Vietnam J. Agri. Sci. 2022, Vol. 20, No. 8: 1054-1065

Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2022, 20(8): 1054-1065
www.vnua.edu.vn

ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ LORA TRUYỀN NHẬN TÍN HIỆU ĐI XA
Nguyễn Văn Điều1*, Đặng Thị Thúy Huyền1, Nguyễn Việt Anh2
1

2

Khoa Cơ - Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Sinh viên Khoa Cơ - Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
*

Tác giả liên hệ:

Ngày nhận bài: 17.01.2022

Ngày chấp nhận đăng: 05.07.2022
TÓM TẮT

Bài báo này nhằm giới thiệu một hệ thống mạng cảm biến dựa trên công nghệ mạng diện rộng nhằm truyền tín
hiệu đi xa, tiết kiệm năng lượng. Hệ thống bao gồm 3 node cảm biến, 1 trạm thu thập dữ liệu (gateway) và 1 hệ
thống giám sát trực tuyến. Hệ thống này có nhiệm vụ truyền dữ liệu nối tiếp nhằm mục đích truyền dữ liệu đi xa hơn.
Bên cạnh đó, các node truyền dữ liệu đến gateway để đưa dữ liệu lên server nhằm giúp người dùng có thể giám sát
trực tuyến hệ thống. Khoảng cách lớn nhất hệ thống có thể truyền dữ liệu ổn định dưới 900m tại nơi thử nghiệm
khơng có vật cản. Tại nơi có nhiều vật cản, tín hiệu được truyền ổn định dưới 400m. Hệ thống mạng cảm biến này
có khả năng “ngủ” khi không truyền dữ liệu, việc này giúp tiết kiệm năng lượng của hệ thống. Các thông số của hệ
thống được gửi lên server nhằm giám sát trực tuyến trên ứng dụng Blynk. Kết quả này bước đầu đã cho thấy một
giải pháp cho các hệ thống truyền nhận tín đi xa trong nơng nghiệp.

Từ khố: Hệ thống mạng không dây LoRa, mạng cảm biến không dây.

Application of LoRa Technology to Transmit
and Receive Signals over Long Distance
ABSTRACT
This paper introduces a sensor network system based on wide area network technology to transmit signals over
long distances, saving energy for concentrated agriculture. The system included 3 sensor nodes, 1 data collection
station (gateway), and 1 online monitoring system. The system performed serial data transmission for the purpose of
transmitting data over longer distances. Besides, the nodes transmitted data to the gateway to send data to the
server, which helped users to monitor the system online. The maximum data transmission distance of the system was
less than 900m at the test site with no obstructions. In places with many obstacles, the signals transmitted stably
below 400m. This sensor network had a “sleep” state when not transmitting data, which saves system energy. The
system parameters sent to the server for online monitoring on the Blynk application. These initial results suggest a
solution for systems that need long distance transmission in agriculture.
Keywords: LoRa wireless mesh network system, wireless sensor networks.

1. ĐẶT VẤN
Nụng nghip th gii ang ng trỵc
nhng thỏch thc to ln v ủi húi phõi sõn
xuỗt thờm 70% lỵng thc vào nëm 2050
(Clercq & cs., 2018). Việc tích tý, têp trung
rung ỗt cỹng l xu hỵng tỗt yu trong sõn
xuỗt nụng nghip trờn th gii v ồy cỹng l
chỷ trỵng cỷa nỵc ta nhỡm õm bõo an ninh
lỵng thc v ũng gũp ln cho xuỗt khốu nụng

1054

sõn. Theo Ngh nh 98: Vựng sõn xuỗt nụng
nghip hng húa tờp trung l vựng sõn xuỗt tờp

trung mt hay mt nhúm sõn phốm nơng nghiệp
cùng lội có quy mơ phù hợp vĆi tÿng loọi hỡnh
sõn xuỗt v iu kin cỷa mi a phỵng
(Chớnh phû, 2018). Đåy là nhĂng tiền đề để nền
phát triển nn nụng ngip nỵc nh. Bờn cọnh
nhng chớnh sỏch ũ, s ra i cỷa nn nụng
nghip 4.0 l dỗu mc cho s cõi tin mọnh m
v cụng ngh ỵc ỏp dýng trong nông nghiệp.


