Đồ Án Nghiên Cứu Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Giám Sát Chất Lượng Nước Nuôi Trồng Thủy Sản

Đồ án nghiên cứu hcmute nghiên cứu thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh

• Tác giả: Nguyễn Đức An
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Đình Phú
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử Truyền Thông
• Đề tài: Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Thi Công Mô Hình Hệ Thống Giám Sát Chất Lượng Nước Nuôi Trồng Thuỷ Sản
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU, GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 1.1. Mục tiêu đề tài
• 1.2. Nội dung nghiên cứu
• 1.3. Giới hạn đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu về ngành nuôi trồng thuỷ sản
• 2.2. Giới thiệu công nghệ truyền dữ liệu không dây bằng sóng RF – LORA
• 2.3. Giới thiệu về công nghệ truyền dữ liệu di động GPRS
• 2.4. Giới thiệu các chuẩn giao tiếp sử dụng
• 2.4.1. Chuẩn giao tiếp SPI
• 2.4.1.1. Giới thiệu giao thức truyền thông SPI
• 2.4.1.2. Cách thức hoạt động
• 2.4.2. Chuẩn truyền dữ liệu UART
• 2.4.2.1. Giới thiệu về chuẩn truyền dữ liệu UART
• 2.4.2.2. Cách thức hoạt động
• 2.4.3. Chuẩn truyền dữ liệu Modbus
• 2.4.3.1. Giới thiệu về Modbus RTU
• 2.4.3.2. Cách thức hoạt động
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
• 3.1. Giới thiệu tổng quan về đề tài
• 3.2. Yêu cầu của hệ thống
• 3.3. Sơ đồ khối và chức năng từng khối
• 3.3.1. Sơ đồ khối của cả hệ thống
• 3.3.2. Trạm điều khiển trung tâm (Gateway)
• 3.3.3. Điểm thu thập dữ liệu (Node)
• 3.3.4. Trạm điều khiển động cơ
• 3.4. Tính toán và thiết kế hệ thống
• 3.4.1. Khối điều khiển
• 3.4.1.1. Khối điều khiển của Gateway
• 3.4.1.2. Khối điều khiển của trạm Node
• 3.4.2. Khối cảm biến
• 3.4.2.1. Mạch đọc dữ liệu từ cảm biến pH, nhiệt độ nước ASPSA2121, độ mặn và nồng độ chất tan trong nước ASDSSTY8077
• 3.4.2.2. Mạch cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22
• 3.4.3. Khối hiển thị
• 3.4.4. Khối truyền dữ liệu LoRa
• 3.4.5. Khối kết nối với Server
• 3.4.6. Khối kích relay
• 3.5. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
• 3.5.1. Trạm điều khiển trung tâm
• 3.5.2. Trạm thu thập dữ liệu và trạm điều khiển động cơ
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thi công hệ thống
• 4.2. Thi công bo mạch
• 4.3. Đóng gói và thi công mô hình
• 4.4. Thiết kế website hiển thị và điều khiển
• 4.4.1. Lưu đồ giải thuật của trạm điều khiển trung tâm
• 4.4.2. Lưu đồ giải thuật của trạm thu thập dữ liệu nước và trạm điều khiển động cơ
• 4.5. Giới thiệu các phần mềm đã dùng
• 4.5.1. Giới thiệu về phần mềm Visual Studio Code
• 4.5.2. Giới thiệu về phần mềm Keil C và CubeMX
• 4.5.3. Giới thiệu về phần mềm Microsoft SQL
• 4.5.4. Giới thiệu về các ngôn ngữ web
• 4.5.4.1. Giới thiệu về ngôn ngữ HTML
• 4.5.4.2. Giới thiệu về ngôn ngữ CSS
• 4.5.4.3. Giới thiệu về ngôn ngữ C#
• 4.6. Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ
• 5.1. Kết quả đạt được
• 5.2. Nhận xét và đánh giá
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết luận
• 6.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về mô hình giám sát chất lượng nước

Mô hình giám sát chất lượng nước trong nuôi trồng thủy sản là một hệ thống thiết yếu nhằm đảm bảo môi trường sống tối ưu cho các loài thủy sản. Giám sát chất lượng nước không chỉ giúp phát hiện sớm các vấn đề như ô nhiễm hay biến đổi môi trường mà còn hỗ trợ người nuôi trong việc quản lý và tối ưu hóa quy trình nuôi trồng. Hệ thống này sử dụng các cảm biến hiện đại để đo lường các chỉ số như độ pH, độ mặn, và nồng độ oxy hòa tan. Việc áp dụng công nghệ vào nuôi trồng thủy sản giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm, từ đó tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

1.1 Tầm quan trọng của chất lượng nước

Chất lượng nước là yếu tố quyết định đến sự phát triển và sinh trưởng của các loài thủy sản. Các chỉ số như độ pH, độ mặn, và nồng độ chất rắn hòa tan ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và năng suất của con nuôi. Việc quản lý chất lượng nước một cách hiệu quả không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro về dịch bệnh mà còn tối ưu hóa quy trình cho ăn và chăm sóc. Theo nghiên cứu, những thay đổi nhỏ trong các chỉ số này có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng cho sản xuất thủy sản. Do đó, việc thiết lập một hệ thống giám sát liên tục là rất cần thiết.

II. Công nghệ và thiết bị trong mô hình giám sát

Mô hình giám sát chất lượng nước sử dụng các công nghệ tiên tiến như cảm biến điện tử và truyền thông không dây. Các cảm biến được sử dụng để đo lường các thông số môi trường nước như độ pH, độ mặn, và nhiệt độ. Công nghệ LoRa và GPRS được áp dụng để truyền tải dữ liệu từ các cảm biến đến trung tâm điều khiển. Việc sử dụng công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao độ chính xác trong việc thu thập dữ liệu. Hệ thống có khả năng hoạt động liên tục và cung cấp thông tin theo thời gian thực, giúp người nuôi có thể đưa ra quyết định kịp thời.

