(Tiểu luận) đề tài ứng dụng iot vào hệ thống trồng hoa trong nhà kính

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ - - BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Học phần: Mạng truyền thông Đề tài: ỨNG DỤNG IOT VÀO HỆ THỐNG TRỒNG HOA TRONG NHÀ KÍNH Giảng viên hướng dẫn : Lê Văn Hùng Mã lớp học phần : 222IS06A02 Nhóm sinh viên thực : Nhóm 08 Hà Nội, tháng 03/2023 THÔNG TIN CHUNG Tên đề tài: Ứng dụng IOT vào trồng hoa nhà kính Danh sách thành viên đánh giá: STT Mã SV Họ tên Đánh giá 23A4040031 Nguyễn Thị Nguyệt Hà 20% 23A4040084 Đào Thị Thanh Mai 20% 23A4040153 Nguyễn Thị Tuyết 20% 23A4040117 Nguyễn Nhật Phương 20% 22A4040186 Nguyễn Thị Minh Tâm 20% LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Văn Hùng – Giảng viên Khoa Hệ thống thông tin quản lý, Học viện ngân hàng Trong trình học tập thực đề tài “ Ứng dụng IoT vào hệ thống vườn hoa nhà kính”, thầy ln giúp đỡ tạo điều kiện cho chúng em để hồn thành dự án Nhóm chúng em cố gắng nỗ lực để hồn thành dự án, nhiên nhiều thiếu sót q trình thực Vậy nên chúng em mong nhận góp ý thầy để báo cáo chúng em hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan Bài tập lớn với đề tài: “Ứng dụng IoT vào hệ thống vườn hoa nhà kính” kết việc nghiên cứu hướng dẫn thầy Lê Văn Hùng, giảng dạy môn “Mạng truyền thông” Đây kết nghiên cứu độc lập Nhóm 8, khơng có chép nội dung đề tài nhóm khác Nội dung báo cáo sản phẩm chúng em nỗ lực nghiên cứu suốt trình học tập mơn “Mạng truyền thơng” tìm hiểu chắt lọc thơng tin tìm kiếm được, có dẫn nguồn thích rõ ràng Chúng em xin hồn tồn chịu trách nhiệm có điều sai thật chịu hình thức kỉ luật theo quy định MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU .8 Chương Tổng quan IOT (internet of things) .9 1.1 Khái niệm IOT 1.2 Sự hình thành phát triển IoT 10 1.3 Cấu trúc hệ thống IoT 11 1.4 Đặc điểm IoT .12 1.5 Nguyên lý hoạt động IOT 12 1.6 Ưu nhược điểm IoT 13 1.6.1 Ưu điểm: 13 1.6.2 Nhược điểm: 13 1.7 Một số ứng dụng phổ biến IoT 13 Chương Ứng dụng IoT trồng hoa nhà kính 16 2.1 Thực trạng trồng hoa, cảnh .16 2.2 Lợi ích sử dụng IoT vào việc trồng hoa nhà kính .17 2.2.1 Tác động IoT đến ngành trồng hoa 17 2.2.2 Ứng dụng IoT trồng hoa nhà kính 19 2.3 Cơ hội thách thức ứng dụng IoT trồng hoa nhà kính 21 2.3.1 Cơ hội mở cho ngành trồng hoa nhà kính ứng dụng IoT 21 2.3.2 Thách thức 23 Chương Xây dựng hệ thống giám sát 24 3.1 Mô hình tồn 24 3.2 Mô mô hình trồng hoa nhà kính .25 3.2.1 Thiết lập ban đầu 25 3.2.2 Chi tiết hệ thống nhà lưới .26 KẾT LUẬN……………………………………………………………… ………40 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………41 DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU Hình 1.1 Internet of Things…………………………………………………………9 Hình 1.2 Ứng dụng IoT nhiều lĩnh vực………………………………………… 10 Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống IoT…………………………………………………… 11 Hình 1.4 Nguyên lý hoạt động IoT…………………………………………….12 Hình 2.1 Vườn hoa nhà kính Đà Lạt……………………………………………16 Hình 2.2 Người nơng dân can thiệp thủ cơng vào trồng nhà kính……… 18 Hình 2.3 Kết nối đồng với hệ thống IoT khác………………………………19 Hình 2.4 Một số đầu vào quy trình liên quan đầu có canh tác thơng minh…………………………………………………………………… 20 Hình 2.5 Cận cảnh vườn hoa nhà kính………………………………………22 Hình Các hệ thống nhà kính…………………………………………….25 Hình 3.2 Server điều khiển từ xa qua điện thoại………………………………… 