Đồ án HCMUTE: Ứng dụng công nghệ IoT trong hệ thống khí canh

• Tác giả: Trần Minh Sang
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Minh Thành
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Máy Tính
• Đề tài: Ứng Dụng Công Nghệ IoTs Trong Hệ Thống Khí Canh
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu
• 1.2. Mục tiêu đề tài
• 1.3. Giới hạn đề tài
• 1.4. Bố cục đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Công nghệ IoTs
• 2.2. Mô hình hệ thống IoTs
• 2.3. Các chuẩn truyền thông của thiết bị IoTs
• 2.4. Kỹ thuật trồng khí canh
• 2.5. Hệ điều hành android
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Yêu cầu hệ thống
• 3.2. Sơ đồ khối hệ thống
• 3.3. Thiết kế từng khối của hệ thống
• 3.3.1. Khối vi điều khiển
• 3.3.2. Khối cảm biến
• 3.3.3. Khối hiển thị
• 3.3.4. Khối công suất
• 3.4. Thiết kế phần mềm
• 3.4.1. Thiết kế ứng dụng android
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM
• 4.1. Khung mô hình
• 4.2. Chi tiết mô hình
• 4.3. Thi công mạch in
• 4.4. Mạch thực tế
• 4.5. Ưu nhược điểm hệ thống
• 4.6. Kiểm tra hoạt động các khối của hệ thống
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Ứng dụng IoT trong nông nghiệp và hệ thống khí canh thông minh tại HCMUTE

Đề tài nghiên cứu tập trung vào ứng dụng IoT trong nông nghiệp, cụ thể là trong hệ thống khí canh. Nghiên cứu này được thực hiện tại HCMUTE (Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh), phản ánh nỗ lực ứng dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất nông nghiệp bền vững. Hệ thống khí canh thông minh được thiết kế nhằm tối ưu hóa quá trình trồng trọt, mang lại hiệu quả cao và sản phẩm chất lượng. Việc sử dụng Internet of Things (IoT) cho phép giám sát và điều khiển từ xa, góp phần nâng cao năng suất và giảm thiểu rủi ro. Nghiên cứu này có ý nghĩa thiết thực trong bối cảnh đô thị hóa ngày càng tăng, nhu cầu về thực phẩm sạch an toàn cao.

1.1 Giải pháp IoT cho khí canh Cảm biến và điều khiển từ xa

Phần này tập trung vào giải pháp IoT cho khí canh, cụ thể là việc tích hợp cảm biến IoT trong khí canh để thu thập dữ liệu. Các cảm biến đo độ ẩm, nhiệt độ, độ pH, độ dẫn điện (EC), và mức nước được sử dụng. Dữ liệu thu thập được truyền về trung tâm điều khiển qua mạng internet. Điều khiển từ xa hệ thống khí canh được thực hiện thông qua ứng dụng di động. Người dùng có thể giám sát các thông số môi trường và điều chỉnh hệ thống tưới tiêu, phân bón một cách linh hoạt. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống khí canh, đảm bảo điều kiện sinh trưởng lý tưởng cho cây trồng. Thu thập dữ liệu khí canh bằng IoT cho phép phân tích dữ liệu một cách toàn diện, từ đó đưa ra các quyết định chính xác trong quá trình canh tác. An ninh mạng trong hệ thống khí canh IoT cũng được xem xét để bảo vệ dữ liệu và đảm bảo an toàn hệ thống.

1.2 Phân tích dữ liệu và tối ưu hóa hệ thống khí canh

Dữ liệu thu thập được từ cảm biến IoT trong khí canh được xử lý và phân tích. Phân tích dữ liệu khí canh giúp đánh giá hiệu quả của hệ thống và phát hiện các vấn đề kịp thời. Quản lý dữ liệu khí canh được thực hiện hiệu quả nhờ vào hệ thống IoT. Dữ liệu lớn trong khí canh tạo cơ sở cho việc xây dựng các mô hình dự báo, hỗ trợ ra quyết định. Phần mềm IoT cho khí canh được phát triển để xử lý và hiển thị dữ liệu một cách trực quan. Mô hình khí canh được xây dựng dựa trên dữ liệu thực tế, cho phép tối ưu hóa các yếu tố như lượng nước tưới, phân bón, ánh sáng, và nhiệt độ. Năng suất khí canh được cải thiện đáng kể nhờ vào việc ứng dụng IoT và phân tích dữ liệu. Chi phí hệ thống khí canh được đánh giá và so sánh với phương pháp truyền thống. Lợi ích của hệ thống khí canh được làm rõ thông qua việc so sánh với phương pháp canh tác truyền thống.

1.3 Triển khai và đánh giá hệ thống khí canh IoT tại HCMUTE

Đề tài đã triển khai hệ thống khí canh IoT tại HCMUTE. Thiết kế hệ thống khí canh thông minh được thực hiện dựa trên các nguyên lý của kỹ thuật khí canh. Các loại cảm biến trong khí canh đã được lựa chọn phù hợp. Phát triển phần mềm IoT cho khí canh là một phần quan trọng của đề tài. Kiểm soát môi trường khí canh được thực hiện hiệu quả nhờ vào hệ thống IoT. Thực nghiệm hệ thống khí canh cho thấy hiệu quả của việc ứng dụng IoT. So sánh khí canh truyền thống và khí canh thông minh cho thấy sự vượt trội của hệ thống IoT. Thách thức của ứng dụng IoT trong khí canh được đề cập, bao gồm vấn đề chi phí, bảo trì, và an ninh mạng. Nghiên cứu IoT tại HCMUTE góp phần vào việc phát triển công nghệ nông nghiệp tại Việt Nam. Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực cho lĩnh vực này.