Nguyễn Văn Điều, Đặng Thị Thúy Huyền, Nguyễn Việt Anh

Có th k n nhỵ cỏc thụng s v mụi trỵng,
cỏc träng thái cûa thiết bð máy móc trong q
trình sân xuỗt nụng nghip ỵc thu thờp v
ỵa vo cỏc thuờt tốn mĆi để chuyển đổi dĂ
liệu thành hệ thống thơng tin cú giỏ tr. Trờn c
s ũ, ngỵi sõn xuỗt có thể qn lý khơng gian
và thąi gian nhìm tối þu hòa các sân phèm,
giâm rûi ro và hän chế tn thỵng t cỏc tỏc
ng bờn ngoi nhỵ s c máy móc, thąi tiết và
bệnh têt (Bùi Thð Lâm & cs., 2019). Kt quõ l,
h thng sõn xuỗt t ng hũa cao ỵc hon
chợnh. Nhng iu ny tọo nờn bỵc tiến to lĆn
trong nền nơng nghiệp thơng minh hiện nay.
Góp phỉn vào đị, cị thể kể tĆi să phát triển
cûa các mäng câm biến không dây phýc vý cho
nông nghiệp têp trung. Hệ thống mäng câm
biến khơng dây này có th kt hp thit b bay
khụng ngỵi lỏi (Unmanned Aerial Vehicle UAV) giám sát vùng trồng cây nơng nghiệp

nhìm thu thêp các dĂ liệu về điều kiện thąi tiết,
tình träng ỗt, sc kho cõy trng giỳp ngỵi
trng ỵa ra giõi phỏp phự hp nhỗt v tỵi
tiờu, x lý sõu bnh, chởm bũn vi loọi cồy ang
trng (Nguyn Trỵng Sn & cs., 2021; Mọnh
Cỵng, 2017). Cỏc h thng ny cú th sā dýng
UAV giúp thu thêp dĂ liệu ć xa hoðc nhĂng nĄi
cị đða hình hiểm trć. Tuy nhiên, việc đỉu tỵ ban
ổu mt h thng cú s dýng UAV s gõy khú
khởn v mt kinh t cho ngỵi s dýng là nông
dân Việt Nam.
Một số hệ thống mäng câm biến hin nay
chợ s dýng cỏc cụng ngh nhỵ WiFi, GPRS, 3G,
Zigbee, LoRa... cüng đã cị thể giúp truyền tín
hiệu đi xa. NhĂng công nghệ này giúp cho việc
giám sát trć nên dễ dàng hĄn, tëng hiệu quâ
trong quá trình quân lý v giỏm sỏt. Nhỵ h
thng quan trớc t ng cỏc tham s khớ tỵng
thỷy vởn v mụi trỵng theo thąi gian thăc dăa
trên mäng câm biến không dây Zigbee (Nguyn
Anh Tuỗn & cs., 2020) hay mọng cõm bin
khụng dõy trong nụng nghip chớnh xỏc (Lờ
ỡnh Tuỗn & Thỏi Doón Ngc, 2013). Nhng h
thng ny cỹng ỵc nghiờn cu v phỏt trin
tọi nỵc ngoi ỏp dýng trong nh kớnh. H s
dýng mọch giao tip ỵc ch tọo sùn hoc phát
triển sân phèm riêng dăa trên công nghệ ZigBee