26 Hình 3.3 Hệ thống cửa khơng có chuyển động…………………………………27 Hình 3.4 Hệ thống cửa có chuyển động……………………………………… 28 Hình 3.5 Hệ thống giám sát nhiệt độ trạng thái tắt………………………………29 Hình 3.6 Hệ thống giám sát nhiệt độ trạng thái bật mát……………………… 30 Hình 3.7 Hệ thống giám sát nhiệt độ trạng thái bật ấm………………………….31 Hình 3.8 Hệ thống giám sát độ ẩm khơng khí trạng thái tắt…………………… 31 Hình 3.9 Hệ thống giám sát độ ẩm khơng khí trang thái bật………………………32 Hình 3.10 Hệ thống kiểm sốt độ ẩm đất………………………………………… 32 Hình 3.11 Hệ thống kiểm sốt độ ẩm đất bật……………………………… 33 Hình 3.12 Hệ thống nước trạng thái đóng……………………… …….33 Hình 3.13 Hệ thống nước trạng thái mở 34 Hình 3.14 Hệ thống chữa cháy tự động…………………………………………… 35 Hình 15 Hệ thống chữa cháy tự động bật 36 Hình 3.16 Hệ thống lọc khí 36 Document continues below Discover more from: môn hệ Nhập thống thông tin FOIS Học viện Ngân hàng 145 documents Go to course Trắc nghiệm chương 58 Nhập mơn hệ thống… 100% (7) Tìm hiểu hệ thống thông tin Công… Nhập môn hệ thống… 100% (4) FL Erclow 1AUG - Ko 20 55 có Nhập mơn hệ thống… 100% (1) 5-Đề-cương-nănglực-số-Io T-2-3 Nhập môn hệ thống… 100% (1) ĐỀ THI HSG TỐN CẤP HUYỆN Nhập mơn hệ thống… 71% (7) BTL trí tuệ nhân tạo Hình 3.17 Hệ thống lọc khí bật……………………………………………….3 Hình 3.18 Hệ thống lượng mặt trời………………………………………… Nhập môn 20 100% (1) hệ thống… Hình 3.19 Máy châm phân tự động……………… ……………………………….39 Bảng Các điều kiện hệ thống cửa…………………………………….… 27 Bảng 3.2 Các điều kiện hệ thống giám sát nhiệt độ……………………………29 Bảng 3.3 Các điều kiện hệ thống giám sát độ ẩm………………………………31 Bảng Các điều kiện hệ thống tưới nước tự động 32 Bảng 3.5 Các điều kiện hệ thống thoát nước tự động………………………………35 Bảng 3.6 Các điều kiện hệ thống chữa cháy……………………………………37 Bảng 3.7 Các điều kiện hệ thống dò CO2………………………………………37 Bảng 3.7 Các điều kiện hệ thống lượng mặt trời…………………………39 Bảng 3.8 Các điều kiện hệ thống tưới phân tự động………………………… 39 LỜI MỞ ĐẦU Đi với phát triển công nghệ thời điểm tại, đòi hỏi tất ngành nghề phải phát triển theo hướng công nghệ thơng minh, từ mà thuật ngữ Internet of Things đời Được đề xuất lần tiên vào năm 1999 Kevin Ashton, IoT có khả tác động đến thứ, từ trình sản xuất đến trình tiêu thụ, điều góp phần thúc đẩy lợi nhuận, phát triển kinh tế Người ta tin với IoT cải thiện hiệu suất sản xuất, giám sát từ xa kiểm soát tài sản vật chất tăng suất thông qua ứng dụng đa dạng, công nghệ cao Giờ đây, IoT ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vưcj : y tế chăm sóc sức khoẻ, thiết bị gia đình, vận tải, Đặc biệt hết, việc ứng dụng IoT vào sản xuất nông nghiệp bước tiến vượt bậc, đáng nói hệ thống vườn hoa nhà kính Khi nguồn tài nguyên dần cạn kiệt, việc tiết kiệm lượng trở nên cấp thiết Sử dụng IoT góp phần tối ưu hố việc sử dụng nguồn tài nguyên làm tăng hiệu sản xuất, giảm thiểu chi phí mà người nơng dân phải bỏ Trồng hoa nhà kính khơng cịn khái niệm q xa lạ với người nông dân, người phải tác động thủ cơng vào q trình chăm sóc, dẫn đến việc chi phí lao động tăng, cho sản phẩm không đạt mong muốn Các giải pháp IoT tập trung vào việc giúp nông dân thu hẹp khoảng cách cung cầu, cách đảm bảo suất, lợi nhuận bảo vệ môi trường Phương pháp tiếp cận sử dụng công nghệ IoT để đảm bảo ứng dụng tối ưu nguồn lực giúp hoa phát triển tốt giảm chi phí hoạt động Chương Tổng quan