Ứng dụng công nghệ iot vào việc giám sát nhà nuôi chim yến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRƯƠNG PHI HỒ

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IoT
VÀO VIỆC GIÁM SÁT NHÀ NI CHIM YẾN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HỊA - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRƯƠNG PHI HỒ

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IoT
VÀO VIỆC GIÁM SÁT NHÀ NI CHIM YẾN
LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngành:

Cơng nghệ thơng tin

Mã số:

8480201

Quyết định giao đề tài:

453/QĐ-ĐHNT ngày 4/5/2019

Quyết định thành lập HĐ:

1523/QĐ-ĐHNT ngày 27/11/2019

Ngày bảo vệ:

23/12/2019

Người hướng dẫn khoa học:
GS. TS. PHAN VIẾT HOÀNG
TS. NGUYỄN HỒNG GIANG
Chủ tịch Hội đồng:
TS. ĐỖ NHƯ AN
Phịng ĐT Sau Đại học:

KHÁNH HỊA – 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi txin tcam tđoan tmọi tkết tquả tcủa tđề ttài: t“Ứng tdụng tcông tnghệ tIoT tvào tviệc tgiám
sát tnhà tni tchim tyến” tlà tcơng ttrình tnghiên tcứu tcủa tcá tnhân ttôi tvà tchưa ttừng tđược

t

công tbố ttrong tbất tcứ tcơng ttrình tkhoa thọc tnào tkhác tcho ttới tthời tđiểm tnày.

t

Khánh Hòa, Ngày 15 tháng 02 năm 2020
Tác giả luận văn

Trương Phi Hồ

iii


LỜI CẢM ƠN
Trong tsuốt tthời tgian tthực thiện tđề ttài, ttơi tđã tnhận tđược tsự tgiúp tđỡ tcủa tq tphịng
ban ttrường tĐại thọc tNha tTrang tđã ttạo tđiều tkiện ttốt tnhất tcho ttơi tđược thồn tthành tđề ttài.

t

Đặc tbiệt tlà tsự thướng tdẫn ttận ttình tcủa tGS. tTS tPhan tViết tHồng tvà tTS tNguyễn tHồng

t

Giang tđã tgiúp ttơi thồn tthành ttốt tđề ttài. tQua tđây, ttôi txin tgửi tlời tcảm tơn tsâu tsắc tđến tsự

t

giúp tđỡ tnày.

t

Em tcũng txin tbày ttỏ tlịng tbiết tơn tsâu tsắc ttới tcác tthầy tcơ tgiáo ttrong tkhoa tCông tnghệ
thông ttin t– tTrường tĐại thọc tNha tTrang. tCác tthầy tcơ t tđã tln tnhiệt ttình thướng tdẫn tvà ttạo

t

điều tkiện tcho tem thọc ttập tvà tnghiên tcứu ttrong tsuốt tthời tgian tqua.

t

Tôi txin tcám tơn tđến tchủ tnhà tyến ttại txã tVĩnh tPhương, tVĩnh tNgọc t– tTp. tNha tTrang
đã ttạo t tđiều tkiện tcho ttôi ttrong tviệc tthực thành tthực tnghiệm tđề ttài tvà tcảm tơn tđến tcác tbạn

t

cùng tlớp tđã tcho ttôi tnhững tý tkiến tđóng tgóp tđáng tgiá, tmở tra tnhiều thướng ttiếp tcận tmới

t

làm tphong tphú tkhả tnăng tthực ttế tcủa tluận tvăn.

t

Cuối tcùng ttôi txin tgửi tlời tcảm tơn tchân tthành tđến tgia tđình tvà ttất tcả tbạn tbè tđã tgiúp
đỡ, tđộng tviên ttơi ttrong tsuốt tq ttrình thọc ttập tvà tthực thiện tđề ttài.

t

Tơi txin tchân tthành tcảm tơn!
Khánh Hịa , ngày 15 tháng 02 năm 2020
Tác giả luận văn

Trương Phi Hồ

iv


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................................iii
LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................................iv
MỤC LỤC ................................................................................................................................. v
DANH MỤC KÝ HIỆU .........................................................................................................vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG ...............................................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH.................................................................................................................. x
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN .....................................................................................................xii
Chương 1 TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ ................................. 1
1.1. Lý thuyết cơ bản về việc nuôi chim yến ................................................................... 1
1.1.1. Hình dáng bên ngồi ............................................................................................. 1
1.1.2. Điều kiện sinh sống của chim yến nhà ................................................................. 2
1.1.3. Thời gian kiếm ăn .................................................................................................. 3
1.1.4. Chu kỳ sinh sản ..................................................................................................... 3
1.2. Một số giải pháp công nghệ điều khiển thiết bị từ xa của các nghiên cứu trước đây
..............................................................................................................................................12
1.2.1. Nguyên tắc hoạt động của điều khiển từ xa........................................................ 12
1.2.2. Công nghệ không dây Zigbee..............................................................................15
1.2.3. Công nghệ Z-wave ............................................................................................... 16
1.2.4. Công nghệ Wifi với Bo mạch Raspberry Pi ....................................................... 18
1.3. Trình bày cơ sở hạ tầng và kỹ thuật tổng quát của nhà nuôi chim yến ....................19
1.3.1. Đặc điểm sinh lí, sinh thái của yến......................................................................19
1.3.2. Những điểm cần nắm rõ khi xây dựng nhà và vận hành nhà nuôi yến.............22
1.3.3. Cơ sở hạ tầng ........................................................................................................25
1.4. Đề xuất công nghệ .......................................................................................................29
1.5. Nền tản phát triển thiết bị điều khiển .........................................................................30

