Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế và Thi Công Mô Hình Quản Lý Nông Nghiệp Ứng Dụng Công Nghệ LoRaWAN

• Tác giả: Nguyễn Quang Tri
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Hồng Liên
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử - Viễn Thông
• Đề tài: Thiết Kế Mô Hình Quản Lý Nông Nghiệp Ứng Dụng Công Nghệ LoRaWAN
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Mục tiêu thực hiện
• 1.2. Nội dung thực hiện
• 1.3. Giới hạn đề tài
• 1.4. Chương 1: Tổng quan
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan và hệ thống
• 2.2. Công nghệ LoRa
• 2.3. Mạng truyền thông không dây diện rộng công suất thấp LoRa
• 2.4. Nguyên lý hoạt động
• 2.5. Công nghệ giao tiếp LoRaWAN
• 2.6. Cấu trúc hệ thống LoRaWAN
• 2.7. Ưu nhược điểm hệ thống LoRaWAN
• 2.8. Các giao tiếp được sử dụng
• 2.8.1. Giao tiếp SPI
• 2.8.2. Giao tiếp UDP
• 2.8.3. Giao tiếp MQTT
• 2.8.4. Giao tiếp API
• 2.9. Các phần cứng được sử dụng
• 2.9.1. ESP32 NodeMCU LuaNode32 Module
• 2.9.2. Dragino LPS8 LoRaWAN Gateway
• 2.9.3. RFM95W 915MHz LoRa Module
• 2.9.4. Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11
• 2.9.5. Module 1 Relay và Opto Cách Ly 5VDC
• 2.9.6. Cảm biến pH DFRobot Gravity
• 2.9.7. LCD OLED SSD1306 0.96inch 128x64 Xanh Dương
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 3.1. Sơ đồ khái hệ thống
• 3.2. Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống
• 3.3. Khái LoRaWAN Server
• 3.4. Khái IoT Server
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thi công phần cứng
• 4.2. Thiết kế và thực hiện phần mềm
• 4.2.1. Lưu đồ giải thuật hệ thống
• 4.2.2. Thiết kế cảnh báo cho người dùng qua Telegram
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 5.1. Vị trí thực hiện
• 5.2. Đánh giá kết quả đo đạc
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết luận
• 6.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về thiết kế mô hình quản lý nông nghiệp ứng dụng công nghệ LoRaWAN

Mô hình quản lý nông nghiệp ứng dụng công nghệ LoRaWAN đang trở thành xu hướng mới trong ngành nông nghiệp hiện đại. Công nghệ này cho phép giám sát và quản lý các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng một cách hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ LoRaWAN giúp nông dân tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời nâng cao năng suất cây trồng.

1.1. Công nghệ LoRaWAN trong nông nghiệp Khái niệm và ứng dụng

Công nghệ LoRaWAN là một giải pháp IoT cho nông nghiệp, cho phép truyền tải dữ liệu từ các cảm biến đến trung tâm quản lý một cách hiệu quả. Công nghệ này giúp nông dân theo dõi các thông số như độ ẩm, nhiệt độ và pH của đất.

1.2. Lợi ích của mô hình quản lý nông nghiệp thông minh

Mô hình quản lý nông nghiệp thông minh giúp tối ưu hóa sản xuất nông nghiệp bằng cách cung cấp thông tin chính xác về điều kiện môi trường. Điều này giúp nông dân đưa ra quyết định kịp thời và chính xác hơn.

II. Vấn đề và thách thức trong quản lý nông nghiệp hiện nay

Quản lý nông nghiệp hiện nay đối mặt với nhiều thách thức như biến đổi khí hậu, sự gia tăng dân số và nhu cầu thực phẩm ngày càng cao. Những vấn đề này đòi hỏi các giải pháp quản lý hiệu quả hơn để đảm bảo sản xuất bền vững.

2.1. Biến đổi khí hậu và tác động đến nông nghiệp

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi lớn trong điều kiện thời tiết, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Nông dân cần có các giải pháp để thích ứng với những thay đổi này.

2.2. Chi phí sản xuất và quản lý

Chi phí sản xuất ngày càng tăng, trong khi giá cả nông sản không ổn định. Việc áp dụng công nghệ mới như LoRaWAN có thể giúp giảm chi phí quản lý và sản xuất.

III. Phương pháp thiết kế mô hình quản lý nông nghiệp ứng dụng LoRaWAN

Thiết kế mô hình quản lý nông nghiệp ứng dụng công nghệ LoRaWAN bao gồm việc lắp đặt các cảm biến để thu thập dữ liệu môi trường và truyền tải dữ liệu này đến trung tâm quản lý. Mô hình này giúp nông dân theo dõi và điều chỉnh các yếu tố ảnh hưởng đến cây trồng một cách hiệu quả.

3.1. Thiết kế hệ thống cảm biến và truyền dữ liệu

Hệ thống cảm biến được thiết kế để thu thập dữ liệu về độ ẩm, nhiệt độ và pH của đất. Dữ liệu này được truyền tải qua mạng LoRaWAN đến trung tâm quản lý.

3.2. Phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định

Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích để đưa ra các quyết định kịp thời về việc tưới tiêu, bón phân và chăm sóc cây trồng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình quản lý nông nghiệp thông minh

Mô hình quản lý nông nghiệp thông minh đã được áp dụng thành công tại nhiều địa phương, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp. Các nông trại sử dụng công nghệ LoRaWAN đã ghi nhận sự cải thiện rõ rệt trong việc quản lý và giám sát cây trồng.

4.1. Kết quả nghiên cứu từ các mô hình thực tiễn

Nghiên cứu cho thấy việc áp dụng công nghệ LoRaWAN giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và tăng năng suất cây trồng từ 20-30%.

4.2. Các mô hình thành công trong quản lý nông nghiệp

Nhiều mô hình nông nghiệp thông minh đã được triển khai thành công, cho thấy tính khả thi và hiệu quả của công nghệ LoRaWAN trong việc quản lý nông nghiệp.

V. Kết luận và tương lai của mô hình quản lý nông nghiệp ứng dụng công nghệ LoRaWAN

Mô hình quản lý nông nghiệp ứng dụng công nghệ LoRaWAN không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Tương lai của nông nghiệp thông minh sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình sản xuất.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ trong nông nghiệp

Công nghệ IoT và LoRaWAN sẽ tiếp tục phát triển, mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp trong việc tối ưu hóa sản xuất và quản lý.

5.2. Hướng đi bền vững cho nông nghiệp

Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp nông nghiệp phát triển bền vững, đáp ứng nhu cầu thực phẩm ngày càng cao của xã hội.