2.1 Các loại cảm biến

Các cảm biến được sử dụng trong mô hình bao gồm cảm biến pH, cảm biến độ mặn, và cảm biến nhiệt độ. Mỗi loại cảm biến có chức năng riêng và được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường nước. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu thu thập. Các cảm biến này thường được kết nối với vi điều khiển như ESP32 hoặc STM32, cho phép truyền dữ liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả. Hệ thống cũng có thể được mở rộng để tích hợp thêm các cảm biến khác trong tương lai.

III. Ứng dụng và lợi ích của mô hình giám sát

Mô hình giám sát chất lượng nước mang lại nhiều lợi ích cho ngành nuôi trồng thủy sản. Đầu tiên, nó giúp người nuôi tiết kiệm thời gian và công sức trong việc kiểm tra chất lượng nước. Thay vì phải thực hiện các phép đo thủ công, người nuôi có thể theo dõi các thông số qua giao diện web. Thứ hai, hệ thống giúp phát hiện sớm các vấn đề về chất lượng nước, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời. Cuối cùng, việc sử dụng công nghệ trong nuôi trồng thủy sản không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm và bảo tồn nguồn tài nguyên nước.

3.1 Tác động đến sản xuất thủy sản

Việc áp dụng mô hình giám sát chất lượng nước đã chứng minh được hiệu quả trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm thủy sản. Các nghiên cứu cho thấy, những trang trại áp dụng công nghệ giám sát có tỷ lệ sống sót cao hơn và sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu tốt hơn. Điều này không chỉ giúp tăng thu nhập cho người nuôi mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành thủy sản. Hệ thống giám sát cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế trong sản xuất thủy sản.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành nuôi trồng thủy sản giữ vị trí quan trọng trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê năm 2019, GDP thủy sản theo giá thực tế đạt 205.252 tỷ đồng, chiếm 3,4% GDP toàn quốc và chiếm 24,4% GDP toàn ngành nông nghiệp; tổng giá trị xuất khẩu đạt kim ngạch cao sang các thị trường lớn như EU, Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc. Để nâng cao chất lượng và năng suất sản phẩm xuất khẩu, việc kiểm soát môi trường nước nuôi là điều kiện tiên quyết. Chất lượng nước quyết định trực tiếp đến hiệu quả sử dụng thức ăn, tốc độ sinh trưởng và tỷ lệ sống của thủy sản (đặc biệt là tôm).

Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, công tác kiểm tra các chỉ số môi trường nước (như độ pH, độ mặn, nồng độ oxy hòa tan, nhiệt độ, nồng độ khí độc) phần lớn vẫn được nông dân thực hiện thủ công bằng phương pháp truyền thống. Cách làm này tốn nhiều thời gian, công sức và không đảm bảo tính liên tục, dẫn đến việc không kịp thời phát hiện các hiện tượng bất thường như nhiễm phèn, nhiễm mặn hay suy giảm oxy, gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng. Xuất phát từ thực trạng đó, đề tài "Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thuỷ sản" được thực hiện nhằm xây dựng giải pháp quan trắc và điều khiển tự động từ xa ứng dụng công nghệ IoT.

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh mô hình hệ thống đo đạc các thông số chất lượng nước (độ pH, độ mặn, nồng độ chất tan, nhiệt độ nước), truyền nhận dữ liệu không dây về trạm trung tâm và gửi lên máy chủ để hiển thị trên giao diện website, đồng thời cho phép người dùng giám sát và điều khiển các thiết bị ngoại vi (máy bơm, máy sục khí, máy cho ăn) từ xa.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm 10 nội dung cụ thể:

1. Nghiên cứu các loại hình nuôi trồng thủy sản tại Việt Nam và các chỉ số nước nuôi ảnh hưởng đến vật nuôi.
2. Tìm hiểu và khảo sát các loại cảm biến đo pH, độ mặn, chất rắn hòa tan và nhiệt độ nước.
3. Nghiên cứu phương pháp lập trình cho vi điều khiển ESP32 và STM32F103C8T6 để giao tiếp với các cảm biến.
4. Nghiên cứu phương thức giao tiếp giữa ESP32 với module SIM800C và LoRa Ra-02; giao tiếp giữa STM32F103C8T6 với module LoRa để truyền dữ liệu không dây.
5. Liên kết các khối chức năng thành một hệ thống quan trắc và điều khiển hoàn chỉnh.
6. Thiết kế và thi công mô hình phần cứng hoàn thiện.
7. Xây dựng trang web hiển thị các thông số đo đạc và giao diện điều khiển thiết bị.
8. Chạy thử nghiệm toàn bộ hệ thống và hiệu chỉnh các lỗi phát sinh.
9. Viết báo cáo thuyết minh đồ án tốt nghiệp.
10. Báo cáo đánh giá kết quả đồ án tốt nghiệp.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống quan trắc và giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản tự động. Phạm vi không gian nghiên cứu tập trung vào mô hình ao nuôi thủy sản với bán kính truyền nhận dữ liệu không dây LoRa trong phạm vi 500 mét. Phạm vi thời gian thực hiện đề tài từ ngày 09/03/2020 đến ngày 03/07/2020 và hoàn thành nghiệm thu vào tháng 08/2020.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài xây dựng trên cơ sở tích hợp các tiêu chuẩn sinh hóa thủy sản, công nghệ truyền thông không dây tầm xa và các chuẩn giao tiếp công nghiệp:

• Chỉ tiêu sinh - hóa - lý môi trường nước nuôi tôm: Dựa trên tài liệu chuyên môn của Công ty TNHH Sinh hóa Môi trường Bình Lan và Tiêu chuẩn ngành 28TCN 171:2001 do Tổng cục Thủy sản ban hành về quy trình công nghệ nuôi thâm canh tôm sú.