1.5.1. Hệ điều hành Android (OS).................................................................................30
1.5.2. Cơ sở dữ liệu Firebase ......................................................................................... 31
Chương 2 THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ........................................................ 32
2.1. Mơ hình hệ thống.........................................................................................................32
2.1.1. Mơ hình hoạt động của hệ thống .........................................................................32
v


2.1.2. Mơ hình cơ sở dữ liệu .......................................................................................... 34
2.1.3. Mơ hình điều khiển thiết bị của nhà yến cơ bản ................................................38
2.1.4. Mơ hình điều khiển thiết bị nhà yến từ xa tự động ............................................39
2.1.4. Mơ hình kết hợp giám sát thông số nhiệt độ - độ ẩm môi trường ..................... 40
2.2. Thiết lập các mức độ điều khiển của hệ thống .......................................................... 40
2.2.1. Hệ thống giám sát, điều khiển bật/tắt các thiết bị điện cơ bản – mức độ 1 ......40
2.2.2. Hệ thống điều khiển hẹn giờ - mức độ 2 ............................................................ 42
2.2.3. Hệ thống điều khiển tự động – mức độ 3 ........................................................... 43
2.2.4. Giám sát, theo dõi các thông số môi trường và cảnh báo tới người chủ nhà yến
– mức độ 4....................................................................................................................... 46
2.3. Xây dựng và thiết lập hệ thống ...................................................................................47
2.3.1. Thiết lập thông số cho TV box ............................................................................47
2.3.2. Cài đặt phần mềm.................................................................................................52
2.3.3. Đấu nối cảm biến nhiệt độ, độ ẩm (FOX) và các thiết bị vào hệ thống ...........54
2.3.4. Thiết lập các mức thời gian cơ bản .....................................................................56
Chương 3 TỔNG HỢP KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM ......................... 58
3.1. Thiết lập điều khiển cho hệ thống ..............................................................................58
3.2. Các chức năng điều khiển ........................................................................................... 59
3.2.1. Chức năng thu thập xử lý nhiệt độ, độ ẩm .......................................................... 59
3.2.2. Vẽ biểu đồ phân tích nhiệt độ, độ ẩm .................................................................60
3.3. Đánh giá hiệu năng hệ thống ...................................................................................... 61
3.3.1. Nhận xét từ chủ nhà yến ở nơi thí nghiệm ......................................................... 61

3.3.2. Thời gian hoạt động và năng suất thu hoạch ...................................................... 61
Chương 4 TÓM TẮT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 63
4.1. Những kết quả nghiên cứu đạt được ..........................................................................63
4.2. Những hạn chế của đề tài ............................................................................................ 64
4.3. Hướng phát triển của đề tài ......................................................................................... 64
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................65

vi


DANH MỤC KÝ HIỆU
0

: độ C

R

:

h

: giờ

g

: gam

v

: vôn

mm

: milimet

lux

: độ rọi ánh sáng

mAh

: mili Ampe

NH3

: amoniac

H2S

: hydro sulfua

NO2

: nitơ điơxít

CO2

: cacbon dioxit

GB

: gigabyte

C

bán kính

vii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ADB

: Debug Over Air

Auto

:

Chế độ tự động

CSDL

:

Cơ sở dữ liệu

IDE

: Mơi trường phát triển tích hợp

IEEE

: Institute of Electrical and Electronics Engineers

IoT

: Internet of Things

LAN

: Mạng cục bộ

IR

: Infrared Remote

Pi

: Bo mạch Raspberry Pi

RAM

: Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên

RF

: Radio Frequency

RPI

: Bo mạch Raspberry Pi

TV

:

Ti vi

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Hoạt động mớm mồi của chim con theo ngày tuổi ................................................ 7
Bảng 2.1. Thuộc tính con của Information ............................................................................ 36
Bảng 2.2. Thuộc tính con của Timer...................................................................................... 37
Bảng 2.3. Dữ liệu điều khiển đóng mở relay.........................................................................56

ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Chim yến sinh sống trong nhà ................................................................................. 1
Hình 1.2. Bên trong nhà ni chim yến ................................................................................... 2
Hình 1.3. Chim yến khởi động chuẩn bị đi kiếm ăn ............................................................... 3
Hình 1.4. Chim đang làm tổ quan sát qua camera hồng ngoại............................................... 5
Hình 1.5. Chim yến đang ấp trứng quan sát qua camera hồng ngoại .................................... 6
Hình 1.6. Chim bố mẹ đang cho chim con ăn quan sát qua camera ...................................... 7
Hình 1.7. Chu kỳ sinh sản của chim yến nhà từ giai đoạn làm tổ đến khi ni chim con
trưởng thành............................................................................................................................. 10

Hình 1.8.Thiết bị điều khiển từ xa.......................................................................................... 12
Hình 1.9. Hình ảnh thiết bị điều khiển từ xa thơng dụng ..................................................... 13
Hình 1.10. Ứng dụng cơng nghệ ZigBee trong ngơi nhà thơng minh .................................16
Hình 1.11. Hệ thống nhà thơng minh sử dụng cơng nghệ Z-Wave .....................................17
Hình 1.12. Hình ảnh của Raspberry Pi Model B+ ................................................................ 19
Hình 1.13. Kĩ thuật ni chim yến trong nhà ........................................................................20
Hình 1.14. Gỗ bên trong nhà ni chim yến .........................................................................22
Hình 1.15. Kỹ thuật ni chim yến ........................................................................................ 23
Hình 1.16. Nhà ni chim yến nhìn từ bên ngồi .................................................................25
Hình 1.17. Hệ thống âm ly loa đài của nhà ni chim yến ..................................................26
Hình 1.18. Chiều cao của nhà ni chim yến ........................................................................27
Hình 1.19. Động cơ bơm được sử dụng trong nhà ni chim yến.......................................27
Hình 1.20. Lắp đặt hệ thống máy phun sương ......................................................................28
Hình 1.21. Bố trí camera nhà yến........................................................................................... 29
Hình 2.1. Kiến trúc của hệ thống ........................................................................................... 32
Hình 2.2. Mơ hình kết hợp giữa các thiết bị ..........................................................................33
Hình 2.3. Các bước cấu thiết lập cơ sở dữ liệu Fire base ..................................................... 35
Hình 2.4. Cơ sở dữ liệu Firebase ............................................................................................ 37
Hình 2.5. Mơ hình điều khiển các thiết bị cơ bản .................................................................38
Hình 2.6. Mơ hình điều khiển thiết bị từ xa tự động ............................................................. 39
Hình 2.7. Mơ hình quan sát sử dụng thơng số nhiệt độ độ ẩm nhận được từ cảm biến .....40
Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống ở mức độ 1 ....................................................................................42
Hình 2.9. Sơ đồ hệ thống ở mức độ 2 ...................................................................................43
x