(Ahonen & cs., 2008; Akkaş & Sokullu, 2017).
Tuy nhiên các hệ thống ny mi ỵc th

nghim tọi cỏc khoõng cỏch họn ch hoc cổn
rỗt nhiu khu vc giỏm sỏt v iu hnh mi
truyn d liu i xa ỵc.
LoRa l mt h thng vin thụng khụng
dõy tổm xa vi cụng suỗt thỗp v ỵc xuỗt
l mt giõi phỏp c s họ tổng cho lïnh văc vän
vêt kết nối (Internet of Things). Thông thỵng
mọng LoRa bao gm cỏc thit b ổu cui (End
devices), các cổng kết nối (Gateways) và một
máy chû mäng (Network server). Các thiết bð
đæu cuối gāi dĂ liệu đến máy chû mäng thông
qua cổng kết nối (Chall & cs., 2019; Iborra &
cs., 2018; Augustin & cs., 2016; Nguyễn Chí
Nhân & cs., 2020). NhĂng nghiên cĀu này có
các thiết bð đỉu cuối liên kết không dây vĆi các
cổng kết nối thông qua điều chế Lora, trong khi
các cổng kết nối và mỏy chỷ mọng thỵng ỵc
kt ni thụng qua liờn kt có dây hoðc liên kết
3G/4G. Tuy nhiên, nhĂng nghiên cĀu này ít
têp trung nghiên cĀu tĆi să giao tiếp LoRa giĂa
các thiết bð đæu cuối. Nếu thay thế các cổng kt
ni bỡng cỏc thit b ổu cui s giõm ỵc chi
phớ cho h thng vỡ trờn th trỵng, giỏ cỷa
LoRa gateway là khá đít, trong khi thiết bð
đỉu cuối LoRa cú chi phớ thỗp hn rỗt nhiu
(Ciuffoletti, 2018). Bờn cọnh đị, việc truyền
thơng giĂa các thiết bð đỉu cuối nhìm trỏnh
nhng vựng khụng cú hoc d mỗt liờn kt
3G/4G, nú õnh hỵng ti truyn d liu t cng
kt ni ti mỏy chỷ mọng.

giõi quyt cỏc vỗn trờn, nhúm tỏc giõ
xuỗt mt h thng s dýng cụng ngh LoRa
giúp truyền dĂ liệu đi xa và cò thể giám sỏt trc
tuyn trờn ng dýng Blynk. Qua ũ cho thỗy
ỵc þu điểm cûa công nghệ LoRa trong việc
phát triển mäng câm biến khơng dåy giúp tëng
không cách truyền dĂ liệu đi xa.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
2.1.1. Công nghệ LoRa
LoRa l vit tớt cỷa Long Range Radio ỵc
nghiờn cu và phát triển bći Cycleo và sau này

1055


Ứng dụng cơng nghệ LoRa truyền nhận tín hiệu đi xa

ỵc mua lọi bi cụng ty Semtech nởm 2012. Vi
cụng nghệ này, có thể truyền dĂ liệu vĆi không
cách lĆn và vĆi nhiều nút mäng (Node) mà
khơng cỉn các mäch khuch ọi cụng suỗt; t ũ
giỳp tit kim nởng lỵng tiêu thý khi truyền
nhên dĂ liệu (Ayele & cs., 2017). Do đị, nhịm
đề tài Āng dýng cơng nghệ LoRa vào hệ thống.
Tuy nhiên, tín hiệu sóng LoRa vén bð suy giâm
trong thăc tế bći khoâng cách truyền, các vêt
cân và nhiễu bći các nguồn sóng radio khác.
LoRa sā dýng kỹ thuêt điều chế gọi là

Chirp Spread Spectrum. Nguyên lý này l d
liu s ỵc bởm bỡng cỏc xung cao tổn để täo
ra tín hiệu có dãy tỉn số cao hĄn tỉn số cûa dĂ
liệu gốc, sau đị tín hiệu cao tổn ny tip týc
ỵc mó húa theo cỏc chui 16 chirp signal (là
các tín hiệu hình sin có tỉn số thay đổi theo
thąi gian, có 2 lội chirp signal là up-chirp có
tỉn số tëng theo thąi gian và down-chirp có tỉn
số giâm theo thąi gian và việc mã hóa theo
ngun tíc bit 1 sẽ sā dýng up-chirp và bit - s
s dýng down-chirp) trỵc khi truyn ra anten
gi i.

2.1.2. ATmega328
ATmega328 cũ tờn ổy ỷ l ATmega328PPU. Nũ ỵc gớn trong mäch có sïn arduino.
Mäch Arduino cho phép gāi mã chỵng trỡnh
cho ATmega328 thụng qua truyn thụng ni tip
(dựng cng COM). Các thơng số chính cûa vi
điều khiển Atmega328P-PU: kiến trỳc: AVR
8bit, xung nhp ln nhỗt: 20Mhz, b nh chỵng
trỡnh (FLASH): 32KB, bộ nhĆ EEPROM: 1KB,
bộ nhĆ RAM: 2KB, điện áp hoät động rộng:
1,8-5,5V, số timer: 3 timer gồm 2 timer 8-bit và
1 timer 16-bit, số kênh xung PWM: 6 kênh
(1 timer 2 kênh).
2.1.3. Gateway

Bëng tæn làm việc cûa LoRa tÿ 430MHz
đến 915MHz cho tÿng khu văc khác nhau trên
thế giĆi: 430MHz cho châu Á, 780MHz cho

Trung Quốc, 433MHz hoðc 866MHz cho châu
Âu, 915MHz cho USA.

