Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu môi trường trong nhà màng sử dụng các cảm biến và máy tính Raspbery Pi

Abstract

Trong lĩnh vực nông nghiệp, các cảm biến được sử dụng để thu thập các thông số quan trọng đối với cây trồng như nhiệt độ và độ ẩm trong không khí, độ ẩm trong đất và cường độ ánh sáng mặt trời bên trong nhà màng. Một hệ thống sử dụng nhiều cảm biến và cho phép truyền dữ liệu không dây được thiết kế để theo dõi nhiều thông số môi trường trong nhà màng. Các dữ liệu đo được từ cảm biến sẽ được xử lí bởi một máy tính nhỏ Raspberry Pi 3 B+, hoạt động như một trung tâm trung chuyển dữ liệu thông qua các chuẩn truyền không dây. Trước khi gửi đến một máy chủ ở xa, các dữ liệu được thu thập từ cảm biến sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu (CSDL) cục bộ và xử lí bởi máy tính Raspberry Pi 3 B+ thông qua chuẩn kết nối WiFi (thuộc tiêu chuẩn IEEE 802.11g, hoạt động ở tần số 2.4GHz), để giao tiếp với bộ định tuyến và các cảm biến được kết nối trực tiếp vào các GPIO trên Raspberry Pi. Một giao diện website cũng được thiết kế cho các thí nghiệm, cho phép hiển thị các dữ liệu thu thập được bên trong nhà màng. Hệ thống thiết kế đã ứng dụng và minh chứng các kĩ thuật truyền dữ liệu có dây và không dây, cùng với các cảm biến cần thiết có thể được sử dụng để theo dõi các dữ liệu nông nghiệp hoặc điều khiển các thiết bị bên trong nhà màng, nhằm hỗ trợ nông dân giảm bớt nguồn nước tưới tiêu, vật tư nông nghiệp, cũng như giảm bớt sức lao động mà vẫn đạt hiệu quả cao.