Đồ án nghiên cứu khoa học ứng dụng công nghệ cảm biến iot vào mô hình thủy canh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ SÀI GÒN NGUYỄN HUY ĐỨC HỒNG THÁI BÌNH PHẠM HOÀNG THIỆN VỸ ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN IOT VÀO MÔ HÌNH THỦY CANH CHUYÊN NGÀNH KHO[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ SÀI GỊN NGUYỄN HUY ĐỨC HỒNG THÁI BÌNH PHẠM HOÀNG THIỆN VỸ ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ CẢM BIẾN IOT VÀO MƠ HÌNH THỦY CANH CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH TPHCM – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ SÀI GÒN ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN IOT VÀO MÔ HÌNH THỦY CANH Chun ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 7480101 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: KS.Nguyễn Hoàng Duy SINH VIÊN THỰC HIỆN: Họ tên: Nguyễn Huy Đức - Hồng Thái Bình - Phạm Hồng Thiện Vỹ Mã số sinh viên: 91011901627 - 91012001864 - 81011901640 TPHCM – 2021 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án nghiên cứu khoa học với đề tài "Ứng dụng công nghệ cảm biến IoT vào mơ hình thủy canh" Lời chúng em xin bày tỏ lời biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Hoàng Duy giúp đỡ tận tình chúng em suốt thời gian qua Hơn nữa, đồ án chúng em khơng thể hồn thành tốt khơng có hỗ trợ sở vật chất Trường Đại học Quốc tế Sài Gòn Thời gian thực ngắn, nhờ hướng dẫn thầy, tạo hội cho em áp dụng tảng môn học ngành khoa học máy tính vào cơng tác nghiên cứu Trong suốt thời gian hồn thành đồ án, em có hội rèn luyện kỹ làm việc nâng cao hiểu biết việc thực viết báo cáo xây dựng chương trình, từ nhận thức rõ tầm quan trọng kiến thức kỹ thực nghiên cứu khoa học ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU iv CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng sử dụng 1.4 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Công nghệ IoT (Internet of Things) 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Xu hướng tính chất IoT 2.1.3 Sự phát triển Các yếu tố ảnh hưởng đến trồng 2.2.1 Nhiệt độ 2.2.2 Ánh sáng 2.2.3 Nước 2.3 Đề xuất giải pháp 2.4 Ưu điểm giải pháp 2.5 Nhược điểm giải pháp 2.2 CHƯƠNG PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 3.1 Sơ đồ giải thuật hệ thống 3.2 Sơ đồ khối hệ thống tưới tự động iii 3.3 Nội dung nghiên cứu 3.4 Xây dựng module thành phần hệ thống CHƯƠNG TÌM HIỂU LINH KIỆN 4.1 4.2 Node MCU ESP 8266 10 4.1.1 Mô tả 10 4.1.2 Thông số kỹ thuật 10 4.1.3 Sơ đồ chân 10 Arduino Uno R3 13 4.2.1 4.3 10 Mô tả 13 Cảm biến độ ẩm đất 14 4.3.1 Mô tả 14 4.3.2 Sơ đồ chân 15 CHƯƠNG GIAO DIỆN HIỂN THỊ CỦA BLYNK 16 5.1 Giới thiệu chung 16 5.2 Cách hoạt động 16 5.3 Cấu hình app Blynk 17 5.4 Ưu điểm Blynk 17 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 18 6.1 Giao diện hiển thị Blynk 18 6.2 Mơ hình thực tế 19 CHƯƠNG KẾT LUẬN 21 7.1 Kết đạt 21 7.2 Nhược điểm 21 7.3 Hướng phát triển 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Sự phát triển IoT Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống tưới tự động v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 Bảng thông số kỹ thuật board Arduino Uno R3 14 Bảng 4.2 Bảng sơ đồ chân cảm biến độ ẩm đất 15 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Với phát triển xã hội ngày nay, người ngày vào vịng xốy cơng việc việc chăm sóc vườn rau nhà điều dường bất khả thi Biết điều này, chúng em áp dụng công nghệ IoT giúp việc trồng rau thuận lợi góp phần tăng suất, giảm công sức tiêu tốn để chăm sóc mang lại kết đáng mong đợi, em tìm cách tự động hóa số cơng việc chiếu sáng, tưới nước để tối ưu quy trình sản xuất Việc theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, tình trạng thời tiết vườn rau giúp người trồng chủ động định việc chăm sóc vườn cách hợp lý từ xa mà đảm bảo hiệu sản xuất Cách làm tiết kiệm công sức, thời gian lao động đồng thời tăng tính hiệu kinh tế tưới theo lưu lượng định, phù hợp với chu trình sinh trưởng tránh gây lãng phí khơng cần thiết suốt q trình chăm sóc trồng 1.2 Mục đích nghiên cứu Giảm cơng sức, thời gian chăm sóc cho suất vượt trội Hệ thống cảm biến thu thập thông tin mơi trường nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, độ ẩm đất từ có điều chỉnh phù hợp với phát triển trồng dựa vào chu kỳ sinh trưởng Dữ liệu thu thập hiển thị qua ứng dụng, giúp người dùng dễ dàng theo dõi trình sinh trưởng 2 1.3 Đối tượng sử dụng Các hộ gia đình có mơ hình vườn rau quy mơ vừa nhỏ 1.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tiến hành sau : Tìm hiểu cách thức hoạt động board mạch Arduino Tìm hiểu cảm biến cần thiết cách kết nối cảm biến với board mạch để thu thập liệu Xây dựng sơ đồ giải thuật, nguyên lý hoạt động hệ thống dựa vào chu kỳ sinh trưởng trồng yếu tố môi trường thu thập Xây dựng mơ hình thực tế Tiến hành chạy thử đánh giá tính hiệu mơ hình 3 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Công nghệ IoT (Internet of Things) 2.1.1 Khái niệm Internet Vạn Vật, hay cụ thể Mạng lưới vạn vật kết nối Internet Mạng lưới thiết bị kết nối Internet (tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT) khái niệm đưa Kenvin Ashton vào năm 1999 dùng để thiết bị nhận biết tồn chúng khối kiến trúc mang tính kết nối Trong thiết bị, phương tiện vận tải (được gọi "thiết bị kết nối" "thiết bị thông minh"), phòng ốc trang thiết bị khác nhúng với phận điện tử, phần mềm, cảm biến, cấu chấp hành với khả kết nối mạng máy tính giúp cho thiết bị thu thập truyền tải liệu Ở môi trường này, người, thiết bị hay người gắn với mã số định danh riêng Chúng giao tiếp với qua mã số mà không cần đến tác động người Hiểu cách đơn giản, Internet of Things mơi trường mà vật kết nối với internet "giao tiếp" với Thơng qua đó, người theo dõi, giám sát điều khiển thiết bị thông qua thiết bị thông minh điện thoại di động, máy tính bảng, kết nối với internet  ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ SÀI GÒN ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN IOT VÀO MÔ HÌNH THỦY CANH Chun ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 7480101 GIẢNG... 91012001864 - 81011901640 TPHCM – 2021 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án nghiên cứu khoa học với đề tài "Ứng dụng công nghệ cảm biến IoT vào mơ hình thủy canh" Lời chúng em xin bày tỏ lời biết ơn... nữa, đồ án chúng em khơng thể hồn thành tốt khơng có hỗ trợ sở vật chất Trường Đại học Quốc tế Sài Gòn Thời gian thực ngắn, nhờ hướng dẫn thầy, tạo hội cho em áp dụng tảng môn học ngành khoa học