1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điều khiển và giám sát hệ thống tưới nước tự động sử dụng mạng không dây trong thời đại công nghệ IoT

11 472 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Cung cấp đủ nước theo nhu cầu sinh trưởng của cây trồng là yếu tố quyết định đến năng suất. Do đó, bài viết đề xuất cấu trúc điều khiển hệ thống tưới nước tự động theo kiểu IoT đáp ứng được yêu cầu về độ ẩm theo đặc tính sinh trưởng của cây trồng.

13, SốTr.1,33-43 2019 Tạp chí Khoa học - Trường ĐH Quy Nhơn, ISSN: 1859-0357, Tập 13, SốTập 1, 2019, ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG MẠNG KHÔNG DÂY TRONG THỜI ĐẠI CÔNG NGHỆ IoT LÊ THÁI HIỆP1*, BÙI LIÊM TÙNG2 Khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Quy Nhơn Sinh viên Khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Quy Nhơn TÓM TẮT Cung cấp đủ nước theo nhu cầu sinh trưởng trồng yếu tố định đến suất Do đó, báo đề xuất cấu trúc điều khiển hệ thống tưới nước tự động theo kiểu IoT đáp ứng yêu cầu độ ẩm theo đặc tính sinh trưởng trồng Tại cụm trồng thứ i trang trại, thông số độ ẩm đất nhiệt độ cảm biến đo đạc gửi đến mạch Arduino i Mạch gửi yêu cầu điều khiển đến Arduino Server qua mạng WiFi để phối hợp điều khiển tưới nước Tất Arduino kết nối với qua WiFi kết nối với smartphone qua mạng internet mạng di động để điều khiển giám sát từ xa Hệ thống cho phép người sử dụng giám sát điều khiển trình tưới nước nơi đâu Kết hệ thống thử nghiệm đáp ứng yêu cầu độ ẩm đất cho rau Diễn Từ khóa: Hệ thống tưới nước tự động, độ ẩm đất, mạng WiFi, arduino, công nghệ IoT ABSTRACT Control and Supervise Automatic Irrigation System Using Wireless Network in the Time of IoT Technology Providing enough water to meet the growing needs of the crops is an important element that impacts on the productivity of crops Therefore, the article suggests a control structure of the automatic irrigation system according to IoT technology to meet the moisture requirements of the growth characteristics of crops At the ith plant cluster on the farm, the soil moisture and temperature parameters are measured and sent to Arduino i This circuit sends control requests to the Arduino Server via a WiFi network, after that they combine to control the irrigation system All the Arduinos connect to each other via WiFi and connect to smartphones via the Internet or the mobile network for remote control and supervision This system allows users to supervise and control the watering process anywhere The results of the test system have met the moisture requirements of Dicliptero chinensis (L.) Ness Key words: Automatic irrigation system, soil moisture, WIFI network, arduino, IoT technology Đặt vấn đề Hiện nông nghiệp vấn đề nhiều