Đồ án tốt nghiệp thiết kế và thi công hệ thống IOT phục vụ cho nông nghiệp ứng dụng gateway

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH Tp HCM, ngày 04 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Trần Quốc Tiến Nguyễn Thanh Phong Điện tử cơng nghiệp Đại học quy 2015 MSSV: 15141306 MSSV: 15141236 Mã ngành: 151 Mã hệ: Lớp: 15141DT I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu:  Thiết kế mơ hình nhà kính có kích thước dài, rộng, cao 40 x 50 x 50 cm khung mica  Tìm tài liệu nghiên cứu cảm biến thích hợp để sử dụng đề tài  Tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu thu thập mơ hình sử dụng từ tìm cách cải tiến  Xây dựng mơ hình, bố trí cảm biến cách hợp lý Nội dung thực hiện: - Thiết kế, thi công khối cảm biến Thiết kế, thi công truyền, nhận liệu cảm biến qua hệ thống Lora Thiết kế, thi công khối nhận liệu xử lý, điều khiển dùng Raspberry Tạo web hiển thị giá trị đo nông trại, biểu đồ để giám sát Điều khiển thiết bị thông qua web Thiết kế, thi công lập trình khối đo nhiệt độ Thiết kế, thi cơng mơ hình Lắp ráp khối điều khiển vào mơ hình Chạy thử nghiệm hệ thống Cân chỉnh hệ thống Viết sách luận văn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/04/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 1/07/2019 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS Nguyễn Thanh Nghĩa BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH Tp HCM, ngày 04 tháng năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Thanh Phong Lớp: 15141DT1B MSSV: 15141236 Họ tên sinh viên 2: Trần Quốc Tiến Lớp: 15141DT2A MSSV: 15141306 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY Tuần/ngày Nội dung - Gặp GVHD để phổ biến quy định: thực chọn đề tài, tên đề tài, thời gian làm (19-25/3) việc - Duyệt đề tài - Viết đề cương cho đề tài - Tìm kiếm kiến thức, thơng tin đặc tính, nhiệt độ, độ ẩm ăn mong (26/3-1/4) muốn - Tìm hiểu cảm biến sử dụng đề tài - Tìm hiểu cách thức lập trình ứng dụng điện thoại thiết kế Web (2/4-8/4) (9/4-15/4) (16/422/4) (23/429/4) (30/4-6/5) - Thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức - Tính tốn lựa chọn linh kiện cho khối - Thiết kế sơ đồ nguyên lý giải thích hoạt động mạch - Thi cơng mạch, xây dựng mơ hình - Thiết kế Web - Thi cơng mạch, xây dựng mơ hình - Thiết kế Web - Thi cơng mạch, xây dựng mơ hình - Thiết kế Web Xác nhận GVHD (7/5-13/5) (14/520/5) 10 (21/527/5) 11 (28/5-1/7) 12 (2/7-5/7) - Thi công mạch, xây dựng mơ hình - Thiết kế Web - Kiểm tra, hồn thiện mơ hình, chạy thử sửa lỗi - Viết báo cáo - Hồn thiện mơ hình, chạy thử sửa lỗi Viết báo cáo - Hoàn thiện, chỉnh sửa báo cáo gửi cho GVHD để xem xét góp ý lần cuối trước in báo cáo - Nộp báo cáo làm Slide báo cáo GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Chúng – Nguyễn Thanh Phong Trần Quốc Tiến cam đoan Đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thân chúng tơi hướng dẫn Thạc Sỹ Nguyễn Thành Nghĩa Các kết công bố Đồ án tốt nghiệp trung thực không chép từ công trình khác Người thực đề tài Nguyễn Thanh Phong Trần Quốc Tiến LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài, người thực giúp đỡ gia đình, q thầy bạn bè nên đề tài hoàn thành Những người thực xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Thầy Nguyễn Thanh Nghĩa, giảng viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM trực tiếp hướng dẫn nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện để chúng tơi hồn thành tốt đề tài thời hạn Những người thực xin chân thành cảm ơn đến thầy cô khoa Điện - Điện tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM tận tình dạy dỗ, bảo, cung cấp cho người thực kiến thức nền, chuyên môn làm sở để hoàn thành đề tài Cảm ơn gia đình động viên ln ln bên cạnh lúc khó khăn Xin gửi lời cảm ơn đến người bạn sinh viên khoa Điện-Điện tử giúp đỡ người thực đề tài để hồn thành tốt đề tài Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài: Nguyễn Thanh Phong Trần Quốc Tiến MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ IOTS 2.2 CÁC CHUẨN GIAO TIẾP 2.2.1 Chuẩn giao tiếp one-wire 2.2.2 Chuẩn giao tiếp SPI 2.2.3 Giao thức MQTT 10 2.3 TỔNG QUAN VỀ WEB 12 2.4 TỔNG QUAN VỀ GATEWAY 12 2.4.1 Cấu tạo phần cứng Raspberry pi 15 2.4.2 Phần mềm Raspberry 16 2.5 TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 18 2.6 GIỚI THIỆU CẢM BIẾN 21 2.6.1 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm khơng khí 23 2.6.2 Cảm biến độ ẩm đất 26 2.7 GIỚI THIỆU RELAY 27 2.8 GIỚI THIỆU LORA 28 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 31 3.1 GIỚI THIỆU 31 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 31 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 31 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 32 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 41 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 42 4.1 GIỚI THIỆU 42 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 42 4.2.1 Thi công bo mạch 42 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra bo mạch 43 4.3 THI CƠNG MƠ HÌNH 45 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 47 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 47 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 52 4.4.3 Phần mềm lập trình Web 59 4.5 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 61 CHƯƠNG KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 62 5.1 KẾT QUẢ 62 5.2 NHẬN XÉT 68 5.3 ĐÁNH GIÁ 71 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72 6.1 KẾT LUẬN 72 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Tổng quan IOT Hình 2.2 Giao tiếp One - Wire Hình 2.3 Giao tiếp One - Wire Hình 2.4 Tín hiệu Reset Presence Hình 2.5 Thể kết nối SPI chip Master Hình 2.6 Giao tiếp thiết bị Hình 2.7 Kết nối giao tiếp hai thiết bị .10 Hình 2.8 Kiến trúc mức cao MQTT 11 Hình 2.9 Mơ hình IOT kết hợp Gateway 13 Hình 2.10 Sơ đồ khối Raspberry Pi 14 Hình 2.11 Raspberry Pi model B 14 Hình 2.12 Sơ đồ cổng kết nối Raspberry Pi 15 Hình 2.13 Sơ đồ kết nối Raspberry Pi .16 Hình 2.14 Các loại board Arduino 18 Hình 2.15 Vi xử lý Arduino .20 Hình 2.16 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 23 Hình 2.17 Ảnh kết nối DHT11 23 Hình 2.18 Dạng sóng thể trình giao tiếp MCU DHT11 24 Hình 2.19 Dạng sóng tín hiệu DHT phản hồi MCU 24 Hình 2.20 Dạng sóng liệu mức logic “0” .25 Hình 2.21 Dạng sóng liệu mức logic “1” .25 Hình 2.22 Cảm biến độ ẩm đất 26 Hình 2.23 Module Relay 27 Hình 2.24 Sơ đồ khối relay điện từ 28 Hình 2.25 Module lora 29 Hình 2.26 Mơ hình IOT sử dụng mạng khơng dây 30 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 31 Hình 3.2 Mơ hình hệ thống .32 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý Gateway 33 Hình 3.4 Kết nói