Ứng dụng công nghệ truyền thông Lora trong hệ thống tự động hóa nông nghiệp

Theo nhiều dự báo, cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại sẽ tạo ra các công nghệ hoàn toàn mới là động lực thúc đẩy cho sản xuất phát triển theo chiều sâu, giảm hẳn tiêu hao năng lượng và nguyên liệu, giảm tác hại cho môi trường, nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ, thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của sản xuất. Đặc biệt, cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 có nhiều tác động đến đời sống xã hội trên nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực nông nghiệp; mặt khác do biến đổi khí hậu ngày càng ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp, đồng thời do yêu cầu tăng dân số trong những thập niên tới làm biến đổi sâu sắc ngành nông nghiệp trên toàn cầu..

Do đó, việc ứng dụng nông nghiệp thông minh và đưa các công nghệ tiên tiến vào sản xuất nông nghiệp là một trong những giải pháp cấp bách để bảo đảm an ninh lương thực và chất lượng nông sản phục vụ toàn cầu trong bối cảnh tình trạng xung đột và bất ổn, dịch bệnh và biến đổi khí hậu đang diễn biến ngày càng phức tạp, khó lường.

Nhận thấy tầm quan trọng và xu hướng phát triển này, nhóm đồ án đã chọn đề tài “Ứng dụng công nghệ LORA vào hệ thống tự động hóa trong nông nghiệp” là một phần trong quá trình nghiên cứu và thiết kế hệ thống. Bố cục của đồ án gồm 5 chương:

 Chương 1: giới thiệu chung
 Chương 2: cấu hình hệ thống
 Chương 3: thiết kế phần cứng
 Chương 4: thiết kế phần mềm
 Chương 5: ghép nối và thử nghiệm

NỘI DUNG:

MỤC LỤC ............................................................................................................ i
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU........................................................................ vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... viii
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................ 3
1.1. Công nghệ LORA ..................................................................................... 3
1.1.1. Giới thiệu về công nghệ ..................................................................... 3
1.1.2. Ứng dụng công nghệ LORA trong nông nghiệp hiện nay ................. 5
1.2. Áp dụng công nghệ LORA vào mô hình nông nghiệp tại Việt Nam........ 7
1.2.1. Đặc điểm của mô hình ....................................................................... 7
1.2.2. Áp dụng công nghệ LORA ................................................................ 7
1.3. Yêu cầu của hệ thống ................................................................................ 8
CHƯƠNG 2 CẤU HÌNH HỆ THỐNG ............................................................ 9
2.1. Cấu hình hệ thống ..................................................................................... 9
2.1.1. Node cảm biến ................................................................................. 10
2.1.2. Node tải ............................................................................................ 17
2.1.3. Gateway ........................................................................................... 17
2.1.4. Camera giám sát ............................................................................... 21
2.2. Lắp đặt thiết bị ........................................................................................ 22
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG ........................................................ 23
3.1. Ý tưởng thiết kế ...................................................................................... 23
3.2. Thực thi ................................................................................................... 24
3.2.1. Khối nguồn ...................................................................................... 24
3.2.2. Khối thời gian thực .......................................................................... 24
3.2.3. Khối cảm biến (đối với node cảm biến) .......................................... 27
3.2.4. Khối công suất (đối với node tải) .................................................... 28
3.2.5. Khối truyền thông Lora của node cảm biến và node tải .................. 28
3.2.6. Khối truyền thông Lora của gateway .............................................. 30
3.3. Sản phẩm hoàn thành .............................................................................. 31
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ PHẦN MỀM .......................................................... 32
4.1. Thuật toán node ...................................................................................... 32
4.2. Thuật toán gateway ................................................................................. 33
4.3. Web server .............................................................................................. 36
4.4. App (MQTT) .......................................................................................... 42
4.5. Camera giám sát ..................................................................................... 45
CHƯƠNG 5 GHÉP NỐI VÀ THỬ NGHIỆM .............................................. 46
5.1. Quy trình ghép nối .................................................................................. 46
5.1.1. Ghép nối node.................................................................................. 46
5.1.2. Ghép nối gateway ............................................................................ 47
5.2. Quy trình chạy thử .................................................................................. 47
5.2.1. Tác động vào các cảm biến và theo dõi qua web và app điện thoại 47
5.2.2. Tiến hành điều khiển tải bằng tay và web ....................................... 48
5.3. Kết quả .................................................................................................... 48
5.3.1. Sự thay đổi của các cảm biến khi có tác động................................. 48
5.3.2. Điều khiển hệ thống......................................................................... 51
5.4. Đánh giá .................................................................................................. 56
5.5. Hướng phát triển trong tương lai ............................................................ 57
KẾT LUẬN ....................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 59
PHỤ LỤC .......................................................................................................... 60
Phụ lục 1: Thiết lập địa chỉ cho các node cảm biến, node tải và gateway ..... 60
Phụ lục 2: Cấu hình các thông số cho module LORA ................................... 60

Tài liệu này do thành viên có TK Facebook (Nguyễn Đức Anh) sưu tầm và đóng góp cho thư viện. Thay mặt BQT EBOOKBKMT mình xin chân thành cảm ơn bạn rất nhiều :)

Mọi đóng góp cho thư viện, các bạn hoàn toàn có thể gửi trực tiếp về email của Admin nguyenphihung1009@gmail.com hoặc inbox qua Facebook https://www.facebook.com/Congdongkythuatcodienvietnam.VMTC/.

Thân!

LINK DOWNLOAD