người quan tâm, nông nghiệp cơng nghệ cao nhà kính phát triển mạnh mẽ Trong chủ động điều chỉnh độ ẩm đất trang trại (kể nhà kính) vấn đề quan trọng có tính định đến suất trồng [1] Việc tưới thủ công vốn công việc tốn nhiều nhân lực mà độ ẩm thường không yêu cầu kỹ thuật Email: lethaihiep@qnu.edu.vn Ngày nhận bài: 03/8/2018; Ngày nhận đăng: 18/10/2018 * 33 Lê Thái Hiệp, Bùi Liêm Tùng Xu hướng công nghệ tưới nước áp dụng theo công nghệ Israel, gồm có cơng nghệ (Hình 1): tưới thấm lòng lớp đất canh tác; tưới nhỏ giọt; tưới phun bụi; tưới phun văng a) b) c) d) Hình Hình ảnh cơng nghệ tưới nước a) Tưới thấm lòng lớp đất canh tác; b) Tưới nước nhỏ giọt; c) Tưới phun sương; d) Tưới phun văng Cơng nghệ tưới thấm lịng lớp đất canh tác công nghệ cung cấp trực tiếp nước, phân bón, khơng khí, kể thuốc bảo vệ thực vật (qua rễ) vào lịng lớp đất canh tác Cơng nghệ đạt hiệu suất sử dụng nước xấp xỉ 100% Công nghệ cung cấp chế độ tối ưu ẩm độ dưỡng khí để tạo suất chất lượng sản phẩm cao trồng Công nghệ tưới nhỏ giọt cấp nước thành giọt vào vùng rễ Phương thức thường kết hợp với bón phân thuốc bảo vệ thực vật (qua rễ) Cơng nghệ đạt hiệu suất sử dụng nước, phân bón cao Qua đó, trực tiếp góp phần làm tăng suất, chất lượng trồng Theo cơng nghệ tưới phun bụi đầu phun bụi tưới cho diện tích trồng định Phương thức kết hợp thực biện pháp bảo vệ thực vật bón phân qua Cơng nghệ tưới phun bụi thích hợp cho canh tác nhà kính với mật độ gốc tương đối nhiều Công nghệ tưới phun văng công nghệ tưới nước dã chiến, chủ yếu áp dụng cho cánh đồng rộng, trồng với mật độ cao Hiệu sử dụng nước công nghệ khơng cao loại hình tưới nước nêu Hiện có nhiều nghiên cứu ứng dụng hệ thống tưới nước tự động vào sản xuất Ví dụ như, hệ thống tưới phun tự động đa gồm cảm biến đo nhiệt độ cảm biến đo độ ẩm đất đặt nhà màng trồng hoa, điều khiển PLC-S7-1200 [2] PLC điều khiển để nhận nước tưới phun 05 phút ngừng tưới, cảm biến báo độ ẩm nhiệt độ đạt yêu cầu [2] Hệ thống có nhược điểm lớn khơng thể giám sát điều khiển từ xa Bên cạnh có nghiên cứu đề xuất hệ thống giám sát nhiệt độ độ ẩm nhà kính [3] Tuy nhiên hệ thống chưa đáp ứng nhu cầu tưới tự động Ngồi ra, có nghiên cứu thử nghiệm hệ thống tưới tự động sử dụng mạng lưới cảm biến không dây kết nối với thiết bị giám sát từ xa qua mạng GPRS [4] Nghiên cứu chưa trọng việc điều khiển hệ thống tưới tự động Chính vậy, cần hệ thống đáp ứng yêu cầu công nghệ cao, có khả mở rộng tùy ý giải phóng người lao động khỏi vị trí làm việc 34 Tập 13, Số 1, 2019 Vật tư phương pháp 2.1 Vật tư Mạch Arduino Uno R3 bao gồm vi điều khiển AVR với linh kiện bổ sung giúp dễ dàng lập trình kết nối mở rộng với mạch khác Module cảm biến độ ẩm đất FC-28 với phần đầu đo cảm biến cắm vào đất tương