Bài tập lớn môn mạng và truyền thông (12)

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ - - BÀI TẬP LỚN MÔN: MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG IOT TRONG TRANG TRẠI BỊ SỮA GVHD: ThS Lê Văn Hùng Nhóm thực hiện: Nhóm 09 Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2022 PHÂN CHIA CÔNG VIỆC STT Họ tên MSV Nhiệm vụ Tỉ lệ đóng góp 16,6% Trần Hải Yến (nhóm trưởng) 22A4040139 Power point, demo Nguyễn Thị Ánh Quyên 22A4040100 Word, demo 16,6% Nguyễn Thị Thúy Nga 22A4040006 Thực trạng, lợi ích, demo 16,6% Nguyễn Phương Anh 22A4040053 Cấu trúc, đặc tính, demo 16,6% Nguyễn Lan Hương 23A4040170 Thách thức, hội, demo 16,6% Phạm Văn Đông 23A4040027 Định nghĩa, lịch sử phát triển, demo 16,6% MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IOT 1.1 Giới thiệu IOT 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Lịch sử phát triển hình thành 1.1.3 Đặc tính 1.1.4 Cấu trúc 1.2 Lợi ích người 1.3 Sự tăng trưởng 1.4.1 Ưu điểm 1.4.2 Nhược điểm CHƯƠNG II ỨNG DỤNG IOT TRONG TRANG TRẠI BÒ SỮA 2.1 Thực trạng chăn ni bị sữa 2.2 Lợi ích việc sử dụng IoT chăm sóc bò sữa 2.3 Cơ hội 11 2.3.1 Sức hút xu hướng từ IoT 11 2.3.2 Thực tế Việt Nam 12 2.3.3 Sự phát triển IoT 12 2.4 Thách thức 13 2.4.1 Chi phí 13 2.4.2 Ý tưởng 13 2.4.3 Người nông dân 14 2.4.4 Phát triển công nghệ IoT 14 CHƯƠNG III DEMO 15 3.1 Mô mơ hình tổng quan 15 3.2 Chi tiết hệ thống thực 16 3.2.1 Hệ thống cửa bảo vệ 16 3.2.2 Hệ thống đèn phát sáng 17 3.2.3 Hệ thống âm hỗ trợ tiêu hóa 17 3.2.4 Hệ thống phòng chống cháy 18 3.2.5 Hệ thống làm mát tự động 19 3.2.6 Hệ thống tắm tự động 20 KẾT LUẬN 21 MỞ ĐẦU IoT (Internet of Things) mở kỷ nguyên công nghệ cho toàn giới Với phát triển mạnh mẽ vũ bão IoT khiến cho người dùng khắp giới phải ngả mũ thán phục Xu hướng IoT bao trùm thị trường giới đời hàng loạt thiết bị thông minh Đi kèm với kỳ vọng người dùng công nghệ IoT ngày tăng cao Sự mong chờ đồ dùng gia dụng IoT có giả phải trở thành động lực thúc đẩy nhà phát minh cho mắt sản phẩm Công nghệ IoT ứng dụng thiết bị thông minh, đại phục vụ cho mục đích khác nhiều lĩnh vực Như vậy, thị trường IoT dự báo tăng trưởng nhanh chóng tương lai Hiện ứng dụng IoT nơng nghiệp, đặc biệt chăm sóc gia súc xu hướng chung toàn giới, tiêu biểu đất nước lấy nông nghiệp làm trọng tâm, khơng thể khơng kể đến Việt Nam Việc ứng dụng IoT vào chăm sóc gia súc khơng đem lại cho người làm nông suất sản lượng cao mà giúp họ tiếp cận với khoa học kỹ thuật tối tân nhân loại, với người sử dụng có vơ vàn lợi ích không tưởng Giống ngành lĩnh vực nông nghiệp việc áp dụng IoT vào chăn ni, chăm sóc bị sữa mang lại lợi ích khơng tưởng cho trang trại bò sữa Điều giúp chất lượng sữa cho đời đạt kết vượt tầm mong đợi Tuy nhiên để áp dụng IoT vào việc chăm sóc bị sữa u cầu tiêu chuẩn đặc biệt Vì nhóm em lựa chọn đề tài “Ứng dụng IoT trang trại bò sữa” làm chủ đề nghiên cứu CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IOT 1.1 Giới thiệu IOT 1.1.1 Định nghĩa IoT (Internet of Things) - Internet vạn vật hay cụ thể mạng lưới vạn vật kết nối Internet hay mạng lưới thiết bị kết nối Internet Đây hệ thống thiết bị tính tốn, máy móc khí kỹ thuật số người có liên quan với khả truyền liệu qua mạng mà không yêu cầu tương tác người máy tính 1.1.2 