Trong mạng cảm biến trên có 04 cảm biến đƣợc bố trí hợp lí để thu nhận đƣợc thông tin theo thời gian thực về độ ẩm của đất tại khu vực đại điện trên tồn bộ diện tích khu vƣờn, thơng số các node thu đƣợc trực tiếp truyền đến node trung tâm thơng qua sóng vơ tuyến. Tại trạm trung tâm, một ngƣỡng độ ẩm đất phù hợp với nhu cầu phát triển của cây đã đƣợc thiết lập, dữ liệu nhận đƣợc từ node sẽ đƣợc so sánh với ngƣỡng. Nếu dữ liệu này lớn hơn ngƣỡng tức là lƣợng nƣớc vẫn đủ duy trì cho cây, trạm trung tâm tiếp tục ở trạng thái chờ nhận dữ liệu từ các node cảm biến mà khơng kích hoạt máy bơm hay các van tƣới.
Vì diện tích canh tác có các khu vực khác nhau nên có khu vực cây cần tƣới nƣớc và có vùng chƣa cần tƣới, do đó mỗi node có một địa chỉ ID riêng. Khi gửi dữ liệu về trạm trung tâm, trạm trung tâm sẽ so sánh và phát hiện nhu cầu tƣới nƣớc của từng vùng dựa trên địa chỉ ID này và chỉ tƣới nƣớc những vùng cần hoặc tƣới cả diện tích canh tác nếu dữ liệu từ 4 node đều cho biết cả 4 khu vực đều thiếu nƣớc. Dữ liệu vẫn liên tục đƣợc thông tin giữa các node với trạm trung tâm ngay cả khi các van đang tƣới nƣớc nên sau khi so sánh, nếu dữ liệu về độ ẩm thu đƣợc vƣợt ngƣỡng cho phép, trạm trung tâm sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến các van tƣới tạm dừng cung cấp nƣớc cho cây trồng điều này giúp hạn chế lãng phí nguồn nƣớc
Trạm trung tâm còn đƣợc kết nối với van tự động để điều khiển máy bơm điều chỉnh lƣợng nƣớc trong bể. Máy bơm sử dụng nguồn điện lƣới, đƣợc kết nối với phao tự động gắn với bể chứa nƣớc, có vai trị ln đảm bảo đủ nƣớc trên bể để có thể tƣới khi nào nhận đƣợc tín hiệu yêu cầu, để sử dụng tiết kiệm và hiệu quả nguồn nƣớc bể chứa nƣớc ln đƣợc duy trì ở mức tối thiểu đủ để cung cấp nƣớc cho tồn bộ diện tích canh tác và các van tƣới ở dạng tƣới phun. Thực tế đối với mạng đƣợc trình bày ở đây máy bơm có thể chỉ cần gắn với phao cơ và hoạt động độc lập với mạng, vì nó chỉ cần đảm bảo đủ nƣớc trên bể, tuy nhiên với mong muốn cao hơn là node trung tâm sau này có thể đƣợc kết nối với Internet để theo dõi thông tin về dự báo thời tiết, dự báo về nguồn điện đƣợc cung cấp trong những ngày tiếp theo và quyết định máy bơm có cần hoạt động để bơm hay không, chẳng hạn trong những ngày tiếp theo là trời mƣa thì khơng cần bơm nƣớc lên bể nữa, hay trong ngày tiếp theo sẽ mất điện thì nó sẽ tự động bơm nƣớc dự trữ.
Các node cảm biến và node trung tâm đƣợc sử dụng năng lƣợng dự trữ là pin và năng lƣợng mặt trời đảm bảo luôn hoạt động đƣợc trong nhiều điều kiện khác nhau.
Vịi phun đƣợc bố trí ở các nhánh trên khắp khu vƣờn đảm bảo cung cấp đủ nƣớc cho một diện tích đƣợc thiết kế định sẵn xung quanh nó.
Để điều khiển hoạt động của mạng, từ thuật tốn đã trình bày ở trên, tác giả xây thƣ viện các hàm sử dụng trong truyền nhận vô tuyến, mã nguồn chƣơng trình thu thập số liệu ở node cảm biến, mã nguồn chƣơng trình xử lý điều khiển máy bơm đính kèm ở phần phụ lục.
4.2. Phần cứng trong node cảm biến
Nhƣ đã trình bày, node cảm biến là thành phần có nhiệm vụ thu nhận thơng tin về độ ẩm đất và truyền dữ liệu về trạm trung tâm, nhằm mang đến sự tin cậy về thông số độ ẩm đất thu nhận đƣợc, tác giả lựa chọn cảm biến độ ẩm đất MS10 với những ƣu điểm nổi bật hơn so với các cảm biến đang có mặt trên thị trƣờng, bộ truyền sóng vơ tuyến nRF24L01 đã đƣợc trình bày ở các phần trƣớc và bộ xử lý
trung tâm sử dụng Atmega8. Thành phần của node cảm biến thu thập dữ liệu đƣợc thể hiện thông qua sơ đồ mạch điện, và đƣợc tác giả lắp ráp thực tế nhƣ sau: