Nghiên cứu một số phương pháp giao tiếp giữa các cảm biến và ứng dụng iot trong giám sát thiết bị điện phòng học

O V TR Ờ G OT O I HỌ QUY H NGUYỄN CHÍ THANH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PH G PHÁP GIAO TIẾP GIỮA CÁC CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG IoT TRONG GIÁM SÁT THIẾT BỊ IỆN PHÒNG HỌC U V TH S HOA HỌC MÁY TÍNH nh ịnh – ăm 2021 O V TR Ờ G OT O I HỌ QUY H NGUYỄN CHÍ THANH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PH G PHÁP GIAO TIẾP GIỮA CÁC CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG IoT TRONG GIÁM SÁT THIẾT BỊ IỆN PHÒNG HỌC hu n ng nh : Khoa học máy tính s : 848 0101 g ời h ớng d n TS GUYỄ THÀ H T LỜI A OA Tôi xin cam đoan: - Những nội dung luận văn thực hướng dẫn trực tiếp thầy TS Nguyễn Thành Đạt - Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng trung thực tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm công bố - Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả luận văn Nguyễn Chí Thanh LỜI CẢ ể hồn thành luận văn này, cố gắng thân, nhận đƣợc giúp đỡ quý thầy cơ, bạn bè, đồng nghiệp gia đình Xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ tận tình thầy TS Nguyễn Thành ạt để luận văn thực tiến độ hoàn thành tốt đẹp Xin chân thành cảm ơn thầy, cô Khoa Công nghệ Thơng tin, Phịng Sau đại học - Trƣờng ại học Quy Nhơn tạo điều kiện giúp đỡ hồn thành chƣơng trình đào tạo thạc sĩ ngành Khoa học máy tính khóa 22, khóa học 2019 - 2021 i MỤC LỤC Trang M C L C i DANH M C CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT v DANH M C CÁC HÌNH VẼ vi DANH M C CÁC BẢNG ix MỞ ẦU .1 Lý chọn đề tài Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu ối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn HƢƠN Ơ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 TỔNG QUAN VỀ NT RN T O THINGS (IoT) 1.1.1 Giới thiệu Internet of Things (IoT) 1.1.2 Góc nhìn kỹ thuật IoT .7 1.1.3 Công nghệ IoT 1.1.4 ặc điểm hệ thống IoT 1.1.5 Mơ hình hệ thống IoT 11 1.1.6 Ứng dụng IoT .13 1.2 M NG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY WSNS (WIRELESS SENSOR NETWORKS) 13 1.2.1 Giới thiệu tổng quan mạng cảm biến không dây .13 1.2.2 Kỹ thuật xây dựng mạng cảm biến 14 1.2.3 Phân loại mạng cảm biến .16 1.2.4 Các tham số đánh giá hiệu mạng cảm biến không dây 17 1.2.5 Ứng dụng mạng cảm biến không dây 20 1.3 M T SỐ GIAO THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG IoT .21 1.3.1 Giao thức MQTT 21 ii 1.3.1.1 Giới thiệu 21 1.3.1.2 Lịch sử 21 1.3.1.3 Thành phần MQTT: .21 1.3.1.4 MQTT QoS 22 1.3.1.5 MQTT Broker IoT 23 1.3.1.6 Cách thức hoạt động giao thức MQTT 23 1.3.1.7 Ƣu điểm giao thức MQTT 25 1.3.1.8 Bảo mật giao thức MQTT 25 1.3.2 Giao thức COAP 27 1.3.2.1 Giới thiệu 27 1.3.2.2 Một số đặc điểm tính giao thức COAP 27 1.3.3 Giao thức AMQP .28 1.3.3.1 Giới thiệu 28 1.3.3.2 Một số đặc điểm tính giao thức AMQP 28 1.3.4 Giao thức DSS .29 1.3.4.1 Giới thiệu 29 1.3.4.2 Một số đặc điểm tính giao thức DSS 29 1.3.5 Giao thức XMPP 30 1.3.5.1 Giới thiệu 30 1.3.5.2 Một số đặc điểm tính giao thức XMPP 30 1.4 CÔNG NGHỆ WIFI 30 1.4.1 Giới thiệu 30 1.4.2 Công nghệ truyền nhận liệu 31 1.4.3 Thành phần mạng Wifi 34 1.4.4 Cấu trúc liên kết .34 1.4.5 Hotspot 