Lịch sử phát triển hình thành Năm 1982 có ý tưởng mạng lưới thiết bị thông minh đưa thảo luận rộng rãi Và đánh dấu đời thiết bị kết nối Internet - máy Internet Coke - có khả báo cáo kiểm kho báo cáo độ lạnh chai nước đưa vào máy Đại học Carnegie Mellon Năm 1999, Kevin Ashton lần đề cập đến Internet of Things buổi thuyết trình cơng ty Procter & Gamble Năm 2010 khái niệm IoT bắt đầu phổ biến Cùng năm đó, phủ Trung Quốc tun bố đưa Internet of Things trở thành ưu tiên chiến lược Kế hoạch năm họ Vào năm 2011, Gartner - công ty nghiên cứu thị trường phát minh “chu kỳ cường điệu cho công nghệ nổi” đưa tượng vào danh sách họ: “Internet of Things” Năm tiếp theo, chủ đề hội nghị Internet lớn châu Âu LeWeb “Internet of Things” Đồng thời, tạp chí tập trung vào cơng nghệ tiếng Forbes, Fast Company Wired bắt đầu sử dụng IoT làm từ vựng để mô tả tượng Năm 2013, Internet of Things phát triển thành hệ thống sử dụng nhiều công nghệ, từ Internet đến truyền thông không dây từ hệ thống vi điện tử (MEMS) đến hệ thống nhúng Các lĩnh vực tự động hóa truyền thống (bao gồm tự động hóa tịa nhà nhà cửa), mạng cảm biến khơng dây, GPS, hệ thống điều khiển lĩnh vực khác, tất hỗ trợ IoT Vào tháng 10 năm 2013, IDC cơng bố báo cáo nói Internet of Things thị trường trị giá 8,9 nghìn tỷ la vào năm 2020 Thuật ngữ Internet of Things trở nên phổ biến thị trường vào tháng năm 2014, Google thông báo mua Nest với giá 3,2 tỷ đô la Đồng thời, Triển lãm Điện tử Tiêu dùng (CES) Las Vegas tổ chức với chủ đề IoT 1.1.3 Đặc tính Internet vạn vật ảnh hưởng đến sống nhiều khía cạnh mức độ khác Từ máy điều hịa khơng khí điều khiển điện thoại thông minh, đến xe thông minh cung cấp tuyến đường ngắn nhất, đồng hồ thông minh theo dõi sống hàng ngày, …Mỗi ngày có hàng triệu thiết bị kết nối vào mạng lưới IoT IoT có nhiều đặc tính như: Tính kết nối liên thơng: Là khả thiết bị kết nối với - Tính khơng đồng nhất: Các thiết bị mạng lưới IoT sở hữu phần cứng network khác nên không đồng - - Thay đổi linh hoạt: Số lượng trạng thái thiết bị thay đổi - Quy mơ lớn: Mạng lưới IoT có nhiều thiết bị kết nối với thông qua Internet - Đáp ứng dịch vụ liên quan đến “Things” 1.1.4 Cấu trúc Kiến trúc IoT đại diện phần: Vạn vật (Things), trạm kết nối (Gateways), hạ tầng mạng điện toán đám mây (Network and Cloud) lớp tạo cung cấp dịch vụ (Services-creation and Solutions Layers) - Vạn vật (Things): Ngày có hàng tỷ vật dụng hữu thị trường gia dụng công nghệ, nhà tay người dùng Chẳng hạn xe hơi, thiết bị cảm biến, thiết bị đeo tay điện thoại di động kết nối trực tiếp thông qua băng tầng mạng không dây truy cập vào Internet Giải pháp IoT giúp thiết bị thông minh sàng lọc, kết nối quản lý liệu cách cục bộ, thiết bị chưa thơng minh kết nối thông qua trạm kết nối - Trạm kết nối (Gateways): Một rào cản triển khai IoT gần 85% vật dụng khơng thiết kế để kết nối với Internet khơng thể chia sẻ liệu với điện tốn đám mây Để khắc phục vấn đề này, trạm kết nối đóng vai trị trung gian trực tiếp, cho phép vật dụng có sẵn kết nối với điện toán đám mây cách bảo mật dễ dàng quản lý - Hạ tầng mạng điện toán đám mây (Network and Cloud):  Cơ sở hạ tầng kết nối: Internet hệ thống toàn cầu nhiều mạng IP kết nối với liên kết với hệ thống máy tính Cơ sở hạ tầng mạng bao