Công nghiệp 4.0 là xu hỵng hin thi trong
vic t ng hũa v trao i d liu trong cụng
ngh sõn xuỗt. Mt trong nhng yu tố cốt lõi
cûa 4.0 là IoT, nó giúp cho các hệ thống có thể
dễ dàng trao đổi dĂ liệu, giám sát và điều khiển
tÿ xa. Trong các hệ thống giám sỏt, iu khin,
giõi phỏp tớch hp Gateway thỵng ỵc ỵa ra
nhìm giâi quyết bài tốn kết nối các hệ thống
tĆi mäng Internet, tham gia vào hệ sinh thái
IoT. Thiết bð Gateway l thit b ỵc s dýng
liờn kt cỏc hệ thống mäng khác nhau.
Nhiệm vý chính cûa Gateway là chuyn i giao
thc cỗp cao, thỵng ỵc thc hin bìng các
thành phỉn phỉn mềm.

Nhą sā dýng chirp signal mà các tín hiệu
LoRa vĆi các chirp rate khác nhau có thể hột
động trong cùng một khu văc mà khơng gây
nhiễu cho nhau. Điều này cho phép nhiều thiết
bð LoRa có thể trao đổi dĂ liệu trên nhiều kênh
đồng thąi.

Gateway cho phép nối ghép hai lội giao
thĀc vĆi nhau. Ví dý: mäng sā dýng giao thĀc IP
và mäng sā dýng giao thĀc IPX, Novell,
DECnet, SNA„ hoðc một giao thĀc nào đò thì
Gateway sẽ chuyển đổi tÿ lội giao thĀc này

sang lội khác.

Ghi chú: Sensor: Cảm biến; Gateway: Cổng kết nối; Mobile app: Ứng dụng điện thoại; Cloud server: Máy chủ
điện đám mây; Web server: Máy chủ trang mạng.

Hình 1. Mơ hình IoT kết hợp Gateway

1056


Nguyễn Văn Điều, Đặng Thị Thúy Huyền, Nguyễn Việt Anh

Hình 2. Sơ đồ khối hệ thống
Qua Gateway, các máy tính trong các mäng
sā dýng các giao thĀc khác nhau có th d dng
núi chuyn ỵc vi nhau. Núi cỏch khỏc,
Gateway địng vai trđ là một “cāa ngõ” giĂa hai
mäng network (có thể là IP - IP hoðc IP - LoRa„).
Do cỏc node con khụng th kt ni thợng vo
server ỵc nên phâi nhą một thiết bð trung gian
gāi dĂ liệu đi, thì thiết bð đị gọi là Gateway.

2.2.2. Sơ đồ nguyên lý cho hệ thống LoRa

2.2. Phương pháp nghiên cứu

- Khối câm biến: bao gồm các loäi câm biến
dùng để o lỵng tham s khỏc nhau cỷa mụi
trỵng vờt lý: nhiệt độ, độ èm khơng khí sā
dýng câm biến DHT11, cõm bin o ýc

nỵc, cõm bin ỏnh sỏng v cõm bin ốm ỗt.
Khi cõm bin cú chc nởng thu thờp d liu t
mụi trỵng chuyn i v gi dĂ liệu đến khối
xā lí.