cảm biến biến DHT11 với Arduino .35 Hình 3.5 Kết nối cảm biến độ ẩm đất với Arduino 36 Hình 3.6 Hình ảnh thực tế Relay cấu tạo bên Relay 37 Hình 3.7 Cơ cấu tác động Relay 37 Hình 3.8 Mạch nguyên lý module Relay 38 Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý kết nối Lora với Arduino 39 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý Node .41 Hình 4.1 Sơ đồ mạch in Node 42 Hình 4.2 Sơ đồ 3D mạch 43 Hình 4.3 Hình bố trí linh kiện Node Node ngồi thực tế 44 Hình 4.4 Mơ hình Gateway thực tế 45 Hình 4.5 Mơ hình hệ thống chưa lắp linh kiện 46 Hình 4.6 Mơ hình hồn thiện mặt trước hệ thống 46 Hình 4.7 Mơ hình mặt 47 Hình 4.8 Mơ hình mặt bên 47 Hình 4.9 Lưu đồ giải thuật Gateway 48 Hình 4.10 Nhận gói tin Lora .49 Hình 4.11 Gửi gói tin Lora 49 Hình 4.12 Lưu đồ giải thuật Node Node 50 Hình 4.13 Nhận gói tin Lora .51 Hình 4.14 Gửi gói tin Lora 51 Hình 4.15 Giao diện download phần mềm Arduino IDE 52 Hình 4.16 Giải nén file vừa download 53 Hình 4.17 Giao diện phần mềm Arduino IDE 53 Hình 4.18 Lựa chọn board Arduino phù hợp 54 Hình 4.19 Lựa chọn cổng COM 55 Hình 4.20 Ngơn ngữ lập trình Python .56 Hình 4.21 Giao diện download python .56 Hình 4.22 Các bước thiết lập cài đặt python 57 Hình 4.23 Quá trình cài đặt .57 Hình 4.24 Quá trình cài đặt thành công 58 Hình 4.25 Kiểm tra cài đặt thành cơng .58 Hình 4.26 Icon Node - Red .59 Hình 4.27 Ví dụ Node - Red .59 Hình 4.28 Giao diện cài đặt thành công Node - Red 60 Hình 4.29 Giao diện cơng cụ Node - Red 60 Hình 5.1 Giao diện đăng nhập 63 Hình 5.2 Giao diện quản lý 63 Hình 5.3 Giao diện hiển thị 64 Hình 5.4 Website gửi mail cho người dùng 65 Hình 5.5 Giao diện biểu đồ Node 65 Hình 5.6 Giao diện biểu đồ Node 66 Hình 5.7 Giao diện điều khiển 66 Hình 5.8 Chế độ Auto 67 Hình 5.9 Kết thực tế chế AUTO 67 Hình 5.10 Bật thiết bị 68 Hình 5.11 Thiết bị bật 68 Hình 5.12 Giao diện website vnweather.net 69 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Bảng chân kết nối Module Lora Arduino 39 Bảng 3.2 Bảng thống kê số lượng dòng tiêu thụ linh kiện 40 Bảng 4.1 Danh sách linh kiện sử dụng 43 Bảng 4.2 Sơ đồ kết nối chân 44 Bảng 5.1 Bảng thông số nhiệt độ 69 Bảng 5.2 Bảng thông số độ ẩm 70 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.28 Giao diện cài đặt thành cơng Node - Red Tìm hiểu giao diện Node – Red Node-RED xây dựng Node.JS Do đó, Node-RED chạy dễ dàng trình duyệt web (Chrome, Firefox, Safari…) Giao diện Node-RED chia làm ba phần:  Khu vực Input: chứa Block xử lý  Khu vực xây dựng luồng xử lý hay xây dựng chương trình: chứa Block quan hệ Block  Khu vực Output: chứa thông tin Block, cấu hình Block Debug Hình 4.29 Giao diện cơng cụ Node - Red BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 60 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 4.5 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC Bước 1: cấp nguồn cho toàn hệ thống Bước 2: Khởi động chương trình cho Raspberry Bước 3: Truy cập vào đường dẫn trang web người dùng để quan sát điều khiển Bước 4: Mặc định ban đầu hệ thống chạy chế độ Auto gửi thông số thu thập lên web người dùng thông qua Gateway Bước 5: Nếu muốn chuyển sang chế độ Manual việc nhấn swich chuyển chế độ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 61 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 5.1 KẾT QUẢ Sau 15 tuần nghiên cứu, tìm hiểu, thực thi