ứng với độ sâu có nhiều rễ trồng để phát độ ẩm đất Để đặt thông số theo chương trình cách linh hoạt cần lấy giá trị tương tự AO cảm biến qua chân Analog Arduino Cảm biến nhiệt độ loại DS18B20 đo phạm vi -55°C đến +125°C có độ xác ± 0,5°C phạm vi -10°C đến +85°C Cảm biến nối thêm dây dẫn bọc đầu kim loại để bảo vệ Module WiFi ESP8266 có chức kết nối Arduino vào mạng WiFi tạo thành hệ thống Module chuẩn 802,11 b/g/n, tần số 2,4 GHz, có chế độ hoạt động: Client, Access Point, Client Access Point Router WiFi TP-Link TL-WR841N, tốc độ 300 Mbps, chuẩn không dây IEEE 802.11 b/g/n, tần số phát tín hiệu 2,4 GHz Các router có chức tạo thành mạng WiFi để Module WiFi ESP8266 truy cập vào Ngoài sử dụng modem cáp quang GPON IGATE GW040, module Sim 900A, hình LCD, mạch Relay, bơm nước, van điện từ, cảm biến áp suất… Module Sim 900A hoạt động tần số: GSM EGSM 900 MHz; DCS 1800 MHz thiết bị đầu cuối với chức gọi điện thoại nhắn tin SMS Bài báo chọn bơm chìm để bơm nước loại có độ tin cậy cao, khơng cần mồi nước bơm Các thiết bị sử dụng hệ thống thay tương đương tùy vào điều kiện ứng dụng 2.2 Phương pháp Từ vấn đề gặp phải việc tưới nước sản xuất nông nghiệp, kết hợp với công nghệ M2M (Machine to Machine) xu hướng công nghệ IoT (Internet of Things), báo đề xuất hệ thống tưới nước tự động nơng nghiệp Sau nhóm nghiên cứu chế tạo mơ hình thử nghiệm đánh giá tính khả thi đề xuất ứng dụng thực tế, khả mở rộng 2.2.1 Cơ sở khoa học Việc tưới nước khơng cung cấp nước cho mà cịn giúp điều hịa độ ẩm nhiệt độ mơi trường xung quanh trồng, qua tác động đến suất Nhiệt độ nhà kính trang trại giảm thấp nơi có nhiều nước trồng tươi tốt [5] Bên cạnh đó, ngày, tương ứng với lúc độ ẩm cao vào buổi tối buổi sáng nhiệt độ thấp, vào buổi trưa buổi chiều ngược lại [6] Cây trồng bị thoát lượng nước ETc để trì q trình sinh trưởng hàng ngày (tính theo (1)) Đồng thời mặt đất bị bốc lượng nước ET ngày (tính theo (2)) Nếu khơng cung cấp bổ sung nước thơng qua tưới, mưa, sương độ ẩm đất bị giảm dần Lượng bốc thoát nước qua ETc xác định theo công thức sau [7]: 35 Lê Thái Hiệp, Bùi Liêm Tùng ETc = K c ETo (1) Trong đó: ETo – Lượng bốc thoát nước trồng tham chiếu tính theo cơng thức FAO Penman–Monteith [6]; Kc – Hệ số trồng Lượng bốc thoát nước qua bề mặt đất ET xác định theo biểu thức sau [8]: ET = K ETo (2) Với K hệ số tỷ lệ, phụ thuộc vào bề mặt độ ẩm đất [6], [8] 2.2.2 Đề xuất hệ thống tưới tự động Trong trang trại nông nghiệp rộng lớn nhiệt độ độ ẩm nơi khác nhau, kể nhu cầu nước loại trồng khác Ứng với loại trồng, người sử dụng cần đặt thông số độ ẩm yêu cầu, hệ thống tự động đáp ứng Đây yêu cầu mà hệ thống tưới nước tự động đề xuất báo phải đáp ứng Cấu trúc hệ thống tưới nước tự động đề xuất Hình 2, hệ áp dụng cho