Tóm tắt: Khoa học kỹ thuật đang ngày càng phát triển, những mạng lưới cảm biến từ đó mà ngày một dày đặc. Con người đang sống trong một thế giới được bao bọc bới các mạng lưới cảm biến nhúng vào những vật thể nhằm phục vụ những nhu cầu riêng. Hiện nay, các cảm biến rất đa dạng có thể sử dụng cả trong chăn nuôi, trồng trọt cũng như sinh hoạt hằng ngày nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống. Một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu ngày nay đó là một hệ thống tích hợp cảm biến để giám sát cây trồng.
Dựa trên nhu cầu thực tiễn đó, đề tài “Thiết kế và thực hiện hệ thống IoT giám sát cây trồng dựa trên các nút cảm biến công suất thấp” đã được chọn cho khóa luận tốt nghiệp. Khóa luận tập trung chủ yếu vào nghiên cứu, thiết kế và thực thi một mô hình về hệ thống IoT sử dụng các nút cảm biến không dây công suất thấp để giám sát cây trồng thông qua một ứng dụng Android trên điện thoại thông minh. Dữ liệu về cây trồng phải đo trực tiếp từ nơi trồng được khối cảm biến thu thập và gửi đến khối xử lý thông qua công nghệ Zigbee, một công nghệ truyền thông công suất thấp được sử dụng phổ biến trong IoT. Khối xử lý tiếp nhận và tính toán, xử lý dữ liệu thu được, ngoài ra một cảm biến chất lượng không khí cũng được tích hợp tại khối này nhằm giảm công suất tiêu thụ trên khối cảm biến. Khối cơ sở dữ liệu đảm nhiệm vai trò lưu trữ dữ liệu được gửi thông qua mô-đun Wi-Fi tích hợp của khối xử lý, khối này còn cung cấp một số API cho khối ứng dụng. Khối ứng dụng đảm nhiệm vai trò cuối cùng là lấy dữ liệu từ khối cơ sở dữ liệu để hiển thị đến người dùng thông qua một ứng dụng Android. Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống chạy ổn định, phản hồi nhanh, công suất tiêu thụ xấp xỉ 213.84mW, có thể sử dụng khoảng 3 ngày với nguồn pin có dung lượng 2000mAh, hiệu điện thế 7.4V.
Từ khóa: hệ thống giám sát cây trồng, Zigbee, ứng dụng Android, IoT, nút cảm biến công suất thấp.
Danh sách linh kiện được dùng trong khóa luận
- Kít phát triển STM32F030K6T6
- Mô-đun ESP8266 NodeMCU
- Mạch thu phát Xbee S2C
- Mô-đun cảm biến chất lượng không khí MQ135
- Mô-đun cảm biến điện dung độ ẩm đất
- Mô-đun cảm biến ánh sáng
- Mô-đun cảm biến nhiệt độ DS18B20
- Mạch nguồn hạ áp AMS1117 3.3V
- Pin 18650 2000mAh