viác hiáu quÁ cÿa há thống điÃu khiển thông minh. Mát trong những thông số quan trọng cÿa đÃt cÅn đo đ¿c và giám sát đó chính là đá Çm đÃt. Để tìm hiểu āng dụng cÿa IoT trong nông nghiáp đã lựa chọn thực hián đß án < ThiÁt kÁ há thống đo và giám sát đá Çm đÃt=.

Trong quá trình thực hián đß án em đã đ°ợc thÅy Đoàn Hữu Chāc tận tình h°ãng dẫn. Mặc dù đã cố gắng nh°ng do kinh nghiám thực tÁ, kiÁn thāc còn h¿n chÁ, thåi gian ch°a cho phép nên không tránh khỏi còn thiÁu sót và ch°a đÅy đÿ. Vậy em rÃt mong nhận đ°ợc những ý kiÁn đóng góp cÿa các thÅy và các b¿n để hoàn thián bÁn thân cũng nh° bÁn đß án này. Em xin chân thành cÁm ¢n ! Hải Phòng, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực hián Vũ ThÁ Bách 2 CH¯¡NG 1.

TâNG QUAN V INTERNET V¾N VÊT 1. GIàI THIàU V INTERNET V¾N VÊT 1. Giái thiáu và Internet of Things (IoT) Khi nhu cÅu phát triển các āng dụng liên quan đÁn Internet ngày càng cao. Và IoT (Internet of things) là mát công nghá quan trọng mà tÃt cÁ các thiÁt bị có thể kÁt nối vãi nhau.

Viác kÁt nối thì có thể thực hián qua Wi-Fi, m¿ng vißn thông băng ráng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hßng ngo¿i…Và c¢ bÁn, IoT là mát há thống m¿ng l°ãi mà trong đó tÃt cÁ các thiÁt bị, đối t°ợng đ°ợc kÁt nối Internet thông qua thiÁt bị m¿ng (network devices) hoặc các bá định tuyÁn (routers). IoT cho phép các đối t°ợng đ°ợc điÃu khiển từ xa dựa trên há thống m¿ng hián t¿i. Công nghá tiên tiÁn này giúp giÁm công sāc vận hành cÿa con ng°åi bằng cách tự đáng hóa viác điÃu khiển các thiÁt bị.Các thành phần chính trong một hệ thống IoT. - ThiÁt bị: Mßi thiÁt bị s¿ bao gßm mát hoặc nhiÃu cÁm biÁn để phát hián các thông số cÿa āng dụng và gửi chúng đÁn Platform.

- IoT – Platform: • NÃn tÁng này là mát phÅn mÃm đ°ợc l°u trữ trực tuyÁn còn đ°ợc gọi là đián toán đám mây, các thiÁt bị đ°ợc kÁt nối vãi nhau thông qua nó. • NÃn tÁng này thu thập dữ liáu từ thiÁt bị, toàn bá dữ liáu đ°ợc phân tích, xử lý, phát hián nÁu có lßi phát sinh trong quá trình há thống vận hành. - KÁt nối Internet: Để giao tiÁp đ°ợc trong IoT, kÁt nối Internet cÿa các thiÁt bị là mát điÃu bắt buác. Wifi là mát trong những ph°¢ng thāc kÁt nối Internet phá biÁn.

- Āng dụng: Āng dụng là giao dián để ng°åi dùng điÃu khiển. Lßch sử hình thành 3 Khái niám và mát m¿ng l°ãi thiÁt bị đ°ợc kÁt nối vãi nhau đã đ°ợc thÁo luận vào đÅu năm 1982, vãi mát máy bán hàng tự đáng Coke đ°ợc thực hián ç Đ¿i học Carnegie Mellon trç thành thiÁt bị kÁt nối Internet đÅu tiên trên thÁ giãi. Thuật ngữ <Internet of things= đ°ợc sử dụng lÅn đÅu tiên bçi Kevin Ashton vào năm 1999. Sau đó IoT trÁi qua nhiÃu giai đo¿n và có b°ãc phát triển nhÁy vọt cho đÁn ngày nay.