Hình 2.10. Sơ đồ hệ thống ở mức độ 3 ..................................................................................45
Hình 2.11. Sơ đồ hệ thống ở mức độ 4 ..................................................................................47
Hình 2.12. Giao diện chính của Tivi Box sau khi khởi động ...............................................48
Hình 2.13. Chọn More Settings để tiến hành các bước cấu hình .........................................49

Hình 2.14. Cấu hình Tivi Box ................................................................................................ 49
Hình 2.15. Khởi động chế độ nhà phát triển .........................................................................50
Hình 2.16. Thiết lập chế độ Stay awake ................................................................................51
Hình 2.17. Thiết lập chế độ Screen saver ..............................................................................51
Hình 2.18. Cài đặt các ứng dụng hỗ trợ .................................................................................52
Hình 2.19. Cài đặt chương trình chính...................................................................................53
Hình 2.20. Giao diện khởi động chương trình điều khiển ....................................................53
Hình 2.21. Cảm biến FOX ......................................................................................................54
Hình 2.22. Sơ đồ đấu nối của cảm biến FOX về mạch điều khiển ......................................55
Hình 2.23. Theo dõi nhiệt độ và độ ẩm .................................................................................55
Hình 2.24. Module relay 4 kênh ............................................................................................. 56
Hình 2.25. Thêm mới khung thời gian cho thiết bị ............................................................... 57
Hình 2.26. Thiết lập giờ cho thiết bị ...................................................................................... 57
Hình 3.1. Màn hình chính chương trình điều khiển phía người dùng .................................58
Hình 3.2. Màn hình chính của chương trình điều khiển hệ thống........................................59
Hình 3.3. Máy bơm dùng để bơm nước phun sương cho nhà yến.......................................60
Hình 3.4. Biểu đồ nhiệt độ - độ ẩm theo ngày.......................................................................61

xi


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
1. Lý do chọn đề tài
Từ vài năm nay, "Internet của vạn vật" (Internet of Things - IoT) là một trong những
yếu tố quan trọng của mọi dự báo về cơng nghệ tương lai. IoT đã hình thành trong hiện tại
và đang là động lực của mọi thành tựu công nghệ.
Công nghệ IoT sử dụng những máy tính siêu nhỏ kết hợp các cảm biến: độ ẩm, nhiệt
độ, ánh sáng. Thiết bị IoT hoạt động dựa trên thành phần chính bao gồm: Thiết bị phần
cứng IoT kèm các sensor kiểm sốt các thơng số mơi trường như độ ẩm, nhiệt độ, ánh
sáng... Thông tin được gửi lên server lưu và xử lý trước khi dữ liệu được gửi đến điện

thoại di động thông minh thông qua kết nối mạng 3G hoặc Wifi (Internet). Khi thiết bị
điện thoại gửi lệnh điều khiển, lệnh sẽ được gửi lên server để đẩy về cho thiết bị phần
cứng thực thi.
Hiện nay rất nhiều sản phẩm IoT trên thị trường ra đời sử dụng các máy tính nhúng
kết hợp vi điều khiển. Trong đề tài này tác giả giới thiệu một hướng tiếp cận mới trong
lĩnh vực IoT là sử dụng Android TV Box kết hợp với mạch điều khiển Arduino để triển
khai hệ thống giám sát và điều khiển tự động nhà yến.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm ra chuẩn kết nối, nền tản phát triển, thiết bị đầu cuối cho Internet of Things
(IoT). Hiện tại số lượng thiết bị kết nối mạng đang nhiều gấp đôi so với lượng người trên
Trái Đất. Từ những bộ điều khiển nhiệt độ, cửa, TV cho đến các máy bơm nước, các hệ
thống cảm biến, robot, điện thoại, TV, tất cả đều được gọi chung là Internet of Things.
Nhiều nhóm tác giả sử dụng mơ hình kết nối truyền thơng giữa thiết bị đầu cuối
bằng mạch Arduino ESP8266. Một số công ty đã và đang phát triển IoT bằng nhiều giải
pháp khác nhau, trong đó những phần cứng phát triển dựa trên công cụ mã nguồn mở như
Arduino, ESP8266, ESP32 khá phổ biến. Tuy nhiên, để chúng trở thành một chuẩn chung
được chấp nhận bởi cả thế giới thì cịn rất nhiều việc phải làm. Sử dụng Android Tivi Box
có tính năng kết nối Internet bằng Wifi hoặc thông qua cổng RJ45. Giải pháp của nhóm
tác giả khơng chỉ là về kết nối, đây là một hướng tiếp cận để phát triển thiết bị IoT chuyên
nghiệp. Android Tivi Box có ưu điểm đơn giản trong kết nối mạng, giá thành rẻ, cho phép
tốc độ truyền thông cao và hỗ trợ các chuẩn giao tiếp cơ bản với thiết bị ngoại vi USB,
xii


HDMI, OPTICAL... Có thể kết nối và gửi dữ liệu trực tiếp lên Firebase mà không thông
qua một đối tượng hay công cụ hỗ trợ trung gian.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở dữ liệu Firebase.
- Nghiên cứu mơ hình kết hợp hệ thống phần cứng giữa Android Tivi Box và mạch
điều khiển Arduino.

