1.1. Lý do chọn đề tài

Nông nghiệp là ngành kinh tế chủ lực của Việt Nam, đặc biệt là lĩnh vực trồng trọt với nhiều loại nông sản đa dạng như lúa gạo, cà phê, trái cây, rau củ,… Trong quá trình sản xuất và bảo quản nông sản, khâu sấy khô đóng vai trò hết sức quan trọng nhằm kéo dài thời gian bảo quản, hạn chế hư hỏng, đồng thời nâng cao giá trị sản phẩm.

Tuy nhiên, các phương pháp sấy truyền thống (phơi nắng hoặc sấy thủ công) còn tồn tại nhiều hạn chế như: phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, khó kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, chất lượng sấy không đồng đều, gây hao hụt năng suất.

Trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0, việc ứng dụng Internet of Things (IoT) vào nông nghiệp thông minh đang ngày càng phổ biến. Công nghệ IoT cho phép giám sát và điều khiển từ xa các thông số môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, thời gian sấy), giúp quá trình sấy trở nên chủ động, chính xác và hiệu quả hơn.

Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm thực hiện chọn đề tài:
“Ứng dụng IoT trong thiết kế mô hình máy sấy nông sản”
nhằm nghiên cứu, chế tạo một mô hình thực tế có khả năng kiểm soát quá trình sấy nông sản hiệu quả, đồng thời tạo nền tảng cho việc áp dụng ở quy mô lớn hơn.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

• Xây dựng một mô hình máy sấy nông sản hoạt động dựa trên công nghệ IoT.

• Tích hợp cảm biến nhiệt độ, độ ẩm để giám sát môi trường sấy theo thời gian thực.

• Thiết kế hệ thống điều khiển tự động và từ xa thông qua ứng dụng IoT (trên web hoặc điện thoại).

• Đánh giá khả năng hoạt động của mô hình: tốc độ sấy, mức tiêu thụ điện, tính ổn định và khả năng mở rộng.

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: quá trình sấy nông sản và ứng dụng IoT trong việc giám sát – điều khiển.

• Phạm vi nghiên cứu:

  • Nghiên cứu ở mức mô hình thử nghiệm (thí nghiệm trong phòng/laboratory).

  • Mô hình sử dụng các vi điều khiển phổ biến (Arduino, ESP32 hoặc Raspberry Pi).

  • Tập trung vào các loại nông sản nhỏ gọn (trái cây thái lát, hạt nông sản) để kiểm chứng mô hình.

  • Không đi sâu vào quy mô công nghiệp mà chủ yếu phục vụ nghiên cứu ứng dụng IoT.

1.4. Phương pháp thực hiện

• Nghiên cứu tài liệu: tìm hiểu về công nghệ sấy, IoT, các loại cảm biến và bộ vi điều khiển.

• Khảo sát thực tế: tham khảo các mô hình máy sấy nông sản đã có.

• Thiết kế hệ thống: lập sơ đồ khối, thiết kế phần cứng (cảm biến, bộ gia nhiệt, quạt, vi điều khiển).

• Lập trình và tích hợp IoT: viết chương trình điều khiển vi điều khiển, kết nối dữ liệu qua giao thức IoT (MQTT, Firebase, Blynk, v.v.).

• Thử nghiệm và đánh giá: chạy mô hình, đo đạc thông số, so sánh kết quả thực tế với mục tiêu đề ra.

1.5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

• Đối với học tập – nghiên cứu: đề tài giúp sinh viên nắm vững kiến thức về IoT, điều khiển tự động, cảm biến, lập trình nhúng và ứng dụng trong nông nghiệp thông minh.

• Đối với thực tiễn: mô hình có thể làm nền tảng để phát triển thành hệ thống sấy nông sản tự động, tiết kiệm năng lượng và dễ giám sát từ xa.

• Đối với xã hội: góp phần thúc đẩy chuyển đổi số trong nông nghiệp, giúp người nông dân ứng dụng công nghệ hiện đại vào sản xuất, nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.