I. Giới thiệu tổng quan luận văn
Chương này trình bày tình hình ô nhiễm không khí trên thế giới và Việt Nam, từ đó đưa ra những cơ hội, thách thức và giải pháp để góp phần giải quyết vấn đề này. Đồng thời, chương cũng tìm hiểu và phân tích tổng thể về các hệ thống quan trắc chất lượng không khí. Đây là cơ sở để đề xuất sự cần thiết của đề tài, mục tiêu, phạm vi nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu và nội dung để thực hiện đề tài.
1.1 Tình hình ô nhiễm không khí trên thế giới
Theo thông tin từ Tổ chức Y tế thế giới WHO, ô nhiễm không khí gây ra cái chết sớm cho khoảng 4,2 triệu người trên thế giới vào năm 2016. Ô nhiễm không khí thực sự là một cú sốc lớn cho toàn cầu, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gây ra những cái chết sớm. Hơn 95% dân số thế giới đang phải hít thở bầu không khí ô nhiễm, với hơn 60% người sống ở những khu vực không đáp ứng được tiêu chuẩn cơ bản nhất của WHO.
1.2 Tình hình ô nhiễm không khí ở Việt Nam
Việt Nam hiện đang đứng trong top 10 các nước ô nhiễm không khí ở Châu Á. Tổng lượng bụi ở Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh liên tục tăng cao, khiến chỉ số chất lượng không khí (AQI) luôn ở mức báo động. Những nguồn sinh ra bụi ô nhiễm chủ yếu từ khí thải giao thông, công trình xây dựng và các nhà máy công nghiệp.
II. Xác định các yêu cầu về chức năng và kỹ thuật của hệ thống quan trắc chất lượng không khí
Chương này tập trung vào việc xác định các yêu cầu về chức năng và kỹ thuật của hệ thống quan trắc chất lượng không khí. Các chất ô nhiễm chính tác động và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng không khí bao gồm khí carbon monoxide (CO), khí nitơ dioxide (NO2), và bụi mịn (PM2.5). Hệ thống cần đảm bảo khả năng giám sát liên tục và tự động các chỉ số ô nhiễm này.
2.1 Chức năng của hệ thống
Hệ thống quan trắc chất lượng không khí tự động cần có khả năng thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu từ các cảm biến. Các chức năng này bao gồm giám sát nồng độ các chất ô nhiễm, gửi cảnh báo khi có sự gia tăng nồng độ ô nhiễm, và cung cấp báo cáo chất lượng không khí theo thời gian thực.
2.2 Yêu cầu kỹ thuật của Server
Server trong hệ thống cần phải được thiết kế để xử lý lượng dữ liệu lớn từ các cảm biến. Yêu cầu kỹ thuật bao gồm khả năng lưu trữ, tốc độ xử lý, và khả năng kết nối với các thiết bị IoT. Hệ thống cũng cần có khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng dữ liệu trong tương lai.
III. Kiến thức về các nền tảng IoT và định hướng xây dựng Server
Chương này trình bày về các nền tảng IoT hiện nay và định hướng xây dựng Server cho hệ thống quan trắc chất lượng không khí. Kiến thức nền tảng về Web Server, các hệ quản trị cơ sở dữ liệu, và ngôn ngữ thiết kế Server cũng được đề cập. Việc lựa chọn nền tảng phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định.
3.1 Kiến thức nền tảng về Web Server
Web Server là thành phần quan trọng trong hệ thống, chịu trách nhiệm xử lý các yêu cầu từ người dùng và trả về dữ liệu. Việc lựa chọn công nghệ Web Server phù hợp như .NET, Nodejs hay Java cần dựa trên các yếu tố như hiệu suất, khả năng mở rộng và tính bảo mật.
3.2 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) cần được lựa chọn dựa trên khả năng lưu trữ và truy xuất dữ liệu hiệu quả. Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu không quan hệ (Non-relational DBMS) như MongoDB có thể được xem xét cho hệ thống quan trắc chất lượng không khí, nhằm đáp ứng nhu cầu lưu trữ dữ liệu phi cấu trúc và tăng tính linh hoạt trong quản lý dữ liệu.
