Ứng Dụng Công Nghệ Lora Trong Thu Thập Dữ Liệu Tại Cảng Hàng Không

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Lý do chọn đề tài

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Kết cấu của đề tài

2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

2.1. Hệ sinh thái Internet of Things - IoT

2.1.1. Khái niệm Internet of Things

2.1.2. Kiến trúc Internet of Things

2.2. Các đơn vị thường dùng trong ngành Viễn thông (dB, dBm, dBd, dBi)

2.3. Tần số sử dụng trong ngành Hàng Không

2.4. Khái niệm về truyền sóng VHF

2.5. Giới thiệu về thiết bị vô tuyến hàng không VHF (118-137MHz)

2.6. Sử dụng thiết bị truyền sóng VHF tại Việt Nam

2.7. Giới thiệu về công nghệ mạng Lora

2.7.1. Khái niệm về sóng truyền RF

2.7.2. Khái niệm về mạng Lora

2.7.3. Đặc điểm của Lora

2.7.4. Kỹ thuật điều chế Lora

2.7.5. Nguyên lí hoạt động Lora

2.7.6. So sánh sự khác giữa mạng LoRa và LoRaWAN

2.7.7. Cách xác định địa chỉ của các Slave/Node

2.8. Phương pháp đa truy cập phân chia theo mã CDMA

2.8.1. Định nghĩa CDMA

2.8.2. Nguyên tắc hoạt động của CDMA

2.9. Phương pháp đa truy cập theo thời gian TDMA

2.9.1. Định nghĩa TDMA

2.9.2. Nguyên tắc hoạt động của TDMA

2.10. Giới thiệu về Thingsboard

2.10.1. Trực quan hóa dữ liệu

2.10.2. Tổng quan về Thingsboard

2.10.3. Các tính năng của Thingsboard

2.11. Mô hình TCP/IP

2.11.1. Khái niệm

2.11.2. Các tầng của mô hình TCP/IP

2.11.3. Ứng dụng mô hình TCP/IP trong IOT

2.12. Giới thiệu về DHCP

2.12.1. Định nghĩa về DHCP

2.12.2. Nguyên kí hoạt động

2.12.3. Ưu điểm và nhược điểm

2.13. Giới thiệu về IP tĩnh

2.13.1. Định nghĩa về IP

2.13.2. Static IP – địa chỉ IP tĩnh

2.13.2.1. Định nghĩa về Static IP

2.13.2.2. Lợi thế của địa chỉ IP tĩnh

2.13.2.3. Nhược điểm IP tĩnh

2.14. Các chuẩn giao thức

2.14.1. Giao thức HTTP

2.14.2. Giao thức MQTT

2.14.3. So sánh 2 chuẩn giao thức HTTP và MQTT

2.15. Chuẩn giao tiếp SPI

2.16. Giao tiếp chuẩn I2C

2.17. Thiết kế một mô hình hệ thống mạng

2.18. Sự ảnh hưởng của sóng truyền RF trong mạng LoRa với sóng truyền VHF trong Hàng Không

3. PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ

3.1. Sơ đồ tổng quan về đề tài

3.2. Cài đặt phần mềm

3.2.1. Cài đặt Arduino IDE

3.2.2. Cài đặt Visual Studio Code

3.2.3. Cài đặt Thingsboard

3.3. Thuật toán xử lí LoRa Slave

3.4. Thuật toán xử lí LoRa GateWay

4. THI CÔNG VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG

4.1. Thi công phần cứng

4.2. Quy trình thực hiện in mạch

4.3. Bố trí linh kiện

4.4. Hình ảnh thực tế của mô hình

4.5. Triển khai hệ thống

4.6. Vị trí thử nghiệm đặt LoraGateway

4.6.1. Tín hiệu thu tốt

4.6.2. Tín hiệu thu yếu

4.6.3. Tín hiệu không ổn định

4.7. Vị trí thử nghiệm 2

4.7.1. Tín hiệu thu tốt

4.7.2. Tín hiệu thu yếu

4.7.3. Tín hiệu không ổn định

4.8. Vị trí thử nghiệm 3

5. KẾT QUẢ VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Kết quả hoạt động của mạch so với mục tiêu đề ra

5.2. Nhược điểm

5.3. Định hướng phát triển đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về ứng dụng công nghệ Lora trong thu thập dữ liệu

Công nghệ Lora đang trở thành một phần quan trọng trong việc thu thập dữ liệu tại các cảng hàng không. Với khả năng kết nối không dây và tầm phủ sóng lớn, Lora giúp cải thiện quy trình giám sát và quản lý thiết bị. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả trong việc thu thập và phân tích dữ liệu. Các cảm biến thông minh được kết nối qua mạng Lora có thể theo dõi tình trạng thiết bị, từ đó đưa ra các quyết định kịp thời nhằm đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động.

1.1. Khái niệm về công nghệ Lora và IoT

Công nghệ Lora (Long Range) là một giải pháp truyền thông không dây với tầm phủ lớn, phù hợp cho các ứng dụng IoT. IoT (Internet of Things) cho phép các thiết bị kết nối và giao tiếp với nhau, tạo ra một hệ sinh thái thông minh. Việc kết hợp Lora với IoT giúp tối ưu hóa quy trình thu thập dữ liệu tại cảng hàng không.