gồm thiết bị định tuyến, trạm kết nối, thiết bị tổng hợp, thiếp bị lặp nhiều thiết bị khác kiểm sốt lưu lượng liệu lưu thông kết nối đến mạng lưới viễn thông cáp triển khai nhà cung cấp dịch vụ  Trung tâm liệu/ hạ tầng điện toán đám mây: Các trung tâm liệu hạ tầng điện toán đám mây bao gồm hệ thống lớn máy chủ, hệ thống lưu trữ mạng ảo hóa kết nối - Các lớp tạo cung cấp dịch vụ (Services-Creation and Solutions Layers): Intel kết hợp phần mềm quản lý API hàng đầu (Application Progmraming Interface) Mashery Aepona để giúp đưa sản phẩm giải pháp IoT thị trường cách chóng tận dụng hết giá trị việc phân tích liệu từ hệ thống tài sản có sẵn 1.2 Lợi ích người IoT coi chìa khóa thành cơng người tương lai gần, tác động tích cực đến đời sống, công việc thông qua nhiều ứng dụng: - Tự động hóa hệ thống nhà thơng minh - Quản lý thiết bị kết nối mạng - Mua sắm thơng minh qua phần mềm máy tính, điện thoại - Quản lý môi trường, chất thải nhà máy, xí nghiệp - Quản lý, lập kế hoạch cơng việc cho doang nghiệp, công ty - Theo dõi sức khỏe từ xa - … 1.3 Sự tăng trưởng Thị trường IoT tiếp tục quỹ đạo lên thị trường, đặc biệt với chiều cao tập trung từ nhà cung cấp lớn năm qua Tương lai ngành công nghiệp IoT lớn Công ty hàng đầu giới lĩnh vực tư vấn quản lý chiến lược kinh doanh McKinsey & Company báo cáo tỷ lệ doanh nghiệp sử dụng IoT tăng từ 13% lên 25% giai đoạn từ 2014-2019 Dự kiến rằng, tổng số thiết bị IoT lắp đặt dự kiến đạt 21,5 tỷ đơn vị toàn giới vào năm 2025 Intenet of Things chìa khóa thành công tương lai 1.4 Đánh giá ưu, nhược điểm 1.4.1 Ưu điểm IoT tương lai công nghệ nói IoT tương lai Ước tính đến năm 2025, có 80 tỷ thiết bị 152.200 thiết bị IoT kết nối internet phút IoT đã, tác động tới lĩnh vực đời sống sản xuất, nơng nghiệp, y tế, giao thơng vận tải, tiện ích/năng lượng, bán lẻ, tiêu dùng cá nhân, … ưu điểm nó: - Giao tiếp tốt hơn: IoT cho phép giao tiếp chất lượng tốt thiết bị biết đến nhiều với tên gọi giao tiếp máy với máy Ngồi ra, có minh bạch thiết bị - Tự động hóa điều khiển: Do đối tượng vật lý kết nối điều khiển kỹ thuật số tập trung với sở hạ tầng không dây, có lượng lớn tự động hóa điều khiển hoạt động Khơng có can thiệp người, máy móc giao tiếp với dẫn đến sản lượng nhanh kịp thời - Thu thập thơng tin: Có nhiều thơng tin giúp đưa định tốt Với IoT, nắm bắt thơng tin có giá trị thơng qua cảm biến truyền động từ môi trường xung quanh - Giám sát: Biết xác số lượng nguồn cung cấp chất lượng khơng khí nhà cung cấp thêm thơng tin mà trước khơng thể dễ dàng thu thập Ví dụ, biết hết sữa mực máy in giúp tiết kiệm chuyến khác đến cửa hàng tương lai gần Hơn nữa, việc theo dõi thời hạn sử dụng sản phẩm cải thiện tính an tồn - Hiệu tiết kiệm thời gian: Tương tác máy máy mang lại hiệu tốt hơn, kết xác thu nhanh chóng Điều dẫn đến tiết kiệm thời gian quý báu Thay lặp lại cơng việc giống ngày, cho phép người làm cơng việc sáng tạo khác - Tiết kiệm chi phí: Việc áp dụng công nghệ giám sát thiết bị đạt hiệu sử dụng lượng tài nguyên tối ưu Chúng ta cảnh báo trường hợp xảy tắc nghẽn, cố hư hỏng hệ thống - Chất lượng sống tốt hơn: Tất ứng dụng công nghệ đạt đến đỉnh cao gia tăng thoải mái, tiện lợi quản lý tốt hơn, cải thiện chất lượng sống 1.4.2 Nhược điểm Bên cạnh lợi ích to lớn, song