IOT (internet of things) 1.1 Khái niệm IOT Hiện nay, giới bước vào cách mạng 4.0 với bùng nổ cơng nghệ, cơng nghệ số Do đó, tổ chức, doanh nghiệp với nhiều ngành sử dụng IoT để hoạt động, làm việc, IoT giúp cho doanh nghiệp hiểu rõ khách hàng, sản phẩm để cung cấp dịch vụ nhằm nâng cao, cải thiện việc định gia tăng giá trị cho doanh nghiệp IoT ( Internet of things) khái niệm mang tính trừu tượng, nơi mà thiết bị giao tiếp kết nối với mơi trường internet Một hệ thống thiết bị tính tốn, máy móc khí kỹ thuật số người có liên quan với có khả truyền liệu qua mạng mà không yêu cầu tương tác người với người hay người máy tính IoT phát triển từ hội tụ cơng nghệ Internet Nói đơn giản tập hợp thiết bị có khả kết nối với nhau, với Internet với giới bên ngồi để thực cơng việc Ví dụ: điện thoại smartphone, máy giặt, điều hịa, vịng đeo tay, đồng hồ thông minh, camera giám sát hay thiết bị điện nhà…chỉ cần có thiết bị kết nối mạng tất chúng sử dụng điều khiển từ xa, theo dõi trạng thái làm việc hoạt động tắt/mở nguồn theo điều muốn mà không cần thiết phải sử dụng trực tiếp Vấn đề đưa tất vào giao thức chung giao thức IoT Hình 1.1 Internet of things - Heating Element: Bộ phận làm ấm phòng Tên Điều kiện Hành động Bật làm mát Cảm biến nhiệt độ >= 28.0 °C Set Máy điều nhiệt Status to Cooling Set Máy điều nhiệt Status to Cooling Bật làm ấm Cảm biến nhiệt độ = 20 nước Set Máy tưới nước Status to false Bảng 3.4 Các điều kiện hệ thống tưới nước tự động Bật máy tưới nước Kiểm tra độ ẩm Water Level Đóng ống thoát nước Kiểm tra mực nước =0.1 Set Báo động On to true Cảm biến lửa = true Set Vòi phun nước Status to true Set Vòi phun nước Status to true Set Báo động On to false Tắt chữa cháy Cảm biến khói < 0.06 Set Vịi phun nước Status to false Cảm biến lửa = true Set Vòi phun nước2 Status to false Bảng 3.6 Các điều kiện hệ thống chữa cháy 35 Cách hoạt động: Hệ thống vịi phun nước chng báo cháy bật nồng độ khói lớn 0,1 tắt nồng độ khói nhỏ 0,06 Hình 3.15 Hệ thống chữa cháy tự động bật 3.2.2.7 Hệ thống lọc khí Hình 3.16 Hệ thống lọc khí 36 Hệ thống lọc khơng khí gồm: Carbon Dioxide Detector – Máy dò CO2 phát mức CO2 có khơng khí (giả dụ từ Old Car – xe tơ) Blower – Quạt thơng gió thổi khí ngồi Tên Điều kiện Hành động Lọc khí mức độ cao Máy dị CO2 Level > 0.5 Set Quạt Status to High Lọc khí mức độ trung bình Máy dị CO2 Level is between 0.1 and 0.5 Set Quạt thải Status to Low Tắt lọc khí Máy dò CO2 Level < 0.1 Set Quạt Status to Off Bảng 3.7 Các điều kiện hệ thống dò CO Cách hoạt động: Quạt thổi khí thải hoạt động tương ứng: không hoạt động, hoạt động với suất trung bình cao tùy thuộc vào nồng độ CO2 dị với mức Level khác Hình 3.17 Hệ thống lọc khí bật 37 3.2.2.8 Hệ thống lượng mặt trời Hình 3.18 Hệ thống lượng mặt trời Hệ thống lượng mặt trời gồm: - Solar Panel: Tấm lượng mặt trời tạo lượng ánh sáng mặt trời môi trường gửi nguồn lượng tạo tới thiết bị khác, chẳng hạn Pin - Power Meter: Đồng hồ điện hiển thị mức điện đường dây - Battery: Pin - Appliance: Thiết bị Tên Bật thiết bị Tắt thiết bị Điều kiện Hành động Match all:  Tấm lượng mặt trời Status >= 30 Wh  Đồng hồ điện Status >= 30 Watts  Pin Available power >= 30 % Set thiết bị On to true Match all:  Tấm lượng mặt trời Status < 30 Wh  Đồng hồ điện Status < 30 Watts  pin Available power < 30 % Set thiết bị On to false Bảng 3.7 Các