Chương 1. Giới thiệu dự án. Ôn tập lý thuyết: Giới thiệu về Công nghệ Internet of Things. Phần thứ hai: Tập trung vào thiết kế ứng dụng công nghệ IoT trong xây dựng giao diện giám sát trên nền Web theo thời gian thực, kèm theo cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm khi vượt ngưỡng.
Phần này gồm 2 chương: Chương 3. Phân tích yêu cầu đề tài. Phân tích thiết kế. Phần thứ ba: Tập trung vào đánh giá kết quả thực hiện dự án và đưa ra kết luận cho đề tài.
Phần này gồm 2 chương: Chương 5. Phân chia & theo dõi công việc Chương 6. Đánh giá kết quả dự án và kết luận. GIỚI THIỆU DỰ ÁN 1.
Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Mỗi giai đoạn phát triển của lịch sử thế giới đều gắn liền với những cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật. Và ngày nay, cuộc cách mạng Internet of Things đã tạo nên những thay đổi đáng kể cho cuộc sống con người ở hiện tại và trong tương lai. Với sự phát triển của Internet, smartphone và đặc biệt là các thiết bị cảm biến, Internet of Things (IoT) đang trở thành xu hướng mới của thế giới. IoT được định nghĩa là những vật dụng có khả năng kết nối Internet.
Bạn vào nhà, mở khóa cửa, đèn sẽ tự động sáng chỗ bạn đứng, điều hòa sẽ tự động điều chỉnh nhiệt độ, nhạc sẽ tự động bật để chào đón bạn… những điều chỉ có trong phim khoa học viễn tưởng, đang dần trở thành hiện thực với công nghệ IoT. Nhiệt độ, độ ẩm là một trong những đại lượng vật lý được quan tâm nhiều do nó có vai trò quyết định trong nhiều tính chất của vật chất. Một trong những đặc điểm của nhiệt độ là làm thay đổi liên tục các đại lượng chịu sự ảnh hưởng của nó, ví dụ như áp suất, thể tích của một chất khí. Nó cũng là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến chính con người chúng ta và tất cả sự sống trên trái đất.
Ngày nay khi nền công nghiệp phát triển mạnh, sản phẩm tạo ra ngày càng phong phú thì nhu cầu lưu trữ hàng hóa trong các nhà kho càng lớn.Việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm khi bảo quản, lưu trữ sản phẩm công – nông nghiệp trong các nhà kho là rất quan trọng. Cũng giống như vậy, trong các phòng thí nghiệm trong bệnh viện, trong các nhà kính trồng cây cảnh, khu sản xuất rau sạch…việc đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm cũng là yếu tố quan trọng quyết đến đến chất lượng sản phẩm… 1. Trên thế giới Theo Ericsson Mobility Report 2024, số lượng thiết bị kết nối IoT trên toàn cầu tiếp tục gia tăng mạnh mẽ. Dự báo cho thấy số lượng kết nối IoT di động sẽ đạt khoảng 4 tỷ vào cuối năm 2024, tăng từ 3,4 tỷ vào cuối năm 2023.
Các kết nối IoT diện rộng và ngắn hạn cũng đang trên đà phát triển nhanh chóng, với dự kiến tổng cộng 15,7 tỷ kết nối IoT vào năm 2023 và có thể đạt 38,8 tỷ vào năm 2029. Đặc biệt, các công nghệ IoT diện rộng, như NB-IoT và Cat-M, tiếp tục mở rộng, nhờ sự nâng cấp hạ tầng mạng hỗ trợ IoT trên toàn cầu. IoT đang diễn ra một cách mạnh mẽ. 50% doanh nghiệp đã bắt đầu triển khai những dự án về IoT.