Lịch sử hình thành ➢ Nhà thông minh (Smart Home) BÃt cā khi nào chúng ta nghĩ và các há thống IoT, āng dụng quan trọng, hiáu quÁ và nái bật nhÃt đ°ợc nhắc đÁn chính là Smart Home – āng dụng IOT xÁp h¿ng cao nhÃt trên tÃt cÁ các kênh. Hián nay do nhu cÅu muốn đ°ợc sç hữu căn há thông minh cÿa ng°åi dùng ngày càng cao nên nhà thông minh là mát trong những āng dụng đ°ợc nhiÃu ng°åi quan tâm. Mát ngôi nhà có thể giúp b¿n quÁn lý các thiÁt bị đián thông minh điÃu khiển từ xa, thông qua internet hoặc các thiÁt bị đián tử b¿n đang sử dụng nh° laptop, đián tho¿i,… B¿n s¿ có đ°ợc sự nghỉ ng¢i thoÁi mái vãi smarthome. B¿n không phÁi mÃt nhiÃu thåi gian và công sāc để đi lên đi xuống bật tắt đián, điÃu hòa, hay không phÁi đi ra đi vào để mç rèm cửa, mç cửa nhà, cáng… TÃt cÁ có thể tự đáng thông qua há thống cÁm āng và há thống tự đáng.

Bên c¿nh đó, b¿n còn có thể kiểm soát ngôi nhà cÿa mình vãi há thống an ninh tự đáng, há thống giám sát từ xa,… 4 Hình 1. Nhà thông minh (Smart Home) ➢ Giao thông thông minh An toàn là điÃu đÅu tiên khi nghĩ đÁn tác đáng cÿa IoT đối vãi giao thông vận tÁi. Ý t°çng đ°a ra là các ph°¢ng tián có khÁ năng liên l¿c vãi nhau bằng cách sửdụng dữ liáu đã đ°ợc phân tích để có thể giÁm đáng kể các sự cố tai n¿n xÁy ra khi tham gia giao thông. Sử dụng cÁm biÁn, các ph°¢ng tián nh° ô tô, xe buýt đ°ợc cÁnh báo nguy c¢ tiÃm Çn trên đ°ång, hoặc thậm chí là tình tr¿ng ùn tắc giao thông ç mát số tuyÁn đ°ång.

Dịch vụ vận chuyển hàng hóa cũng đ°ợc āng dụng từ công nghá này. Công nghá quÁn lý lịch trình vận chuyển, tối °u hóa các tuyÁn giao hàng, māc tiêu thụ nhiên liáu cÿa ph°¢ng tián, giám sát tốc đá cÿa tài xÁ giao hàng tuân thÿ quy định an toàn nhằm mang l¿i những lợi ích và kinh tÁ và sự hài lòng cÿa khách hàng. ➢ Y tÁ thông minh IoT có các āng dụng khác nhau trong chăm sóc sāc khỏe, từ các thiÁt bị giám sát từ xa đÁn các bá cÁm āng tiên tiÁn và thông minh để tích hợp thiÁt bị. Nó có tiÃm năng để cÁi thián cách thāc các bác sĩ chăm sóc và giữ cho bánh nhân an toàn và khỏe m¿nh.

MiÁng dãn theo dõi sāc khỏe cho bánh nhân: b¿n không cÅn đÁn bác sĩ, những thông số và nhịp tim, huyÁt áp, đÃu đ°ợc thu thập từ xa đ°ợc phân tích sau đó chuÇn đoán để đ°a ra tình tr¿ng sāc khỏe hián t¿i cÿa bánh nhân và có thể dự đoán nguy c¢ mắc bánh nhằm có bián pháp phòng ngừa kịp thåi.