HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN
-------  -------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO VÀ GIÁM SÁT CÁC THÔNG SỐ
MÔI TRƯỜNG CHO TRANG TRẠI NUÔI GÀ SỬ DỤNG
CÔNG NGHỆ LORA

HÀ NỘI – 2021


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN
-------  -------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO VÀ GIÁM SÁT CÁC THÔNG SỐ
MÔI TRƯỜNG CHO TRANG TRẠI NUÔI GÀ SỬ DỤNG
CÔNG NGHỆ LORA

Giáo viên hướng dẫn

:

ThS. NGUYỄN VĂN ĐIỀU

HÀ NỘI – 2021

LỜI CAM ĐOAN
Em cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là cơng trình nghiên cứu của bản thân
em dưới sự hướng dẫn của ThS.Nguyễn Văn Điều. Các kết quả đưa ra trong Đồ
án tốt nghiệp là do bản thân thực hiện và khơng sao chép từ bất kỳ cơng trình
nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2021

Người thực hiện đề tài

1


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS.Nguyễn Văn Điều, khoa Cơ –
Điện, bộ môn Tự Động Hóa, trường Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam. Trong
suốt thời gian thực hiện đề tài này, cùng với sự hướng dẫn và những lời góp ý
của thầy về nội dung và phương pháp nghiên cứu, những lời nhận xét và chia sẻ
kinh nghiệm thực tế đã giúp cho em có điều kiện thuận lợi để hồn thành tốt đồ
án tốt nghiệp này.
Bên cạnh đó em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ – Điện trường Học
Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức
cần thiết để em có tiền đề để hoàn thành đồ án tốt nghiệp và đúng thời hạn.
Em cũng xin gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn trong lớp K58TDHB đã
chia sẻ, trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian
thực hiện đề tài.

Do thời gian nghiên cứu có hạn và lượng kiến thức chun mơn của bản
thân em cịn nhiều hạn chế nên đồ án có thể cịn nhiều điều thiếu sót, mong các
thầy cơ góp ý để em có thể bố sung và có được nhiều kiến thức hơn.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2021

Người thực hiện đề tài

MỤC LỤC
2


LỜI CAM ĐOAN.....................................................................................1
LỜI CẢM ƠN........................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG.................................................................................4
DANH MỤC HÌNH:................................................................................. 6
MỞ ĐẦU................................................................................................... 8
1.Đặt vấn đề...................................................................................................................8
2.Tính cấp thiết của đề tài..............................................................................................9
3.Mục đích.....................................................................................................................9
4.Nội dung.....................................................................................................................9

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU................................................10
1.1 Nghiên cứu tổng quan về các hệ thống tự động đo các thông số môi
trường trong trang trại chăn nuôi gà trong và ngoài nước...................................10
1.1.1 Nghiên cứu trong nước.......................................................................................10
1.1.2 Nghiên cứu ngoài nước.......................................................................................11

1.2 Nghiên cứu tổng quan về các hệ thống tự động giám sát các thông số môi
trường trong trang trại chăn ni gà trong và ngồi nước...................................13
1.3. Nghiên cứu tổng quan về quy trình chăn ni gà trong các trang trại tự
động.............................................................................................................................14

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........14
2.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................14
2.1.1. Quá trình sinh trưởng, phát triển của gà............................................................14
2.1.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới chăn nuôi gà theo các độ tuổi................15
2.2. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................17
2.2.1. Môi trường tốt để gà sinh trưởng phát triển theo các thời kỳ............................17
2.2.2. Yếu tố môi trường quan trọng tác động đến bệnh của gà trong q trình
chăn ni......................................................................................................................20
2.2.3. Nghiên cứu về phần cứng điều khiển................................................................22
2.2.4. Nghiên cứu về phần mềm..................................................................................24
2.3. Phương pháp nghiên cứu phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thực tế.........29
2.3.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.....................................................................29
3


2.3.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.....................................................................30

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..........................................31
3.1. Sơ đồ tổng quan mơ hình lắp đặt lora thử nghiệm..........................................31
3.2. Thiết kế phần cứng cho hệ thống lora..............................................................31
3.2.1 Sơ đồ khối và chức năng từng khối....................................................................32
3.2.2. Lựa chọn linh kiện theo các khối:......................................................................33
3.2.2.1: Khối Cảm biến............................................................................................…33
3.2.2.2. Khối xử lý.......................................................................................................36
3.2.2.3. Khối truyền thông:..........................................................................................38

3.2.2.4. Khối nguồn.....................................................................................................41
3.2.3 Kết nối dữ liệu tới server....................................................................................44
3.3. Thiết kế phần mềm.............................................................................................44
3.3.1. Gateway.............................................................................................................44
3.3.2. Node 1, Node 2, Node 3....................................................................................45
3.3.3. Lưu đồ thuật toán...............................................................................................49
3.4. Thử nghiệm.........................................................................................................53
3.5. Thảo luận.............................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................59

PHỤ LỤC................................................................................................ 62
PHỤ LỤC 1: Chương trình Arduino.......................................................................62
PHỤ LỤC 2: Các node 1-2-3....................................................................................67

DANH MỤC BẢNG

4


Bảng 2.1: Chương trình chiếu sáng cho gà con và gà hậu bị (đối với gà đẻ hướng
thịt
Bảng 2.2: Chương trình chiếu sáng cho gà đẻ hướng thịt ni chuồng thơng
thống
Bảng 2.3: Khuyến nghị mật độ ni và số lượng máng uống/ăn trong giai đoạn
gà từ 0-1 tuần tuổi, 2-5 tuần tuổi, 6-17 tuần tuổi
Bảng 2.4: dữ liệu tham khảo về nhiệt độ và độ ẩm cho cơ sở nuôi theo các giai
đoạn của gà.
Bảng 3.1: Các lần thử và kết quả thực nghiệm

5



DANH MỤC HÌNH:
Hình 1.1: Hệ thống các phần được sử dụng trong thí nghiệm
Hình 1.2: Sơ đồ thuật tốn
Hình 1.3: Sơ đồ từng mote trong trang trại gà
Hình 2.1: Giao diện PlatformIO
Hình 2.2: Mơ hình IoT kết hợp Gateway Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống
Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống
Hình 3.2 Sơ đồ khối của từng node và của gateway
Hình 3.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11
Hình 3.4 Cảm biến đo độ đục nước.
Hình 3.5 Cảm biến ánh sáng
Hình 3.6 Cảm biến độ ẩm đất
Hình 3.7 Modulde Arduino Nano
Hình 3.8 Kit ESP32
Hình 3.9 Arduino Nano Atmega328P.
Hình 3.10 Lora Sx1278 Ra-02
Hình 3.11 Anten
Hình 3.12: Pin 18650
Hình 3.13: Nguyên lí hoạt động của mơ hình
Hình 3.14 Lorawan
Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý Gateway
Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý Node 1
Hình 3.17 Hình ảnh 3D node 1
Hình 3.18 Sơ đồ nguyên lý Node 2
Hình 3.19 Hình ảnh 3D node 2

6



Hình 3.20 Sơ đồ nguyên lý Node 3
Hình 3.21 Hình ảnh 3D node 3
Hình 3.22 Lưu đồ thuật tốn tổng quan của hệ thống
Hình 3.23 Lưu đồ thuật tốn ESP32 kết nối tới Blynk
Hình 3.24 Lưu đồ thuật tốn ESP32 xử lí dữ liệu
Hình 3.25 Lưu đồ thuật tốn nút cảm biến
Hình 3.26 Hình ảnh thực tế lắp đặt node 1
Hình 3.27 Hình ảnh thực tế lắp đặt node 2
Hình 3.28 Hình ảnh thực tế lắp đặt node 3
Hình 3.29 Hình ảnh thực tế lắp đặt gateway
Hình 3.30 Khoảng cách truyền nhận thực tế trên Google Map giữa node 1 tới
node 2
Hình 3.31 Khoảng cách truyền nhận thực tế trên Google Map giữa node 2 tới
node 3
Hình 3.32 Khoảng cách truyền nhận thực tế trên Google Map giữa node 3 tới
gateway
Hình 3.33 Khoảng cách ổn định trong khu dân cư
Hình 3.34 Số liệu thực tế nhận từ blynk của node 1 và 2
Hình 3.35 Số liệu thực tế nhận từ blynk của node 3
Hình 3.36 Số liệu tổng quát trên blynk

7


MỞ ĐẦU
1.Đặt vấn đề
Ngày nay phát triển ngành nông nghiệp đang là một hướng đi mang lại
nguồn lợi kinh tế cho nước nhà. Nhưng nếu áp dụng phương pháp nông nghiệp
truyền thống có lẽ hiệu quả trồng trọt cũng như hiệu quả kinh tế sẽ rất thấp.