Thông số môi trường	Ngưỡng thích hợp / Tiêu chuẩn kỹ thuật
Nhiệt độ nước	26 - 32°C (trên 35°C tôm non chết, trên 40°C chết toàn bộ)
Độ mặn	5 - 35‰ (tôm thẻ chân trắng khuyến cáo duy trì 5‰)
Độ pH	7,5 - 8,5 đối với tôm; dao động ngày không quá 0,5 đơn vị
Oxy hòa tan (DO)	> 3,5 mg/l (ngưỡng tối ưu > 5,0 mg/l)
Độ kiềm	100 - 150 mg/l CaCO3 (kiểm tra chu kỳ 3 - 5 ngày/lần)
Độ trong	30 - 35 cm
Hydro Sunphua ($H_2S$)	Không vượt quá 0,05 mg/l (ở mức 0,9 mg/l tôm chìm đáy và chết)
Amoniac ($NH_3$) tự do	Không vượt quá 0,3 mg/l (ngưỡng tối ưu là 0,1 mg/l)
Nitrit ($NO_2^-$)	Giới hạn tối đa 1,0 mg/l $NO_2^-$ (hoặc 0,3 mg/l $NO_2^-/N$)
Quy cách ao nuôi tôm (28TCN 171:2001)	Diện tích 0,5 - 1,0 ha; độ dốc đáy 0,5 - 0,8%; bờ cao hơn nước 0,5 m; độ sâu 1,5 - 2,0 m

• Công nghệ truyền dẫn không dây LoRa (Long Range): Công nghệ phát triển bởi Semtech, sử dụng kỹ thuật điều chế Chirp Spread Spectrum (CSS) với xung tần số biến đổi theo thời gian (up-chirp và down-chirp), hoạt động ở dải tần số 430 MHz (tiêu chuẩn khu vực châu Á), cho phép truyền dữ liệu tầm xa với mức tiêu thụ năng lượng thấp.
• Công nghệ truyền dữ liệu mạng di động GPRS (General Packet Radio Service): Hoạt động trên nền tảng mạng GSM, cung cấp tốc độ truyền gói dữ liệu từ 56 đến 114 kbps, cho phép trạm trung tâm gửi dữ liệu liên tục lên máy chủ Web với chi phí tính theo dung lượng.
• Các chuẩn giao tiếp truyền thông nối tiếp:
  • SPI (Serial Peripheral Interface): Giao thức truyền thông đồng bộ song công toàn phần (Full-Duplex) 4 dây (MOSI, MISO, SCK, CS) dùng kết nối vi điều khiển với module LoRa Ra-02.
  • UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): Giao tiếp nối tiếp bất đồng bộ dùng cho việc gửi nhận lệnh AT giữa ESP32 và module SIM800C.
  • Modbus RTU trên nền tảng vật lý RS485: Giao thức Master-Slave ở tầng ứng dụng, cấu trúc khung truyền gồm 1 byte địa chỉ (1 - 247), 1 byte mã hàm (01, 03, 05, 15...), n byte dữ liệu và 2 byte kiểm tra lỗi CRC-16, sử dụng vi mạch chuyển đổi mức tín hiệu SP3485.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa phân tích lý thuyết, thiết kế kỹ thuật phần cứng (tính toán tải nguồn, phối hợp trở kháng, vẽ sơ đồ nguyên lý và layout mạch in PCB), lập trình hệ thống nhúng (sử dụng môi trường VS Code với ESP-IDF cho ESP32 và Keil C uVision5 kết hợp STM32CubeMX cho STM32F103C8T6), phát triển ứng dụng Web Server (C# .NET, HTML/CSS, Microsoft SQL Server) và kiểm thử thực nghiệm trên mô hình phao nổi thực tế.

---

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc mạng cảm biến không dây phân tán gồm 4 khối chức năng chính:

[Điểm thu thập dữ liệu (Node)]  --LoRa (Slave)-->  \
                                                   [Trạm điều khiển trung tâm (Gateway)] --GPRS (SIM800C)--> [Web Server]
[Trạm điều khiển động cơ]       <--LoRa (Slave)--  /

Kiến trúc phần cứng các trạm

Phân hệ / Khối	Thành phần vi điều khiển	Module truyền thông & Ngoại vi	Cảm biến & Cơ cấu chấp hành	Thông số nguồn cấp
Trạm điều khiển trung tâm (Gateway)	Module ESP32-WROOM-32 (2 nhân xử lý)	- Module LoRa Ra-02 (Master) - Module SIM800C (GPRS) - IC giao tiếp RS485 SP3485 - Màn hình LCD2004	- Cảm biến pH ASPSA2121 - Cảm biến độ mặn ASDSSTY8077 - Cảm biến nhiệt - ẩm DHT22	Nguồn ắc quy 12VDC kết hợp bộ sạc năng lượng mặt trời
Điểm thu thập dữ liệu (Node)	Vi điều khiển STM32F103C8T6 (ARM Cortex-M3, 72MHz)	- Module LoRa Ra-02 (Slave) - IC giao tiếp RS485 SP3485	- Cảm biến pH ASPSA2121 (0-14 pH, sai số 0,02 pH) - Cảm biến độ mặn ASDSSTY8077 (0-200 mS, sai số ±2%) - Cảm biến DHT22 (-40 đến 80°C, 0-100% RH)	Nguồn ắc quy 12VDC
Trạm điều khiển động cơ	Vi điều khiển STM32F103C8T6	- Module LoRa Ra-02 (Slave)	- Mạch kích Relay đóng/ngắt máy bơm, máy sục khí, máy cho ăn	Biến áp hạ áp từ lưới điện động cơ sang 12VDC
Hệ thống máy chủ (Web Server)	Máy chủ quản trị cơ sở dữ liệu và Web	- Giao tiếp TCP/IP, cổng mạng Internet	- CSDL Microsoft SQL Server - Website điều khiển và cảnh báo	Nguồn điện lưới máy chủ