35 1.4.6 Cách thức hoạt động .35 1.4.7 Giao tiếp Wifi .35 1.4.8 Ƣu nhƣợc điểm .36 iii 1.4.9 So sánh WiFi với số công nghệ không dây khác 36 1.4.10 Bảo mật 38 1.5 HOME ASSISTANT (HASS) 38 1.5.1 Khái niệm 38 1.5.2 Một số đặc điểm Home Assistant 39 1.5.3 Tính Home Assistant 39 1.6 CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 40 1.6.1 Giới thiệu chip Wifi ESP32 .40 1.6.1.1 Tổng quan ESP32 40 1.6.1.2 ặc điểm ESP32 42 1.6.1.3 Sơ đồ chân module ESP32-WOOM-32 .43 1.6.1.4 Chức tích hợp ESP32 .45 1.6.1.5 Thiết bị ngoại vi cảm biến ESP32 49 1.6.1.6 ặc tính điện 51 1.6.1.7 Sơ đồ nguyên lý module ESP32-WOOM-32[26] 51 1.6.2 Cảm biến DTH11 52 1.6.2.1 Giới thiệu cảm biến DTH11 .52 1.6.2.2 Nguyên lý hoạt động: 52 1.7 M T SỐ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN .54 1.7.1 Nghiên cứu xây dựng m hình điều khiển nhà thông minh sử dụng kết nối luetooth, SM 54 1.7.2 Ứng dụng internet of things xây dựng nhà thông minh 55 1.7.3 Nghiên cứu tích hợp mạng WSNS dựa cơng nghệ Zigbee 56 HƢƠN MƠ HÌNH ẢM BIẾN ỀU KHIỂN THIẾT BỊ ỆN PHÒNG HỌC 57 2.1 GIỚI THIỆU 57 2.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 59 2.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống .59 2.2.2 Tính toán thiết kế 61 2.3 ĨN Ĩ V TH ƠN MƠ HÌNH .64 iv 2.3.1 óng gói điều khiển .64 2.3.2 Thi cơng mơ hình 65 2.3.3 Phần mềm lập trình vi điều khiển: VSCode (Visual Studio Code) .65 2.3.4 ài đặt Hassio home assistant TV box RED BOX 69 2.3.5 Web Server 78 HƢƠN THỰC NGHIỆM V NH .82 3.1 GIỚI THIỆU 82 3.2 MÔ TẢ THỰC NGHIỆM 82 3.2.1 Mô tả yêu cầu hệ thống .82 3.2.2 Lƣu đồ giải thuật mạch điều khiển 83 3.2.3 Lƣu đồ giải thuật Web Server .85 3.2.4 Phần cứng 86 3.2.5 Phần mềm lập trình (Visual Studio Code) 87 3.3 TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM 88 3.3.1 Thực kiểm tra trao đổi liệu publish subcribe 88 3.3.2 Thực đo nhiệt độ, độ ẩm gửi lên MQTT Broker 90 3.3.3 ánh giá kết mô .91 3.4 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .92 3.4.1 Mơ hình 92 3.4.2 iều khiển giám sát thiết bị cảm biến qua Web Server 92 3.5 NHẬN XÉT V NH 94 3.5.1 Nhận xét 94 3.5.2 ánh giá 94 3.6 KẾT LUẬN V HƢỚNG PHÁT TRIỂN 98 3.6.1 Kết luận .98 3.6.2 Hƣớng phát triển 99 DANH M C TÀI LIỆU THAM KHẢO i PH L C iv v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt MQTT Tiếng Anh Message Queuing Tiếng Việt Telemetry Transport luetooth lƣợng thấp BLE Bluetooth low energy CoAP Constrained Application Protocol DSL Bản tin hàng đợi truyền từ xa Digital Subcriber Line Institute of Electrical and Giao thức ứng dụng hạn chế Kênh thuê bao số Hass Home Assistant Trợ lý nhà HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn IEEE Electronics Engineers Viện kỹ thuật điện-điện tử IMAP Internet Message Access Protocol Giao thức truy cập th ng điệp internet IoT Internet of Thing Internet vạn vật LTE Long Term Evolution Tiến hóa dài hạn M2M Mobile to mobile Thoại với thoại MAC Medicum Access Control Kiểm sốt truy cập trung bình PSTN Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch công Network cộng QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ RFID Radio Frequency Identification SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền tải thƣ tín đơn