- Nghiên cứu kết nối cảm biến với mạch điều khiển Arduino để thu thập dữ liệu cho
một hệ thống IoT.
- Nhóm thiết bị nhiệt độ: Máy bơm nước, âm ly âm thanh, đèn chiếu sáng.
- Nhóm thiết bị độ ẩm: Máy phun sương, cảm biến đo nhiệt độ.
- Nhóm thiết bị quan sát: Camera quan sát.
- Triển khai trong 1 đến 2 nhà nuôi chim yến của người dân trên địa bàn nhằm đánh
giá hiệu năng của sản phẩm.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị điện trong nhà nuôi chim yến từ xa bằng
thiết bị di động. Hệ thống cần đáp ứng ở 3 mức độ:
+Giám sát: Giám sát thông thường và giám sát tự động.
+Cảnh báo: cảnh báo thông thường và cảnh báo tự động.
+Điều khiển: Điều khiển thông thường và điều khiển tự động.
- Thực hiện tổng hợp lý thuyết, thử nghiệm và phát triển sản phẩm, ứng dụng trong
các nhà nuôi chim yến trên địa phương.
- Người thực hiện: Người nghiên cứu đảm nhiệm là người sản xuất ra sản phẩm
phục vụ nhu cầu thị trường đáp ứng với xu thế công nghệ mới của nền công nghiệp 4.0.

xiii


Chương 1
TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ
Chương 1 trình bày những kiến thức cơ bản về chim yến như hình dáng, đặc điểm
sinh học. Đồng thời thống kê một số giải pháp công nghệ điều khiển thiết bị từ xa của các
nghiên cứu trước đây; Trình bày cơ sở hạ tầng và kỹ thuật tổng quát của nhà nuôi chim
yến và đề xuất công nghệ cũng như nền tản phát triển thiết bị điều khiển được nghiên cứu
và trình bày trong luận văn ở các chương tiếp theo.
1.1. Lý thuyết cơ bản về việc nuôi chim yến
1.1.1. Hình dáng bên ngồi

Chim tyến ttrưởng tthành tsinh tsống ttrong tnhà tcó ttrọng tlượng ttrung tbình tlà t13,24g
(nhỏ tnhất: t12,4g; tlớn tnhất: t13,8g). tLơng tchim tphần ttrên tthân tcó tmàu tđen thơi tnhạt, tphần

t

dưới tcó tmàu txám tđen thoặc tnâu tđen, thơng tcó tvệt tnâu txám, tlơng tđi tmàu tđen, tngăn tcách

t

giữa tphần tlưng tvà tphần tđuôi tlà tlông tmàu txám, tmóng tchân tmàu tnâu tđen, tmắt tmàu tnâu

t

đen thạt tnhãn, tcằm tmàu tnâu txám tbạc ttạo tthành tvòng tcườm. t

t

Mỏ tmàu tđen tcó tchiều tdài ttrung tbình t2 tmm, tchiều tdài tcánh t122 tmm, tlông tcánh tthứ
cấp tgồm t7 tlông, tlông tcánh tsơ tcấp tgồm t10 tlông. tLông tđuôi tcó tchiều tdài ttrung tbình t45

t

mm, tlơng tđi tthứ tcấp tgồm t10 tlơng. tChân tcó t4 tngón, tchiều tdài tcẳng tchân ttrung tbình

t

10,9 tmm, tống tchân tchiều tdài ttrung tbình t21 tmm, tmóng tchân tchiều tdài ttrung tbình t4 tmm.

t

Chim tyến tsử tdụng tđôi tchân tđể tbám tgiá tthể tnhư: tVách tđá, tbờ ttường, tgiá tgỗ. tChúng

t

không tđậu ttrên tcác tcành tcây, tdây tđiện,… tDo tvậy, ttrong tquá ttrình tphát ttriển ttiến thố tcủa

t

mình, tchim tyến tphát ttriển tbộ tmóng tchân tđể tthích tnghi tvới tđời tsống tđeo tbám.

t

Hình 1.1. Chim yến sinh sống trong nhà
1


1.1.2. Điều kiện sinh sống của chim yến nhà
Trong tnhững tnăm tgần tlại tđây, tquần tthể tchim tyến tở tViệt tNam tsinh tsống ttrong tnhà
ngày tcàng ttăng. tĐây tlà tưu tthế trất tthuận tlợi tcho tnghề tnuôi tchim tyến ttrong tnhà tphát ttriển

t

và tmở tra tmột tngành tnghề tmới tcho tngười tdân.

t

Tại tViệt tNam, tchim tyến tsinh tsống ttrong tnhà tphân tbố ttrải tdài ttừ tcác ttỉnh tThanh tHóa
đến tCà tMau, tkhu tvực tPhú tQuốc tthuộc ttỉnh t tKiên tGiang tvà tphân tbố tở tkhu tvực tTây

t

ngun tcó tđịa thình tcao ttrên t500 tm tso tvới tmặt tnước tbiển tnhư tLâm tĐồng, tĐăk tLăk, tGia

t

Lai.

t

Hình 1.2. Bên trong nhà nuôi chim yến
+ Độ ẩm khơng khí nằm trong phạm vi từ 70 – 85%;
+ Nhiệt độ khơng khí nằm trong phạm vi 27 – 31 0C;
+ Ánh sáng trong nhà yến nhỏ hơn 0,2 Lux là mức lý tưởng;
+ tChim tyến tnhà tkhông tsống triêng tlẽ tmà tsống tthành tđàn. tChim tyến tlàm ttổ tở tnơi tche
khuất, tít tsự tđe tdọa tcủa tthú tăn tmồi, tđảm tbảo tan ttoàn; t

t

Chim tyến tchủ tyếu tkiếm tăn tở tnhững tkhu tvực tđồng tlúa, tđồi tnúi, trừng tcây tthấp tnơi
đây tsản tsinh tra tnhiều tloại tcôn ttrùng tbay tlà tnguồn tthức tăn tyêu tthích tcủa tchim tyến. tVào

t

mùa tsinh tsản tchim tkiếm tăn tgần tnơi tlàm ttổ, tchim tbay tra tbay tvà tvào tnơi tở tnhiều tlần tđể

t

2

đưa tthức tăn tvề tnuôi tchim tcon. tTùy ttheo tđặc tđiểm tthời ttiết ttừng tngày, ttừng tmùa ttrong

t

năm, tta tcó tthể tthấy tsự txuất thiện tcủa tchim tyến tvà tthời tgian tkiếm tăn tở tcác tvùng tở ttrên tcó

t

những tkhác tnhau tnhất tđịnh. t

t

1.1.3. Thời gian kiếm ăn
Lúc mặt trời mọc cũng là lúc chim yến bắt đầu đi kiếm ăn; thời gian chim bay rời tổ
đi kiếm ăn tùy thuộc vào mùa,
+ Thời gian chim bay đi: 5h – 5h30, trễ hơn vào lúc 6 giờ vào mùa đông.
+ Thời gian chim bay về: 18h – 18h30, sớm hơn vào lúc 17 giờ 30 vào mùa đông.

Hình 1.3. Chim yến khởi động chuẩn bị đi kiếm ăn
Đối tvới tchim tkhơng tni tchim tcon tthì tchúng trời ttổ tđi tkiếm tăn ttừ tsáng tcho tđến
chiều ttối tvề ttổ tđể tnghỉ tngơi. tNhững tcặp tđang tấp ttrứng tluân tphiên tnhau tvề tấp ttrứng.

t

Những tcặp tđang tnuôi tchim tcon ttùy tthuộc tvào tchim tcon tlớn thay tnhỏ tmà tchim tbố tmẹ

t

quay tvề ttổ tcho tchim tcon tăn tnhiều thay tít. t

t

1.1.4. Chu kỳ sinh sản
a) Làm tổ
Chim tyến tlàm ttổ tbằng tnước tbọt tcủa tchúng tđược ttiết tra ttừ thai ttuyến tnước tbọt tở tdưới
lưỡi thai tbên tmá. tVào tthời tkỳ tsinh tsản tthì ttuyến tnước tbọt tphát ttriển tmạnh, tphình tto tra tở

t

hai tbên tmá. tKhi tlàm ttổ, tcơ thàm tép tvào ttuyến tnước tbọt tlàm tnước tbọt tđược ttiết tra, tchúng

t

dùng tlưỡi tđẩy tnước tbọt tra tkhỏi tmiệng tvà tquẹt tqua, tquẹt tlại tlên tvách tđá, tkhuôn tdầm ttrần

t

nhà thoặc ttrên tvách ttường tđể tđịnh thình tdạng ttổ. tNước tbọt ttiếp txúc tkhơng tkhí tsẽ tkhơ tngay

t

sau tkhoảng t2 t- t3 th. tDần tdần t(qua tnhiều tngày) tmột tcái tlưỡi ttổ tđược thình tthành tvà tchim

t

3


yến tđeo tlên tcái tlưỡi ttổ tnày thàng tđêm tđể ttiếp ttục txây ttổ tcho tđến tkhi ttổ thoàn tchỉnh tđể tcó

t

thể tchứa tquả ttrứng tcủa tchúng. t

t

Khi tvào tmùa tlàm ttổ, tmỗi tđơi tchim tyến tchọn tcho tmình tmột tchỗ tthích thợp t(và tln
được tcố tđịnh ttrong tnhiều tnăm) tcùng tnhau txây tdựng ttổ. tĐối tvới tchim tmới ttrưởng tthành,

t

chim tđực tlàm ttổ ttrước tvà tkêu tgọi tchim tmái tvề tlàm ttổ tchung; tviệc ttìm tkiếm tbạn ttình tcó

t

thể tnhanh thay tchậm. tĐối tvới tnhững tcặp tđã ttrải tqua tsinh tsản trồi tthì tviệc tlàm ttổ tlà tcả thai.

t

Quan tsát tqua tcamera thồng tngoại tlắp tđặt ttại tnhà tyến tthì tchim tyến tnhà tlàm ttổ
t

như tsau: tKhoảng t18h tchim tyến tnhà tđi tkiếm tăn tvề, tchúng tnghỉ tngơi tkhoảng t30 tđến

t

60 tphút trồi tbắt tđầu tlàm ttổ. tKhoảng tthời tgian tcác tcặp tchim tyến tlàm ttổ tnhiều tnhất tlà

t

vào tlúc t20h tcho tđến t3h tsáng tngày thôm tsau. tSố tlần tlàm ttổ tvà tthời tgian tlàm ttổ tthì

t

khác tnhau tqua ttừng tgiai tđoạn, tgiai tđoạn tđầu tkhi thình tthành ttổ ttrung tbình tkhoảng

t

12 tlần/ngày, tkhi tsắp ttới tthời tgian tđẻ ttrứng tthì tcường tđộ ttăng tlên, tkhoảng t15

t

lần/ngày, tthời tgian tmột tlần tquẹt ttổ tthấp tnhất tlà t25 tgiây tvà tcao tnhất tkhoảng t7 tphút.

t

Chim tlàm ttổ tcho tđến tkhi tđẻ ttrứng tthì tchúng tdừng tlại, ttuy tnhiên tthỉnh tthoảng tchúng

t

vẫn tquẹt tvào tchân ttổ tđể tgia tcố tcho ttổ tvững tchắc. tThời tgian ttrung tbình tchim tyến

t

nhà thồn tthành ttổ tkhoảng t50 tngày. tTổ tlàm thoàn ttoàn tbằng tnước tbọt tmàu ttrắng

t

hình tbán tnguyệt, tkích tthước ttổ ttrung tbình tđể tchim tđẻ ttrứng tlà tR t= t40 t- t55 tmm.

t

Qua tquan tsát tcho tthấy tcó tmột tsố ttổ tcó tbán tkính ttối tthiểu tRmin t= t35 tmm tchim tđã tđẻ

t

trứng, tbán tkính ttổ ttối tđa tRmax t= t65 tmm. tNhững ttổ tyến tkhông tkhai tthác, tsau tkhi

chim tcon trời ttổ tthì tchim tbố tmẹ tsẽ tsử tdụng tlại tcho tlần tđẻ tsau. tNhững tlần tđẻ tsau tchim

t

chỉ tgia tcố tthêm, tnhiều tlần tgia tcố tnhư tvậy ttổ tyến tsẽ tdày tthêm.

t

4


Hình 1.4. Chim đang làm tổ quan sát qua camera hồng ngoại
b) Đẻ trứng
Chim tbắt tđầu tgiao tphối tsau tkhi tlàm ttổ txong. tKhoảng tthời tgian tthường tgiao tphối tlà
từ t21 th tđến t23 th tvà t1 th tđến t t3h tsáng tvào tlúc tnữa tđêm. tMột tngày tgiao tphối tkhoảng t3 tđến

t

4 tlần, tcách tgiao tphối tgiống tnhư tcác tloại tgia tcầm tkhác tQuá ttrình tgiao tphối tdiễn tra tchim

t

trống tbay tđậu ttrên tlưng tchim tmái, tđồng tthời tvỗ thai tcánh tliên ttục tvà tmỏ tchim ttrống tcắn

t

vào tphần tcổ tchim tmái t(giữ tthăng tbằng). tPhần tđuôi tchim ttrống tvập txuống, tđuôi tchim tmái

t

đưa tqua tmột tbên tthực thiện tquá ttrình tgiao tphối. tSau tkhi tđẻ ttrứng tđầu ttiên tthỉnh tthoảng

t

chim tvẫn tcòn tgiao tphối ttừ t2 tđến t3 tlần, tnhưng tsau tkhi tđẻ ttrứng tthứ t2 tthì tkhơng tgiao tphối

t

nữa. tChim tthường tgiao tphối ttrước tkhi tđẻ ttrứng t5 tđến t8 tngày.

t

Chim tyến tthường tchỉ tđẻ t2 tquả ttrứng tmàu ttrắng, tvỏ ttrứng tmỏng tdễ tvỡ, tkích tthước
trung tbình t21,26 tx t13,84 tmm, ttrọng tlượng t2,25 tg. tChim tthường tđẻ ttrứng tvào tlúc tsáng

t

sớm ttừ t2h tđến t6h tsáng. tThời tgian tđẻ tgiữa ttrứng t1 tvà ttrứng t2 tkhoảng t2 tđến t6 tngày.

t

Có tthể txác tđịnh tđược ttrong tnăm tcó t9 ttháng tlà tmùa tsinh tsản tcủa tchim tyến ttrừ t3

tháng tlà tcác ttháng t11, t12 tvà ttháng t1 tvì tcác ttháng tnày tchim tkhơng tđẻ ttrứng thoặc trất tít tđẻ

t

trứng.

t

c) Giai đoạn chim ấp nở
Chim tmái tvà tchim ttrống tthay tphiên tnhau tấp ttrứng tvà tvẫn ttiếp ttục tđẻ tthêm ttrứng tthứ
2, tchim tbắt tđầu tấp tkhi tđẻ ttrứng tđầu ttiên. tKhi tấp ttrứng tchỉ tmột tcon tấp ttrứng, tcon tkia tthì

t

5


bay tđi tkiếm tăn, tkhi tcon tchim tkiếm tăn tbay tvề tthì tấp tthay tcho tcon tcịn tlại tđang tấp tđi tkiếm

t

ăn. tKhi tchim tấp ttrứng tchúng tđảo ttrứng tbằng tcách tdùng tmỏ. tMột tngày tchim tbay tra tkhỏi

t

tổ ttừ t1 tđến t2 tlần, tthường tlà tvào tlúc ttừ t8 tđến t10 tgiờ tsáng tvới tmục tđích tlàm tcho ttrứng

t

được ttiếp txúc tvới tđộ tẩm, tchính tvì tvậy tkhi tchim tcon tchào tđời tsẽ tkhơng tbị tdính tvỏ. tLúc

t

ban tđêm tthì tchỉ t1 tchim tấp, tchim tkia tsẽ tbám tphía ttrên tthành tcủa ttổ, tchim tyến tcũng tthay

t

nhau tấp ttrứng, ttrong tđêm tchim tthường tđổi tca tấp tkhoảng ttừ t t4 tđến t5 tlần.

t

Trứng đầu tiên thường nở sau khoảng từ 22 đến 23 ngày. Thời gian trứng thứ nhất
nở cách trứng thứ 2 cách nhau từ 2 đến 3 ngày. Tùy vào điều kiện ấp của chim mẹ hay
chim bố. Trong ngày, chim con có thể nở vào bất cứ thời gian nào.