2.2.1. Sơ đồ tổng quan
Hình 2 cho thỗy cỏch b trớ h thng lm
vic. ồy, mỗi Node đều có câm biến DHT11
để đo nhiệt độ v ốm mụi trỵng vỡ nhit
v ốm l hai thụng s rỗt quan trng v nú cú
mt hổu nhỵ trong mi h thng nụng nghip.
Cỏc cõm bin khỏc ỵc ỵa vo th nghim
trong s nhỵ: cõm bin quang, cõm bin
ốm ỗt, cõm bin o ýc nỵc. Sau khi cỏc
Node cỏch nhau Dx m (vĆi x là các số
nguyên) thì tiến hành các thā nghiệm kết nối
vĆi nhau. Sau đò, các gòi dĂ liệu tÿ Node 1 sẽ
gāi đến Node 2. DĂ liệu täi Node 2 s gi ng
thi d liu nhờn ỵc t Node 1 và dĂ liệu cûa
nò đến Node 3. Node 3 nhờn ỵc d liu ny s
gi ng thi tỗt câ dĂ liệu đến Gateway. Việc
này nhìm mýc đích tëng không cách truyền
nhên tín hiệu cûa Node đỉu tiên và Node cui
cựng, ng thi họn ch ỵc vic s dýng nhiều
Gateway cho các hệ thống lĆn và phĀc täp hĄn.

Một node câm biến sẽ bao gồm 4 khối chính:
khối câm biến, khối xā lý, khối truyền thông và
khối nguồn.
- Khối ngun cú chc nởng cung cỗp in ỏp

mt chiu cho khối xā lý thăc thi. Bộ nguồn là
các pin cung cỗp nởng lỵng cho cỏc node cõm
bin v gateway.

- Khi xā lí: có nhiệm vý xā lí dĂ liệu và có
ć câ các node câm biến và ć khối Gateway.
- Khối xā lí ć node câm biến: Giao tiếp vĆi
các khối câm biến để nhên và gāi dĂ liệu tĆi
khối truyền thơng.
- Khối xā lí ć gateway thì hột động vi tổn
suỗt nhiu hn v liờn týc hn khi x lí ć các
node câm biến. Nó nhên dĂ liệu tÿ cỏc node cõm
bin x lý lỵu tr v gi thụng tin lên server.
- Khối truyền thơng (LoRa và anten): có
chĀc nëng thu nhên và phát thông tin giĂa các
node. Dăa trên yêu cæu Āng dýng và să liên
quan để truyền ọt nũ thỵng s dýng súng phự
hp nhỵ radio.

1057


Ứng dụng cơng nghệ LoRa truyền nhận tín hiệu đi xa

Ứng dụng
Blynk
Khối cảm biến

Khối xử lý


Nguồn

Khối
truyền thơng

Node cảm biến

Khối
truyền thơng

Getway

ESP32

Nguồn

Hình 3. Sơ đồ khối của từng node và gateway

Hình 4a. Sơ đồ nguyên lý Node 1

Hình 4b. Sơ đồ nguyên lý Node 2

Hình 5. Sơ đồ nguyên lý Node 3 và hình ảnh 3D của các node

Hình 6. Sơ đồ nguyên lý Gateway

1058


Nguyễn Văn Điều, Đặng Thị Thúy Huyền, Nguyễn Việt Anh


Đối vĆi Gateway gồm có khối nguồn, khối
truyền thơng và ESP32. ESP32 s nhờn cỏc gúi
tin t LoRa ỵa lờn server, ngỵi dựng cú th
truy cờp ng dýng blynk giám sát dĂ liệu khi
cæn thiết.
2.2.3. Thiết kế các Node và Gateway
SĄ đồ nguyên lý Node 1, Node 2, Node 3
gm nhiu khi nhú nhỵ: Khi ngun, khi x
lý, khi cõm bin ó ỵc chia thnh tng phổn
riờng bit trong mọch. H thng cỏc Node ỵc
thit k trờn phổn mm chuyên dýng proteus.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Hình 7 và 8 cho thỗy mọch thc t cỷa h
thng 3 node v 1 gateway. Node 1 ỵc b trớ
cõm bin o ốm ỗt, cõm bin o ỏnh sỏng
ỵc b trớ täi node 2, node 3 có bố trí câm biến
độ ýc nỵc v cõ 3 node u cú cõm bin o
nhit , ốm mụi trỵng. Gateway cú chc
nởng phỏt tín hiệu u cỉu các node thu thêp dĂ
liệu, sau đị thu thêp các gói dĂ liệu tÿ node 3
gāi về đồng thąi gāi dĂ liệu lên server nhą
ESP32. Gateway thỵng ỵc t tọi mt v trớ
cú kt ni mọng nhỵ wifi hoc 3G/4G.