điều kiện hệ thống lượng mặt trời Cách hoạt động: Thiết bị sử dụng với nguồn điện từ lượng mặt trời hay không phụ thuộc vào suất hấp thụ lượng mặt trời Nếu thỏa mãn điều kiện: lượng mặt trời hấp thu 30Wh, đồng hồ điện đo trạng thái 30Watts pin tích trữ 30% thiết bị đủ nguồn điện để hoạt động 38 3.2.2.9 Hệ thống châm phân Hình 3.19 Máy châm phân tự động Hệ thống châm phân tự động gồm: - Water Level Monitor: Cảm biến độ dinh dưỡng đất - Lawn Sprinkler: Máy châm phân Tên Bật thiết bị châm phân Điều kiện Độ Ph < Hoạt động Set Máy châm phân Status to true Set Máy châm phân Status to true Tắt thiết bị châm phân Độ Ph >= Set Máy châm phân Status to false Set Máy châm phân Status to false Bảng 3.8 Các điều kiện hệ thống tưới phân tự động Hoạt động hệ thống châm phân tự động: Điều kiện máy châm phân hoạt động cài đặt sẵn thiết bị điều khiển từ xa (Độ Ph thích hợp hoa hồng khoảng đến 6,5) Máy châm phân bật độ ph đất nhỏ tắt lớn để hoa hồng cân độ ph, chất dinh dưỡng, phát triển khỏe mạnh 39 KẾT LUẬN Trong xu ngày nay, mà cách mạng khoa học công nghệ diễn vô mạnh mẽ Tập trung hướng tới việc ứng dụng công nghệ tiên tiến vào sống ngày phổ biến rộng rãi Với việc áp dụng Internet vạn vật (Internet of Things – IoT) ngày tăng, thiết bị kết nối thâm nhập vào khía cạnh đời sống, từ sức khỏe, giao thông đến giải pháp tự động hóa cho nhà, tơ nông nghiệp Việc ứng dụng IoT vườn hoa nhà kính hồn tồn cần thiết, giúp nơng dân kiểm sốt thứ tốt hơn, tối ưu hóa q trình chuỗi sản xuất, ứng phó với vấn đề giảm thiểu tài nguyên Hệ thống vườn hoa nhà kính thơng minh thiết kế khơng giám sát liệu cảm biến, cảm biến nhiệt độ, khí, ánh sáng, chuyển động mà cịn thực q trình theo u cầu, ví dụ bật chế độ làm mát, tưới nước từ xa… Nó lưu trữ thông số cảm biến trang web (hoặc sở liệu) cách kịp thời Điều giúp người dùng phân tích tình trạng thông số khác lúc, nơi để định điều chỉnh kế hoạch sản xuất cách tối ưu 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://www.thegioididong.com/hoi-dap/internet-of-things-la-gi-924825 (IoT gì? Những điều cần biết IoT ứng dụng sống) https://aws.amazon.com/vi/what-is/iot/ (IoT gì?) https://batiea.com/bai-viet/tim-hieu-ve-iot-internet-of-things-la-gi-va-ung-dungtrong-congnghiep#%C4%90%E1%BA%B7c_t%C3%ADnh_c%E1%BB%A7a_Internet_O f_Things_(IoT) (Tìm hiểu (IoT) Internet Of Things ứng dụng cơng nghiệp) https://theanhgroup.com/iot-la-gi-dac-diem-cua-iot-nhu-the-nao.html (Iot gì? Đặc điểm IOT nào? https://www.youtube.com/watch?v=LlhmzVL5bm8 https://hoinhap.vanhoavaphattrien.vn/thuc-trang-tiem-nang-va-dinh-huongnghien-cuu-phat-trien-hoa-cay-canh-viet-nam-a5880.html (Thực trạng trồng hoa, cảnh Việt Nam) https://aita.gov.vn/ung-dung-iot-trong-nong-nghiep-thong-minh (Cơ hội thách thức hệ thống IoT nông nghiệp) 41 More from: Nhập môn hệ thống thông tin FOIS Học viện Ngân hàng 145 documents Go to course Trắc nghiệm chương 58 Nhập mơn hệ thống… 100% (7) Tìm hiểu hệ thống thông tin Công t… Nhập môn hệ thống… 100% (4) FL Erclow 1AUG - Ko có Nhập mơn hệ thống… 100% (1) 5-Đề-cương-năng20 lực-số-Io T-2-3 Nhập môn hệ thống… Recommended for you 100% (1) 28 FL Erclow 1AUG - Ko có Nhập mơn hệ thống… 100% (1) Bài tập tập triết HVNH, triết học mác… Triết học Mác Lênin 86% (7) E đảo ngược u - Phát âm ielts Triết học Mác Lênin 100% (1) Correctional Administration Criminology 96% (113)