tất cơng nghệ tưới Hệ thống ứng dụng thiết bị kỹ thuật M2M có theo xu hướng cơng nghệ IoT Ở khu vực trang trại, độ ẩm đất (hoặc vật liệu trồng rau, trồng nấm báo tạm gọi đất) đo qua cảm biến độ ẩm có giá trị RHm thấp giá trị đặt mức thấp RHmin mạch Arduino khu vực điều khiển để tưới cho trồng Hệ thống tưới đến độ ẩm đất đạt giá trị đặt mức cao RHmax xử lý theo hai cách sau: Cách thứ nhất, tiến hành dừng tưới Cách áp dụng với trồng có phạm vi độ ẩm phù hợp hẹp Cách thứ hai, tiếp tục kéo dài thời gian tưới thêm để chậm tưới lặp lại Vì tưới độ ẩm lớp đất nơng nhanh chóng đạt giá trị ngưỡng trên, dừng việc tưới thời điểm đất nhanh khơ Trường hợp áp dụng với trồng có dải độ ẩm phù hợp rộng có khả chịu ngập nước tạm thời (từ 10 đến 60 phút) Trong trường hợp hệ thống tưới phun sương, nhiệt độ đo cảm biến nhiệt độ có giá trị Tm cao nhiệt độ đặt Ts tiến hành tưới để điều hòa nhiệt độ Nếu phun đến độ ẩm đạt giá trị đặt RHmax nhiệt cịn cao phải ngừng phun Việc hỗ trợ điều hịa nhiệt độ yếu tố phụ, nhiệm vụ điều chỉnh độ ẩm đất đóng vai trị hệ thống tưới 36 Tập 13, Số 1, 2019 Cҧm biӃn nhiӋt ÿӝ Cҧm biӃn nhiӋt ÿӝ Relay Cҧm biӃn ÿӝ ҭm ÿҩt Mҥch Arduino n Cҧm biӃn ÿӝ ҭm ÿҩt Mҥch Arduino Relay Van ÿiӋn tӯ Modul WiFi ESP8266 Bѫm nѭӟc kiӇu bѫm chìm Van ÿiӋn tӯ Arduino Server Cҧm biӃn áp suҩt Modul WiFi ESP8266 Relay Router WiFi Giám sát ÿiӅu khiӇn phҥm vi trang trҥi Giám sát ÿiӅu khiӇn tӯ xa bên trang trҥi Giám sát ÿiӅu khiӇn ÿiӋn thoҥi Modul WiFi ESP8266 Modem Khӣi ÿӝng tӯ Modul Sim 900A MҤNG INTERNET Router WiFi 3G, 4G Phѭѫng án MҤNG DI ĈӜNG MҤNG DI ĈӜNG Phѭѫng án Hình Sơ đồ hệ thống tưới nước tự động Người dùng giám sát thông số trạng thái hệ thống smartphone, phạm vi trang trại sử dụng WiFi, cịn bên ngồi phạm vi trang trại thực theo hai phương án (như Hình 2): - Phương án 1, sử dụng WiFi kết nối mạng Internet để giám sát điều khiển, sử dụng mạng Internet thông qua mạng 3G 4G Phương án phải lắp đặt thêm modem sử dụng modem kết hợp router WiFi phải trả cước phí sử dụng Internet - Phương án 2, sử dụng mạng di động để giám sát điều khiển Phương án phải lắp đặt thêm Modul sim 900A kết nối với Aduino Server, phải trả cước phí tin nhắn cho mạng di động Các lệnh điều khiển thực theo hình thức nhá máy để giảm cước phí Trong tương lai sử dụng phương án chính, phương án dự phịng Tuy nhiên nay, cước phí dịch vụ 3G, 4G, Internet cịn cao so với cước phí tin nhắn Nên tạm thời phương án phương án cho ứng dụng nơng thơn, mạng Internet chưa phổ biến vùng Tuy nhiên, khu vực thành phố nên sử dụng phương án 1, nhiều nơi có sẵn mạng WiFi kết nối Internet 37 Lê Thái Hiệp, Bùi Liêm Tùng 2.2.3 Đề xuất thuật toán điều khiển hệ thống tưới tự động Trong hệ thống đề xuất (trên Hình 2), mạch Aduino Server điều khiển bơm đóng vai trị mạch chủ, chi phối hoạt động hệ thống Các mạch Aduino i (với i = 1,n ) khu vực mạch con, có chức điều khiển, giám sát chỗ gửi yêu cầu đến mạch Aduino Server Điều khiển trường phạm vi trang trại: khu vực (có thể chia phạm vi theo khả bơm, chia theo loại trồng) cắm cảm biến đo độ ẩm đất cảm biến nhiệt độ kết nối với mạch Aduino Mạch Aduino i làm việc theo chương trình lập trình để bật bơm nhờ truyền thông mạng WiFi thông qua Modul WiFi ESP8266 Bơm bật theo lệnh từ mạch Aduino i Đồng thời mạch Aduino i khu vực nhận phản hồi Aduino Server để lệnh mở van điện từ dẫn nước đến đầu phun (theo thuật tốn Hình 3) Nếu lúc có nhiều mạch Aduino khu vực gửi lệnh bật bơm đến mạch Aduino Server thực theo nguyên lý xếp hàng Các van điện từ khu vực mở theo thứ tự xếp hàng (theo thuật tốn Hình 3) Q trình tưới văng thực theo hai tường hợp (Hình 3): - Trường hợp thứ nhất, độ ẩm RHmax đặt nhỏ 99% tưới độ ẩm đo RHm có giá trị thấp giá trị đặt mức thấp RHmin ngừng tưới độ ẩm đất đạt giá trị đặt mức cao RHmax, tương ứng với cách thứ trình bày Các giá trị RHmin RHmax cài đặt m cặp tương ứng theo ngày (hoặc với ngắn ngày) phù hợp với trình sinh trưởng trồng Với m cài đặt số ngày (hoặc số giờ) sinh trưởng trồng Nếu lâu năm đặt m = 1, nghĩa ngày hơm sau có giá trị đặt ngày hôm trước - Trường hợp thứ hai, độ ẩm RHmax đặt lớn 99% phải tính tốn thời gian tưới ton theo (3), tương ứng với cách thứ hai trình bày Các giá trị RHmin RHmax cài đặt linh hoạt phù hợp với trình sinh trưởng trồng ton = ts Tm Ts (3) Với ts – thời gian cài đặt, Tm – nhiệt độ đo theo cảm biến nhiệt, Ts – nhiệt độ cài đặt 38 Tập 13, Số 1, 2019 Arduino Server Mҥng WiFi Bҳt ÿҫu Nhұn lӋnh ÿiӅu khiӇn tӯ smart phone, Arduino 1÷ n, sҳp xӃp lӋnh vào hàng ÿӧi Có lӋnh bұt bѫm ÿӇ tѭӟi cho khu vӵc thӭ i Khơng Có Gӱi lӋnh yêu cҫu Arduino i mӣ van ÿiӋn tӯ Bұt bѫm Arduino i Bҳt ÿҫu Ĉo ÿӝ ҭm ÿҩt (RHm), nhiӋt ÿӝ (Tm) Sai RHm ” RHmin Ĉúng RHmax •99% Sai Ĉúng Tính thӡi gian tѭӟi ton = ts.Tm/Ts Cҧnh báo Có Khơng Gӱi lӋnh bұt bѫm ÿӃn Arduino Server t > 30 s Sai Ĉúng Ĉo áp suҩt nѭӟc ӕng (p) Arduino Server yêu cҫu mӣ van ÿiӋn tӯ pmin ” p ” pmax Ĉúng Có Mӣ van ÿiӋn tӯ Sai Tҳt bѫm, gӱi cҧnh báo ÿӃn ÿiӋn thoҥi, bұt ÿèn, cịi cҧnh báo Có lӋnh tҳt bѫm tӯ Arduino i Có Khơng Có lӋnh bұt bѫm ÿӇ tѭӟi cho khu vӵc thӭ k  i Không Tҳt bѫm Có Gӱi lӋnh yêu cҫu Gӱi lӋnh Arduino k mӣ van ÿiӋn tӯ ÿӃn Arduino i Gӱi lӋnh ÿӃn Arduino i khóa van khóa van ÿiӋn tӯ ÿiӋn tӯ i=k KӃt thúc RHm • RHmax Không Sai Ĉúng Ĉúng RHmax •99% Sai t > ton Ĉúng Sai Gӱi lӋnh tҳt bѫm ÿӃn Arduino Server Arduino Server yêu cҫu khóa van ÿiӋn tӯ Khơng Có Khóa van ÿiӋn tӯ KӃt thúc Hình Lưu đồ thuật tốn điều khiển hệ thống tưới phun văng Trong thuật toán, thời gian t tính từ lúc bật bơm t bị đặt khơng tắt bơm Trong q trình hệ thống tưới áp suất nước pm đo nhờ cảm biến áp suất Nếu giá trị khơng thỏa (4) hệ thống cảnh báo đến người sử dụng qua điện thoại pmin ≤ pm ≤ pmax (4) Trong pmin pmax giá trị đặt nhỏ lớn cho phép tưới Nếu áp dụng hệ thống theo kiểu tưới phun sương thuật tốn tưới phun văng (Hình 3), bổ sung thêm trường hợp tưới để điều hòa nhiệt độ Tưới điều hòa nhiệt độ thực nhiệt độ đo Tm thấp nhiệt độ đặt Ts độ ẩm đạt giá trị đặt RHmax Nếu áp dụng hệ thống theo kiểu tưới nhỏ giọt tưới thấm lịng đất van điện từ thứ i đóng mở trực tiếp Arduino i khu vực (như thuật toán Hình 4) Khi 39 Lê Thái Hiệp, Bùi Liêm Tùng máy bơm có chức bơm điều áp cho đường ống dẫn nước Khi áp suất đường ống pm đo cảm biến áp suất thấp Arduino Server điều khiển biến tần để bơm nhiều nước để đưa áp suất giá trị đặt mong muốn Khi áp suất đường ống cao điều khiển ngược lại Nếu giá trị áp suất đường ống đo lớn gia trị đặt pmax ngừng bơm, lúc hệ thống khơng cịn tưới cho khu vực Nếu áp suất đo pm thấp giá trị đặt pmin cảnh báo, tương ứng với trường hợp khơng bơm nước Hình Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống tưới nhỏ giọt tưới thấm 2.2.4 Mơ hình thử nghiệm hệ thống tưới nước tự động Mơ hình thử nghiệm lắp đặt có cấu trúc Hình Trong mơ hình thử nghiệm, việc giám sát từ xa thông số độ ẩm, nhiệt độ, trạng thái hoạt động hệ thống tưới, kể việc điều khiển bật, tắt bơm từ xa thực smartphone theo phương án (như Hình 6) Mơ hình thử nghiệm thực theo phương án nhằm đáp ứng cho ứng dụng thời điểm nơng thơn Hình Mơ hình tưới nước tự động 40 Tập 13, Số 1, 2019 Hình Điều khiển hệ thống tưới nước thơng qua smartphone Trong mơ hình này, việc điều khiển cài đặt thông số trường thực thông qua nút nhấn (như Hình 7) Các hướng dẫn thơng số điều chỉnh hiển thị hình LCD (như Hình 7) Kèm theo hệ thống có thơng báo LED: LED sáng tương ứng với tưới, LED tắt tương ứng với ngừng tưới Hình Thiết lập thơng số, điều khiển chỗ Kết bình luận Trong mơ hình thử nghiệm, lúc khảo sát độ ẩm giới hạn thấp RHmin đặt mức 40% Khi độ ẩm đất thấp giá trị hệ thống tự động tưới đạt giá trị RHmax Giá trị RHmax ban đầu đặt mức 77%, đến trưa ngày 10/12/2017 đặt lại mức 71% (Hình 8) Hệ thống thiết lập tự động thu thập liệu độ ẩm theo chu kỳ 02 01 lần nhằm phục vụ cho trình khảo sát, đánh giá Hình Đồ thị độ ẩm đo mơ hình thử nghiệm từ ngày 09/12/2017 đến ngày 15/15/2017 41 Lê Thái Hiệp, Bùi Liêm Tùng Trong q trình thử nghiệm có lúc hệ thống khơng tưới độ ẩm đất có tăng nhẹ hấp thụ nước không khí, mơ hình đặt ngồi trời để rau quang hợp Rau trồng thử nghiệm rau Diễn Các trồng thường hấp thụ nước tốt giới hạn gọi nước dễ tiêu [9] Nếu độ ẩm thấp q khó hút nước lúc cịn phân tử nước có liên kết chặt chẽ với đất Ngược