Hỡnh 7. Mch thc t node 1 và node 2

Hình 8. Mạch thực tế node 3 và gateway


Hình 9. Hệ thống được lắp đặt thực tế

1059


Ứng dụng cơng nghệ LoRa truyền nhận tín hiệu đi xa

a. Mất tín hiệu tại Node 1

b. Mất tín hiệu tại Node 2

c. Mất tín hiệu tại Node 3

Hình 10. Hệ thống bị mất tín hiệu

1060


Nguyễn Văn Điều, Đặng Thị Thúy Huyền, Nguyễn Việt Anh

a. Tín hiệu khơng ổn định Node 1

b. Tín hiệu khơng ổn định Node 2

c. Tín hiệu khơng ổn định Node 3

Hình 11. Tín hiệu của hệ thống khơng ổn định

1061



Ứng dụng cơng nghệ LoRa truyền nhận tín hiệu đi xa

Hình 12. Các trạng thái của Node

Hình 13. Kết nối của hệ thống gateway gửi lên ứng dụng Blynk
Hệ thống ỵc b trớ thớ nghim tọi hai khu
vc. Khu vc 1 h thng cỏc node v gateway
ỵc t trờn cao khụng cú vờt cõn. Khi ú d
liu ỵc truyn nhờn n nh trong khoõng
cỏch dỵi 900m (Hỡnh 9). Khu vc 2 ỵc th
nghim l tọi ni cũ nhiu nh ca, cõy ci v
cỏc phỵng tin i lọi. Tọi lổn th nghim khu
vc 2 h thng thỵng b mỗt tớn hiệu hc tín
hiệu khơng ổn đðnh khi không cách thā nghim
ln hn 400m (Hỡnh 10, 11), dỵi 400m thỡ cỏc
gũi tin ỵc gi n nh, b x lớ trung tõm hoọt
ng n nh v khụng b mỗt kt ni wifi.
H thng cỏc node ỵc lờp trỡnh cú khõ
nởng ngỷ khi khơng cỉn gāi dĂ liệu. Hệ thống
các node sẽ ć träng thái ngû cho tĆi khi nào
Gateway phát tín hiệu thc hin o lỵng thỡ
cỏc node mi tợnh dờy thăc hiện các träng
thái làm việc. Các träng thái mĀc nởng lỵng

1062

cỷa Node ỵc biu din dỵi dọng mc mu
nn cỷa cỏc khi nhỵ hỡnh 12. Trong trọng thỏi
ngỷ, ngun nởng lỵng ỵc tiờu thý thỗp nhỗt

vỡ khi vi iu khiển khơng nhên tín hiệu tÿ
khối câm biến mà chỵ cỗp nởng lỵng cho b
truyn thụng thc hin trọng thỏi quét đợi lệnh.
Trong träng thái quét đợi lệnh cûa khối truyn
thụng cỹng tiờu thý mc nởng lỵng ớt nhỗt so
vi các träng thái cịn läi (Hình 12a). Khi có lệnh
tÿ Gateway đến khối truyền thông, hệ thống
chuyển träng thái sïn sàng làm việc (Hình 12b).
Sau đị, vi điều khiển bít đỉu nhên tín hiệu tÿ
khối câm biến (Hình 12c). MĀc nởng lỵng ỵc
tiờu thý ln nhỗt khi trọng thỏi truyền thông.
Lúc này, khối vi điều khiển gāi dĂ liệu tĆi khối
truyền thơng để phát dĂ liệu tĆi Gateway (Hình
12d). Nhỵ vờy cỏc node s khụng cổn lm vic
liờn týc tit kim nởng lỵng.


Nguyễn Văn Điều, Đặng Thị Thúy Huyền, Nguyễn Việt Anh

a. Tín hiệu đo ổn định tại Node 1

b. Tín hiệu đo ổn định tại Node 2

c. Tín hiệu đo ổn định tại Node 3

Hình 14. Số liệu nhận từ blynk của node 1, node 2 và node 3

1063



Ứng dụng cơng nghệ LoRa truyền nhận tín hiệu đi xa

Sau khi gateway (LoRa) nhờn ỵc cỏc gúi
d liu t node 3 gāi đến, ESP32 kiểm tra tín
hiệu tÿ LoRa, sau ũ c chui kớ t v lổn lỵt
kim tra đða chỵ node để phân tách giá trð nhiệt
độ, độ ốm hay giỏ tr ốm ỗt Cui cựng
ESP32 lổn lỵt gi d liu lờn ng dýng Blynk.
Cỏc node ỵc t tọi cỏc v trớ tỵng ng
vi nhau v mt thi tit v thi gian nờn s sai
lch gổn nhỵ khụng cũ hoc rỗt ớt, cỏc giỏ tr
tip nhờn ỵc n nh, khụng b mỗt tớn hiu.
Thi gian cờp nhờt giĂa các lỉn nhên thơng số
là 5 phút. Thąi gian ny cú th iu chợnh ỵc
theo mong mun. Bờn dỵi l cỏc th nghim
giỏm sỏt tớn hiu ỵc gi lờn Blynk t cỏc node
vi cỏc tớn hiu n nh.
Nhỵ vờy, vĆi thā nghiệm khoâng cách
truyền nhên đðt ć hai vð trí khác nhau sẽ có
không cách truyền nhên gói tín hiệu khác nhau.
Khoâng cách truyền nhên tối đa tÿ Node 1 ti
Gateway lờn ti 2,7km nu h thng ỵc t
trờn cao và khơng có vêt cân. VĆi không cách
này, các Node cú th t ỵc xa Gateway (Trọm
trung tồm) hn. c bit l cỏc ni ỵng truyn
mọng Internet khụng ti ỵc do khoõng cỏch a
lý. Tọi cỏc ni cũ vờt cõn nhỵ nh ca cõy ci che
khuỗt, LoRa khụng th kt ni hoc mỗt gúi d
liu vi khoõng cỏch quỏ xa. V trớ t tỵng i
thỗp nờn tớn hiu ụi khi chỵa ỵc n nh. Nu

t h thng tọi cỏc cánh đồng rộng lĆn thì cỉn
líp đðt hệ thống lên cao làm tëng không cách
truyền nhên. Các gói dĂ liệu cú th b mỗt hoc
khụng n nh m ra hỵng nghiờn cu ti ỵu
truyn nhờn d liu cho cỏc h thống có nhiều
thiết bð đỉu cuối, nhiều các Node. Bên cọnh ũ,
vic tit kim nởng lỵng cỹng m ra hỵng
nghiờn cu tỵng lai cho h thng bỡng cỏch tip
cờn h thng cung cỗp ngun cú th ỵc h tr
bi cỏc thit b sinh nởng lỵng, vớ dý cỏc tỗm
pin mt tri nhú.
Bờn cọnh ũ vic ỵa d liu lờn server
giỳp cho khâ nëng giám sát tÿ xa cûa hệ thống
trć nờn ỵu vit hn. ng dýng Blynk cỹng l
mt ng dýng khá phổ biến hiện nay, nó có
nhiệm vý giao tip gia ngỵi s dýng vi h
thng. ng dýng cú chĀc nëng hiển thð dĂ liệu
mà hệ thống thu thêp ỵc, ng thi giỳp

1064

ngỵi s dýng cú th quan sỏt trăc quan tổng
thể dĂ liệu cûa hệ thống khi cæn thit.

4. KT LUN
H thng ỵc ch tọo gm cỏc node và
gateway thăc hiện nhiệm vý truyền nhên tín
hiệu nối tiếp nhìm tëng không cách truyền
nhên tín hiệu. Hệ thống các node v gateway
bỵc ổu cú khoõng cỏch truyn nhờn ti đa là

900m trong khu văc khơng có vêt cân và khoõng
cỏch dỵi 400m tọi a hỡnh cú vờt cõn. Bờn
cọnh đị, hệ thống có thể làm việc täi 4 träng
thái: träng thái ngû, träng thái sïn sàng làm
việc, träng thái o lỵng v trọng thỏi truyn
thụng nhỡm tit kim nởng lỵng cho h thng.
ồy l mt hỵng i m cú th tip cờn trong
tỵng lai v mt h thng cung cỗp nởng lỵng
liờn týc cho h thng trờn.
Sau khi gateway nhờn ỵc gúi d liu t
cỏc node s ỵa d liu lờn server. Khi ũ, ngỵi
s dýng cú s dýng Āng dýng Blynk để giám sát
các thông số cûa hệ thng nhỵ nhit , ốm
khụng khớ, ốm ỗt, ỏnh sỏng v ýc nỵc.
H thng cú khõ nởng mć rộng các câm biến
khác tùy vào tÿng hệ thống cý thể.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Ahonen T., Virrankoski R. & Elmusrati M. (2008).
Greenhouse monitoring with wireless sensor
network. In 2008 IEEE/ASME International
Conference on Mechtronic and Embedded Systems
and Applications. pp. 403-408.
Akkaş M.A. & Sokullu R. (2017). An IoT-based
greenhouse monitoring system with Micaz motes.
Procedia computer science. 113: 603-608.
Augustin A., Yi J., Clausen T. & Townsley W.M.
(2016). A study of LoRa: Long range & low power
networks for the internet of things. Sensors.
16(9): 1466.