Chính vì vậy áp dụng công nghệ kỹ thuật vào nông nghiệp là một hướng đi
thông minh nhằm kế thừa cũng như phát huy những công nghệ kỹ thuật mà
ngành khoa học ngày nay đã tìm ra.
IoT (Internet of Things) là sự kết nối tất cả các thiết bị với nhau, có khả
năng trao đổi thông tin, cung cấp dữ liệu với con người mà khơng cần phải
tương tác trực tiếp. Con người có thể kết nối với tất cả các thiết bị tới mạng
Internet thông qua mạng nội bộ.
Trong những năm gần đây, IoT đang phát triển nhanh đến chóng mặt
tốn. Con người đang biến tất cả các thiết bị trong đời sống hàng ngày như
phương tiện đi lại, thiết bị sản xuất, dụng cụ trong nhà…đề có thể điều khiển,
kiểm sốt, thu thập dữ liệu chỉ bằng laptop hay điện thoại thông minh.
IoT chính là hướng đi thơng minh, 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 đảm bảo an ninh lương thực và chất lượng
nơng sản phục vụ tồn 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. Hệ
thống sẽ giúp chúng ta giảm bớt áp lực về tìm kiếm nguồn nhân cơng, khơng vì
thế mà giảm chất lượng về việc giám sát thực trạng, các nhân tố ảnh hưởng cây
trồng, ngược lại thông qua hệ thống cảm biến sẽ cung cấp cho chúng ta một
cách đầy đủ và chính xác về các yếu tố ấy như độ ẩm đất, độ ẩm môi trường,
nhiệt độ mơi trường, độ đục nước…
Tuy nhiên, địi hỏi về công suất thấp và khoảng cách xa cho các thiết bị
IoT không hề đơn giản, các thiết bị hiện nay dùng Bluetooth hay Wifi đều là 2
những công nghệ với công suất thấp nhưng khoảng cách ngắn. Để đáp ứng
được công suất thấp và khoảng cách xa, LoRa là một giải pháp tốt nhất tại thời
điểm hiện nay.
Được sự gợi ý từ giáo viên hướng dẫn, cũng như muốn nghiên cứu ứng
dụng của IoT vào ngành nơng nghiệp nhằm có thể tạo ra một hệ thống có giá
thành hợp lý, hiệu quả quan trọng hơn là có thể mang vào áp dụng cho nông


8


nghiệp nước nhà, chính vì thế em quyết định nghiên cứu đề tài “Thiết kế hệ
thống đo và giám sát các thông số môi trường cho trang trại nuôi gà sử dụng
cơng nghệ lora”.
2.Tính cấp thiết của đề tài
Ngành chăn nuôi là một ngành truyền thống của nước ta thế nhưng
khơng phát triển một cách mạnh mẽ bởi vì với lối chăn ni truyền thống,
chúng ta cịn gặp phải rất nhiều hạn chế, hiệu quả không cao. Việc áp dụng
công nghệ, kỹ thuật mới sẽ là một hướng đi mới mang lại làn gió mới cho
ngành chăn ni nước nhà.
Việc ứng dụng IoT vào chăn nuôi sẽ mang lại rất nhiều thuận lợi cho
người nông dân, quan trọng hơn là nâng cao hiệu quả chăm sóc con vât, cũng
như nâng cao hiệu quả kinh tế. Như chúng ta đều biết khí hậu ngày càng trở
nên khắc nghiệt, thế nên việc con người tự theo dõi thời tiết và can thiệp, chăm
sóc gia súc, gia cầm sao cho kịp với sự thay đổi của khí hậu, quả thật tốn rất
nhiều thời gian công sức, hiệu quả lại không cao. Thế nhưng với sự can thiệp
của máy móc, hệ thống cảm biến, sẽ giúp người nơng dân giám sát một cách
chính xác hiệu quả nhất. Ngày nay, IoT được ứng dụng vào chăn ni ở hầu hết
các giai đoạn từ q trình chăm sóc đến đầu ra như chế biến, đóng gói, vận
chuyển đến tay người tiêu dùng.
Nhận thấy sự thuận lợi cũng như tính ứng dụng cao của IoT trong ngành
chăn nuôi, em quyết định chọn đề tài “Thiết kế hệ thống đo và giám sát các
thông số môi trường cho trang trại nuôi gà sử dụng công nghệ lora”. Hệ thống
này cho phép các thông tin từ cảm biến sẽ được thu thập và truyền qua LoRa.
Qua đó chúng ta có thể biết được các thơng số mơi trường để có thể giúp gà nói
riêng và gia súc, gia cầm nói chung phát triển một cách tốt nhất.
3.Mục đích
- Thiết kế, chế tạo thử nghiệm hệ thống truyền nhận và giám sát thông số

cảm biến phục vụ cho chăn nuôi gà.
- Sử dụng phương pháp truyền nhận dữ liệu nối tiếp các LoRa để tăng
khoảng cách truyền nhận.
- Xây dựng giao diện giám sát các thông số cảm biến.
4.Nội dung
Chương 1: Tổng quan tài liệu.
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu.
Chương 3: Kết quả và thảo luận