IoT tồn nhược điểm định cần xem xét như: - Quyền riêng tư bảo mật: Khi nhiều thiết bị, máy móc dịch vụ hàng ngày kết nối với internet, có nhiều thơng tin sẵn có Internet Nó làm cho việc giữ thơng tin bí mật khỏi bàn tay tin tặc người dùng trái phép khác trở nên khó khăn Giả sử có số tin tặc công (hack) nhà bạn thiết bị nhà bạn, kiểm sốt thứ nhà bạn bạn gặp rắc rối quyền kiểm sốt - Quản lý liệu: Sử dụng số lượng lớn chí hàng triệu thiết bị IoT khiến cho việc thu thập quản lý liệu từ tất thiết bị thách thức - Vấn đề tương thích: Vì thiết bị mạng thuộc nhà sản xuất khác nhau, có vấn đề tương thích liệu thiết bị kết nối hay khơng Cũng khơng có tiêu chuẩn quốc tế xác định cho việc kết nối thiết bị - Sự phức tạp: Bởi IoT mạng đa dạng rộng lớn, lỗi phần mềm phần cứng gây hậu nghiêm trọng CHƯƠNG II ỨNG DỤNG IOT TRONG TRANG TRẠI BÒ SỮA 2.1 Thực trạng chăn ni bị sữa Ngành chăn ni bị sữa nước ta tiến nhanh năm qua dần tiệm cận với nước chăn ni bị sữa phát triển giới Nhiều doanh nghiệp đầu tư chăn ni bị sữa với số lượng lớn, như: TH Milk có 63.000 bị, Vinamilk (bao gồm sở Mộc Châu) có 60.000 con, Nutifood có 7.000 con, Cơ gái Hà Lan có 35.000 Đến thời điểm nước ta, nơi có đàn bị sữa lớn khu vực Đông Nam Bộ: 106,283 ngàn chiếm 32,07% có xu hướng giảm giảm đàn TP.HCM thị hóa Hiện khu vực Bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung chiếm 26,23%; Đồng sông Hồng 11,50%; Đồng sông Cửu Long chiếm 11,38%; trung du miền núi phía Bắc chiếm 9,36%; thấp Tây Nguyên chiếm 9,47% đàn bò nước Quy mơ chăn ni bị sữa nơng hộ dao động từ 7-10 con/hộ, xu hướng chăn nuôi bị sữa với quy mơ 15-20 con/hộ tăng dần Trong tồn ngành nơng nghiệp, chăn ni bị sữa chế biến sữa lĩnh vực mà khối doanh nghiệp đạt vai trò dẫn dắt lớn nhất, nhờ đó, tỷ lệ liên kết chuỗi chăn ni bò sữa chiếm gần 100%, cao sản xuất nơng nghiệp 2.2 Lợi ích việc sử dụng IoT chăm sóc bị sữa Sự xuất cơng nghệ IoT thay đổi hồn tồn phương thức quản lý chăm sóc quy trình chăn ni bị sữa Cơng nghệ IoT đóng vai trị quan trọng, tác động đến nhiều lĩnh vực đặc biệt lĩnh vực chăn ni bị sữa Bằng cách triển khai công nghệ cảm biến, IoT chăn ni bị sữa làm thay đổi khía cạnh phương pháp chăn nuôi truyền thống Công nghệ IoT chăn ni bị sữa có ưu điểm vượt trội so với chăn nuôi truyền thống Người nông dân cần gắn thiết bị theo dõi thơng minh lên bị dễ dàng theo dõi, giám sát, nắm bắt thông tin chúng theo thời gian thực giúp cho việc dễ dàng quản lý lên đến đến hàng trăm, nghìn bị cánh đồng cỏ rộng lớn, việc chăn nuôi chúng theo phương pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn, vất vả Các hệ thống IoT giúp cho họ theo dõi, giám sát đàn bò thiết bị giám sát từ xa cho họ cho biết tình trạng bị sao, như: theo dõi thơng tin đàn bị đâu, thường ăn cỏ khu vực nào… Bên cạnh đó, thiết bị phân tích khía cạnh đời sống nó, từ mức độ thơng thường thời gian ăn uống biết khía cạnh phức tạp tình trạng sức khỏe, chu kỳ sinh sản,… Việc ứng dụng công nghệ IoT chăn ni bị sữa tạo cách mạng ngành chăn ni Do vậy, việc tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng IoT vào lĩnh vực chăn ni bị sữa nhiều quốc gia toàn cầu quan tâm đẩy mạnh Việc khai thác công nghệ IoT để đưa vào ứng dụng hoạt động chăn nuôi, đưa nông nghiệp quốc gia lên tầm cao Một