Augusto Ciuffoletti (2018). Low-cost IoT: A holistic
approach. Journal of Sensor and Actuator
Networks. 7(2): 19.
Ayele E.D., Hakkenberg C., Meijers J.P., Zhang K.,
Meratnia N. & Havinga P.J. (2017). Performance
analysis of LoRa radio for an indoor IoT
applications. International Conference on Internet
of Things for the Global Community (IoTGC).
pp. 1-8.


Nguyễn Văn Điều, Đặng Thị Thúy Huyền, Nguyễn Việt Anh

Bùi Thị Lâm, Trần Hữu Cường & Lebailly P. (2019).
Tiếp cận Nông nghiệp 4.0 nhằm thúc đẩy chuỗi giá
trị gạo đặc sản Séng Cù tại khu vực miền núi phía
Bắc, Việt Nam. Kỷ yếu hội thảo khoa học: Phát
triển công nghiệp chế biến nơng sản và cơ giới hóa
nơng nghiệp trong bối cảnh cuộc cách mạng công
nghiệp lần thứ 4. tr. 144-166.
Chính phủ (2018). Nghị định 98/2018/NĐ-CP về chính
sách khuyến khích phát triển hợp tác, liên kết trong
sản xuất và tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp.
De Clercq M., Vats A. & Biel A. (2018). Agriculture
4.0: The future of farming technology. Proceedings
of the World Government Summit, Dubai, UAE.
pp. 11-13.
El Chall R., Lahoud S. & El Helou M. (2019).
LoRaWAN network: Radio propagation models
and

performance
evaluation
in
various
environments in Lebanon. IEEE Internet of Things
Journal. 6(2): 2366-2378.
Lê Đình Tuấn & Thái Dỗn Ngọc (2013). Xây dựng
mạng cảm biến khơng dây trong nơng nghiệp chính
xác. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ.
Số chuyên đề: Công nghệ Thông tin. tr. 115-122.

Mạnh Cường (2017). Ứng dụng công nghệ cao trong
nghiên cứu, sản xuất ngô trên thế giới và Việt
Nam. Diễn đàn Kinh tế Việt Nam. tr. 245-256.
Nguyễn Anh Tuấn, Lê Trung Thành, Nguyễn Đình
Chinh, Nguyễn Thanh Hồn & Nguyễn Thanh
Trương (2020). Thiết kế hệ thống IoTs dựa trên
mạng cảm biến khơng dây Zigbee phục vụ quan
trắc khí tượng thủy văn và mơi trường. Tạp chí
Khoa học Giao thơng vận tải. 71(6): 712-725.
Nguyễn Chí Nhân, Phạm Ngọc Tuấn & Nguyễn Huy
Hồng (2020). Mạng cảm biến không dây ứng
dụng cho nông nghiệp cơng nghệ cao. Tạp chí Phát
triển Khoa học và Cơng nghệ - Khoa học Tự nhiên.
3(4): 259-270.
Nguyễn Trường Sơn, Quách Cơng Hồng, Đặng Thị
Hương Giang, Vũ Minh Trung, Vương Quang Huy
& Mai Anh Tuấn (2021). Phát triển mạng cảm biến
không dây kết hợp thiết bị bay không người lái
phục vụ giám sát cây nơng nghiệp. Tạp chí Khoa

học Cơng nghệ. 56(6): 46-51.
Sanchez-Iborra R., Sanchez-Gomez J., Ballesta-Viñas
J., Cano M.D. & Skarmeta A.F. (2018).
Performance evaluation of LoRa considering
scenario conditions. Sensors. 18(3): 772.

1065