giản TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền WSN Wireless Sensor Networks Mạng cảm biến không dây XMPP Extensible Messaging Presence Protocol Nhận dạng đối tƣợng sóng vơ tuyến and Giao thức diện nhắn tin mở rộng vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Internet of things Hình 1.2 IoT kết nối vạn vật [3] .7 Hình 1.3 Năng lực truyền thông Hình 1.4 Thời gian đáp ứng cho ứng dụng IoT Hình 1.5 Mơ hình IoT 11 Hình 1.6 Kiến trúc nút cảm biến 14 Hình 1.7 Phần mềm điều khiển node cảm biến 14 Hình 1.8 Mơ hình tham khảo OSI cấu trúc lớp liên kết liệu 16 Hình 1.9 Mạng phức tạp 16 Hình 1.10 Mạng đơn giản 17 Hình 1.11 Các khái niệm liên quan tới thời gian sống WSN 19 Hình 1.12 Phân loại khái niệm độ tin cậy truyền tin WSN 20 Hình 1.13 Hoạt động client 22 Hình 1.14 Hoạt động Topic .22 Hình 1.15 Thành phần MQTT hệ thống IoT 23 Hình 1.16 Giao thức COAP .27 Hình 1.17 Hoạt động giao thức COAP 28 Hình 1.18 Giao thức AMPQ 29 Hình 1.19 Dịch vụ phân bổ liệu DSS 29 Hình 1.20 Biểu tƣợng sóng WIFI 31 Hình 1.21 Cấu trúc liên kết ngang hàng 34 Hình 1.22 Cấu trúc liên kết dựa AP 34 Hình 1.23 Cách thức hoạt động mạng Wifi .35 Hình 1.24 Cách thức giao tiếp mạng Wifi 35 Hình 1.25 Giao diện hình Home Assistant .38 Hình 1.26 Module ESP32-WOOM-32 41 Hình 1.27 Kiến trúc ESP32 .42 93 Hình 3.12 Giao diện hình điều khiển bật/ tắt thiết bị Webserver Giao diện website điều khiển nhƣ hình 3.12: gồm nút điều khiển bật/ tắt đèn, quạt, tivi, máy chiếu, giá trị nhiệt độ, độ ẩm đƣợc cập nhật trạng thái thiết bị, … Website đƣợc truy cập từ nơi đâu có kết nối Internet, Wifi, 3G, … Giao diện hình điều khiển tất thiết bị tắt: Hình 3.13 Các thiết bị chưa bật hình điều khiển Giao diện hình điều khiển tất thiết bị đƣợc bật: Hình 3.14 Các thiết bị bật hình điều khiển Các thiết bị đèn, quạt, tivi, máy chiếu,… đƣợc điều khiển bật hết nhƣ hình 3.14 nhấn nút nhấn bật giao diện website 94  Giám sát Hình 3.15 Trạng thái thiết bị giám sát MQTT Broker H 3.5 XÉT VÀ ÁNH GIÁ 3.5.1 Nhận xét Chúng hoàn thành hệ thống đáp ứng yêu cầu ban đầu đặt ra, dƣới số nhận xét  u điểm: Hệ thống hoạt động ổn định qua nhiều lần thử nghiệm; đồng trạng thái điều khiển từ mơ hình hệ thống, nút nhấn (công tắc), giao diện Web Server; giám sát đƣợc lịch sử điều khiển thiết bị; giám sát đƣợc nhiệt độ độ ẩm điều khiển; tốc độ điều khiển tƣơng đối nhanh, giao diện điều khiển trực quan; dễ dàng sử dụng, lắp đặt bảo dƣỡng  h ợc điểm: Hệ thống phụ thuộc vào tốc độ mạng Wifi ổn định Server MQTT Broker, chƣa tích hợp nhiều tính thành hệ thống IoT hoàn chỉnh 3.5.2 Đánh giá Tiến hành truy cập nhật ký, lịch sử ứng dụng Home Assistant ta có đánh giá nhƣ sau:  Thời gian đáp ứng: - Lần lƣợt cho thiết bị nhƣ: quạt, đèn, máy chiếu, tivi, camera, … hoạt động sau thời gian phút, nhật ký hệ thống hiển thị nhƣ sau: + Các nút mạng mơ hình hoạt động tốt: không nghẽn mạng 95 + Thời gian bật thiết bị: - giây - Tiếp tục cho thiết bị nhƣ: quạt, đèn, máy chiếu, tivi, camera, … ngƣng hoạt động sau thời gian phút, thời gian tắt thiết bị: - giây - Sau nhiều lần thử nghiệm cho thiết bị nhƣ: quạt, đèn, máy chiếu, tivi, camera, … hoạt động khung thời gian khác nhau: 10phút, 15phút, … 30phút, hệ thống nút mạng