Hình 1.5. Chim yến đang ấp trứng quan sát qua camera hồng ngoại
d) Giai đoạn nuôi chim con
Chim tnon tmới tnở tkhơng tcó tlơng tnên trất tyếu tvà tchịu tảnh thưởng tmơi ttrường tsống
bên tngồi ttrực ttiếp. tBan tđầu tsau tkhi tcho tchim tcon tăn, tđối tvới tchim tcon tnhỏ thơn t10 tngày

t

tuổi tthì tchim tmẹ tvà tchim tbố tvẫn ttiếp ttục tấp tđể tsưởi tấm tcho tchim tcon tkhoảng t1 t- t2 tgiờ.

t

Thời tgian tsau tđó, tchim tbố tmẹ tchỉ tcòn tmớm tmồi tcho tchim tcon. tLúc tchim tcon tnở tngày

t

đầu ttiên, tchim tbố tvà tchim tmẹ tkhơng tcho tăn tnhưng tnằm tấp tvới tmục tđích tsưởi tấm tcho

t

chim tcon, ttiếp ttheo tđó tchim tbố tmẹ t tsẽ tđi ttìm tthức tăn tvề tđể tcho tchim tcon tcủa tmình tăn.

t

Lúc tnày tcả tchim tbố tmẹ tđều tbay tđi thết tđể tkiếm tăn.

t

Trong ttuần tđầu ttiên tsố tlần tcho tchim tcon tăn tkhoảng t3 tlần ttrong tmột tngày. tTrong
tuần tthứ t2 tsố tlần tcho tchim tcon tăn tkhoảng t4 tlần ttrong tmột tngày, tgiai tđoạn tnày tlông ttơ tở

t

chim tcon tcó tmọc tnhưng tchưa tnhiều. tỞ ttuần tthứ t3, tchim tbố tmẹ ttiếp ttục tcho tchim tcon tăn

t

5 tlần/ngày, tgiai tđoạn tnày tlông ttơ tcủa tchim tcon tmọc tnhiều thơn tvà tmàu tlông tsẽ tđậm thơn.

t

Trong ttuần tthứ t4 tvà ttuần tthứ t5 tsố tlần tchim tbố tmẹ tcho tchim tcon tăn tkhoảng t6 tlần ttrong

t

6

ngày, tlúc tnày tchim tcon tmọc tlông tđầy tđủ ttại tmột tsố tbộ tphận tnhư tđuôi tvà tcánh tv.v… tvà

t

bắt tđầu ttập tbay.

t

Bảng 1.1. Hoạt động mớm mồi của chim con theo ngày tuổi
STT

Ngày tuổi (ngày)

Số lần cho ăn (lần)

1

< 10

2-3

2

10 - 30

3-4

3

> 30

5-6

+ tNghiên tcứu tqua tcamera tquan tsát tcho tthấy tnếu tkiếm tđược tnhiều tthức tăn tthì tchim
mẹ tsẽ tcho tcả t2 tchim tcon, tcịn tnếu tít tthức tăn tthì tmỗi tlần tchỉ tcho t1 tchim tcon tăn. tTrong tlúc

t

chim tmẹ tcho tchim tcon tăn tgiữa t2 tchim tcon tsẽ tcạnh ttranh tdành tmồi tmớm ttừ tmẹ. tChim

t

con ttrong ttổ tthường tphát ttriển tkhông tđồng tđều.

t

+ tChim tcon tcàng tlớn tthì tsố tlần tcho tăn tcủa tchim tbố tmẹ tcàng tnhiều. tSố tlần tchim tbố
mẹ tcho tchim tcon tăn ttùy ttheo tmỗi tgiai tđoạn tphát ttriển tcủa tchim tcon tvà tphụ tthuộc tvào

t

yếu ttố tthời ttiết t. t

t

Hình 1.6. Chim bố mẹ đang cho chim con ăn quan sát qua camera
Thời tgian tchim tcon tphát ttriển ttừ tlúc tmới tnở tđến ttrưởng tthành ttrung tbình tkhoảng
48 tngày. tMột tsố tchim tnon trời ttổ tsớm thơn tdo tchim tbố tmẹ tcung tcấp tđầy tđủ tthức tăn. tThời

t

đối tvới ttổ t1 tcon tchim tcon ttrưởng tthành tnhanh thơn tso tvới tchim tở ttổ t2 tcon. tĐối tvới ttổ t1

t

còn tthời tgian tchỉ tkhoảng t40 tngày, tdo ttổ t2 tcon tcó tlượng tthức tăn tít tvà tchim tnon tthường

t

xuyên ttranh tgiành tmồi.

t

7


Chim làm tổ được 15 ngày

Chim làm tổ được 23 ngày

Chim làm tổ được 30 ngày

Chim làm tổ được 47 ngày

Chim bắt đầu đẻ trứng

Trứng ấp được 10 ngày

Trứng ấp được 22 ngày

Chim con bắt đầu nở
8


Chim con 4 ngày tuổi

Chim con 8 ngày tuổi

Chim con 14 ngày tuổi

Chim con 17 ngày tuổi

Chim con 20 ngày tuổi

Chim con 23 ngày tuổi

Chim con 26 ngày tuổi

Chim con 29 ngày tuổi
9


Chim con 32 ngày tuổi

Chim con 34 ngày tuổi

Chim con 37 ngày tuổi

Chim con 40 ngày tuổi

Chim con 43 ngày tuổi

Chim con đã bay

Hình 1.7. Chu kỳ sinh sản của chim yến nhà từ giai đoạn làm tổ đến khi ni chim
con trưởng thành
Sau tkhi thồn tthành ttổ tchim tyến tthường tđẻ t2 tquả ttrứng tvà tthời tgian ttừ tkhi tđẻ ttrứng
thứ tnhất tđến tkhi tđẻ ttrứng tthứ thai ttrung tbình tkhoảng t3 tngày, tthời tgian ttrung tbình tấp ttrứng