9


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
1.1 Nghiên cứu tổng quan về các hệ thống tự động đo các thông số mơi
trường trong trang trại chăn ni gà trong và ngồi nước
1.1.1 Nghiên cứu trong nước
* Giải pháp chăn nuôi gà tự động Nextfarm
Giải pháp được đề xuất dựa trên sản phẩm và công nghệ của Việt Nam và
công nghệ mới 4.0 của Viettel Cơng trình – đơn vị cung cấp giải pháp doanh
nghiệp tại Việt Nam kết hợp cùng Hệ sinh thái Nông nghiệp thông minh
Nextfarm và hệ thống của Viettel.
Các tính năng của hệ thống:
+ Hệ thống cho ăn tự động: Hệ thống tự động vận hành cho ăn theo định
lượng với các chu trình cho ăn được cài đặt trong máy, từ đó có thể quản lý tồn
bộ quy trình sản xuất, dễ dàng cài đặt với từng giai đoạn của vật ni.
+ Hệ thống quạt gió làm mát: hệ thống quạt gió làm mát sẽ giúp chuồng
trại tuy kín đáo mà vẫn đảm bảo thống mát cho gà phát triển
+ Hệ thống đèn chiếu sáng, đèn sưởi: cung cấp ánh sáng và điều chỉnh
nhiệt độ phù hợp cho gà theo từng giai đoạn phát triển nhằm giúp gà tăng trưởng
tốt nhất.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống chăn nuôi gà tự động
Hệ thống thu thập dữ liệu cảm biến và điều khiển các thiết bị như hệ
thống quạt thơng gió, động cơ kéo tải, hệ thống đèn sưởi… dựa vào việc đưa ra
quyết định được xác thực từ hệ thống. Ví dụ khi nhiệt độ trong phịng lớn hơn
cài đặt hệ thống quạt thơng gió, phun sương làm mát hoạt động để giảm nhiệt độ
phù hợp với vật nuôi.
Hệ thống cảm biến nhiệt độ trong trại gà sẽ tự động điều chỉnh tốc độ
quay hoặc số lượng quạt hút gió hoạt động, đảm bảo cho nhiệt độ, độ ẩm không

10


khí của chuồng gà ln ổn định ở ngưỡng phù hợp với trường giai đoạn phát
triển của gà nhằm tạo môi trường sống thuận lợi để gà phát triển đồng đều.
Hệ thống IoT – cơng nghệ 4.0 tồn bộ khi chạy đa nền tảng: máy tính,
điện thoại và màn hình cảm ứng HMI, nếu tích hợp phần mềm quản lý tổng thể
Nextfarm ERP có thể chụp ảnh tại chuồng trại, số hóa tồn bộ quy trình sản
xuất, điều khiển đầu ra và thu thập dữ liệu cảm biến.
[1]
1.1.2 Nghiên cứu ngồi nước
* Trang trại gia cầm thơng minh dựa trên giám sát môi trường thời gian
thực
Hệ thống sử dụng Internet of Things của đại học Naresuan, Thái Lan
Một cách tiếp cận rất có hệ thống đã được xem xét cho thiết kế tổng thể
của dự án, trong đó 4 thơng số đã được giám sát bao gồm: cảm biến nhiệt độ, độ
ẩm, NH3 và ánh sáng được sử dụng để theo dõi chuồng gà và dữ liệu đo đạc đã
được ghi vào thẻ SDcard dựa trên bộ ghi dữ liệu Arduino.

Hình 1.1: Hệ thống các phần được sử dụng trong thí nghiệm


11


Hình 1.2 Sơ đồ thuật tốn
Họ đã thực hiện các thử nghiệm của mình trong nghiên cứu của Bộ Khoa
học Nông nghiệp trang trại gia cầm ở Đại học Naresuan, Phitsanulok, Thái Lan.
Quy mô của trang trại là 4 x 20 mét. Trang trại gia cầm chủ yếu được chia thành
ba khu vực để kiểm tra hệ thống và mỗi khu vực được giám sát bởi ba mote: 1 ở
phía bên trái phía trước khu hệ thống làm mát bay hơi, 2 ở khu giữa của trang
trại và 3 ở bên phải của trang trại phía trước khu quạt gió, nơi cung cấp giống gà
thịt. Tùy thuộc vào dân số và sự phân bố số lượng gà, mỗi vùng có môi trường
riêng biệt (Mohsin và cộng sự, 2009) [2]

12


Hình 1.3: Sơ đồ từng mote trong trang trại ni gà.
1.2 Nghiên cứu tổng quan về các hệ thống tự động giám sát các thông số
môi trường trong trang trại chăn ni gà trong và ngồi nước.
* Hệ thống giám sát của công ty ASTCADA
Hệ thống giám sát trang trại chăn nuôi ra đời xuất phát từ nhu cầu từ các
chủ trang trại muốn kiểm sốt nhiệt độ và khơng khí chuồng trại. Dựa trên
những dữ liệu thu thập từ môi trường chăn nuôi thực tế tại trang trại.
HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRANG TRẠI CHĂN NI VÀ LỢI ÍCH
MANG LẠI
Kiểm sốt mơi trường chuồng trại tốt nhất cho gia súc, gia cầm. Dựa trên
thơng số đo chính xác, trực tuyến 24/24h.
Hạn chế rủi ro ở mức thấp nhất từ tác động của môi trường: nhiệt độ, độ
ẩm quá thấp hoặc q cao, kiểm sốt tốc độ gió, khí độc trong chuồng trại một
cách chính xác.

