ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


NGÔ HUỲNH NGỌC PHÚ

DỰ BÁO MƢA TRONG TƢƠNG LAI GẦN TẠI
KHU VỰC RUỘNG MUỐI NINH DIÊM SỬ DỤNG
MẠNG CẢM BIẾN MÔI TRƢỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số: 60480101

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. VŨ THANH NGUYÊN

TP HỒ CHÍ MINH – NĂM 2017


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này đƣợc triển khai và ứng dụng tại Hợp tác xã muối 1/5
Ninh Diêm, TX. Ninh Hòa, tỉnh Khánh Hòa.
Để hoàn thành đƣợc luận văn này tôi đã nhận đƣợc rất nhiều sự động
viên, giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể.
Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Vũ Thanh
Nguyên đã hƣớng dẫn tôi thực hiện luận văn của mình.
Xin cùng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy giáo, Cô giáo,
những ngƣời đã đem lại cho tôi kiến thức bổ trợ, vô cùng có ích trong những
năm học vừa qua.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Phòng Sau

đại học, trƣờng Đại học công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí
Minh đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, đặc biệt là em Ngô
Huỳnh Ngọc Khánh, những ngƣời đã luôn bên cạnh hỗ trợ, động viên và
khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện đề tài của mình.
TP. Hồ Chí Minh, ngày .… tháng .… năm .…

Ngô Huỳnh Ngọc Phú


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Ngô Huỳnh Ngọc Phú, học viên cao học K9 chuyên ngành
Khoa học máy tính, khóa 2014-2017. Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ „„Dự
báo mưa trong tương lai gần tại khu vực ruộng muối Ninh Diêm sử dụng
mạng cảm biến môi trường‟‟ là công trình nghiên cứu của riêng tôi, số liệu
nghiên cứu thu đƣợc từ thực nghiệm và không sao chép.
Học viên

Ngô Huỳnh Ngọc Phú


MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... 4
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................................... 6
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 8
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH ................................................................. 10
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ...................................................................... 10
1.2. Mục tiêu, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................... 11
1.3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................. 11

Chƣơng 2. ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY ................................. 13
2.1. Tổng quan về mạng cảm biến không dây......................................................... 13
2.1.1. Khái niệm ................................................................................................... 13
2.1.2. Đặc điểm .................................................................................................... 14
2.1.3. Kĩ thuật truyền tin, khoảng cách thu phát .................................................... 16
2.1.4. Mô hình mạng............................................................................................. 16
2.2. Ƣu điểm .......................................................................................................... 18
2.3. Nhƣợc điểm .................................................................................................... 18
Chƣơng 3. MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SỬ DỤNG NRF24L01 ................ 19
3.1. Ứng dụng của mạng cảm biến không dây trong thực tế ................................... 19
3.2. Vấn đề cần quan tâm khi triển khai mạng cảm biến không dây........................ 20
3.3. Mạng 2.4GHz sử dụng NRF24L01 với mức năng lƣợng thấp .......................... 21
3.3.1. Tìm hiểu về module NRF24L01.................................................................. 21
3.3.2. Các thành phần cơ bản trong mạng ............................................................. 24
3.3.3. Giới thiệu một số bộ cảm biến thƣơng mại .................................................. 31
3.3.4. Mô hình truyền thông trong mạng cảm biến ................................................ 33
Trang 1


3.3.5. Đặc điểm của mạng cảm biến sử dụng NRF24L01 ...................................... 35
3.3.6. Định tuyến trong mạng ............................................................................... 36
3.3.7. Hạn chế của mạng ....................................................................................... 41
Chƣơng 4. MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO ............................................................ 42
4.1. Giới thiệu về mạng nơ-ron nhân tạo ................................................................ 42
4.1.1. Các khái niệm cơ bản .................................................................................. 42
4.1.2. Mô hình mạng nơ-ron nhân tạo ................................................................... 44
4.1.3. Phân loại mạng nơ-ron nhân tạo .................................................................. 47
4.2. Sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo........................................................................ 48
Chƣơng 5. DỰ BÁO MƢA TẠI KHU VỰC RUỘNG MUỐI NINH DIÊM .......... 49
5.1. Điều kiện địa lý, tự nhiên, khí tƣợng khu vực Ninh Diêm ............................... 49

5.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................. 49
5.1.2. Địa hình ...................................................................................................... 49
5.1.3. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................ 49
5.1.4. Quy trình khai thác muối............................................................................. 49
5.1.5. Vị trí đặt cảm biến ...................................................................................... 50
5.2. Mô hình mạng tại khu vực ruộng muối Ninh Diêm ......................................... 52
5.2.1. Mô hình mạng............................................................................................. 52
5.2.2. Sơ đồ khối của hệ thống tại một khu vực .................................................... 52
5.2.3. Giao thức truyền tin giữa Sensor Unit và Gateway ...................................... 53
5.2.4. Giao thức truyền tin giữa Gateway và server trung tâm ............................... 53
5.2.5. Node gateway ............................................................................................. 55
5.2.6. Thiết kế phần mềm ..................................................................................... 56
5.2.6.1. Chu trình hoạt động của node cảm biến ................................................... 56
5.2.6.2. Chu trình hoạt động của gateway .............................................................. 58

Trang 2


5.2.7. Khả năng mở rộng ...................................................................................... 61
5.3. Kĩ thuật thu thập dữ liệu .................................................................................. 61
5.3.1. Thu thập dữ liệu .......................................................................................... 61
5.3.2. Lƣu trữ dữ liệu ............................................................................................ 63
5.4. Khai thác dữ liệu ............................................................................................. 67
5.5. Kiểm tra dữ liệu trên các giải thuật khác ......................................................... 72
Chƣơng 6. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 75
BẢNG PHỤ LỤC .................................................................................................. 77