Thiết kế mạch nguyên lý và ghép nối tín hiệu

• Mạch đọc cảm biến Modbus RTU qua RS485: Sử dụng IC SP3485 làm cầu nối giữa cổng UART của vi điều khiển và bus RS485 của cảm biến. Đường truyền vi sai A và B được thiết kế thêm mạch điện trở phân cực nhằm cố định mức logic khi bus ở trạng thái nghỉ, chống nhiễu tín hiệu: chân A kéo lên 3,3V bằng trở $4,7\text{ k}\Omega$, chân B kéo xuống GND bằng trở $4,7\text{ k}\Omega$ (tính toán dựa trên dòng vào cực đại 1 mA), đồng thời mắc song song một điện trở đầu cuối $120\ \Omega$ giữa hai chân A và B.
• Mạch cảm biến môi trường DHT22: Chân dữ liệu (Data) kết nối trực tiếp với chân I/O của vi điều khiển theo chuẩn One-Wire, sử dụng điện trở kéo lên nguồn $4,7\text{ k}\Omega$.

Giải pháp phần mềm và giao diện quản lý

• Firmware nhúng:
  • Trạm Gateway sử dụng ESP32 lập trình trên Visual Studio Code, triển khai các thuật toán xử lý đa nhiệm để gửi lệnh thu thập dữ liệu qua LoRa Master, xử lý chuỗi lệnh AT với module SIM800C để truyền dữ liệu lên Web Server qua GPRS, và xuất thông số ra màn hình LCD2004.
  • Trạm Node và Trạm động cơ sử dụng STM32CubeMX để cấu hình xung nhịp, ngoại vi và lập trình trên Keil C uVision5; chương trình hoạt động theo cơ chế ngắt khi nhận bản tin LoRa yêu cầu từ Gateway để thực hiện đọc Modbus RTU hoặc kích mở Relay.
• Hệ thống Web Server: Xây dựng bằng ngôn ngữ C# trên nền tảng .NET, cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server, giao diện người dùng viết bằng HTML và CSS. Các chức năng trên giao diện bao gồm:
  • Đăng nhập hệ thống, phân quyền và quản lý tài khoản người dùng.
  • Thêm mới và cấu hình địa chỉ cho các trạm quan trắc (Node) trong mạng.
  • Hiển thị thông số thời gian thực (nhiệt độ, pH, độ mặn, độ dẫn điện, độ ẩm) và vẽ biểu đồ lịch sử biến thiên.
  • Thiết lập ngưỡng cảnh báo trên/dưới cho từng chỉ số; tự động kích hoạt gửi cảnh báo qua Email và tin nhắn SMS (thông qua module SIM800C).
  • Điều khiển bật/tắt trực tiếp động cơ máy bơm, máy sục oxy hoặc thiết lập lịch trình hẹn giờ tự động cho máy cho ăn.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu yêu cầu, giới hạn đề tài

Chương này tổng quan về bối cảnh kinh tế ngành thủy sản năm 2019, khẳng định vai trò sống còn của việc kiểm soát chất lượng nước đối với nuôi tôm công nghiệp. Tác giả xác định rõ mục tiêu chế tạo hệ thống IoT giám sát 4 thông số cốt lõi (pH, độ mặn, nồng độ chất tan, nhiệt độ nước), đưa ra danh sách 10 nhiệm vụ nghiên cứu và xác lập các giới hạn kỹ thuật: phạm vi truyền sóng LoRa đạt bán kính 500 m, dải đo cảm biến pH từ 0 - 14 pH (sai số ±1%), cảm biến độ mặn từ 0 - 200 mS (sai số ±2%), cảm biến DHT22 đo nhiệt độ -40 đến 80°C và độ ẩm 0 - 100%, truyền thông máy chủ bằng GPRS qua SIM800C.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày tổng quan các mô hình nuôi thủy sản (quy mô nhỏ, quảng canh cải tiến, cao sản công nghệ cao), hệ thống hóa các tác động sinh - hóa - lý của môi trường nước đến sinh trưởng của tôm (bảng số liệu giới hạn từ Công ty Sinh hóa Bình Lan) và các quy chuẩn ao nuôi theo tiêu chuẩn ngành 28TCN 171:2001. Phần tiếp theo phân tích nguyên lý truyền sóng LoRa (điều chế CSS, phân bổ tần số theo khu vực địa lý, ứng dụng trong nông nghiệp thông minh), công nghệ truyền gói vô tuyến GPRS (tốc độ 56 - 114 kbps), và chi tiết 3 chuẩn truyền thông nối tiếp sử dụng trong đề tài gồm SPI (4 dây), UART (cấu trúc khung truyền) và Modbus RTU trên nền RS485 (cấu trúc khung 1 byte địa chỉ, 1 byte mã hàm, n byte dữ liệu và 2 byte kiểm tra CRC-16).

Chương 3: Tính toán thiết kế

Chương 3 xây dựng sơ đồ khối toàn hệ thống và sơ đồ khối chi tiết của từng trạm (Gateway, Node cảm biến, Trạm điều khiển động cơ). Tác giả trình bày các luận cứ lựa chọn linh kiện: chọn ESP32-WROOM-32 cho Gateway nhờ cấu trúc vi xử lý 2 nhân tốc độ cao và tích hợp kết nối mạng; chọn STM32F103C8T6 (ARM Cortex-M3 72MHz) cho các trạm Node và động cơ nhờ giá thành hợp lý, độ bền cao và ngoại vi đa dạng. Chương này tính toán cụ thể công suất tiêu thụ của các thiết bị, mạch phối ghép IC giao tiếp RS485 SP3485 với các điện trở phân cực $4,7\text{ k}\Omega$ và trở đầu cuối $120\ \Omega$, mạch giao tiếp cảm biến DHT22, mạch hiển thị LCD2004, mạch công tắc relay và hệ thống cấp nguồn ắc quy 12VDC kết hợp pin năng lượng mặt trời.