IoT mang lại một cơ hội doanh thu cho rất nhiều ngành và những giải pháp đó bắt đầu thương 13 mại hóa với tốc độ rất nhanh. Ngành dịch vụ tiện ích, giao thông, tòa nhà thông minh và các ngành bán lẻ là những ngành đi đầu trong việc ứng dụng IoT. Trên thế giới đã và đang nghiên cứu một số hệ thống, thiết bị đo nhiệt độ trong tất cả các lĩnh vực có thể kể đến như: Nhà chế tạo chip vi điều khiển hàng đầu thế giới – Atmel đã cho ra mắt dòng chip đo nhiệt độ có tên gọi AT30TS750, truyền thông theo giao thức số với bộ nhớ EEPROM tích hợp. Alfredo Milani Comparetti đã cho ra đời phần mềm Speedfan theo dõi điện áp, tốc độ quạt và nhiệt độ trong máy tính với màn hình phần cứng chip.
Tại Úc các nhà vật lý học thuộc Đại học Adelaide tuyên bố đã chế tạo thành công nhiệt kế chính xác nhất thế giới. Hãng Cypress Microsystem đã cho ra đời công nghệ PSOC (Programmable System On Chip) để có thể phát triển các thiết bị đo nhiệt độ dựa trên công nghệ này. Tình hình trong nước Trước việc IoT phát triển mạnh mẽ trên thế giới, Việt Nam cũng là một nước đón đầu xu thế mới. Tại Việt Nam, IoT đã được ứng dụng từ lâu dưới các hình thức tự động hóa như hệ thống điều khiển đèn giao thông, hệ thống tưới tiêu tự động …, tuy nhiên chỉ đến năm 2015 thì khái niệm Internet of Things (IoT) mới được nhắc đến nhiều thông qua các hội thảo, hội nghị về xu hướng công nghệ của Cisco, Intel, Hội Tin học TP.HCM và một số công ty trong nước như MobiFone, DTT, Sao Bắc Đẩu.
Xu hướng phát triển Internet of Things (IoT) tại Việt Nam năm 2024 đang tiếp tục bùng nổ, với tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ nhờ sự thúc đẩy từ nhiều ngành công nghiệp và các chính sách hỗ trợ của chính phủ. Thị trường IoT tại Việt Nam được dự báo sẽ đạt giá trị 3,7 tỷ USD vào năm 2023 và tiếp tục tăng trưởng với tốc độ CAGR khoảng 16,2% đến năm 2029. Sự phát triển này được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng cao về số hóa trong các ngành công nghiệp và việc triển khai các dự án thành phố thông minh 14 Nhằm phục vụ cho yêu cầu sản xuất trong tất cả các ngành kinh tế, nông nghiệp, và công nghiệp. Đã có nhiều báo cáo, tài liệu nghiên cứu về vai trò và các giải pháp kiểm soát nhiệt độ như: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống đo giám sát nhiệt, ẩm cho các kho nông lâm sản có môi trường khắc nghiệt của Phạm Minh Tuấn, Phạm Thượng Cát, Trần Đức Minh, Viện Công nghệ Thông Tin, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất cơ lý của mặt đường bê tông nhựa của TS. Nguyễn Thống Nhất và ThS. Trần Văn Thiện, mục đích của đề tài nhằm tạo được mặt đường bê tông nhựa có chất lượng, có cường độ ổn định và tuổi thọ cao. Đề tài nghiên cứu khoa học độc lập cấp nhà nước “Ảnh hưởng của Enso đến các cực trị nhiệt độ và lượng mưa ở Việt Nam và khả năng dự báo” của Nguyễn Đức Ngữ, Trung tâm Khoa học công nghệ Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã làm sáng tỏ cơ chế tác động của ENSO và đánh giá khả năng dự báo mùa đối với sự xuất hiện các cực trị nhiệt độ và lượng mưa trên cơ sở các thông tin, nhận thức về ENSO.
Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay trong đời sống cũng như xã hội việc ứng dụng công nghệ Internet of Things là rất cần thiết, con người có thể điều khiển mọi thứ xung quanh mình nhanh và hiệu quả hơn. Vì vậy vậy chúng ta tìm hiểu về nó là một điều thật sự đúng đắn. Hiện nay trong đời sống và tất cả các lĩnh vực khác về kinh tế, quốc phòng, công nghiệp, nông nghiệp,.việc đo và cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm đóng vai trò hết sức quan trọng vì nó liên quan đến chất lượng sản phẩm. Ví dụ như cảnh báo quá nhiệt trong lò luyện kim, cán thép, hệ thống đo nhiệt độ và độ ẩm môi trường đất để phục vụ tưới tiêu.
Do đó việc nghiên cứu và thiết kế các hệ thống đo và cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm ngày càng đòi hỏi độ chính xác cao đáp ứng nhu cầu của thị trường. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và hệ thống thông tin thì việc đo và cảnh báo an toàn về nhiệt độ , độ ẩm sẽ được đảm bảo chính xác và từ đó kịp thời hạn chế các hậu quả do nhiệt độ, độ ẩm gây ra ở mức thấp nhất. Các hệ thống đo và cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm sẽ giúp cho con người chủ động hơn trong việc cảnh báo an toàn cho các hệ thống dây chuyền, các kho bảo quản sản phẩm, cũng như cảnh báo cho chính con người chúng ta. Do vậy việc thực hiện 15 đề tài: Ứng dụng công nghệ Internet of Things trong Hệ thống cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đảm bảo tính cấp thiết, quan trọng trong sự phát triển của thế giới hiện đại.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài Đề tài Ứng dụng công nghệ Internet of Things trong Hệ thống cảm biến nhiệt độ và độ ẩm có thể được ứng dụng thực tiễn trong các ngôi nhà thông minh, ứng dụng trong nông nghiệp ở các nhà kho sự đảm bảo về nhiệt độ độ ẩm(kho chứa lương thực, kho để đồ,. Ứng dụng trong công nghiệp để đảm bảo tính chính xác trong sản xuất. Sản phẩm cũng có thể được ứng dụng trong giám sát, quan trắc, thời tiết môi trường. Dựa vào sự thay đổi của nhiệt độ độ ẩm môi trường theo thời gian để có những dự báo cũng như biện pháp phù hợp với khu vực cần khảo sát thực nghiệm.
Mục tiêu của đề tài Đề tài ứng dụng công nghệ Internet of Thing trong thu thập và đánh giá nhiệt độ độ ẩm môi trường có mục tiêu cần đạt được là: - Nghiên cứu và tìm hiểu lý thuyết chung về công nghệ Internet of Things - Ứng dụng công nghệ Internet of Things vào việc đo nhiệt độ và độ ẩm trong nhà, ứng dụng trong các nhà kho lưu trữ yêu cầu các mức nhiệt độ và độ ẩm phù hợp. Ứng dụng của đề tài - Đo nhiệt độ và độ ẩm trong phòng và kho: Hệ thống này có thể được sử dụng để giám sát điều kiện môi trường trong phòng và kho, đảm bảo môi trường sống và lưu trữ thoải mái. - Dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm sẽ được hiển thị trên màn hình LCD và truyền tới web app. - Cảnh báo khi vượt ngưỡng: Khi nhiệt độ vượt quá 30°C hoặc độ ẩm vượt quá 70%, hệ thống sẽ bật quạt, báo hiệu bằng đèn LED và loa buzzer.
Bạn có thể điều chỉnh ngưỡng nhiệt độ và độ ẩm theo nhu cầu cụ thể của mình. - Điều khiển từ xa: Từ web app, người dùng có thể điều khiển quạt, đèn LED và loa buzzer. ÔN TẬP LÝ THUYẾT GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ INTERNET OF THINGS 1. Tổng quan về Internet of Things 1.1 Giới thiệu về mô hình Internet of Things (IoT) 1.
IoT là gì? IoT (Internet of Things) là một mạng lưới gồm các đối tượng có khả năng kết nối Internet và tác động qua lại giữa các dịch vụ web.