Tích hợp hệ thống điều khiển tự động: quạt. đèn, hệ thống cooling, hệ
thống phun sương, tiết kiệm chi phí nhân cơng vận hành.
Lưu trữ cơ sở dữ liệu mơi trường, có thể phân tích lại để xây dựng kế
hoạch cho các đợt sau.
TÍNH NĂNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRANG TRẠI CHĂN NI
Các tính năng của hệ thống:

13


+ Thu thập dữ liệu thực tế.
+ Cho phép cài đặt nhiều ngưỡng nhiệt độ. Khi nhiệt độ vượt ngưỡng sẽ
kích hoạt động cơ bật/tắt quạt, đèn sưởi.
+ Cho phép cài đặt tần số của quạt.
+ Thao tác điều khiển hệ thống trực tiếp trên phần mềm.
+ Lưu trữ dữ liệu.
+ Vẽ đồ thị.
+ Xuất báo cáo.
+ Cảnh báo sự cố tại chỗ bằng đèn còi cảnh báo. Hoặc gửi cảnh báo qua
Email, SMS. [3]
1.3. Nghiên cứu tổng quan về quy trình chăn ni gà trong các trang trại
tự động
Trang trại nuôi gà công nghệ cao lấy trứng cao cấp với nguồn DHA
Omega 3 của Công ty Cổ phần Ba Huân tại Bến Lức (Long An).
Hệ thống trang trại, nhà máy xử lý thịt, trứng gia cầm đều sử dụng thiết bị
nhập khẩu, hướng đến xây dựng chuỗi an toàn vệ sinh thực phẩm.
Cụ thể, trứng vận chuyển về nhà máy sẽ được rửa sạch hai lần với nước
sạch đạt chuẩn kiểm nghiệm. Sau đó qua hệ thống sấy khơ, chiếu tia UV diệt
khuẩn bề mặt vỏ trứng. Bước tiếp theo, trứng qua hệ thống đèn chiếu để soi và
loại bỏ những quả hư, nứt, vỏ còn bẩn rồi tiếp tục phủ dầu để se khít các lỗ

thơng khí trên bề mặt vỏ trứng, từ đó hạn chế sự xâm nhập trở lại của các vi sinh
vật. Kết thúc quy trình là việc in nhãn hiệu và ký hiệu để truy xuất nguồn gốc
từng quả trứng khi cần, cân trọng lượng và đóng hộp thành phẩm. [4]

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Quá trình sinh trưởng, phát triển của gà
Bảng 2.1: Quá Trình sinh trưởng, phát triển của gà
14


Quãng thời gian

Giai đoạn của gà

1 tuần tuổi – 4 tuần tuổi

Gà con

5 tuần tuổi – 15 tuần tuổi

Gà Choai

16 tuần tuổi – 17 tuần tuổi

Gà đẻ

18 tuần tuổi


Gà đẻ lứa đầu tiên

18 tháng tuổi

Gà bắt đầu rụng lông

2.1.2. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới chăn nuôi gà theo các độ tuổi
* Nhiệt độ trong quá trình chăn nuôi gà
- Gia cầm từ khi nở đến 8 tuần tuổi khả năng điều tiết nhiệt kém nên cần
cung cấp mức nhiệt lượng lớn.
- Tuần 1: 33-35oC.
- Tuần 2: 31-33oC
- Từ tuần 3-8 mỗi tuần giảm 2-3 oC (tùy thuộc thời tiết bên ngoài) sao cho
đến tuần 8 nhiệt độ chuồng nuôi rơi vào khoảng 15-20oC là tốt nhất.
*Ẩm độ
Trong chăn nuôi gà ẩm độ là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp lên đường hô hấp
của gà nhưng lại là yếu tố mà ta có thể chủ động điều chỉnh được trong phạm vi
chuồng nuôi.
- Nếu ẩm độ quá cao → bài tiết nhiệt khó khăn.
- Ẩm độ quá thấp → hanh khô, chuồng dễ bụi, gà dễ mắc bệnh đường hơ
hấp.
- Ẩm độ thích hợp: 60-70%.
Lưu ý: khi điều chỉnh ẩm độ nên lợi dụng hết độ thơng thống tự nhiên,
hạn chế lượng nước uống rơi vãi. Sử dụng đệm lót xốp, khơ, hút ẩm cao để tránh
ẩm độ tăng cao cục bộ. Chăn nuôi gà đúng mật độ.
* Độ sạch khơng khí trong q trình chăn ni gà