cơng nhóm chúng tơi hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NƠNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY” nhóm chúng tơi nghiên cứu tích lũy thêm nhiều hiểu biết, kiến thức như:  Hiểu biết sâu raspberry cách lập trình cho  Hiểu biết sâu sử dụng tính Arduino giao tiếp Arduino với module mở rộng như: cảm biến độ ẩm đất, cảm biến DHT11, relay, module lora ra-02 SX1278  Biết cách kết nối chuẩn giao tiếp Arduino với cảm biến độ ẩm đất, DHT11, relay, module lora ra-02 SX1278  Nghiên cứu biết cách giao tiếp Arduino với Raspberry thông qua module lora-ra02 SX1278  Biết cách sử dụng cở sở liệu Mysql lưu trữ thông tin vào Mysql raspberry  Biết cách kết nối Module lora ra-02 SX1278 với Raspberry  Biết cách lập trình webserver – giao diện người dùng hiển thị giá trị cho người dùng  Biết cách thi công bo mạch sử dụng thiết bị phục vụ cho q trình thi cơng mơ : máy khoan, máy hàn, kỹ thiết kế phần cứng  Qua chúng tơi thực hồn thành tính sau: Gồm có trang giao diện đăng nhập cho người dùng, giao diện lý, giao diện hiển thị, giao diện biểu đồ giao diện điều khiển…Sau chi tiết giao diện mơ tả cụ thể BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 62 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ  Trang đăng nhập cho người dùng Hình 5.1 Giao diện đăng nhập Mơ tả hình 5.1: Giao diện đăng nhập cho phép người dùng đăng nhập vào website Khi nhập sai tên người dùng lên thông báo “Username Doesn't exist!!!”, nhập sai mật lên thông báo “Invalid Password” nhập người dùng vào website  Giao diện quản lý Hình 5.2 Giao diện quản lý BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 63 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Mô tả hình 5.2: Giao diện quản lý cho phép người dùng điều hướng đến trang khác trang hiển thị, trang biểu đồ node 1, trang biểu đồ node 2, trang điều khiển trang đăng nhập cách nhấn vào nút tên  Hiển Thị: điều hướng đến trang hiển thị để xem giá trị cảm biến  Biều đồ Node Biều đồ Node 2: điều hướng đến trang xem giá trị cảm biến biểu diễn biểu đồ  Điều Khiển: điều hướng đến trang cho phép người dùng điều khiển thiết bị ngoại vi  LogOut: cho phép người dùng thoát khỏi tài khoản đăng nhập điều hướng đến trang đăng nhập  Giao diện Hiển Thị Hình 5.3 Giao diện hiển thị Mơ tả hình 5.3: Trang giúp người dùng quan sát thông số môi trường nhiệt độ, độ ẩm đất, độ ẩm khơng khí hai node Ở bảng “Gửi liệu Node qua Mail” gửi mail cho người dùng file excel liệu thu thập khoảng thời gian người dùng chọn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 64 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Mô tả hình 5.4 : Hình 5.4 Website gửi mail cho người dùng Sau chọn thời gian, thông số node muốn xem, website gửi file excel mail cho người dùng giá trị thu thập khoản thời gian chọn  Giao diện Biểu đồ Node Node Hình 5.5 Giao diện biểu đồ Node BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 65 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.6 Giao diện biểu đồ Node Mơ tả hình 5.5 hình 5.6 Người dùng quan sát cách trực quan giá trị thông số môi trường thông qua cách biểu diễn biểu đồ, thể biến động theo thời gian thông số từ môi trường thu thập  Trang điều khiển Hình 5.7 Giao diện điều khiển BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 66 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Mơ tả hình 5.7 Ở trang người dùng có chế độ lựa chọn AUTO MANUAL Khi chế độ AUTO người dùng kéo “Set Value” để đặt ngưỡng độ ẩm đất cho hệ thống Khi giá trị độ ẩm đất vượt ngưỡng đặt, hệ thống bật relay (tượng trưng cho thiết bị ngoại vi) ngược lại tắt relay Kết thể hình 5.8 hình 5.9 Hình 5.8 Chế độ Auto Hình 5.9 Kết thực tế chế độ AUTO BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 67 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Mơ tả hình 5.8 hình 5.9 Người dùng bật hệ thống chế độ tay cho phép chỉnh ngưỡng cho nhiệt độ độ ẩm đất để điều khiển thiết bị Ở hình 5.8 điều chỉnh ngưỡng nhiệt độ 38 độ C ngưỡng cho độ ẩm đất 70% Khi nhiệt độ nhỏ 38 độ C tắt thiết bị ngược lại, độ ẩm đất nhỏ 70% bật thiết bị ngược lại Và kết ta hình 5.9 Khi chế độ MANUAL cho phép người dùng tự bật tắt relay cách nhấn vào swich bảng MANUAL hình 5.7 Kết thể hình 5.10 5.11 Hình 5.10 Bật thiết bị Hình 5.11 Thiết bị bật Ví dụ: Điều khiển web, hệ thống nhận lệnh thực thi bật thiết bị 5.2 NHẬN XÉT  Kiểm tra sai số Kiểm tra sai số cho hệ thống cách so sánh liệu nhiệt độ, độ ẩm không khí khu vực xung quanh đối tượng canh tác với liệu website: vnweather.net BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.12 Giao diện website vnweather.net Thơng số nhiệt độ ngày tháng năm 2019 Bảng 5.1 Bảng thông số nhiệt độ Lần đo Thời điểm Nhiệt độ đo Nhiệt độ từ Sai số tuyệt Sai số đo internet đối tương đối ℃ ℃ ℃ % 10h00 29 30 3.33 11h00 29 30 3.33 12h00 30 31 3.23 13h00 29 29 0 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 69 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 14h00 32 32 0 15h00 31 32 3.12 16h00 33 33 0 17h00 31 31 3.23 18h00 30 31 3.23 10 19h00 29 29 0 Kết tính: - Sai số tuyệt đối trung bình: 0.5 ℃ - Sai số tương đối trung bình: 1.947 % Thơng số độ ẩm khơng khí ngày tháng năm 2019 Bảng 5.2 Bảng thông số độ ẩm Lần đo Thời điểm Độ ẩm đo Độ ẩm từ Sai số tuyệt Sai số đo % internet % % tương đối % 10h00 81 82 1.22 11h00 71 69 2.89 12h00 68 64 6.25 13h00 61 60 1.6 14h00 64 65 1.54 15h00 63 63 0 16h00 65 69 5.79 17h00 72 76 5.26 18h00 78 79 1.26 10 19h00 79 81 2.46 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 70 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Kết tính: - Sai số tuyệt đối trung bình: 2% - Sai số tương đối trung bình: 2.827%  Nhận xét Trong q trình nghiên cứu, tìm hiểu thi cơng hệ thống, chúng tơi gặp khơng khó khăn phát sinh việc lựa chọn linh kiện cho phù hợp, hướng thiết kế gặp số trục trặc phần cứng phần mềm, thông qua trình tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề giải Khó khăn lớn chúng tơi gặp phải đồng q trình truyền nhận node Gateway Nhìn chung hệ thống hoạt động ổn định, hoạt động liên tục, yêu cầu đặt hệ thống đạt 85%, điểm hạn chế chưa áp dụng vào qui mô lớn 5.3 ĐÁNH GIÁ Hệ thống giúp người dùng giám sát đối tượng canh tác xa mà không cần phải đến nông trại thường xuyên Người dùng tự điều chỉnh yếu tố môi trường cho phù hợp với đối tượng canh tác Hệ thống hoạt động khoản thời gian dài, đảm bảo việc thu thập thông tin từ đối tượng canh tác nhờ đưa chuẩn tương ứng loại đối tượng canh tác BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 71 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu nhờ hướng dẫn tận tình giảng viên hướng dẫn tài liệu tham khảo giải tương đối yêu cầu đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY” với đầy đủ tính năng, nội dung mục tiêu ban đầu đề ra:  Thiết kế Gateway dùng raspberry  Đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất từ mơi trường xung quanh  Giao tiếp thành công arduino với raspberry (Gateway) module lora  Lưu liệu thu thập vào sở liệu Gateway  Cập nhật liệu lên website  Truy xuất liệu sở liệu cho người dùng  Điều khiển quản lý hệ thống từ website  Hệ thống website dễ sử dụng đáp ứng nhu cầu thực tiễn đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng thiết bị người dùng  Các cảm biến hoạt động ổn định  Vì điều kiện kinh phí thời gian có hạn nên chúng tơi dừng lại mức độ điều khiển đóng ngắt relay  Tồn hệ thống chạy tương đồi ổn định, đạt kết ban đầu đề Tuy nhiên đôi lúc bị số gói tin bị ảnh hưởng đáp ứng tác động hệ thống phần cứng  Chưa tối ưu khoảng cách truyền Lora BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 72 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đề tài đáp ứng yêu cầu đặt nhiên để sản phẩm hoàn thiện đòi hỏi cần cải tiến nghiên cứu thêm  Có thể kết hợp với camera để giám sát nơng trại thơng qua hình ảnh trực tiếp  Sử dụng nguồn pin lượng mặt trời kết hợp với nguồn lượng gió thay pin mặt trời khơng có nắng để hệ thống đáp ứng liên tục  Phát triển mơ hình với quy mơ lớn  Thêm nhiều thiết bị ngoại vi để điều chỉnh yếu tố mơi trường phù hợp với trồng BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn Đình Phú, “Giáo trình vi xử lý II”, NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 2007 [2] Nguyễn Văn An Hồ Thanh Hùng, “Thiết Kế Thi Công Nhà Thông Minh Dùng Vi Điều Khiển”, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2015 [3] D Yamaha, “Design of a Smart Home Model”, International Journal on Electrical and Electronics Engineering, 2012 [4] http://lednhattung.com/product/nhiet-do-do-am-dht11/#tab-description [5] http://www.dientuspider.com/san-pham/nhiet-do-do-am/cam-bien-do-am-dat103.html [6] https://bkaii.com.vn/tin-tuc/229-gioi-thieu-ve-mqtt-giao-thuc-nhan-tin-iot [7] https://techmaster.vn/posts/34394/iot-giao-thuc-mqtt-va-ung-dung-trong-iot [8] https://quantrimang.com/tim-hieu-ve-cam-bien-iot-161252 [9] https://iotmaker.vn/module-lora-sx1278-433mhz.html [10] Eyuel D Ayele, Chiel Hakkenberg, Jan Pieter Meijers, Kyle Zhang, Nirvana Meratnia, Paul J.M Havinga, Performance Analysis of LoRa Radio for an Indoor IoT Application, 2017 International Conference on Internet of Things for the Global Community (IoTGC), 10-13 July 2017 [11] Ngô Thành Đạt, Lê Khải Nguyên, “ Thiết kê thi công hệ thống IOT chăm sóc vườn ăn sử dụng pin lượng mặt trời” Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2018 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 74 ... để thực thi t kế, thi cơng cho đề tài BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG TỔNG QUAN  Chương 3: Tính Tốn Và Thi t Kế Giới thi u tổng quan yêu cầu đề tài mà thi t kế tính tốn, thi t kế... 2.7 GIỚI THI U RELAY 27 2.8 GIỚI THI U LORA 28 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THI T KẾ 31 3.1 GIỚI THI U 31 3.2 TÍNH TỐN VÀ THI T KẾ HỆ THỐNG 31 3.2.1 Thi t kế... hợp lý, hiệu quan trọng mang vào áp dụng cho nơng nghiệp nước nhà, định nghiên cứu đề tài Thi t kế thi công hệ thống IoT phục vụ cho nông nghiệp ứng dụng Gateway bao gồm: Mơ hình sử dụng kit Arduino