lại, độ ẩm cao ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng lượng khơng khí đất khơng đủ để rễ hấp thụ Chính thế, có số loại trồng yêu cầu phải giữ độ ẩm phạm vi hẹp (như Hình 9.a) sinh trưởng tốt, chẳng hạn nấm số loài Bảng Tuy nhiên với số loại cần lúc phải có độ ẩm cao, sau phải để đất đủ khơ (độ ẩm thấp) tưới lặp lại, cà phê, tiêu, (Hình 9.b) Phần lớn loại lâu năm rau có khả chịu độ ẩm 100% thời gian ngắn (lúc tưới) Bên cạnh có số loại trồng yêu cầu phải có độ ẩm thay đổi theo trình sinh trưởng cách nghiêm ngặt (như Hình 9.c) RH (%) 100 100 RHmax RHmin a) RH (%) RH (%) RHmax 100 RHmin RHmin t b) RHmax t c) t 45 n ngày Hình Đồ thị biến thiên độ ẩm đất thông qua tưới nước hệ thống đề xuất a) Giữ độ ẩm phạm vi hẹp; b) Giữ độ ẩm phạm vi rộng với RHmax=100%; c) Giữ độ ẩm theo trình sinh trưởng trồng Bảng Thơng số độ ẩm, nhiệt độ phù hợp cho sinh trưởng số loài trồng Loại trồng Độ ẩm Nhiệt độ Nấm Linh chi đỏ 90 ÷ 95% [10] - Nấm sị 80 ÷ 100% 25 ÷ 35oC [11] Nấm sị vua 70 ÷ 85% o 13 ÷ 22 C [12] Cây húng tây 50 ± 5% 24 ± C [13] Hoa hồng 75% 19 ÷ 20,5°C [14] o Kết luận Hệ thống tưới nước tự động đề xuất báo tự động thu thập thơng số nhiệt độ, độ ẩm Từ hệ thống tiến hành tưới theo số liệu thiết lập phù hợp với trình sinh trưởng trồng Đây yêu cầu quan trọng nông nghiệp công nghệ cao Đồng thời hệ thống cho phép người dùng giám sát điều khiển từ xa smartphone Nhờ người sử dụng quản lý, chăm sóc trang trại gián tiếp nơi đâu Kết thử nghiệm cho thấy hệ thống đề xuất hoàn toàn khả thi cho ứng dụng thực tế Người sử dụng cần hiểu rõ đặc tính sinh trưởng trồng Từ nhập giá trị độ ẩm RHmin RHmax hệ thống tự động đáp ứng nhu cầu nước cho trồng 42 Tập 13, Số 1, 2019 Hệ thống có khả ứng dụng vào thời điểm tương lai công nghệ IoT sử dụng phổ biến Đây xu hướng cách mạng công nghệ 4.0 TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 11 12 13 14 Leive M Mortensen, Effects of air humidity on growth, flowering, keeping quality and water relations of four short-day greenhouse species, Elsevier - Scientia Horticuturae, 86, pp 299 - 310, (2000) Le Dinh Hieu, Le Van Luan, Prospect of automatical multi function spill S7-1200 application for Mokara Orchids productivity, The second Vietnam Conference on Control and Automation, pp 812 - 819, (2013) Phạm Mạnh Toàn, Xây dựng hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm nhà kính nơng nghiệp dựa cơng nghệ mạng khơng dây Wi-Fi, Tạp chí KH-CN Nghệ An, Số 8, trang - 12, (2016) Joaquín Gutiérrez, Juan Francisco Villa-Medina, Alejandra Nieto-Garibay, and Miguel Ángel PortaGándara, Automated Irrigation System Using a Wireless Sensor Network and GPRS Module, IEEE Trans Instrum Meas., vol 63 (1), pp 166 - 176, (2014) Inge Sandholt, Kjeld