Trang 3



DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ANN
CSDL
HĐH
SU
TB

Mạng nơ-ron nhân tạo
Cơ sở dữ liệu
Hệ điều hành
Sensor Unit
Trung bình

Trang 4


DANH MỤC CÁC BẢNG
3.1. Thông số kĩ thuật module NRF24L01 ................................................... 22
3.2. Bảng kết nối chân giữa NRF24L01 và vi điều khiển ............................. 25
3.3. Thông số kĩ thuật chính của cảm biến áp suất BMP180 ......................... 27
3.4. Bảng kết nối chân giữa cảm biến BMP180 với vi điều khiển ................. 27
3.5. Thông số kĩ thuật chính của cảm biến nhiệt độ - độ ẩm SHT10 ............. 28
3.6. Bảng kết nối chân giữa cảm biến SHT10 với vi điều khiển ................... 28
3.7. Bảng phân tầng dữ liệu trong mạng cảm biến ........................................ 34
3.8. Cấu trúc gói tin ..................................................................................... 40
5.1. Giao tiếp truyền nhận dữ liệu giữa cảm biến và vi điều khiển ................ 57
5.2. Bảng lƣu trữ dữ liệu thô ........................................................................ 63
5.3. Bảng lƣu trữ dữ liệu đã làm giàu ........................................................... 64
5.4. Kết quả kiểm tra độ chính xác của dự đoán mƣa, 20 input ..................... 69

5.5. Kết quả kiểm tra độ chính xác của dự đoán mƣa, 4 input....................... 70

Trang 5


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
3.1. Hình ảnh module NRF24L01 ................................................................ 22
3.2. Các luồng dữ liệu của NRF24L01 ......................................................... 24
3.3. Sơ đồ nối chân NRF24L01 và vi điều khiển .......................................... 25
3.4. Ảnh thực tế kết nối module NRF24L01 và vi điều khiển ....................... 25
3.5. Sơ đồ khối tổng quan của Sensor Unit ................................................... 26
3.6. Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm SHT10 và áp suất BMP180 ......................... 26
3.7. Sơ đồ nối chân BMP180 và vi điều khiển .............................................. 27
3.8. Sơ đồ nối chân SHT10 và vi điều khiển ................................................. 29
3.9. Cảm biến nhiệt độ & độ ẩm – áp suất sau khi lắp hoàn chỉnh ................ 29
3.10. Cảm biến mƣa ..................................................................................... 29
3.11. Sơ đồ nối chân cảm biến mƣa và vi điều khiển .................................... 30
3.12. Sơ đồ nối chân cảm biến vận tốc gió và vi điều khiển .......................... 31
3.13. Bộ cảm biến RainWise ........................................................................ 32
3.14. Bộ cảm biến Davis VantageView ........................................................ 32
3.15. Bộ cảm biến Ambient Weather ............................................................ 33
3.16. Bộ cảm biến AcuRite .......................................................................... 33
4.1. Cấu trúc nơ-ron ..................................................................................... 42
4.2. Mạng nơ-ron 3 lớp: Input – Hidden – Output ........................................ 45
4.3. Mạng nơ-ron dẫn tiến một lớp ............................................................... 47
4.4. Mạng nơ-ron dẫn tiến đa lớp ................................................................. 48
5.1. Vị trí lắp đặt một trong các cảm biến tại một địa điểm ........................... 51
5.2. Hai vị trí đặt cảm biến ........................................................................... 51
5.3. Mô hình chung hệ thống dự báo mƣa trong tƣơng lai gần ...................... 52
5.4. Sơ đồ khối liên kết mạng từ cảm biến đến gateway ............................... 53

5.5. Mô hình node gateway .......................................................................... 55
5.6. Board mạch Raspberry Pi chạy Linux đƣợc chọn làm gateway .............. 56
5.7. Cấu trúc vi điều khiển Atmega328 trên mạch Arduino .......................... 57
5.8. Lƣu đồ hoạt động của node cảm biến .................................................... 58
5.9. Lƣu đồ hoạt động của node gateway ...................................................... 61
5.10. Theo dõi dữ liệu thông qua OpenHAB ................................................ 62
Trang 6


5.11. Dữ liệu cảm biến gửi lên Wunderground ............................................. 63
5.12. Hệ số tƣơng quan Pearson của các yếu tố với khả năng xảy ra mƣa ..... 65
5.13. So sánh độ chính xác giữa 4 input và 20 input ..................................... 66
5.14. Mô hình mạng nơ-ron huấn luyện ........................................................ 68
5.15. Số lớp ẩn ảnh hƣởng đến độ chính xác của dự báo trên tập test............ 70
5.16. Khảo sát chi tiết độ chính xác tập huấn luyện 12 lớp ẩn, 200 epoch ..... 71
5.17. Giao diện chƣơng trình dự báo ............................................................ 71
5.18. Độ chính xác dữ liệu kiểm tra trên các thuật giải khác ......................... 73

Trang 7


LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự thay đổi ngày một bất thƣờng của thời tiết, việc dự báo thời tiết
theo từng khu vực rộng không còn đáp ứng đầy đủ thông tin cần thiết. Việc dự báo
thời tiết theo từng vùng nhỏ hẹp, cá nhân hóa ngày một trở nên quan trọng và bức
thiết. Nhiều công việc sản xuất và kinh doanh, nhất là trong lĩnh vực nông nghiệp
và khai thác phụ thuộc vào thời tiết thay đổi theo từng giờ. Thông tin dự báo chỉ
thƣờng đƣợc cung cấp qua các phƣơng tiện thông tin đại chúng nhƣ truyền hình,
radio… Với sự bùng nổ về công nghệ, khả năng kết nối và giá thành ngày một rẻ đi
của nhiều thiết bị điện tử, cảm biến, việc thu thập dữ liệu thời tiết thời gian thực và