1.2. Lợi ích của việc thu thập dữ liệu tại cảng hàng không

Việc thu thập dữ liệu tại cảng hàng không giúp cải thiện quy trình quản lý và giám sát. Các cảm biến có thể theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và tình trạng thiết bị, từ đó đưa ra các cảnh báo kịp thời. Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo an toàn cho hành khách và thiết bị.

II. Thách thức trong việc áp dụng công nghệ Lora tại cảng hàng không

Mặc dù công nghệ Lora mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai nó tại cảng hàng không cũng gặp phải một số thách thức. Đầu tiên là vấn đề về độ phủ sóng và khả năng tương thích với các thiết bị hiện có. Thứ hai, việc bảo mật dữ liệu trong quá trình truyền tải cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét. Cuối cùng, việc đào tạo nhân viên để sử dụng và bảo trì hệ thống cũng là một thách thức không nhỏ.

2.1. Vấn đề về độ phủ sóng và tương thích

Độ phủ sóng của mạng Lora có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như địa hình và vật cản. Điều này có thể dẫn đến việc mất tín hiệu hoặc giảm chất lượng dữ liệu. Hơn nữa, việc tích hợp Lora với các thiết bị hiện có cũng cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.2. Bảo mật dữ liệu trong quá trình truyền tải

Bảo mật dữ liệu là một yếu tố quan trọng trong việc triển khai công nghệ Lora. Các biện pháp bảo mật cần được áp dụng để đảm bảo rằng dữ liệu không bị rò rỉ hoặc bị tấn công trong quá trình truyền tải.

III. Phương pháp triển khai công nghệ Lora tại cảng hàng không

Để triển khai công nghệ Lora hiệu quả tại cảng hàng không, cần thực hiện một số bước quan trọng. Đầu tiên, cần tiến hành khảo sát và đánh giá khu vực để xác định vị trí lắp đặt các thiết bị Lora. Tiếp theo, cần thiết kế hệ thống mạng Lora phù hợp với yêu cầu thu thập dữ liệu. Cuối cùng, việc đào tạo nhân viên và bảo trì hệ thống cũng rất quan trọng để đảm bảo hoạt động liên tục.

3.1. Khảo sát và đánh giá khu vực lắp đặt

Khảo sát khu vực lắp đặt giúp xác định vị trí tối ưu cho các thiết bị Lora. Việc này đảm bảo rằng tín hiệu được truyền tải một cách hiệu quả nhất, giảm thiểu các vấn đề về độ phủ sóng.

3.2. Thiết kế hệ thống mạng Lora

Thiết kế hệ thống mạng Lora cần phải đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong việc thu thập dữ liệu. Cần xác định số lượng thiết bị cần thiết và cách thức kết nối giữa các thiết bị với nhau.

IV. Ứng dụng thực tiễn của công nghệ Lora tại cảng hàng không

Công nghệ Lora đã được áp dụng thành công tại nhiều cảng hàng không trên thế giới. Các ứng dụng bao gồm theo dõi tình trạng thiết bị, giám sát môi trường và quản lý logistics. Việc sử dụng Lora giúp cải thiện hiệu suất hoạt động và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.

4.1. Theo dõi tình trạng thiết bị

Các cảm biến Lora có thể theo dõi tình trạng hoạt động của thiết bị, từ đó đưa ra các cảnh báo kịp thời khi có sự cố xảy ra. Điều này giúp nâng cao độ tin cậy và an toàn trong hoạt động.

4.2. Giám sát môi trường

Việc giám sát môi trường tại cảng hàng không là rất quan trọng. Các cảm biến Lora có thể theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và các yếu tố khác, từ đó đảm bảo điều kiện hoạt động tốt nhất cho thiết bị.

V. Kết luận và tương lai của công nghệ Lora tại cảng hàng không

Công nghệ Lora đang mở ra nhiều cơ hội mới cho việc thu thập dữ liệu tại cảng hàng không. Với khả năng kết nối không dây và tầm phủ sóng lớn, Lora hứa hẹn sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống quản lý và giám sát. Tương lai của công nghệ này sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn nữa, đặc biệt trong bối cảnh ngày càng nhiều thiết bị được kết nối.

5.1. Tiềm năng phát triển của công nghệ Lora

Công nghệ Lora có tiềm năng phát triển lớn trong tương lai, đặc biệt trong lĩnh vực hàng không. Việc áp dụng Lora sẽ giúp cải thiện quy trình quản lý và giám sát, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động.

5.2. Hướng đi tương lai cho cảng hàng không

Cảng hàng không sẽ tiếp tục áp dụng công nghệ Lora để tối ưu hóa quy trình thu thập dữ liệu. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả mà còn đảm bảo an toàn cho hành khách và thiết bị.

Ứng Dụng Công Nghệ Lora Trong Việc Thu Thập Dữ Liệu Tại Cảng Hàng Không