số lợi ích bật IoT sử dụng chăn ni bị sữa kể đến sau: - Theo dõi sức khỏe: thiết bị đeo hỗ trợ IoT, chẳng hạn đồng hồ thông minh đeo dây đeo fit-bit thiết kế để theo dõi nhịp tim, sức khỏe tổng thể,… Chủ sở hữu bất thường Thông tin cảnh báo người chăn nuôi bệnh tật vật nuôi - Theo dõi chu kỳ sinh sản đẻ: IoT hữu ích chu kỳ sinh sản bò để theo dõi chúng sẵn sàng để sinh đẻ Các thiết bị IoT thơng báo cho nơng dân điều xảy ra, làm tăng suất, hiệu doanh thu tiềm Nếu bị ngồi đồng, hệ thống tiên tiến với hàng rào có kiểm sốt IoT tự động hố q trình tách bị khỏi phần lại đàn vào máng để thụ tinh nhân tạo Khi bò chuẩn bị đẻ, cảm biến IoT gửi cảnh báo cho người nơng dân, làm cho q trình sinh bê an toàn loại trừ nhu cầu người nơng dân liên tục kiểm tra bị để xem liệu bê có bắt đầu đẻ hay khơng - Theo dõi vị trí: Cảm biến IoT thiết bị đeo theo dõi vị trí vật Theo dõi vị trí hữu ích cho người nơng dân chăn ni bị sữa cho phép quản lý gia súc tốt Theo dõi vị trí cho phép nơng dân xác định vị trí bị bị bệnh tách khỏi đàn để điều trị Theo dõi vị trí bị cho phép người nơng dân nhận mơ hình chuyển động cảnh báo người nông dân hành vi khác với thơng thường, dấu hiệu bệnh tật Ngồi ra, theo dõi chuyển động giúp tối đa hóa đồng cỏ nơng dân Với liệu cung cấp từ việc theo dõi chuyển động bị sữa, người nơng dân thiết lập tối ưu hóa hình thức chăn thả - Thức ăn đàn bị: Nơng dân sử dụng theo dõi chuyển động để theo dõi hành vi cụ thể đàn để xác định mức độ chúng ăn Họ tương quan với chuyển động bò với hành vi cụ thể chăn thả, giao tiếp đồng bọn nằm nhai Biết mức độ thường xuyên hành vi cho phép nơng dân hồn chỉnh yêu cầu thức ăn đàn để chúng khơng lãng phí lương thực cho ăn q nhiều Nơng dân sử dụng thiết bị IoT để theo dõi mức thức ăn để họ biết cần phải làm đầy máng họ cần phải mua thêm thức ăn Các bước chí tự động - Tối ưu hóa việc vắt sữa: Các thiết bị IoT hữu ích cho người chăn ni bị sữa với việc bò cần vắt sữa vài lần ngày Các cảm biến xung quanh cổ bò cảnh báo để biết đến bệnh bò vắt sữa Nó theo dõi tốc độ vắt sữa bò sữa, lượng chất lượng sữa sản xuất, lượng bò ăn số bước bị ngày Từ liệu đó, người nơng dân xác định bị sản xuất nhiều sữa cải thiện chế độ ăn để tăng tiết sữa - Giúp kết nối, đồng với hệ thống IoT khác khắp đất nước, thúc đẩy hoạt động thương mại để đưa sản phẩm tới tay người tiêu dùng: Với hoạt chăn nuôi bị sữa, khơng q trình chăm sóc, cơng nghệ IoT cịn giúp thúc đẩy, hỗ trợ hoạt động bảo quản tiêu thụ sản phẩm, thông qua ứng dụng thực tế như: nhà kho bảo quản thông minh, cửa hàng phân phối thông minh hay ứng dụng mua hàng thông minh 10 Mặc dù nơng dân người chăm sóc bị sữa họ, IoT tối ưu hóa đơn giản hóa nhiều bước liên quan Bởi việc áp dụng cơng nghệ IoT giám sát sức khoẻ, sinh đẻ, di chuyển, vị trí sức khoẻ bò sữa, trang trại sử dụng thay đổi liệu để tăng hiệu quả, suất doanh thu 2.3 Cơ hội 2.3.1 Sức hút xu hướng từ IoT Xu hướng phát triển sản phẩm thông minh với kết nối internet (IoT) trở thành trào lưu phổ biến giới Các sản phẩm dự báo nhanh chóng thay đổi mặt đời sống kinh tế, văn hóa, xã hội quốc gia Với bùng nổ vậy, IoT sử dụng cơng cụ để phục vụ cho việc chăm sóc bị sữa Chăm sóc bị sữa vốn biết đến với việc phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người