đƣa ra dự báo sớm càng trở nên thực tế hơn bao giờ hết.
Các công trình nghiên cứu hiện nay dự báo mƣa tại một vùng dựa trên các kĩ
thuật phân tích ảnh mây vệ tinh và các radar khí tƣợng. Các mô hình khí tƣợng nhận
dữ liệu đầu vào là các thông tin trên, tính toán các phƣơng trình phức tạp theo thời
gian nhằm mô tả sự thay đổi của thời tiết trong tƣơng lai. Việc tính toán đòi hỏi
những siêu máy tính với khả năng tính toán lớn. Các thông tin dự báo thƣờng đƣợc
phổ biến trên các phƣơng tiện thông tin đại chúng, nhƣng ngƣời sử dụng lại thƣờng
không đƣợc tiếp cận vào lúc họ cần những thông tin nhƣ vậy. Và bởi vì thông tin dự
báo cho một vùng rộng lớn, ngƣời dân trong lĩnh vực nông nghiệp không có một
thông tin chi tiết cho khu vực họ sinh sống để quyết định làm hoặc không làm một
việc trong một ngày cụ thể nào đó.
Bài toán dự báo thời tiết là một bài toán kinh điển. Có nhiều cách tiếp cận
giải quyết bài toán này. Luận văn đi theo hƣớng sử dụng nhiều cảm biến trong một
phạm vi nhất định (thƣờng là hẹp). Cách làm này đòi hỏi nền tảng hạ tầng mạng
lƣới liên kết các cảm biến với nhau và liên tục gửi tín hiệu về trung tâm điều khiển.
Hạ tầng mạng sử dụng liên kết hệ thống GPRS/3G sẵn có của các nhà mạng viễn
thông kết hợp với việc truyền dữ liệu qua tần số 2.4GHz liên kết tới cảm biến. Điều
này vừa giảm đƣợc chi phí đầu tƣ hạ tầng vừa có khả năng mở rộng, cũng nhƣ
không bị giới hạn bởi không gian địa lý.
Nếu chỉ dựa vào thông tin dự báo trên diện tích rộng thì độ chính xác của dự
báo tại một khu vực cụ thể không thể nâng cao. Dựa trên thông tin dự báo khu vực
kết hợp với dự báo trên từng vùng hẹp, dự báo cho tƣơng lai gần đƣợc đƣa ra. Giải
Trang 8


quyết vấn đề dự báo thời tiết không chỉ có ý nghĩa với các nhà quản lý, mà ngay cả
ngƣời dân sinh sống tại khu vực đó cũng có thể chủ động sản xuất.
Cấu trúc luận văn gồm 6 chƣơng:
Chƣơng 1 – Tổng quan tình hình
Tóm tắt tổng quan tình hình nghiên cứu của các công trình có liên quan đến

luận văn bao gồm những công trình về dự báo mƣa, dự báo hạn hán…
Chƣơng 2 – Đánh giá mạng cảm biến không dây
Nền tảng cơ sở phục vụ thiết kế mạng cảm biến không dây phục vụ việc thu
thập dữ liệu, truyền tải dữ liệu về trung tâm lƣu trữ và điều khiển.
Chƣơng 3 – Mạng cảm biến không dây sử dụng NRF24L01
Mô tả chi tiết về hệ thống mạng không dây sử dụng trong luận văn. Mô hình
mạng và cấu trúc mạng cũng đƣợc đề cập trong chƣơng này.
Chƣơng 4 – Mạng nơ-ron nhân tạo
Cơ sở lý thuyết về mạng nơ-ron nhân tạo, đƣợc sử dụng trong thiết kế
chƣơng trình dự báo. Các thành phần của mạng, ý nghĩa từng thành phần.
Chƣơng 5 – Dự báo mƣa tại khu vực ruộng muối Ninh Diêm
Triển khai trong thực tế mô hình mạng thu thập dữ liệu cảm biến môi trƣờng.
Kết nối giữa khu vực đặt cảm biến về trung tâm lƣu trữ dữ liệu và xử lý thông tin.
Cấu trúc phần mềm của cảm biến đƣợc mô tả cụ thể.
Chƣơng 6 - Kết luận và khuyến nghị
Nêu lên những mặt còn tồn tại và các hƣớng cần phát triển tiếp theo của luận
văn trong thời gian tới.

Trang 9


TỔNG QUAN TÌNH HÌNH

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu
Intanagonwiwat và các cộng sự [3] đã đề cập đến một hệ thống cảm biến
phân tán, sử dụng kết hợp 2 phƣơng thức kết nối dựa trên nền IP và kết nối trong
không gian hẹp nhằm mở rộng vùng bao phủ của mạng cảm biến.
Ruiz và các cộng sự [1] đã đánh giá việc sử dụng Bluetooth/Zigbee với các
node tiết kiệm năng lƣợng. Bluetooth sử dụng địa chỉ MAC trong mạng các thiết bị

kết nối với nhau. Zigbee ngoài việc chuẩn hóa kết nối ở tầng network, còn chuẩn
hóa cả tầng application điều phối luồng dữ liệu giữa các node với nhau. Tài liệu
cũng đã so sánh Bluetooth/Zigbee chi tiết, điểm đáng lƣu ý của Zigbee là khả năng
mở rộng vùng phủ sóng, số lƣợng node kết nối nhiều (65000) và khả năng tiết kiệm
năng lƣợng khi vận hành.
Để cảnh bảo lũ trên sông, Baha và cộng sự đã xây dựng một mạng cảm biến
dựa trên mô hình thống kê để tính toán và dự báo [4]. Tài liệu đã lƣu ý vấn đề hoạt
động ổn định bất chấp điều kiện thời tiết xấu của các cảm biến. Số liệu thống kê
đƣợc sử dụng từ dữ liệu 7 năm trƣớc đó tại Oklahoma. Phƣơng trình hồi quy tuyến
tính đƣợc sử dụng. Các node tính toán liên kết với nhau thông qua module không
dây hoạt động ở tần số 144MHz. Node cảm biến liên kết với node tính toán trên tần
số 900MHz trong phạm vi hẹp hơn. Các module không dây hoạt động tầm xa về ƣu
điểm mang lại phạm vi đo đạc rộng hơn nhƣng có giá thành cao và khó tìm kiếm
trên thị trƣờng.
Các tài liệu đều đề cập đến khả năng tiết kiệm năng lƣợng khi hoạt động của
các cảm biến. Các liên kết ngắn giữa các hop đƣợc ƣa chuộng hơn các liên kết trải
qua nhiều hop. Ngoài ra, nhờ thời gian truyền nhận dữ liệu ngắn, năng lƣợng dùng
truyền tải dữ liệu giữa các hop cũng giảm đáng kể. Việc chuyển từ mạng có dây
sang mạng không dây giữa các node cảm biến tăng cƣờng mối liên kết ngay cả khi
một node gặp sự cố[2].
Ingsrisawang cùng cộng sự [5] đã sử dụng các thuật toán máy học trong ứng
dụng dự báo mƣa tại Thái Lan. Bộ dữ liệu đƣợc thu thập theo ngày gồm 52 thuộc
tính về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, tốc độ gió… Dữ liệu đƣợc xử lý bằng thuật toán
Trang 10


TỔNG QUAN TÌNH HÌNH
C4.5 để phân loại tình trạng mƣa hoặc không mƣa. Sau đó, mạng nơ-ron nhân tạo
(ANN) phân loại dữ liệu cho ra kết quả về các mức độ mƣa khác nhau. Độ chính
xác đạt đƣợc về dự báo mƣa theo ngày là 68,15%.

Sudha và cộng sự [6] đã trình bày việc phân tích và rút gọn thuộc tính trên
tập dữ liệu sử dụng lý thuyết tập thô. Theo đó, dữ liệu đƣợc xác định thành các bảng
quyết định, gồm có thuộc tính điều kiện và thuộc tính quyết định. Các thuộc tính
của dữ liệu đƣợc rút gọn trƣớc khi đƣa vào mô hình dự báo.
Trong bài viết về dự báo tình trạng hạn hán tại Đài Loan, Kung và cộng sự
đã đƣa ra mô hình tổng thể sử dụng cảm biến và các kĩ thuật quan sát hình ảnh để
dự báo mức độ hạn hán [7]. Bài báo đã mô tả chi tiết cấu trúc bộ suy diễn sử dụng
thông số lƣợng mƣa trong quá khứ, nhiệt độ trung bình hằng ngày trong 30 ngày
trƣớc đó đƣa vào mô hình dự báo. Dữ liệu độ ẩm đất đƣợc kết hợp thời gian thực
đƣa vào mô hình thời gian thực.
1.2. Mục tiêu, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: Khu vực phƣờng Ninh Diêm, thị xã Ninh Hòa, tỉnh
Khánh Hòa. Đây là khu vực làm muối tập trung tại thị xã Ninh Hòa, tỉnh Khánh
Hòa. Thời gian thực hiện diễn ra từ tháng 10/2016 đến tháng 01/2017. Thời gian
này là mùa mƣa tại khu vực, diêm dân rất hạn chế khai thác muối để tránh thiệt hại.
Đối tƣợng nghiên cứu: Đặc điểm thời tiết xét theo các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm,
áp suất trƣớc khi xảy ra mƣa. Các yếu tố này có ảnh hƣởng nhƣ thế nào trong dự
báo mƣa tại một khu vực nhất định.
Mục tiêu: Dựa trên các yếu tố môi trƣờng: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển
để xác định đƣợc sự thay đổi của các yếu tố này thời gian thực. Thông qua đó, khả
năng xảy ra mƣa đƣợc tính toán và đƣa ra với độ tin cậy chấp nhận đƣợc. Kết quả
này sau đó đƣợc gửi đến diêm dân thông qua tin nhắn SMS. Diêm dân có thể chủ
động thực hiện che chắn hoặc thu hoạch muối trƣớc khi trời mƣa.
1.3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
Thiết kế thiết bị phần cứng thu thập dữ liệu tại thực địa gọi là các node.
Trang 11


TỔNG QUAN TÌNH HÌNH
Các node hoạt động độc lập, sử dụng năng lƣợng mặt trời (nếu cần thiết)

Hoạt động ổn định trong điều kiện nhiệt độ thay đổi theo chu kì
ngày/đêm
Số lƣợng node tối thiểu tại mỗi địa điểm: 02, phòng ngừa trƣờng hợp một
node gặp sự cố.
Các node cảm biến đƣợc thiết kế trên phần cứng vi điều khiển Atmel
Atmega328P. Module radio sử dụng NRF24L01 của Nordic. Cảm biến nhiệt độ và
độ ẩm Senrison SHT10, cảm biến áp suất Bosch BMP180. Cảm biến mƣa hoạt động
cơ học theo nguyên lý bập bênh. Vi điều khiển kết nối với các cảm biến, đọc dữ liệu
từ cảm biến. Dữ liệu đƣợc truyền định kì về node trung tâm thông qua module
radio. Các node cảm biến đƣợc cài đặt chƣơng trình để hoạt động ổn định bao gồm
khả năng kiểm tra lỗi module radio và tự động reset sau một thời gian nhất định.
Nhằm hạn chế các lỗi phát sinh và các tình huống hƣ hỏng phần cứng, mỗi node
cảm biến sẽ có 2-3 bộ tại từng vị trí.
Node trung tâm gồm module radio, kết nối với máy tính linux thông qua giao
thức serial. Máy tính linux đƣợc cấu hình, cài đặt phần mềm kết nối internet
Ethernet, GPRS/3G và mã hóa dữ liệu trƣớc khi gửi về trung tâm xử lý.
Kết nối các node thông qua hệ thống GPRS/3G. Dữ liệu đƣợc mã hóa và
gửi trên mạng di động đƣa về hệ thống xử lý tập trung.
o Đảm bảo dữ liệu đƣợc gửi về hệ thống trung tâm thông qua kết nối
internet trên node gateway.
o Xử lý về mặt kĩ thuật kết nối internet chập chờn của module
GPRS/3G. Đảm bảo kết nối trở lại sau khi gặp sự cố.
Lắp đặt các node cảm biến trên thực tế
o Node gateway đƣợc lắp đặt trong khu vực thời tiết thuận lợi.
o Các cảm biến đƣợc đặt ngoài trời.