Rasmussen, Jens Andersen, A simple interpretation of the surface temperature/ vegetation index space for assessment of surface moisture status, Elsevier - Remote Sensing of Environment, 79, pp 213 - 224, (2002) Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M., Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements - FAO Irrigation and drainage paper 56, FAO, Rome, Italy, (1998) Nguyễn Quang Phi, Xác định nhu cầu nước tưới cho lạc phương trình FAO Penman Monteith phương pháp hệ số trồng đơn, Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, số 46, trang 79 - 85, (2014) Haofang Yan, Chuan Zhang, Hiroki Oue, Hideki Sugimoto, Comparison of different methods for estimating soil surface evaporation in a bare field, Springer - Meteorol Atmos Phys, 118, pp 143 -149, (2012) Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó, Độ ẩm đất với trồng, Nhà xuất Lao động, Hà Nội, (2006) Vũ Thị Phương Thảo, Bùi Thị Tươi, Phạm Văn Hưng, Nguyễn Thị Hồng Gấm, Nghiên cứu kỹ thuật nuôi trồng nấm linh chi Ðỏ (ganoderma lucidum) thân gỗ, Hội nghị KHCN tuổi trẻ Trường Nông, Lâm nghiệp Thủy sản, trang - 5, (2016) M.I Bhatti, M.M Jiskani, K H Wagan, M.A Pathan and M.R Magsi, Growth, development and yield of oyster mushroom, pleurotus ostreatus (jacq ex fr.) kummer as affected by different spawn rates, Pak J Bot, 39 (7), pp 2685 - 2692, (2007) Mahbuba Moonmoon, Md Nazim Uddin, Saleh Ahmed, Nasrat Jahan Shelly, Md Asaduzzaman Khan, Cultivation of different strains of king oyster mushroom (Pleurotus eryngii) on saw dust and rice straw in Bangladesh, Saudi Journal of Biological Sciences, 17, pp 341 - 345, (2010) Nguyễn Thụy Phương Duyên, Hoàng Ngọc Nhung, Nguyễn Thị Quỳnh, Nghiên cứu khả sinh trưởng húng tây (Thymus Vulgaris L.) tác động số yếu tố hóa học vật lý mơi trường ni cấy, Tạp chí Sinh học, 34 (3SE), trang 234 - 241, (2012) L M Mortensen and H R Gislerød, Effect of Air Humidity on Growth, Keeping Quality, Water Relations, and Nutrient Content of Cut Roses, Gartenbauwissenschaft, 65 (1), pp 40 - 44, (2000) 43 ... sử dụng cần đặt thông số độ ẩm yêu cầu, hệ thống tự động đáp ứng Đây yêu cầu mà hệ thống tưới nước tự động đề xuất báo phải đáp ứng Cấu trúc hệ thống tưới nước tự động đề xuất Hình 2, hệ áp dụng. .. tương đối nhiều Công nghệ tưới phun văng công nghệ tưới nước dã chiến, chủ yếu áp dụng cho cánh đồng rộng, trồng với mật độ cao Hiệu sử dụng nước công nghệ khơng cao loại hình tưới nước nêu Hiện... thống giám sát nhiệt độ độ ẩm nhà kính [3] Tuy nhiên hệ thống chưa đáp ứng nhu cầu tưới tự động Ngồi ra, có nghiên cứu thử nghiệm hệ thống tưới tự động sử dụng mạng lưới cảm biến không dây kết

Ngày đăng: 11/12/2020, 09:08

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w