15



Độ sạch của khơng khí chuồng chăn ni gà được đánh giá thơng qua
nồng độ của các khí chính như sau:
- Nồng độ O2 tiêu chuẩn: 21%.
- Nồng độ NH3 cho phép: ≤ 0,01%. Khi chuồng ni xuất hiện khí độc –
NH3 (trong phân gà) tăng lên → nồng độ O2 giảm.
- Nồng độ CO cho phép: ≤ 0,05%. CO sinh ra khi dùng trục sưởi bằng
than củi, bếp dầu, đèn dầu.
- Nồng độ CO2 (sinh ra trong quá trình trao đổi chất) cho phép: ≤ 0,03%.
* Ánh sáng, chương trình chiếu sáng.
Gà rất nhạy cảm với ánh sáng nên ánh sáng ảnh hưởng rất lớn tới sự phát
triển của chúng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào từng độ tuổi, loại gà, giống gà và độ
thơng thống chuồng ni khác nhau mà người chăn ni gà có chương trình
chiếu sáng khác nhau cho phù hợp.
Lưu ý:
- Gà hậu bị sau 14 ngày tuổi khơng được tăng q 10h chiếu sáng/ngày.
Cịn gà đẻ hàng tuần phải tăng giờ chiếu sáng đạt tiêu chuẩn tối đa 16h/ngày, có
như vậy mới kích thích thành thục nhanh và đẻ trứng tốt.
- Nếu chăn nuôi gà ở mơi trường thơng thống tự nhiên, vào các buổi sáng
mùa nóng cần cho ánh sáng mặt trời soi rọi vào chuồng để diệt khuẩn, làm khô
chất độn và đảm bảo thơng khí.
- Ánh sáng phải được phân bố đều trong chuồng với các đèn chiếu cùng
loại công suất để tránh cho gà con thích tụm lại nơi có ánh sáng mạnh hơn.
- Các thiết bị chiếu sáng trong chuồng chăn nuôi gà phải được lau chùi sạch
bụi thường xuyên, nếu đèn bị bụi bám thì cường độ chiếu sáng sẽ bị giảm 50-60%.
Bảng 2.1: Chương trình chiếu sáng cho gà con và gà hậu bị (đối với gà đẻ
hướng thịt).

16



Bảng 2.2: Chương trình chiếu sáng cho gà đẻ hướng thịt ni chuồng
thơng thống

[5]

2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Mơi trường tốt để gà sinh trưởng phát triển theo các thời kỳ
* Chuồng trại
Mật độ nuôi và không gian chuồng nuôi (như ổ đẻ, máng uống, máng ăn,
khu vực đào bới kiếm ăn, hay sào đậu) cần phải đúng tiêu chuẩn để đảm bảo
17


những nhu cầu của gà con, gà dò và gà hậu bị. Khi trang trại có mật độ ni cao
thì cần chú ý đến số lượng và chất lượng của các vật liệu cho gà đào bới kiếm ăn
giúp gà thể hiện hành vi bản năng tự nhiên và làm giảm hành vi mổ lông lẫn nhau.
Trong trường hợp nuôi với mật độ cao, cơ sở sản xuất cần chú ý đến
những chỉ số về phúc lợi động vật đặc biệt là vấn đề mổ long lẫn nhau. Mật độ
nuôi cao là một trong những yếu tố nguy cơ về phúc lợi động vật.
Quy định về không gian chuông nuôi (những cơ sở vật chất bên trong
chuồng nuôi) phụ thuộc vào độ tuổi, giới tính, cân nặng, gen, tình trạng sức
khoẻ, nhu cầu cho từng hành vi tập tính tư nhiên, và tổng đàn. Mật độ nuôi cần
được đảm bảo không dẫn tới những rối loạn hành vi hoặc gây thương tích cho
đàn gà. Mỗi con gà cần được thể hiện hành vi bản năng của mình bao gồm ăn,
uống, vỗ cánh, tắm bụi, tìm thức ăn, nghỉ ngơi, bay/đậu nghỉ ngơi trên sào.
Bảng 2.3: Khuyến nghị mật độ nuôi và số lượng máng uống/ăn trong
giai đoạn gà từ 0-1 tuần tuổi, 2-5 tuần tuổi, 6-17 tuần tuổi.

18



*Khơng khí nhiệt độ, và độ ẩm
Sau khi ấp, gà con cần được ni úm ở nhiệt độ thích hợp. Lưu ý rằng, gà
con được ấp từ trứng gà bố mẹ (ví dụ dưới 30 tuần tuổi), khi mới nở, cần úm ở
nhiệt độ lớn hơn 10oC so với gà khác. Gà con vài ngày tuổi cần được cân để xác
định có nhẹ hay nặng cân hơn so với tiêu chuẩn. Độ ẩm thích hợp vào khoảng từ
55-65% trong những ngày đầu và có thể tăng lên 75% vào giai đoạn cuối. Để
kiểm tra nhiệt độ tại chuồng úm, cần kiểm tra nhiệt độ của gà con ở những điểm
khác nhau trong chuồng bằng cách dùng nhiệt kế đo ở tai của chúng. Nhiệt độ
thông thường là vào khoảng 40-41oC. Khi nhiệt độ cơ thể của gà xuống quá thấp
hoặc lên quá cao, nên điều chỉnh lại nhiệt độ trong chuồng ni cho thích hợp.
Khi tăng nhiệt độ trong trại, cần chú ý đến nhiệt độ của nền chuồng. Nhiệt
độ của nền chuồng nên vào khoảng 20 oC trước khi bổ sung chất độn chuồng
nhằm tránh chất độn bị vón cục, dẫn đến chất độn bị ẩm, đồng thời không để gà
bị nhiễm lạnh. Chuồng úm phải bật chế độ sưởi ở nhiệt độ 29-30 oC trước khi
xuống gà)
Bảng 2.4: dữ liệu tham khảo về nhiệt độ và độ ẩm cho cơ sở nuôi theo các
giai đoạn của gà.

