Hệ thống nhà trồng thông minh với những cảm biến chuyên dụng cho phép thu thập chính xác những thơng số liên quan đến q trình canh tác. Những thơng số này được lưu trữ và xử lý giúp người dùng nắm bắt được tình hình và có những giải pháp can thiệp hiệu quả.
3.5.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm
* Ưu điểm
-Hệ thống có khả năng mở rộng tùy theo nhu cầu thực tế của vườn trồng. Bên cạnh đó việc sử dụng tín hiệu wifi cho phép người dùng tùy chỉnh vị trí lắp đặt phù hợp với thực tế sử dụng.
- Hệ thống hỗ trợ người dùng trong quá trình điều trị, đồng thời kiểm sốt thơng số môi trường và điều kiện độ ẩm đất, giúp tiết kiệm điện năng sử dụng và tiết kiệm nguồn tài nguyên nước.
- Ứng dụng được với điện thoại thông minh nền tảng Android. Thiết kế chương trình có giao diện đơn giản, thân thận với người dùng.
-Hệ thống tiêu tốn ít điện năng.
-Đơn giản, gọn nhẹ, giao diện chương trình thân thiệt và dễ sử dụng.
- Không sử dụng được phần mềm với các dịng điện thoại thấp và khơng chạy hệ điều hành android.
- Số lượng thiết bị điều khiển còn giới hạn, do phụ thuộc vào kinh tế thực hiện nghiên cứu.
-Phần mềm chỉ chạy hiệu quả khi đi kèm phần cứng hệ thống.
* Kết luận
Qua thời gian chạy thử nghiệm hệ thống cho thấy hệ thống hoạt động tốt và ổn định. Kết quả sản phẩm đã hồn thiện và giải quyết được u cầu bài tốn đặt ra của đề tài như:
-Kết nối, truyền nhận tín hiệu từ phần cứng (khối xử lý trung tâm) qua môi trường không dây như wifi.
- Thực hiện việc giao tiếp hai chiều với hệ thống thông qua điện thoại di động thông minh.
Với mục tiêu đặt ra trong quá trình thực hiện đề tài và qua quá trình làm việc, đề tài đã đạt được một số kết quả nghiên cứu sau:
-Hệ thống hoạt động tốt, chất lượng ổn định. -Người dùng dễ dàng thao tác sử dụng.
-Có giá trị thực tiễn cao trong thực tế và có khả năng triển khai tại Lào. -Đẩy mạnh xu hướng vừa học vừa nghiên cứu khoa học trong sinh viên.
* Hướng phát triển
- Chương trình phần mềm của hệ thống có thể phát triển trên nền tảng khác như Windows Phone, IOS…
- Thêm một số tính năng khác như giám sát hiệu năng hoạt động, điện năng tiêu thụ của mỗi thiết bị và của từng hệ thống; Giám sát thêm được nhiều thông số môi trường khác liên quan đến môi trường vườn trồng.
- Cải thiện chương trình hệ thống với nhiều tính năng hơn để đáp ứng được nhu cầu người dùng.
-Mở rộng phương thức giao tiếp hệ thống thông qua các công nghệ không dây tiên tiến hiện nay như Internet, đặc biệt là nền tảng Internet of Things....
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu phần nào đáp ứng được yêu cầu đã đặt ra cho việc thu thập một số thông số môi trường trong nhà trồng thơng minh. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng cho việc ni trồng, sản xuất có chất lượng và năng suất cao. Đặc biệt hệ thống nhà trồng thơng minh giúp làm đa dạng hóa các loại cây trồng mà trước đây địa phương không trồng được. Bên cạnh đó, với việc điều khiển hệ thống được thực hiện hoàn toàn từ xa giúp hạn chế sức lao động của người nông dân, đồng thời cũng tiết kiệm hiệu quả các nguồn tài nguyên.
Việc ứng dụng nền tảng Androi kết hợp với các phần cứng của Arduino giúp cho quá trình lập trình dễ dàng và có thể thay đổi được tùy thuộc yêu cầu điều khiển và khả năng mở rộng của bộ xử lý trung tâm. Ngoài ra với việc giám sát và điều khiển hệ thống qua wifi giúp cho việc quản lý thuận tiện và dễ dàng hơn khi ở khoảng cách xa.
Đề tài vườn trồng thông minh được xây dựng về cơ bản đã đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Tuy nhiên những lợi ích và hiệu quả của hệ thống sẽ có giá trị vơ cùng to lớn khi hướng phát triển lên “intelligent farm” tích hợp các cơng nghệ xử lý big data, trí tuệ nhân tạo để hệ thống có thể tự động cung cấp dinh dưỡng, các điều kiện của nhà trồng thích nghi với từng loại cây trồng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Đỗ Kim Chung, Nông nghiệp thông minh: Các vấn đề đặt ra và định hướng cho
nghiên cứu và đào tạo, Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2018, 16(7):
707-718.
[2]. Trịnh Lương Miên, Ứng dụng mạng cảm biến không dây trong việc phát triển
nông nghiệp xanh cho cây trồng, Tạp chí Tự động hóa ngày nay, số 178, 2016.
[3]. Nguyễn Chí Nhân, Phạm Ngọc Tuấn, Mạng cảm biến không dây ứng dụng cho
nông nghiệp cơng nghệ cao, Tạp chí Phát triển Khoa học và Cơng nghệ –Khoa
học Tự nhiên, 3(4):259-270.
[4]. Ngơ Trí Dương, Nguyễn Thái Học, Thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tưới
phun sương phục vụ trồng rau trong giai đoạn vườn ươm, Tạp chí Khoa học và
Phát triển 2013, tập 11 , số 3: 397 -410.
[5]. Lê Quý Kha (2017), Tổng quan nông nghiệp 4.0 trên thế giới và khả năng áp
dụng tại Việt Nam, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 1, 8tr.
[6]. Phạm Mạnh Toàn, Xây dựng hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm trong nhà kính
nơng nghiệp dựa trên cơng nghệ mạng khơng dây wi-fi, Tạp chí KH-CN Nghệ
An, 8/2016.
[7]. O'Grady, Michael J., and Gregory MP O'Hare, Modelling the smart farm, Information processing in agriculture 4.3 (2017): 179-187.
[8]. Cho, Yongyun, et al, An agricultural expert cloud for a smart farm, Future Information Technology, Application, and Service, Springer, Dordrecht, 2012. 657-662.
[9]. Ryu, Minwoo, et al, Design and implementation of a connected farm for smart
farming system, 2015 IEEE SENSORS. IEEE, 2015.
[10]. Jindarat, Siwakorn, Pongpisitt Wuttidittachotti, Smart farm monitoring using
Raspberry Pi and Arduino, 2015 International Conference on Computer,
Communications, and Control Technology (I4CT), IEEE, 2015.
[11]. Yeo, Uk-hyeon, et al, Analysis of Research Trend and Core TechnologiesBased
on ICT to Materialize Smart-farm, Protected Horticulture and Plant Factory
[12]. Kaewmard, Nattapol, and Saiyan Saiyod, Sensor data collection and irrigation
control on vegetable crop using smart phone and wireless sensor networks for smart farm, 2014 IEEE Conference on Wireless Sensors (ICWiSE), IEEE, 2014.
[13]. Holger Karl and Andreas Willig, Protocols and Architectures for Wireless Sensor
Networks, John Wiley & Sons, 2005.
[14]. Yazeed Al-Obaisat, Robin Braun - University of Technology, Sydney, Australia, On Wireless Sensor Networks: Architectures, Protocols, Applications, and
Management, AusWireless 2007, Sydney, Australia. 01/2007.
[15]. Siddharth Ramesh, A Protocol Architecture for Wireless Sensor Networks, School of Computing, University of Utah, Salt Lake City, 2008.
[16]. Jason Lester Hill - B.S. (University of California, Berkeley), System Architecture
for Wireless Sensor Networks, Spring 2003, University of California, Berkeley.
[17]. Jamal N. Al-Karaki Ahmed E. Kamal, Routing Techniques in Wireless Sensor
Networks, Dept. of Electrical and Computer Engineering, Iowa State University,
Ames, IEEE Wireless Communication Dec 2004, pp 6-28.
[18]. Mark A. Perillo and Wendi B. Heinzelman, Wireless Sensor Network Protocols, Department of Electrical and Computer Engineering University of Rochester, Rochester, NY, USA, 2006.
[19]. Edgar H. Callaway, Wireless Sensor Networks: Architectures and
Protocols, Auerbach Publications, August 26, 2003.
[20]. ZigBee Alliance Board of Directors, ZigBee Specification Document, Copyright © 2007 ZigBee Standards Organization.
[21]. Dhananjay V. Gadre, Programming and Customizing the AVR Microcontroller, Copyright 2001 The McGraw-Hill Companies, Inc.
[22]. Phạm Quang Huy, Nguyễn Trọng Hiếu, Vi điều và ứng dụng Arduino dành cho
người tự học, NXN Bách Khoa Hà Nội, 2014.
[23]. Datasheet Module ESP 8266
[24]. Datasheet Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 [25]. Datasheet Cảm biến độ ẩm đất
[26]. Datasheet Cảm biến mức nước [27]. Datasheet Module relay 2 kênh