Chương 4: Thi công hệ thống

Chương 4 mô tả toàn bộ quy trình chế tạo thực tế: thiết kế sơ đồ mạch in (layout PCB 2D và mô hình linh kiện 3D), quy trình gia công mạch, hàn lắp linh kiện, và thi công cơ khí đóng gói tủ điện cũng như mô hình phao nổi đặt trên mặt nước. Phần mềm nhúng được xây dựng với lưu đồ giải thuật chi tiết cho chương trình chính của Gateway, lưu đồ khởi tạo module SIM800C, lưu đồ truyền nhận LoRa Ra-02, lưu đồ đọc Modbus RTU từ cảm biến pH và độ mặn, lưu đồ đọc DHT22 và lưu đồ ngắt nhận lệnh LoRa tại trạm Slave. Giao diện Web quản lý được hiện thực hóa bằng C# .NET kết nối cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server với đầy đủ các phân hệ đăng nhập, giám sát, cài đặt cảnh báo và lập lịch động cơ.

Chương 5: Kết quả - Nhận xét - Đánh giá

Chương 5 công bố các kết quả thực nghiệm đạt được của đề tài:

• Hệ thống phần cứng các trạm (Gateway, Node phao nổi, bộ điều khiển động cơ) được gia công hoàn chỉnh, hoạt động ổn định trong môi trường thực tế.
• Trạm đo đọc chính xác các thông số từ cảm biến pH ASPSA2121 và cảm biến độ mặn ASDSSTY8077, hiển thị rõ nét trên màn hình LCD2004 và màn hình LCD tại các trạm đo.
• Mạng LoRa truyền nhận gói tin thông suốt giữa các trạm đo, trạm động cơ và trạm trung tâm.
• Module SIM800C thực hiện truyền dữ liệu GPRS ổn định về máy chủ, đồng thời gửi tin nhắn SMS cảnh báo và kích hoạt gửi Email cảnh báo đến người quản lý khi chỉ số vượt ngưỡng thiết lập.
• Website quản lý hiển thị trực quan thông số theo biểu đồ và thực thi chính xác lệnh điều khiển bật/tắt động cơ cũng như chức năng tự động hẹn giờ cho ăn.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết toàn bộ quá trình thực hiện đề tài, khẳng định hệ thống đã đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu thiết kế ban đầu; đồng thời chỉ ra các điểm cần khắc phục và đề xuất các hướng nâng cấp mở rộng cho hệ thống trong tương lai.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

• Chế tạo thành công phần cứng chuyên dụng: Hoàn thiện bo mạch điều khiển Gateway dùng ESP32, bo mạch trạm Node thu thập dữ liệu và bo mạch trạm điều khiển động cơ dùng vi điều khiển STM32F103C8T6. Sản phẩm được tích hợp thành công vào hộp bảo vệ chuẩn công nghiệp và mô hình phao nổi quan trắc nước.
• Tích hợp đa cảm biến qua chuẩn công nghiệp: Đọc thành công dữ liệu từ cảm biến pH ASPSA2121 (dải đo 0 - 14 pH, độ chính xác 0,02 pH, dải nhiệt độ 0 - 110°C), cảm biến độ mặn ASDSSTY8077 (0 - 200 mS, sai số ±2%) thông qua giao thức Modbus RTU/RS485 và cảm biến DHT22 (-40 đến 80°C, 0 - 100% RH).
• Thiết lập mạng truyền thông không dây kết hợp: Ứng dụng thành công công nghệ LoRa Ra-02 truyền nhận dữ liệu tầm xa nội bộ trong bán kính 500 m và công nghệ di động GPRS qua module SIM800C để đồng bộ dữ liệu liên tục về Web Server.
• Xây dựng nền tảng phần mềm giám sát toàn diện: Triển khai Web Server hoàn chỉnh (C# .NET và SQL Server) với khả năng trực quan hóa dữ liệu, gửi cảnh báo tức thời qua SMS/Email và điều khiển động cơ từ xa.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

• Áp dụng thiết kế dạng phao nổi độc lập cho các trạm Node để tự động thích ứng theo sự thay đổi mực nước trong ao nuôi tôm công nghiệp.
• Tích hợp hệ thống pin năng lượng mặt trời sạc cho ắc quy 12VDC tại trạm Gateway nhằm đảm bảo khả năng vận hành liên tục tại các vùng nuôi trồng xa lưới điện.
• Bố trí các trạm quan trắc theo mô hình 1 trạm đo/1 ao nuôi (diện tích 1000 - 3000 $m^2$) với trạm Gateway đặt ở vị trí trung tâm để tối ưu hóa vùng phủ sóng vô tuyến.

Đóng góp của đề tài

Đồ án đã hiện thực hóa giải pháp tự động hóa công tác quan trắc môi trường nước nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ IoT chi phí thấp, giúp thay thế phương pháp đo thủ công truyền thống, giảm thiểu chi phí nhân công và hỗ trợ nông dân chủ động phòng ngừa dịch bệnh do biến động nguồn nước.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Phạm vi truyền thông không dây giữa các trạm Node và Gateway thông qua module LoRa Ra-02 bị giới hạn trong bán kính 500 mét.
• Việc truyền dữ liệu từ Gateway lên máy chủ phụ thuộc vào chất lượng sóng mạng di động 2G/GPRS của module SIM800C.
• Hệ thống mới dừng lại ở quy mô thử nghiệm mô hình thực nghiệm với số lượng trạm đo và cảm biến đại diện, chưa tích hợp đầy đủ các đầu mối đo khí độc chuyên biệt (như oxy hòa tan DO, $H_2S$, $NH_3$, $NO_2^-$ trực tiếp dạng đầu đo điện hóa).

