Nghiên cứu và ứng dụng LoraWAN trong giám sát cảnh báo mức độ nhiễm mặn của nước trên sông Cầu Đỏ

Abstract

Trong những năm gần đây, Internet of Things (IoT) là công nghệ tiềm năng nổi bật trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Các ứng dụng IoT xuất hiện khắp nơi trong tất cả các lĩnh vực từ công nghiệp đến nông nghiệp, nhà thông minh, trường học thông minh, thành phố thông minh tới quan trắc môi trường. Các công nghệ áp dụng trong Internet of Things liên tục được nghiên cứu và mở rộng. Một trong những công nghệ truyền dữ liệu được sử dụng rất phổ biến trong các ứng dụng Internet of Things ở các quốc gia trên thế giới là công nghệ LoRa. Công nghệ LoRa mang các đặc điểm nổi trội nhất đó là truyền dữ liệu đi rất xa, tốn ít năng lượng và hoạt động trên tần số miễn phí nên không cần chi phí cấp trả trước, dễ bảo trì, thích hợp với mọi ứng dụng “kết nối vạn vật”. Ở Việt Nam, Internet of Things nói chung và công nghệ LoRa nói riêng còn khá mới mẻ. Vì vậy cần có những nghiên cứu cụ thể về LoRa làm tiền đề cho sự phát triển công nghệ này ở Việt Nam. Trong những năm gần đây nguồn nước Sông Cầu Đỏ luôn bị nhiễm mặn, cao điểm nhất là mùa hè năm 2020 và 2021 làm cho nhà máy nước Cầu Đỏ phải dừng việc lấy nước thô từ Sông và chuyển sang lấy nguồn nước dự trữ từ Trạm bơm An Trạch cách nhà máy nước Cầu Đỏ 8km về hướng thượng nguồn dẫn đến tốn kém và không phải là giải pháp lâu dài. Từ thực trạng trên, tôi đề xuất thực hiện luận văn theo hướng nghiên cứu và thực thi một hệ thống giám sát, điều khiển, hiển thị và cảnh báo mức độ nhiễm mặn của nước trên sông Cầu Đỏ thông qua công nghệ truyền dẫn không dây LoRa được xây dựng trên nền tảng IoT. Hệ thống giúp cảnh báo sớm mức độ nhiễm mặn của nước cách nhà máy nước Cầu Đỏ 5km về phía cửa biển để từ đó có thể đưa ra các giải pháp. Hệ thống đưa ra cảnh báo trên máy tính, điện thoại thông minh theo thời gian thực và người sử dụng cũng có thể điều khiển trực tiếp từ máy tính hoặc điện thoại thông minh để đóng, mở cửa phay lấy nước thô từ sông.