làm nông Trong thời đại công nghiệp 4.0, cách coi tối ưu xu hướng thay áp dụng cơng nghệ vào hoạt động chăm sóc bị sữa IoT biến việc động chăm sóc bị sữa từ thủ cơng, định tính thành chủ động, linh hoạt, xác dựa vào số liệu thu thập, tổng hợp phân tích thống kê Đối với việc chăm sóc bị sữa, xu hướng giúp người nông dân thu thập liệu cho việc chăm sóc bị sữa, liệu kể đến điều kiện thời tiết, chất lượng thức ăn, sức khỏe bị sữa thơng qua Smartphone, máy tính Đồng thời, tăng hiệu kinh doanh thơng qua tự động hóa quy trình, ví dụ: tắm, cho ăn, nghe nhạc, chữa cháy, Qua đó, nâng cao chất lượng bò sữa, giảm thiểu sức người, tối ưu hóa suất làm việc 11 2.3.2 Thực tế Việt Nam Đặc điểm địa lý khí hậu nhiệt đới xen với vành đai ôn đới Việt Nam thuận lợi cho phát triển đàn bò sữa Các đồng cỏ Hà Tây, Mộc Châu, Bình Dương… cung cấp nguồn thức ăn dồi dào, phong phú điều kiện sinh trưởng tốt Hiện công ty Vinamilk, TH True Milk,… triển khai thực trang trại chăm sóc bị sữa tỉnh đất nước 2.3.3 Sự phát triển IoT Cũng giải pháp chăm sóc sức khỏe người từ xa, thiết bị dùng cho việc theo dõi, chăm sóc sức khỏe cho bị sữa đạt tiến đáng kể tối ưu cảm biến, thiết bị; cải tiến thời lượng pin; phát triển công nghệ kết nối Những thiết bị nhỏ hơn, rẻ xác phát triển bán thị trường, dễ dàng triển khai tích hợp vào hệ thống Tùy thuộc vào loại ứng dụng, 12 nhà sản xuất thiết bị sử dụng công nghệ kết nối khác để kết nối bò sữa với chủ trang trại Một số loại kết nối là: mạng di động, vệ tinh, nhận dạng qua tần số vô tuyến (RFID), tần số cao (VHF), mạng diện rộng công suất thấp (LPWA)… 2.4 Thách thức Tuy đạt số thành tựu bước đầu, hệ sinh thái IoT Việt Nam tồn số bất cập như: Cơ sở hạ tầng cho phát triển, ứng dụng công nghệ chưa đồng bộ, kết cấu hạ tầng nông nghiệp, nông thôn chưa đáp ứng yêu cầu đại hóa nơng nghiệp Trình độ giới hóa cịn thấp, cơng nghệ phụ trợ phục vụ phát triển nơng nghiệp, đặc biệt chăm sóc bị sữa phát triển Một thách thức việc ứng dụng IoT vào chăm sóc bị sữa đây: 2.4.1 Chi phí Đặc biệt ứng dụng cơng nghệ cao, công nghệ thông minh hướng tới chuyển đổi số địi hỏi chi phí đầu tư lớn, nguồn vốn nơng dân lại hạn hẹp Nhiều hộ gia đình, doanh nghiệp nơng nghiệp cịn tư tưởng trơng chờ hỗ trợ từ Trung ương, tỉnh Theo đó, chi phí ban đầu để thực giải pháp IoT cao, chưa có doanh nghiệp sản xuất thiết bị phần cứng, thiết bị phù hợp với chăn sóc bị sữa Việt Nam nên chủ yếu phải nhập từ Israel, Nhật Bản, Đức, Thái Lan Đài Loan (Trung Quốc) Tuy nhiên ứng dụng công nghệ IoT vào chăm sóc bị sữa chi phí ban đầu cho mơ hình chăn sóc bị sữa cần cơng nghệ cao, đặc biệt giải pháp IoT hồn chỉnh khơng nhỏ Vì thế, khơng phải người hay đơn vị muốn làm Hơn nữa, trình độ người nơng dân Việt Nam đặt nhiều khó khăn cho cơng tác quản lý điều hành mơ hình sản xuất 2.4.2 Ý tưởng Ý tưởng thực IoT chăm sóc bị sữa Việt Nam khơng nhiều, chủ yếu xoay quanh cảm biến, máy nghe nhạc, cho bò sữa ăn,…và áp dụng cho doanh nghiệp quy mô to 13 2.4.3 Người nông dân Người nông dân cần sáng suốt chọn lựa thiết bị công nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế điều kiện tự nhiên để mang lại hiệu tốt Bởi nay, tính riêng hệ thống tắm tự động cho bị sữa thị trường có nhiều nhà cung cấp Bên cạnh đó, nơng dân chưa có thói