Hướng nghiên cứu tiếp

• Nâng cấp module truyền thông không dây để mở rộng cự ly truyền nhận dữ liệu LoRa hoặc chuyển đổi sang kiến trúc mạng LoRaWAN diện rộng.
• Nâng cấp module truyền thông di động lên chuẩn 4G/LTE hoặc tận dụng kết nối Wi-Fi tích hợp sẵn trên ESP32 để tăng tốc độ và độ ổn định của đường truyền máy chủ.
• Tích hợp thêm các loại cảm biến đo nồng độ oxy hòa tan (DO) và các chỉ số hóa học độc hại ($H_2S$, $NH_3$, $NO_2^-$) trực tiếp trên trạm đo.
• Phát triển ứng dụng di động chuyên dụng trên điện thoại thông minh và hoàn thiện thuật toán phân tích dữ liệu tự động phục vụ dự báo chất lượng nước.

---

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Truyền thông, Điện tử Công nghiệp, Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa, và Kỹ thuật Máy tính/IoT.

Các nội dung có giá trị tham khảo nổi bật bao gồm:

• Giải pháp thiết kế phần cứng giao tiếp giữa vi điều khiển (ESP32, STM32) với các cảm biến công nghiệp thông qua giao thức Modbus RTU trên nền tảng IC vi sai RS485 (SP3485) cùng phương pháp tính toán điện trở phân cực và phối hợp đường truyền.
• Phương pháp xây dựng mạng truyền thông không dây điểm - đa điểm sử dụng sóng LoRa Ra-02 theo kiến trúc Master - Slave.
• Kỹ thuật điều khiển module SIM800C bằng tập lệnh AT để truyền dữ liệu qua GPRS và tự động kích hoạt cuộc gọi/tin nhắn SMS cảnh báo.
• Quy trình lập trình xây dựng Web Server quản lý hệ thống IoT bằng ngôn ngữ C# .NET kết hợp hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống sử dụng những loại vi điều khiển nào và lý do lựa chọn cho từng trạm là gì?
Trạm trung tâm (Gateway) sử dụng module ESP32-WROOM-32 nhờ tốc độ xử lý cao, kiến trúc 2 nhân hỗ trợ đa luồng và tích hợp sẵn Wi-Fi/Bluetooth. Các trạm đo (Node) và trạm điều khiển động cơ sử dụng vi điều khiển STM32F103C8T6 (lõi ARM Cortex-M3, xung nhịp 72 MHz) nhờ ưu điểm giá thành thấp, độ ổn định cao và hỗ trợ đa dạng ngoại vi (UART, SPI, ADC).

2. Cảm biến pH và cảm biến độ mặn kết nối với vi điều khiển bằng giao thức và chuẩn vật lý nào?
Cả hai cảm biến ASPSA2121 (đo pH) và ASDSSTY8077 (đo độ mặn/chất tan) đều hỗ trợ chuẩn truyền thông công nghiệp Modbus RTU. Tín hiệu được truyền qua đường truyền vật lý vi sai RS485 và chuyển đổi mức logic về UART của vi điều khiển thông qua vi mạch SP3485 (kết hợp trở kéo phân cực $4,7\text{ k}\Omega$ và trở đầu cuối $120\ \Omega$).

3. Phạm vi truyền dữ liệu không dây và các thông số đo đạc chính của hệ thống đạt giới hạn nào?
Module LoRa Ra-02 truyền dữ liệu ổn định trong bán kính 500 m. Cảm biến pH đo được dải 0,00 - 14,00 pH (sai số 0,02 pH, nhiệt độ 0 - 110°C); cảm biến độ mặn đo độ dẫn điện 0,00 - 200,0 mS (sai số ±2%); cảm biến DHT22 đo độ ẩm 0 - 100% RH (sai số ±2%) và nhiệt độ môi trường -40 đến 80°C.

4. Trạm điều khiển trung tâm (Gateway) được cấp nguồn như thế nào để vận hành ngoài trời?
Trạm Gateway sử dụng nguồn ắc quy 12VDC, được tích hợp cùng hệ thống mạch sạc pin năng lượng mặt trời nhằm duy trì nguồn điện liên tục cho các khối vi điều khiển, module LoRa, module SIM800C và màn hình hiển thị LCD2004.

5. Website quản trị của hệ thống cung cấp những chức năng cụ thể nào cho người dùng?
Website cho phép đăng nhập quản trị, thêm mới trạm đo, giám sát thông số nước thời gian thực kèm biểu đồ lịch sử, thiết lập ngưỡng cảnh báo để kích hoạt gửi tin nhắn SMS và Email, điều khiển bật/tắt trực tiếp máy bơm/sục khí và cài đặt lịch trình tự động cho ăn.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thuỷ sản" đã hoàn thành việc thiết kế và chế tạo thành công một hệ thống quan trắc IoT hoàn chỉnh, kết hợp hiệu quả giữa mạng truyền thông không dây tầm xa LoRa và mạng di động GPRS. Hệ thống cho phép thu thập chính xác các chỉ số sinh hóa cốt lõi của nước ao nuôi, tự động phát cảnh báo vượt ngưỡng và hỗ trợ điều khiển thiết bị phụ trợ từ xa qua giao diện web. Công trình mang tính ứng dụng thực tiễn cao, cung cấp giải pháp kỹ thuật tin cậy phục vụ hiện đại hóa và nâng cao năng suất trong ngành nuôi trồng thủy sản.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU, GIỚI HẠN ĐỀ TÀI  Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá Chương này trình bày kết quả đạt được sau khi nghiên cứu, từ đó đưa ra nhận xét và đánh giá quá trình thực hiện.  Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Chương này nêu lên kết luận chung về những gì đã thực hiện, đưa ra ưu – khuyết điểm của hệ thống và hướng phát triển cho đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu về ngành nuôi trồng thuỷ sản Ngành nuôi trồng thuỷ sản là hoạt động của con người đem con giống (tự nhiện hoặc nhân tạo) thả vào môi trường nuôi (ao nuôi hoặc các thiết bị nuôi như lồng, bè, …) và đối tượng nuôi được sở hữu trong suốt quá trình nuôi. Sản phẩm từ ngành nuôi trồng thuỷ sản bao gồm:  Sản xuất con giống nhân tạo cho nuôi trồng thủy sản và đánh bắt được tăng cường trên cơ sở nuôi trồng - hoạt động đem con giống nhân tạo thả vào các thủy vực tự nhiên (hồ chứa, sông ngòi và biển) để tăng sản lượng đánh bắt.

 Thực phẩm cho nhu cầu tiêu thụ trực tiếp của con người.  Sản xuất cá mồi cho khai thác thủy sản và vỗ béo cá tự nhiên.1 Các loại hình nuôi trồng thuỷ sản phổ biến  Nuôi trồng thủy sản quy mô nhỏ: là loại hình nuôi trồng theo sở thích, sản phẩm tự tiêu thụ hay để bán, sử dụng nguồn lực tự có như ao đào ở vườn nhà, kênh mương quy mô nhỏ.1 Nuôi trồng thuỷ sản quy mô nhỏ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Nuôi trồng thủy sản bằng nguồn giống khai thác tự nhiên: là hình thức thu gom “giống” ở ngoài tự nhiên từ các giai đoạn con non đến con trưởng thành, sau đó nuôi tiếp đến cỡ thương phẩm với việc sử dụng các kỹ thuật nuôi.  Nuôi trồng thủy sản quảng canh cải tiến: nuôi trong một diện tích rộng, có bổ sung thêm giống, thức ăn, cải tạo dọn các bãi nhỏ, trông coi, bảo vệ thu hoạch.  Nuôi trồng thủy sản cao sản: là hình thức nuôi thâm canh, có năng suất cao, đạt trên 200 tấn/ha/năm, sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp có đủ các chất dinh dưỡng theo nhu cầu của loài, thả giống ương từ các trại sản xuất giống, không sử dụng phân bón, kiểm soát hoàn toàn địch hại và trộm cắp, có chế độ kiểm tra và điều phối cao, thường xuyên cung cấp nước tự chảy hay bơm, hoặc nuôi trong lồng, sử dụng máy sục khí và thay nước hoàn toàn, tăng cường kiểm soát chất lượng nước cấp trong hệ thống ao, lồng, bể và mương xây nước chảy.2 Mô hình nuôi trồng thuỷ sản ứng dụng công nghệ cao 2.2 Các chỉ tiêu sinh – hoá – lý của nước tác động đến con nuôi – lấy ví dụ cụ thể ở tôm.

Theo số liệu được cung cấp từ Công ty TNHH Sinh hoá Môi trường Bình Lan, ta có bảng số liệu giới hạn các đặc tính của nước đối với việc nuôi tôm. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bảng 2.1 Các thông số sinh – lý – hoá của nước nuôi tôm Để đảm bảo chất lượng nước thì việc đánh giá chất đất, thiết kế ao, chuẩn bị ao nuôi lẫn việc quản lý ao, kiểm soát các thông số trong giới hạn cho phép đều rất quan trọng. Tác động của mỗi đặc tính nước được thể hiện như sau:  Chất lượng nước và chất đất: Đất phèn có tính axit, pH rất dễ xuống thấp nên không có lợi cho tôm cá. Do đó nếu có thể, nên tránh đất phèn nặng.

Vùng đất ven biển có nước lợ và nước mặn, thuận lợi cho nuôi tôm nhưng thường là đất phèn. Để hạn chế ảnh hưởng của phèn thì phải thiết kế ao tôm thích hợp và chế độ quản lý nước phù hợp. Muốn vậy thì trước khi đào ao, nên biết rõ chất lượng đất và chiều sâu các lớp đất. Việc tìm hiểu chất đất vừa giúp thiết kế ao sao cho giảm ảnh hưởng của phèn, vừa giúp tính lượng hóa chất cần thiết để cải tạo đất, nhờ đó tiết kiệm nhiều chi phí.

 Nhiệt độ nước: Nhiệt độ nước ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm. Nhiệt độ tốt nhất cho tôm là 26 - 32°C. Cần chú ý khi nhiệt độ tăng trên 32°C. Ở nhiệt độ 35°C, 100% tôm dưới một tháng tuổi chết; trên 40°C thì toàn bộ tôm sẽ chết.

Nhiệt độ thấp thì tôm sẽ chậm lớn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Độ mặn (độ muối): Độ mặn thích hợp cho tôm sú và tôm thẻ chân trắng là 5 – 35 (‰ - phần ngàn). Tuy nhiên, hiện nay nuôi tôm thẻ chân trắng được khuyến cáo ở độ mặn 5‰ để giảm nguy cơ bệnh gan tụy.  Độ pH: pH thích hợp cho đa số động vật thủy sinh là 6,5-9,0.

pH tối ưu cho tôm là 7,5 – 8,5, cho cá basa là 7 – 8,5. Ngoài ra, pH không được dao động quá 0,5 đơn vị trong ngày để tránh sốc cho tôm cá.  Nồng độ oxy hoà tan: Ôxy hòa tan là dưỡng khí cho động vật dưới nước. Nước nuôi tôm phải đảm bảo ôxy hòa tan > 3,5 mg/l, nhưng tối ưu là > 5 mg/l.