19


2.2.2. Yếu tố môi trường quan trọng tác động đến bệnh của gà trong q
trình chăn ni
* Ánh sáng:
Giai đoạn 13-17 tuần tuổi: giảm ánh sáng trong vòng 27 phút
17:00 - 17:05: Bật Bóng đèn Nhỏ
17:05 - 17H10: giảm ánh sáng ở các đèn chính (tại khu vực nền chuồng)
từ 100% xuống 0%
17:10 – 17:25: giảm ánh sáng từ 100% xuống 0%

17:20 – 17:27: giảm ánh sáng ở các bóng đèn nhỏ từ 100% xuống 0%
Trong tuần đầu, nên bố trí mơi trường chuồng úm xen kẽ sáng tối giúp gà
con ăn và nghỉ ngơi tốt hơn. Chế độ chiếu sáng 4 giờ trong môi trường ánh sáng
và 2 giờ trong môi trường tối là được khuyến cáo. Sau tuần đầu tiên, thời gian
chiếu sáng nên giảm từ 20 giờ xuống còn 10 giờ một ngày lúc gà được 7tuần
tuổi. Cường độ ánh sáng tại nền chuồng là từ 20-40 lux. Nên sử dụng kiểu đèn
LED có thể tăng giảm cường độ sáng và / hoặc là ánh sáng huỳnh quang tần
suất cao với ánh sáng trắng ấm (từ 3000 đến 3500K). Nên thiết kế chuồng ni
có hành lang với mái hiên và khơng có ánh sáng tự nhiên trong q trình úm.
Ánh sáng trong chuồng ni phải được phân bố đều, hoặc thay đổi ánh sáng một
cách từ từ ở những khu vực khác nhau trong chuồng nuôi để tránh tình trạng gà
dồn ứ lại một chỗ làm chất độn chuồng bị ướt.
Vào ban ngày, ánh sáng nên được điều chỉnh từ từ trong vòng 10 phút.
Vào buổi tối, giảm ánh sáng từ từ trong vòng từ 15 đến 30 phút, tùy vào từng hệ
thống nuôi. Không nên giảm ánh sáng một cách đột ngột. Ở hệ thống chuồng
nuôi nhiều tầng aviary, tắt đèn ở khu vực có chất độn chuồng trước sau đó tắt
đèn ở các tầng (tắt từ từ nền chuồng). Gà sẽ quen với việc di chuyển trong bóng
tối khi ánh sáng được giảm theo cách này. Bóng đèn có thể lắp trên sào đậu dạng
chữ A hoặc phía các tầng trên của hệ thống chuồng nhiều tầng aviary.

20


Một ví dụ về lịch tắt đèn khi gà trong giai đoạn gà con, hậu bị cần di
chuyển từ nền chuồng (khu vực đào bới, kiếm ăn) lên chuồng để nghỉ ngơi như
sau:
Giai đoạn 0 – 9 tuần tuổi: Giảm ánh sáng trong vịng 20 phút:
17:00 –17:05: Bật đèn bóng nhỏ
17:00 - 17:10 Giảm ánh sáng ở các đèn chính (tại khu vực nền chuồn g) từ
100% xuống 0%

17:10–17:18: Giảm hệ thống ánh sáng chung của trại từ 100% xuống 0%
17:15–17:20: Giảm ánh sáng ở các bóng đèn nhỏ từ 100% xuống 0%
Giai đoạn 10 – 12 tuần tuổi: Giảm ánh sáng trong vịng 32 phút
17:00 –17:05 Bật đèn bóng nhỏ
17:00 - 17:10 Giảm ánh sáng ở các đèn chính (tại khu vực nền chuồng) từ
100% xuống 0%
17:10 – 17:30 Giảm ánh sáng từ 100% xuống 0%
17:25 –17:32: Giảm ánh sáng ở các bóng đèn nhỏ từ 100% xuống 0%
Ba yếu tố quan trọng nhất liên quan đến tiểu khí hậu chuồng ni là duy
trì nhiệt độ theo khuyến cáo, độ ẩm, và đảm bảo thơng gió đầy đủ. Thơng
thường, nhiệt độ từ 18-21oC là nhiệt độ thích hợp với độ ẩm khoảng 50-70%. Gà
đẻ trứng có thể chịu được nhiệt độ tối đa là 26 oC. Nếu cao hơn nhiệt độ này, gà
sẽ bị căng thẳng nhiệt và sẽ gây ra vấn đề nghiêm trọng. Biên độ nhiệt (dao động
giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất) nên điều chỉnh ở mức từ 5-6 oC. Sự thay đổi
nhiệt độ quá lớn gây căng thẳng cho gà mái đẻ.
Với hệ thống chuồng kín, hệ thống thơng gió phải đảm bảo cung cấp
lượng khơng khí trong lành và loại bỏ những luồng khơng khí có mùi và khí độc
hại (nồng độ khí CO2 <3,000 ppm và lượng NH3 <10-20ppm). Với tốc độ thơng
gió (tối đa là 3m/s) phù hợp, nhiệt độ chuồng ni có thể được làm giảm, gọi là
hiệu ứng làm mát bằng gió (wind-chilled). Do chuồng gà thường có dạng dài và
hẹp, hệ thống thơng gió tạo hiệu ứng đường hầm với quạt hút công suất lớn
21