t

đến tkhi tnở tthành tchim tcon tkhoảng t23 tngày, ttừ tkhi tchim tcon tnở tra tđến tkhi tchim tbố tmẹ

t

nuôi tchim tcon ttrưởng tthành tthời tgian ttrung tbình tkhoảng t48 tngày ttuổi. tTính ttổng tchu tkỳ

t

10


sinh tsản tcủa tchim tyến tnhà ttừ tkhi tbắt tđầu tlàm ttổ tđến tkhi tsinh tsản tvà tnuôi tchim tcon

t

trưởng tthành ttrung tbình tlà t124 tngày. t

t

Tỷ tlệ tđẻ ttrứng tcủa tchim tyến ttrong tnhà tđạt ttỷ tlệ tkhoảng t57%, ttỷ tlệ tnở tđạt t73%, ttỷ tlệ
nuôi tchim ttrưởng tthành tđạt t65%.

t

e) Giai đoạn thay lông
Bộ tlông tvũ tcủa tchim tcó t3 ttác tdụng: tĐầu ttiên tvới tmục tđích tbảo tvệ tthân tthể tcủa
chim ttránh ttác tđộng tcơ thọc ttừ tmơi ttrường tbên tngồi; tTiếp ttheo, tlơng tvũ tchính tlà tlà tbộ

t

phận tcách tnhiệt tcũng tnhư tđiều tnhiệt tgiúp tcho tchim tyến tchống tchịu tsự tthay tđổi tthời ttiết

t

môi ttrường tvà tcuối tcùng tlà tgiúp tcho tchim tbay tđược, tđiều tnày tlà tquan ttrọng tnhất. tLông

t

chim tyến tbị thư thỏng tvà tsẽ tmịn tđi ttheo tthời tgian tdo tln tbị ttác tđộng tcủa tmơi ttrường tbên

t

ngồi. tDo tđó, ttác tdụng tcủa tlông tvũ tcũng tbị tgiảm tmạnh. tMuốn tluôn tgiữ tđược ttác tdụng

t

của tlơng tvũ, tthì tphải tcó tsự tthay tlơng. tThay tlơng tchính tlà tsự tthay tthế ttheo tchu tkỳ tbộ tlơng

t

cũ tbằng tbộ tlơng tmới. tNếu tchim tcó tnhu tcầu tthay tlơng tthì tphải tngừng tsinh tsản tở tchu tkỳ

t

tiếp ttheo; tChu tkỳ tthay tlông tthường txảy tra tsau tso tvới tchu tkỳ tsinh tsản ttùy tthuộc tvào tnhu

t

cầu tsinh thọc tcủa tchim tyến. tChim tcó tnhu tcầu tnăng tlượng trất tcao tkhi tthay tlông; tlúc tnày

t

chim tsẽ ttăng tcường ttỷ tlệ ttrao tđổi tchất.

t

11


1.2. Một số giải pháp công nghệ điều khiển thiết bị từ xa của các nghiên cứu trước
đây
1.2.1. Nguyên tắc hoạt động của điều khiển từ xa

Hình 1.8.Thiết bị điều khiển từ xa
* Lịch tsử tđiều tkhiển ttừ txa
Điều tkhiển ttừ txa tđã tcó ttừ tthời tChiến ttranh tthế tgiới tthứ tHai. tNhững tchiếc tđiều tkhiển
từ txa tđầu ttiên ttrên tthế tgiới tđược tra tđời tnhằm tmục tđích tphụ tvụ tcho tchiến ttranh. tCác tloại

t

điều tkhiển ttừ txa tbằng ttần tsố tvô ttuyến txuất thiện tvào tThế tchiến tI tnhằm thướng tdẫn tcác ttàu

t

hải tquân tĐức tđâm tvào tthuyền tcủa tquân tĐồng tMinh. tĐến tThế tchiến tII, tđiều tkhiển ttừ txa

t

dùng tđể tkích tnổ tnhững tquả tbom. tSau tchiến ttranh, tcông tnghệ ttuyệt tvời tcủa tchúng ttiếp ttục

t

được tcải ttiến tđể tphục tvụ tđắc tlực ttrong tđời tsống tcon tngười. tĐến tthời tđiểm thiện ttại, tcó tthể

t

nói, tgần tnhư tai tcũng tđã ttừng tsử tdụng tđiều tkhiển ttừ txa tđể tđiều tkhiển tmột tthiết tbị tnào tđó.

t

Ban tđầu, tđiều tkhiển ttừ txa tsử tdụng tcông tnghệ ttần tsố tvô ttuyến tRF tvà tsau tđó tbắt tđầu
ứng tdụng tcơng tnghệ thồng tngoại tIR tvào tđiều tkhiển ttừ txa. tHiện tnay ttrong tđời tsống, tcả thai

t

loại tđiều tkhiển ttừ txa tnày tđều tđược tsử tdụng. tNgày tnay, tđây tlà tloại tđiều tkhiển ttừ txa tcó tvai

t

trị t“thống ttrị” ttrong thầu thết tcác tthiết tbị tgia tđình. tMột tchiếc tđiều tkhiển tIR tsẽ tgồm tcác tbộ

t

phận tcơ tbản tnằm ttrong tmột thộp tnối tcáp tkỹ tthuật tsố tnhư tsau: tCác tnút tbấm; tmột tbảng

t

mạch ttích thợp; tcác tnúm ttiếp tđiểm; tđi t- tốt tphát tquang t(đèn tLED).

t

12