Trang 12


ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY


Chƣơng 2. ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
2.1. Tổng quan về mạng cảm biến không dây
Sự tiến bộ công nghệ gần đây và hội tụ của hệ thống các công nghệ nhƣ kỹ
thuật vi điện tử, công nghệ nano, giao tiếp không dây, công nghệ mạch tích hợp, vi
mạch (phần cảm biến, xử lý và tính toán tín hiệu…) đã tạo ra những cảm biến có
kích thƣớc nhỏ, đa chức năng, giá thành thấp, tiêu thụ năng lƣợng thấp, làm tăng
khả năng ứng dụng rộng rãi của mạng cảm biến không dây.
2.1.1. Khái niệm
Một mạng cảm biến không dây là một mạng bao gồm nhiều node cảm biến
nhỏ có giá thành thấp, tiêu thụ năng lƣợng ít, giao tiếp thông qua các kết nối không
dây và có nhiệm vụ cảm nhận, đo đạc, tính toán nhằm mục đích thu thập, tập trung
dữ liệu để đƣa ra các quyết định toàn cục về môi trƣờng tự nhiên.
Những node cảm biến nhỏ bé này bao gồm các thành phần: bộ vi xử lý nhỏ,
bộ nhớ giới hạn, bộ phận cảm biến, bộ thu phát không dây, nguồn nuôi. Kích thƣớc
của các cảm biến thay đổi từ to nhƣ hộp giấy cho đến nhỏ nhƣ hạt bụi, tùy thuộc
vào từng ứng dụng.
Khi nghiên cứu về mạng cảm biến không dây, một trong những đặc điểm
quan trọng và then chốt đó là thời gian sống của các cảm biến hay chính là sự giới
hạn về năng lƣợng của chúng. Các node cảm biến này yêu cầu tiêu thụ công suất
thấp. Các node cảm biến hoạt động có giới hạn và nói chung là không thể thay thế
đƣợc nguồn cung cấp trong thời gian ngắn. Do đó, trong khi mạng truyền thông tập
trung vào đạt đƣợc các dịch vụ chất lƣợng cao, thì các giao thức mạng cảm biến
phải tập trung đầu tiên vào bảo toàn công suất.
Mạng cảm biến có một số đặc trƣng rõ nét nhƣ sau:
Có khả năng tự tổ chức, yêu cầu ít hoặc không có sự can thiệp của con
ngƣời.
Truyền thông không tin cậy, quảng bá trong phạm vi hẹp.
Triển khai dày đặc và khả năng kết hợp giữa các node cảm biến.
Cấu hình mạng thay đổi thƣờng xuyên phụ thuộc vào hƣ hỏng ở các node


Trang 13


ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
Có giới hạn về mặt năng lƣợng, công suất phát, bộ nhớ và công suất tính
toán.
Chính những đặc tính này đã đƣa ra những chiến lƣợc mới và những yêu cầu
thay đổi trong thiết kế mạng cảm biến.
2.1.2. Đặc điểm
Các cấu trúc hiện nay cho mạng Internet và mạng ad-hoc không dây không
dùng đƣợc cho mạng cảm biến không dây, do một số lý do sau:
Số lƣợng các node cảm biến trong mạng cảm biến có thể lớn gấp nhiều
lần số lƣợng node trong mạng ad-hoc.
Các node cảm biến dễ bị lỗi.
Cấu trúc mạng cảm biến thay đổi khá thƣờng xuyên.
Các node cảm biến chủ yếu sử dụng truyền thông kiểu quảng bá, trong
khi hầu hết các mạng ad-hoc đều dựa trên việc truyền điểm - điểm.
Các node cảm biến bị giới hạn về năng lƣợng, khả năng tính toán và bộ
nhớ.
Các node cảm biến có thể không có số nhận dạng toàn cầu (global
identification).
Do vậy, cấu trúc mạng mới sẽ:
Kết hợp vấn đề năng lƣợng và khả năng định tuyến.
Tích hợp dữ liệu và giao thức mạng.
Truyền năng lƣợng hiệu quả qua các phƣơng tiện không dây.
Chia sẻ nhiệm vụ giữa các node lân cận.
Cấu trúc mạng mới có đặc điểm rất khác với các mạng truyền thống. Một số
đặc điểm nổi bật trong mạng cảm biến nhƣ sau:
Khả năng chịu lỗi: Một số các node cảm biến có thể không hoạt động do

thiếu năng lƣợng, do những hƣ hỏng vật lý hoặc do ảnh hƣởng của môi
trƣờng. Khả năng chịu lỗi thể hiện ở việc mạng vẫn hoạt động bình
thƣờng, duy trì những chức năng của nó ngay cả khi một số node mạng
không hoạt động.

Trang 14


ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
Khả năng mở rộng: Khi nghiên cứu một hiện tƣợng, số lƣợng các node
cảm biến đƣợc triển khai có thể đến hàng trăm nghìn node, phụ thuộc vào
từng ứng dụng con số này có thể vƣợt quá hàng triệu. Do đó cấu trúc
mạng mới phải có khả năng mở rộng để có thể làm việc với số lƣợng lớn
các node này.
Giá thành sản xuất: Vì các mạng cảm biến bao gồm một số lƣợng lớn
các node cảm biến nên chi phí của mỗi node rất quan trọng trong việc
điều chỉnh chi phí của toàn mạng. Nếu chi phí của toàn mạng đắt hơn
việc triển khai theo kiểu truyền thống, nhƣ vậy mạng không có giá thành
hợp lý. Do vậy, chi phí của mỗi node cảm biến phải giữ ở mức thấp.
Ràng buộc về phần cứng: Vì số lƣợng các node trong mạng rất nhiều
nên các node cảm biến cần phải có các ràng buộc về phần cứng nhƣ: kích
thƣớc phải nhỏ, tiêu thụ năng lƣợng thấp, có khả năng hoạt động ở những
nơi có mật độ cao.
Môi trường hoạt động: Các node cảm biến đƣợc thiết lập dày đặc, rất
gần hoặc bên trong các hiện tƣợng để quan sát. Vì thế, chúng thƣờng làm
việc mà không cần giám sát ở những vùng xa xôi. Chúng có thể làm việc
ở bên trong các máy móc lớn, ở dƣới đáy biển, hoặc trong những vùng ô
nhiễm hóa học hoặc sinh học, ở gia đình hoặc những tòa nhà lớn.
Phương tiện truyền dẫn: Các node đƣợc kết nối bằng những phƣơng tiện
không dây, các đƣờng kết nối này có thể tạo nên bởi sóng vô tuyến, hồng

ngoại hoặc những phƣơng tiện quang học. Để thiết lập sự hoạt động
thống nhất của những mạng này, các phƣơng tiện truyền dẫn phải đƣợc
chọn phải phù hợp trên toàn thế giới. Hiện tại nhiều phần cứng của các
node cảm biến dựa vào thiết kế mạch RF. Những thiết bị cảm biến năng
lƣợng thấp dùng bộ thu phát vô tuyến 1 kênh RF hoạt động ở tần số
916MHz. Một cách khác mà các node trong mạng giao
thành rẻ và dễ dàng hơn. Cả hai loại hồng ngoại và quang đều yêu cầu bộ

Trang 15


ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
phát và thu nằm trong phạm vi nhìn thấy, tức là có thể truyền ánh sáng
cho nhau đƣợc.
Trong mạng cảm biến, hàng trăm đến hàng nghìn node đƣợc triển khai trên
một khu vực. Chúng đƣợc triển khai trong vòng hàng chục node mỗi mét. Mật độ
các node có thể lên tới 20 node/m3. Do số lƣợng các node cảm biến rất lớn nên cần
phải thiết lâp một cấu hình ổn định.
2.1.3. Kĩ thuật truyền tin, khoảng cách thu phát
Lớp vật lý: có nhiệm vụ lựa chọn tần số, tạo ra tần số sóng mang, phát hiện
tín hiệu, điều chế và mã hóa tín hiệu. Băng tần ISM 915 MHZ đƣợc sử dụng rộng
rãi trong mạng cảm biến. Vấn đề hiệu quả năng lƣợng cũng cần phải đƣợc xem xét
ở lớp vật lý.
Lớp liên kết dữ liệu: lớp này có nhiệm vụ ghép các luồng dữ liệu, phát hiện
các khung(frame) dữ liệu, cách truy nhập đƣờng truyền và điều khiển lỗi. Vì môi
trƣờng có nhiễu và các node cảm biến có thể di động, giao thức điều khiển truy
nhập môi trƣờng (MAC) phải xét đến vấn đề công suất và phải có khả năng tối thiểu
hóa việc va chạm với thông tin quảng bá của các node lân cận.
Lớp mạng: Lớp mạng của mạng cảm biến đƣợc thiết kế tuân theo nguyên tắc
sau :

Hiệu quả năng lƣợng luôn luôn đƣợc coi là vấn đề quan trọng.
Mạng cảm biến chủ yếu là tập trung dữ liệu.
Tích hợp dữ liệu chỉ đƣợc sử dụng khi nó không cản trở sự cộng tác có
hiệu quả của các node cảm biến.
Lớp truyền tải: Chỉ cần thiết khi hệ thống có kế hoạch truy cập thông qua
mạng Internet hoặc các mạng bên ngoài khác.
Lớp ứng dụng: Tuỳ theo nhiệm vụ cảm biến, các loại phần mềm ứng dụng
khác nhau có thể đƣợc xây dựng và sử dụng ở lớp ứng dụng.
2.1.4. Mô hình mạng
Cấu trúc phẳng
Trong cấu trúc phẳng, tất cả các node đều ngang hàng và đồng nhất trong
hình dạng và chức năng. Các node giao tiếp với node trung tâm qua multihop sử
Trang 16


ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
dụng các node ngang hàng làm bộ tiếp sóng. Với phạm vi truyền cố định, các node
gần node trung tâm

ủa bộ tiếp sóng đối với một số lƣợng

lớn node nguồn. Giả thiết rằng tất cả các node nguồn đều dùng cùng một tần số để
truyền dữ liệu, vì vậy có thể chia sẻ thời gian. Tuy nhiên cách này chỉ có hiệu quả
với điều kiện là có nguồn chia sẻ đơn lẻ, ví dụ nhƣ thời gian, tần số…
Cấu trúc tầng
Trong cấu trúc tầng, các cụm đƣợc tạo ra giúp các tài nguyên trong cùng một
cụm gửi dữ liệu đến một node định sẵn, thƣờng gọi là node chủ. Trong cấu trúc này
các node tạo thành một hệ thống cấp bậc mà ở đó mỗi node ở một mức xác định
thực hiện các nhiệm vụ đã định sẵn.
Trong cấu trúc tầng, chức năng cảm nhận, tính toán và phân phối dữ liệu

không đồng đều giữa các node. Những chức năng này có thể phân theo cấp, cấp
thấp nhất thực hiện tất cả nhiệm vụ cảm nhận, cấp giữa thực hiện tính toán, và cấp
trên cùng thực hiện phân phối dữ liệu.
Mạng cảm biến xây dựng theo cấu trúc tầng hoạt động hiệu quả hơn cấu trúc
phẳng, do các lý do sau:
Cấu trúc tầng có thể giảm chi phí cho mạng cảm biến bằng việc định vị
các tài nguyên ở vị trí mà chúng hoạt động hiệu quả nhất. Rõ ràng là nếu
triển khai các phần cứng thống nhất, mỗi node chỉ cần một lƣợng tài
nguyên tối thiểu để thực hiện tất cả các nhiệm vụ. Vì số lƣợng các node
cần thiết phụ thuộc vào vùng phủ sóng xác định, chi phí của toàn mạng vì
thế sẽ không cao. Thay vào đó, nếu một số lƣợng lớn các node có chi phí
thấp đƣợc chỉ định làm nhiệm vụ cảm nhận, một số lƣợng nhỏ hơn các
node có chi phí cao hơn đƣợc chỉ định để phân tích dữ liệu, định vị và
đồng bộ thời gian, chi phí cho toàn mạng sẽ giảm đi.
Mạng cấu trúc tầng sẽ có tuổi thọ cao hơn cấu trúc mạng phẳng. Khi cần
phải tính toán nhiều thì một bộ xử lý nhanh sẽ hiệu quả hơn, phụ thuộc
vào thời gian yêu cầu thực hiện tính toán. Tuy nhiên, với các nhiệm vụ
cảm nhận cần hoạt động trong khoảng thời gian dài, các node tiêu thụ ít
năng lƣợng phù hợp với yêu cầu xử lý tối thiểu sẽ hoạt động hiệu quả
Trang 17


ĐÁNH GIÁ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
hơn. Do vậy với cấu trúc tầng mà các chức năng mạng phân chia giữa các
phần cứng đã đƣợc thiết kế riêng cho từng chức năng sẽ làm tăng tuổi thọ
của mạng.
2.2. Ƣu điểm
Mạng không dây có những đăc điểm tạo nên ƣu điểm nhƣ sau:
Không cần dây nối để liên lạc giữa các thiết bị. Việc này giúp tiết
kiệm một lƣợng lớn chi phí khi ứng dụng trên diện tích rộng.