 Độ kiềm: Độ kiềm là thước đo khả năng giữ pH ổn định và được tính bằng đơn vị mg/l CaCO3. Độ kiềm cho ao tôm nên trong khoảng 100 - 150 mg/l. Độ kiềm cao thì pH ít dao động. Độ kiềm thấp thì pH thay đổi mạnh, bất lợi cho tôm.

Độ kiềm rất dễ thay đổi, do đó cần kiểm tra độ kiềm mỗi 3 - 5 ngày.  Độ cứng tổng và khoáng chất: Độ cứng (GH) là thước đo tổng lượng các khoáng quan trọng cho tôm là Canxi (Ca) và Magiê (Mg) trong nước. Độ cứng được tính bằng đơn vị đo là mg/l CaCO3 tương tự như độ kiềm, nhưng độ cứng và độ kiềm là các thông số hoàn toàn khác nhau. Với tôm nuôi trong môi trường nước lợ thì quan trọng hơn cả là tỉ lệ Mg:Ca:K.

Tỉ lệ này phải bằng với tỉ lệ trong nước biển để tôm phát triển bình thường. Độ khoáng và tỉ lệ khoáng trong nước biển (độ mặn 35 ‰) được cho trong bảng sau: Bảng 2.2: Tỉ lệ các khoáng chất trong nước biển có độ mặn 35‰  Độ trong: Nước trong hay đục là do phù sa lơ lửng hay quần thể vi sinh vật (tảo và vi khuẩn). Tảo rất quan trọng, vì tảo vừa là nguồn thức ăn, vừa là nguồn cung cấp và tiêu thụ ôxy hòa tan. Có tảo lợi nhưng cũng có tảo hại như tảo lam.

Tảo nhiều thì ban ngày ôxy hòa tan cao, nhưng đêm ôxy hòa tan lại thấp, do đó cần giữ mật độ tảo vừa phải. Đục do phù xa không có lợi cho sự phát triển của tảo, nên cần lắng trước khi gây màu nước (gây tảo). Khi phù xa đã lắng, thì độ trong/đục của nước đặc trưng cho nồng độ tảo. Độ trong 30 - 35 cm là tối ưu cho nước nuôi tôm.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Hydro Sunphua (H2S): Suynphua Hyđrô là khí rất độc đối với tôm và động vật trong đó có người. H2S hình thành do sự phân hủy yếm khí thức ăn thừa, xác cây cỏ và chất thải của vật nuôi, hay từ iôn Sunphat nhờ vi khuẩn khử Suynphat. Bùn đáy có màu đen và có mùi trứng thối là vì sự hiện diện của H2S. Các ao đất phèn có nguy cơ bị nhiễm Suynphua Hydrô cao.

Tôm ưa sống gần lớp bùn, nên sự tích tụ H2S trong bùn đáy và lớp nước đáy ảnh hưởng rất lớn. Tôm mệt mỏi khi H2S 0,1 –0, 2 mg/l; chết từ từ và chìm xuống đáy khi nồng độ H2S trong nước đáy là 0,9 mg/l, cho dù ôxy cao; và chết ngay lập tức khi H2S lên 4 mg/l. Theo TCVN cho nước nuôi tôm, nồng độ sunphua tự do H2S không được vượt quá 0,05 mg/l.  Nitrat: Nitrat không độc và là dưỡng chất để tảo phát triển.

Tôm không bị ảnh hưởng của nồng độ NO3- ở 900 mg/l. Tuy nhiên NO3 quá cao sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng; tảo, trong đó có tảo độc phát triển mạnh, làm giảm chất lượng nước.  Amôniac: Amôniac rất độc với tôm. Thử nghiệm trên 5 loại tôm cho thấy, NH3 0.45 mg/l làm giảm tốc độ lớn 50%.

Theo TCVN, nồng độ amôniac tự do NH3 trong nước nuôi tôm không được vượt ngưỡng 0,3 mg/l, nhưng ngưỡng tối ưu là 0,1 mg/l.  Nitrit: Nitrit NO2- là chất độc cho con nuôi. Nitrit ngấm vào cơ thể tôm cá qua mang và da. Nitrit tác dụng với máu, làm quá trình vận chuyển ôxy trong cơ thể trở nên khó khăn, con nuôi èo uột, chậm lớn, dễ bị bệnh và thậm chí tử vong.

Đặc biệt, cá rất nhậy cảm với nitrit. Giới hạn nitrit cho ao tôm là 1 mg/l NO2- (hay 0,3 mg/l NO2-/N).3 Các tiêu chuẩn cho ao nuôi thuỷ sản – nuôi tôm sú Theo nội dung văn bản Tiêu chuẩn ngành 28TCN 171:2001 về quy trình công nghệ nuôi thâm canh tôm sú do Tổng cục Thuỷ sản ban hành ta có các tiêu chuẩn ao nuôi như sau:  Hình dạng ao nuôi: Hình vuông hoặc hình chữ nhật có tỉ lệ kích thước dài/rộng không lớn hơn 1.  Diện tích ao: Từ 0,5 đến 1,0 ha.  Ðáy ao: Bằng phẵng, được đầm nén chặt; độ dốc về phía cống tiêu từ 0,5 đến 0,8 %.

 Bờ ao:  Yêu cầu không rò rỉ, không sạt lở.  Chiều cao: Cao hơn mức nước lớn nhất trong ao 0,5 m. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9 do an Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Mặt rộng: Từ 2,0 đến 2,5 m.  Ðộ sâu nước ao nuôi: Từ 1,5 đến 2,0 m.3 Ao nuôi tôm công nghiệp 2.2 Giới thiệu công nghệ truyền dữ liệu không dây bằng sống RF – LORA.

Công nghệ LoRa, được phát triển bởi Semtech, là một giao thức không dây mới được thiết kế để truyền thông tầm xa, năng lượng thấp. Giao thức cung cấp loại khả năng liên lạc mà các thiết bị thông minh cần có. LoRa sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum.