Thiết kế và thi công module đo độ pH và đo độ dẫn điện EC trong môi trường nước kết nối không dây thông qua mạng Lora
b. Chủ nhiệm đề tài: Đinh Thị Diễm Châu
c. Tên cơ quan đi học: Trường THPT Võ Minh Đức
d. Tên Viện - trường thực hiện luận văn: Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật tp.Hồ Chí Minh
e. Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu của đề tài là tập trung nghiên cứu, thiết kế và thi công module cảm biến đo độ pH, đo độ dẫn điện EC trong môi trường nước kết nối không dây thông qua mạng LoRa dùng để tích hợp trong hệ thống IoT cho trang trại thông minh. Thi công mô hình vật lý - phần cứng và phần mềm của các module cảm biến để thu thập thông tin dữ liệu về môi trường sống. Ta có thể giám sát, hoặc điều chỉnh lại môi trường sống xung quanh sao cho phù hợp với yêu cầu sử dụng từ các thông số thu được từ các cảm biến đo độ pH, đo độ dẫn điện EC thông qua chuẩn giao tiếp LoRa.
f. Kết quả thực hiện (tóm tắt):
Đây là luận văn thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật điện tử của tác giả Đinh Thị Diễm Châu thực hiện trong bối cảnh Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang tác động mạnh mẽ lên toàn thế giới, các thành tựu công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo, vạn vật kết nối(internet of things), và big data... được áp dụng vào đời sống và sản xuất, nhằm phát triển nhiều lĩnh vực như: kỹ thuật, công nghiệp, nông nghiệp, xử lý tác động môi trường, chống biến đổi khí hậu, phát triển năng lượng xanh,... Nếu không có chiến lược phù hợp, chậm đổi mới, Việt Nam không chỉ bỏ lỡ thời cơ “vàng” của cách mạng công nghiệp 4.0 mà có thể sẽ gánh chịu hệ quả tiêu cực của cuộc cách mạng này.
Tuy nhiên, thực trạng hiện nay trên thế giới đã có nhiều trang trại áp dụng mô hình trang trại thông minh. Nhưng ở Việt Nam, để mô hình trang trại thông minh đưa vào hỗ trợ sản xuất hiệu quả, việc đo đạc thu thập các thông số môi trường xung quanh phải chính xác, tự động hóa, tiết kiệm công sức, thời gian, nhân lực. Những thống số đó có chính xác thì mới có thể hỗ trợ con người trong quá trình nghiên cứu giống cây trồng, vật nuôi mới, điều kiện thích hợp nhất cho từng loại phát triển. Công nghiệp hóa các mô hình sản xuất, đầu tư mở rộng diện tích nuôi trồng, giám sát và điều khiển quá trình sản xuất chặt chẽ hơn, đầu tư các trang thiết bị hiện đại thu thập thông số môi trường, giúp đỡ người dân nâng cao năng suất và chất lượng cao nhất và tiết kiệm chi phí sản xuất không cần thiết, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm đủ cung ứng cho thị trường trong nước và xuất khẩu hàng hóa ra thị trường nước ngoài.
Mục tiêu của đề tài là tập trung nghiên cứu, thiết kế và thi công module cảm biến đo độ pH, đo độ dẫn điện EC trong môi trường nước kết nối không dây thông qua mạng LoRa dùng để tích hợp trong hệ thống IoT cho trang trại thông minh. Thi công mô hình vật lý - phần cứng và phần mềm của các module cảm biến để thu thập thông tin dữ liệu về môi trường sống. Ta có thể giám sát, hoặc điều chỉnh lại môi trường sống xung quanh sao cho phù hợp với yêu cầu sử dụng từ các thông số thu được từ các cảm biến đo độ pH, đo độ dẫn điện EC thông qua chuẩn giao tiếp LoRa.
Luận văn đã nghiên cứu các công trình, bài báo khoa học về chủ đề trang trại thông minh, mô hình nuôi trồng mới đạt hiệu quả cao. Khảo sát các dự án trang trại thông minh, thị trường gần đây của các cá nhân, doanh nghiêp, tìm hiểu và tiếp nối các luận văn trước. Luận văn mở rộng nghiên cứu thiết kế node cảm biến pH và EC Tất cả đều góp phần vào việc nghiên cứu, thiết kế hệ thống IoTs điều khiển và giám sát mô hình trang trại thông minh đạt hiệu quả mới dùng công nghệ LoRa.
Kết quả, tác giả đã thiết kế, thi công hoàn chỉnh là cảm biến ph và EC thu thập thông tin môi trường xung quanh, xử lý tín hiệu nhận được từ cảm biến vời truyền đi thông qua Lora thành công sử dụng vi điều khiển STM32F030 tiết kiệm năng lượng, module LoRa Ra02 cho khoảng cách lên đến 3000 mét trong môi trường không gian ngoại ô, cho khoảng cách 800m trong môi trường đô thị khi thử nghiệm thực tế. Các thiết bị sau khi lắp ráp thi công đều hoạt động tốt trong suốt thời gian thử nghiệm, khả năng truyền dữ liệu trong phạm vi ngôi nhà, kể cả nhà cao tầng thông qua LoRa và kết nối mạng wifi ổn định, có khả năng ứng dụng vào dự án nghiên cứu giống mới, kỹ thuật mới, công nghệ mới, triển khai vào các mô hình hiện đại, thực tế đạt hiệu suất rất cao.
g. Năm tốt nghiệp: 2020