quen dùng điện thoại thơng minh máy tính để kiểm sốt tình hình trang trại; cịn bỡ ngỡ với cơng nghệ ứng dụng vào việc chăm sóc bị sữa Thêm vào đó, người chọn hình thức kiểm tra thủ cơng trực tiếp chăm sóc cho bị ăn, kiểm tra sức khỏe,… Trình độ kỹ thuật chăn ni bị sữa người dân cịn hạn chế, tư tưởng bảo thủ, chủ quan chăm sóc, ni dưỡng phịng trị bệnh cho bị sữa, dẫn tới chi phí đầu tư tăng cao, suất chất lượng sữa bò tươi chậm cải thiện 2.4.4 Phát triển công nghệ IoT Theo TS Bùi Minh Trí, giảng viên Khoa Nơng học (Trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM), nhiều nhà phát triển IoT vừa phải tự làm liệu vừa xây dựng phát triển hệ thống nên gặp nhiều khó khăn Phát triển liệu lại chuyên môn người làm công nghệ thông tin mà mấu chốt cần nhà sinh học, nông học,… thực Như vậy, phát triển IoT chăm sóc bị sữa cần kết nối nhóm nhà khoa học nhiều lĩnh vực Chúng ta cần có khuyến khích, chế để việc kết nối tốt Tóm lại việc chăm sóc bị sữa tiếp tục chuyển đổi số, bắt đầu thấy nhu cầu lớn giải pháp IoT đơn giản Hiện tại, yêu cầu hầu hết giải pháp công nghệ phức tạp, từ khả bảo mật không dây đến tiêu thụ lượng Ý tưởng tiếp tục ngày hiệu hơn, quy trình hệ thống chăm sóc quản lý trở nên tự động Điều đến lượt đưa ứng dụng IoT việc chăm sóc bị sữa tiến lên, đưa chun gia cơng nghệ từ lĩnh vực khác nhau tạo giải pháp cho việc chăm sóc bị sữa điều chỉnh theo nhu cầu cá nhân 14 CHƯƠNG III DEMO 3.1 Mơ mơ hình tổng quan 15 3.2 Chi tiết hệ thống thực 3.2.1 Hệ thống cửa bảo vệ  Bao gồm thiết bị: cửa vào, camera, thẻ RFID, đầu đọc thẻ, máy cảm biến chuyển động  Hệ thống hoạt động sau: - Khi đầu đọc thẻ trạng thái khả dụng để đọc, cửa chuyển từ trạng thái đóng sang trạng thái mở, camera bật - Khi đầu đọc thẻ trạng thái không khả dụng, cửa chuyển từ trạng thái mở sang trạng thái đóng, camera bật - Khi tiến hành cho đọc thẻ RFID với ID =21, đầu đọc thẻ RFID nhận thẻ hợp lệ, chuyển trạng thái sẵn sàng đọc thẻ - Khi tiến hành cho đọc thẻ RFID với ID = 19, đầu đọc thẻ RFID nhận thẻ không hợp lệ, chuyển trạng thái đọc thẻ - Khi tiến hành đọc thẻ RFID không hợp lệ đầu đọc thẻ máy dò chuyển động bật, còi báo bật lên cửa đóng - Khi khơng có thẻ RFID, đầu đọc thẻ trở trạng thái chờ, còi báo động tắt - Để sử dụng Camera Packer Tracer ta nhấn Alt nhấn vào camera để bật - Để sử dụng Cửa vào Packer Tracer ta nhấn Alt click vào lỗ khóa để khóa, mở khóa cửa Cịn nhấn Alt nhấn vào cửa để đóng, mở cửa 16 3.2.2 Hệ thống đèn phát sáng  Gồm thiết bị: Đèn, máy cảm biến chuyển động  Hệ thống hoạt động sau: - Khi có đối tượng vật mà máy cảm biến di chuyển phát đèn bật lên Ngược lại máy cảm biến di chuyển khơng phát đèn tắt - Để sử dụng Packer Tracer ta nhấn Alt di chuyển qua máy cảm biến chuyển động, đèn sáng lên 3.2.3 Hệ thống âm hỗ trợ tiêu hóa 17  Hệ thống bao gồm: Máy nghe nhạc, loa Bluetooth  Hệ thống hoạt động sau: Thiết bị loa ghép nối Loa Bluetooth với Máy nghe nhạc di động qua Bluetooth cách sử dụng tab Cấu hình Bật Trình phát nhạc di động cách nhấn ALT-click Sau đó, trình phát nhạc di động gửi liệu đến Loa Bluetooth thông qua Bluetooth để phát nhạc 3.2.4 Hệ thống phòng chống cháy  Bao gồm thiết bị: chng báo động, máy cảm biến khói, máy cảm biến lửa, tơ, vịi chữa cháy lửa - Siren (Chuông báo động) sản