được lắp ở cuối dãy chuồng, khí bên ngồi trời được hút vào và di chuyển dọc
chuồng và thoát ra ngồi tại vị trí các quạt hút. Cách này khiến một lượng lớn
khí lưu thơng dọc suốt chuồng gà. Tốc độ thơng gió tối thiểu cho gà mái đẻ là
0.7m3/giờ/kg trọng lượng sống và tối đa là 4m3/kg trọng lượng sống. Hệ thống
làm mát bằng bốc hơi (sử dụng tấm có tính thấm nước, nước khi bố chơi sẽ
mang theo nhiệt nóng và làm mát khơng khí đi qua). Làm mát bằng hệ thống

tấm bố chơi có thể bị hạn chế nếu khơng khí mơi trường q ẩm.
Cần phải kiểm tra xem có khói trong đường ống dẫn khí hay không để
đảm bảo rằng gà mái đẻ không gặp phải những luồng khí lạnh khi đậu trên sào
vào buổi đêm. Cần đảm bảo rằng đường ống dẫn khí khơng chiếu thẳng vào ổ đẻ
gây khó chịu cho gà [6]

2.2.3. Nghiên cứu về phần cứng điều khiển
* Nghiên cứu về LoRa
LoRa là thuật ngữ viết tắt của cụm từ Long Range. LoRa là công nghệ
giao tiếp ở khoảng cách xa. Đây là công nghệ được phát triển bởi Cycleo và
được mua lại bởi công ty Semtech. Trong công nghệ này, dữ liệu có thể được
truyền bởi khoảng cách lên đến hàng kilomet (km) mà không cần sử dụng đến
bộ khuếch đại. Vì thế, cơng nghệ này giúp tiết kiệm năng lượng rất nhiều khi
truyền data.
LoRa sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum. Có thể
hiểu nơm na ngun lý này là dữ liệu sẽ được băm bằng các xung cao tần để tạo
ra tín hiệu có dãy tần số cao hơn tần số của dữ liệu gốc (cái này gọi là chipped),
sau đó tín hiệu cao tần này tiếp tục được mã hóa theo các chuỗi 16 chirp
signal(là các tín hiệu hình sin có tần số thay đổi theo thời gian, có 2 loại chirp
signal là up-chirp có tần số tăng theo thời gian và down-chip có tần số giảm theo

22


thời gian, và việc mã hóa theo nguyên tắc bit 1 sẽ sử dụng up-chirp, và bit – sẽ
sử dụng down-chirp) trước khi truyền ra anten để gửi đi.
Theo Semtech cơng bố thì ngun lý này giúp giảm độ phức tạp và độ
chính xác cần thiết của mạch nhận để có thể giải mã và điều chế lại giữ liệu, hơn
nữa LoRa không cần công suất phát lớn mà vẫn có thể truyền xa vì tín hiệu
LoRa có thể được nhận ở khoảng cách xa ngay cả độ mạnh tín hiệu thấp hơn cả

nhiễu môi trường xung quanh.
Trên thực tế, ứng dụng công nghệ LoRa chúng ta dễ dàng bắt gặp trong
sensor network. Đây là những cảm biến sử dụng trong hệ sinh thái IoT. Các cảm
biến sẽ được đặt rải rác khắp nơi để thu thập dữ liệu. Sau đó sẽ truyền dữ liệu về
thiết bị xử lý tập trung qua Wireless. Pin sử dụng cho Sensor network có thể sử
dụng liên tục trong 5 năm mới cần thay pin mới.
Băng tần làm việc của LoRa từ 430MHz đến 915MHz cho từng khu vực
khác nhau trên thế giới:
- 430MHz cho Châu Á.
- 780MHz cho Trung Quốc.
- 433MHz hoặc 866MHz cho Châu Âu.
- 915MHz cho USA
Nhờ sử dụng chirp signal mà các tín hiệu LoRa với các chirp rate khác
nhau có thể hoạt động trong cùng 1 khu vực mà không gây nhiễu cho nhau. Điều
này cho phép nhiều thiết bị LoRa có thể trao đổi dữ liệu trên nhiều kênh đồng
thời. LoRa khơng thích hợp cho các dự án yêu cầu truyền nhận dữ liệu tốc độ và
tần suất cao. [7]
* Chip ATmega328 là vi điều khiển trong board mạch Arduino
ATmega328 có tên đầy đủ là ATmega328P-PU. ATmega328 là linh hồn
của board mạch Arduino, sức mạnh phần cứng mà Arduino Uno có được là từ
đây.

23