Có thể chạy đƣợc bằng pin và có thể đặt ở những nơi mà điện lƣới
quốc gia khó có thể hoặc không thể tới đƣợc.
Dễ dàng thay đổi vị trí lắp đặt.
Mạng không dây không dùng cáp cho các kết nối, thay vào đó, chúng sử
dụng sóng radio. Ƣu thế của mạng không dây là khả năng di động và sự tự do,
ngƣời dùng không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối. Những ƣu điểm của
mạng không dây bao gồm:
Khả năng di động và sự tự do, cho phép kết nối từ bất kỳ đâu.
Không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối.
Dễ lắp đặt và triển khai.
Không cần mua cáp.
Tiết kiệm thời gian lắp đặt.
Dễ dàng mở rộng.
2.3. Nhƣợc điểm
Mạng không dây có những nhƣợc điểm sau:
Có thể bị nhiễu sóng do thời tiết xấu. Điều này rất không tốt trong môi
trƣờng luận văn đang ứng dụng. Thiết kế node cảm biến cần khắc
phục đƣợc nhƣợc điểm này trong quá trình thực nghiệm.
Chi phí đắt nếu sử dụng các công nghệ nhƣ Wifi hay Zigbee. Một số
thiết bị phần cứng nhƣ NRF24L01 vẫn chạy tốt và đảm bảo đúng mô
hình cần thiết.
Quá trình gửi dữ liệu có thể bị sai rớt một vài bit. Vì vậy khi xây dựng
lại quá trình truyền dữ liệu phải có một bộ checksum.
Trang 18


MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SỬ DỤNG NRF24L01

Chƣơng 3. MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SỬ DỤNG NRF24L01
3.1. Ứng dụng của mạng cảm biến không dây trong thực tế

Mạng cảm biến không dây là tập hợp các cảm biến đƣợc kết nối với nhau
bằng sóng không dây (vô tuyến, hồng ngoại hoặc quang học) để cùng nhau làm một
hoặc nhiều nhiệm vụ đƣợc ngƣời sử dụng quy định hoặc lập trình sẵn.
Nhiệm vụ chính của các mạng cảm biến đó là thu thập các dữ liệu trên một
vùng không gian rộng lớn mà các hệ thống mạng cảm biến có dây không thể đáp
ứng đƣợc hoặc đáp ứng đƣợc nhƣng với giá thành đắt đỏ hơn nhiều lần. Mạng các
cảm biến có thể kết nối tới các node trung tâm hoặc kết nối tới các node truyền dẫn
trung gian (repeater). Các cảm biến trong mạng có thể nối tới nhiều repeater trƣớc
khi tới node trung tâm, dữ liệu trên đƣờng truyền có thể đƣợc tiền xử lý hoặc không.
Nhƣng điểm chung của toàn bộ node, đó là dữ liệu cần đi đến đích. Việc truyền tải
tín hiệu từ cảm biến đến node trung tâm không nhất thiết phải thông qua một loại
công nghệ truyền tải cố định nào đó, mà có thể kết hợp nhiều công nghệ truyền tải
lại với nhau, ví dụ: công nghệ wifi, công nghệ RF 2.4GHz hay công nghệ
GSM/GPRS. Việc kết hợp nhiều công nghệ giúp việc triển khai trở nên linh hoạt, dễ
dàng mở rộng khi cần thiết. Ngoài ra, điều này cũng giúp giảm giá thành toàn bộ hệ
thống khi chỉ cần tập trung vào một số yêu cầu cốt lõi.
Ứng dụng của các mạng cảm biến trong thực tế rất nhiều. Tùy vào ngành,
mục tiêu, bài toán cụ thể mà chúng đƣợc ứng dụng khác nhau. Ví dụ trong ngành an
ninh, các mạng cảm biến hầu hết đƣợc ứng dụng để đánh giá sự nguy hiểm thông
qua việc giải bài toán “có ngƣời trong khu vực hẹp đó hay không?”; hay trong
ngành nông nghiệp, các mạng cảm biến đƣợc rải khắp một khu vực rộng lớn hàng
hecta ruộng lúa để dự đoán sớm việc bị bệnh đạo ôn bằng cách lắp đặt các camera
quan sát; hay trong các hồ bơi, để hỗ trợ cho các tình nguyện viên cứu hộ các hệ
thống camera ở các vị trí khác nhau đƣợc lắp đặt để cảnh báo sớm đuối nƣớc và
thông báo kịp thời; và cụ thể trong luận văn này, tác giả muốn hƣớng đến việc xây
dựng một mạng cảm biến ứng dụng trong lĩnh vực môi trƣờng nhằm dự báo việc có
xảy ra mƣa trong một khu vực cố định hay không? Từ đó giúp diêm dân có thể ra
quyết định phù hợp với sự thay đổi thời tiết.
Trang 19



MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SỬ DỤNG NRF24L01
3.2. Vấn đề cần quan tâm khi triển khai mạng cảm biến không dây
Mạng cảm biến không dây có đặc điểm đó là, mọi node trong mạng, kể cả
node repeater và node trung tâm, đều phải tự hoạt động bằng chính nguồn năng
lƣợng của chính bản thân nó. Tuy nhiên, ở một số trƣờng hợp ngoại lệ, các cảm
biến có thể hoạt động từ nguồn điện từ điện áp trong nhà hoặc điện áp trong khu
vực. Nguồn nuôi chính của cảm biến là pin hoặc ắc quy. Các loại pin/ắc quy có thể
đƣợc nạp lại điện trong quá trình sử dụng bằng cách kết hợp thêm các bộ pin năng
lƣợng mặt trời.
Đặc biệt quan trọng, các node trong mạng phải giao tiếp với nhau qua sóng
không dây. Nếu bất kỳ một node bị hỏng thì phải đƣợc node trung tâm hoặc các
node repeater nhận nhiệm vụ thu thập node cảm biến phát hiện và thông báo cho
ngƣời sử dụng.
Các cảm biến trong mạng phải hoạt động đƣợc trong thời gian dài hoặc trong
một thời gian chấp nhận đƣợc. Ví dụ, trong việc xây dựng các cảm biến trong luận
văn này, các cảm biến phải hoạt động đƣợc trong thời gian một năm liên tục. Các
cảm biến này ngoài việc phải gửi các thông tin về môi trƣờng, nó phải báo thêm các
thông tin về bản thân nó nhƣ ID trong mạng và mức pin còn lại.
Các cảm biến trong mạng ngoài việc phải liên kết với node trung tâm hoặc
các node repeater, nó phải biết tự liên hệ với nhau để gửi dữ liệu nếu node repeater
bị lỗi. Nghĩa là, mỗi mạng cảm biến sẽ có một chỉ số độ trễ, chỉ số này thể hiện khả
năng chống thất thoát dữ liệu trong quá trình truyền lệnh. Việc tìm node gần nhất
quanh đó mà node đó tới node trung tâm hoặc node repeater tiếp theo là gần nhất là
một bài toán không quá khó với node. Vì mạng cảm biến hoạt động trong môi
trƣờng tự nhiên cùng với con ngƣời, vì vậy, có thể dễ dàng bị ảnh hƣởng bởi con
ngƣời và các yếu tố môi trƣờng. Việc đánh giá độ chịu lỗi của một hệ thống mạng
cảm biến chỉ có thể đƣợc đánh giá thông qua việc thử nghiệm với cƣờng độ lớn dữ
liệu trong các khoảng thời gian và môi trƣờng cụ thể, nhất định theo một tiêu chuẩn
chung.


Trang 20


MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SỬ DỤNG NRF24L01
3.3. Mạng 2.4GHz sử dụng NRF24L01 với mức năng lƣợng thấp
3.3.1. Tìm hiểu về module NRF24L01
Module NRF24L01 là module làm sẵn với một con chip 2.4GHz duy nhất
đảm nhận việc truyền phát dữ liệu với công nghệ truyền phát Enhanced
ShockBurst™ siêu tiết kiệm năng lƣợng. Vì vậy, nó rất phù hợp với các ứng dụng
sử dụng nguồn năng lƣợng thấp. Module NRF24L01 đƣợc sử dụng trong các dự án
giao tiếp vô tuyến với các băng tần giao động từ 2.400-2.4835GHz. Để sử dụng
module NRF24L01, một vi điều khiển và một vài thành phần khác nhƣ ănten mở
rộng khả năng thu phát sóng đuợc thiết kế kèm theo. Module NRF24L01 đƣợc quan
tâm rộng rãi vì một số lý do sau:
Khoảng cách thu phát khoảng tối đa 100m (với điều kiện trống trải),
khoảng 30-50m (trong điều kiện nhà ở). Với một số phiên bản đặc biệt,
việc sử dụng bổ sung chip khuếch đại tín hiệu (Power Amplifier & Low
Noise Amplifier – PA LNA) thì khoảng cách kết nối có thể lên tới 1km.
Với bộ NRF24L01 PA LNA, việc kết nối các cảm biến trên ruộng muối
thật dễ dàng.
Có anten sẵn trên bảng mạch. Với việc có sẵn ănten sẵn nhƣ thế này, giá
thành của mỗi node trong mạng sẽ rẻ hơn rất nhiều so với module Zigbee.
Có khả năng truyền tín hiệu hai chiều. Tức là một module vừa có thể là
bộ phát vừa có thể là bộ nhận trên cùng một kênh truyền.
Giá thành thấp khoảng 10.000 VNĐ/cái, rẻ hơn module Zigbee đến 8 lần.
Linh kiện có thể đƣợc thay thế rất dễ dàng.
Điều kiện hoạt động của module:
VCC (chân nguồn cấp) phải nằm trong khoảng 1.9V đến 3.6V. Nếu cấp
nguồn không trong phạm vi này thì có thể làm hỏng module.

Ngoại trừ VCC và GND phải tuân theo điện áp nhƣ trên thì các chân khác
trên module NRF24L01 có thể nối trực tiếp đến các chân I/O (của vi điều
khiển) có điện thế lên đến 5V.
Nếu mỗi chân I/O có dòng điện đến 10mA đi qua thì một điện trở 2
kOhm là cần thiết để giảm cƣờng độ dòng diện.
Trang 21


MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY SỬ DỤNG NRF24L01
3.1. Thông số kĩ thuật module NRF24L01

Giá trị

Tiêu chí
Kích thƣớc mạch in

15mm*29mm*0.8mm

Nguồn cấp

1.9V – 3.6V

Cƣờng độ dòng điện hoạt động

13.5mA ở tốc độ 2Mbps
11.3mA ở mức sóng 0dBm

Số lƣợng chân

8


Độ nhạy

-85dBm ở tốc độ 1Mbps

Khoảng cách truyền

70-100m ở tốc độ 256kbps

Tốc độ truyền

256kbps / 1Mbps / 2Mbps

Công nghệ truyền dữ liệu

Enhanced ShockBurst TM /
ShockBurst TM

Chế độ hoạt động

Chế độ tắt
Chế độ chờ
Chế độ gửi dữ liệu
Chế độ nhận dữ liệu

Nhiệt độ hoạt động

Trong suốt quá trình hoạt động: -40oC
~ 85oC
Trong suốt quá trình lƣu trữ: -40oC ~

125oC

3.1. Hình ảnh module NRF24L01

Trang 22