phẩm đặc biệt giúp phát âm cảnh báo, cịi hú lên biết nguy xảy cháy - Smoke Detector (Máy cảm biến khói) thiết bị dùng để phát khói Đa số cảm biến khói phát tín hiệu trung tâm báo cháy Một số cảm biến khói dùng cho gia đình phát âm báo động chỗ có cháy - Fire Moniter (Máy cảm biến lửa) máy phát lửa - Fire Sprinkler (Vòi phun nước) thành phần hệ thống chữa cháy, trực tiếp xả nước vào đám cháy nhiệt độ đạt tới giới hạn quy định  Hệ thống hoạt động sau: Khi cảm biến khói Level lớn 0,1 cảm biến lửa phát thấy lửa chng báo động kêu lên vịi phun nước bật lên Khi cảm biến khói Level nhỏ 0,1 cảm biến lửa không phát thấy lửa chng báo động vịi phun nước tắt 18 3.2.5 Hệ thống làm mát tự động  Bao gồm thiết bị: máy đo nhiệt độ, phận làm mát khơng khí, phận làm nóng khơng khí, máy điều hịa - Máy đo nhiệt độ (Temperature Monitor) thiết bị dùng để đo biến đổi nhiệt độ đại lượng cần đo Khi nhiệt độ có thay đổi cảm biến nhiệt độ đưa tín hiệu - Máy điều hịa (Thermostat) thành phần thiết bị cảm biến nhiệt độ, thực hành động để nhiệt độ hệ thống trì gần điểm đặt mong muốn - Bộ phận làm mát khơng khí (Air Cooler) thiết bị làm mát sử dụng nước để hạ nhiệt độ khơng khí thơng qua dàn trao đổi nhiệt - Bộ phận làm nóng khơng khí (Heating Element) phận làm nóng chuyển đổi lượng điện thành nhiệt thơng qua q trình đốt nóng Joule Dịng điện qua phần tử gặp điện trở làm cho phần tử bị đốt nóng Q trình khơng phụ thuộc vào hướng dòng điện  Hệ thống hoạt động sau: - Khi máy đo nhiệt độ ghi nhận nhiệt độ lớn 35 °C hệ thống làm mát bật, máy điều hòa 1,2 hoạt động để làm mát - Khi máy đo nhiệt độ ghi nhận nhiệt độ nhỏ 30 °C hệ thống làm nóng bật, máy điều hòa 1,2 hoạt động để làm ấm - Còn ghi nhận nhiệt độ nằm 30°C đến 35°C tắt điều nhiệt, hệ thống làm nóng, lạnh ngừng hoạt động 19 3.2.6 Hệ thống tắm tự động  Bao gồm thiết bị: máy đo nhiệt, máy tắm, quạt  Hệ thống hoạt động sau: vào mùa hè thời tiết nắng nóng, máy đo nhiệt độ 35 độ máy tắm phun nước quạt chạy để bò sữa tắm mát hạ nhiệt 20 KẾT LUẬN Ngày với bùng nổ công nghệ mạng, IoT nằm số đó, len lỏi vào hoạt động, thiết bị sống Việt Nam cần phải tiếp nhận nắm bắt để phát triển mơ hình đem lại tiện ích cho người dân Những tiện lợi hiệu từ ứng dụng cơng nghệ IoT trang trại chăm sóc bị sữa tiếp tục thúc đẩy ngành nông nghiệp đầu tư nhiều hơn, mang đến tiện ích, linh hoạt, chủ động chủ trang trại chăm sóc bị sữa Những sáng kiến IoT bắt đầu thực số nơi dần tăng lên nhanh chóng cịn tồn nhiều rào cản IoT thực mang lại nhiều tiện lợi, thuận tiện cho chủ trang trại Tuy nhiên trường hợp triển khai ứng dụng IoT bước khởi đầu, để IoT chăm sóc bị sữa triển khai khắp nơi cịn tốn lớn 21 ... điều khiển điện thoại thông minh, đến xe thông minh cung cấp tuyến đường ngắn nhất, đồng hồ thông minh theo dõi sống hàng ngày, …Mỗi ngày có hàng triệu thiết bị kết nối vào mạng lưới IoT IoT có... có ý tưởng mạng lưới thiết bị thông minh đưa thảo luận rộng rãi Và đánh dấu đời thiết bị kết nối Internet - máy Internet Coke - có khả báo cáo kiểm kho báo cáo độ lạnh chai nước đưa vào máy Đại... nghệ, từ Internet đến truyền thông không dây từ hệ thống vi điện tử (MEMS) đến hệ thống nhúng Các lĩnh vực tự động hóa truyền thống (bao gồm tự động hóa tịa nhà nhà cửa), mạng cảm biến không dây,