hoạt động ổn định, thời gian đáp ứng đạt từ - giây  T i u hóa mơ h nh - Hệ thống có khả tƣơng tác qua lại mạng thiết bị - Hệ thống đƣợc thiết lập tự động: tự kết nối mạng, tự cấu hình, tự kết nối thiết bị cảm biến với bị cúp điện đột xuất - Hệ thống thu thập, giao tiếp xử lý tự động liệu thiết bị nhanh chóng Quá trình mơ thực đƣợc kết nối từ client lên MQTT Broker Gửi (publish) liệu lên MQTT Broker, nhận thông tin (subcribe) từ MQTT Broker, kiểm tra publish subcribe liệu client MQTT roker để thực bật tắt thiết bị điện Sử dụng ngơn ngữ lập trình Python để đọc liệu sensor cảm ứng nhiệt độ, độ ẩm thu nhận đƣợc Sau gửi liệu lên webserver cách trực quan Qua nhiều lần thử nghiệm, chƣơng trình demo chạy ổn định, nhƣ thiết kế hệ thống Ngồi chƣơng trình demo cịn sử dụng thiết bị có thị trƣờng (nhiệt kế, ẩm kế) để đo thủ công thời điểm với sensor hệ thống thu liệu Kết cho thấy, cách đo thiết bị đo thủ c ng đo tự động sensor (chƣơng trình demo) nhƣ Khả ứng dụng phát triển chƣơng trình thực nghiệm: Với chi phí hợp lý (Bộ ESP32-WOOM-32, máy chủ Home Assistant sensor cảm ứng thông dụng dễ dàng mua sắm với giá hợp lý), cơng nghệ hỗ 96 trợ sẵn có mạnh (ngơn ngữ lập trình Python thƣ viện hỗ trợ), việc triển khai lắp đặt thiết bị cài đặt chƣơng trình demo phịng học hồn tồn khả thi, triển khai thiết bị chƣơng trình nhiều dãy phịng học khác Ngồi ra, q trình vận hành hệ thống, ghi nhận lại kết cuả mơ hình cụ thể nhƣ sau: - Kết n i phần cứng: Phần cứng đƣợc kết nối nhƣ hình 3.16 bao gồm mạch điều khiển trung tâm kết nối với cấu chấp hành thử nghiệm bóng đèn, quạt, tivi, máy chiếu, camera … P Smartphone sử dụng để giám sát, điều khiển thu nhận trạng thái thiết bị Hình 3.16 Kết nối phần cứng thiết bị - Giao tiếp với Web: Hình 3.17 Truy cập thiết bị từ mạng LAN Hình 3.18 Ping thiết bị từ mạng LAN Hình 18 Ping t hiết bị từ mạ ng LAN Giao diện điều khiển đƣợc viết Web, truy cập qua Internet từ PC Smartphone Tiến hành kết nối hệ thống thông qua Ethernet lệnh PING Kết P N thành c ng nhƣ hình 3.18 97 - Tiến hành cho thiết bị hoạt động để đánh giá hiệu cảm biến qua nhiều lần chạy thử nghiệm cho mơ hình, ta có bảng đánh giá sau: Bảng 3.1: Số liệu thực nghiệm ông việc iều khiển nút nhấn iều khiển thiết bị qua giao diện Web iám sát cảm biến S lần Thao tác S lần Thành công Thời gian áp ứng ánh giá 50 50 giây ạt 50 48 – giây ạt giây ạt ạt Ổn định Ổn định ánh giá chung Qua số liệu đƣợc thống kê bảng trên, đánh giá hệ thống đáp ứng đƣợc mục tiêu đặt Hệ thống hoạt động ổn định sau nhiều lần chạy, kiểm tra thử nhiều trƣờng hợp Mô hình có tính an tồn, dễ dàng lắp đặt sử dụng, ra, hệ thống sử dụng nguồn cấp nhỏ 12V nên an toàn cho ngƣời sử dụng trƣớc nguy điện giật Hình 3.19 Biểu đồ đánh giá hoạt động hệ thống Thời gian đáp ứng từ nhấn nút trực tiếp gián tiếp qua webserver nhanh, khoảng 1-2 giây Thời gian đáp ứng cập nhật liệu website liên tục có thay đổi trạng thái thiết bị ể đƣa hệ thống áp dụng vào thực tế chúng tơi cần phải hoàn thiện số chức sau: tối ƣu hóa m hình, thêm số chức nhƣ: cảnh báo chống trộm, báo cháy, … Sau thời gian test thử, mạch hệ thống cảm biến ổn định Tốc độ điều khiển phản hồi nhanh 98 Hình 3.20 Biểu đồ đánh giá thời gian đáp ứng hệ thống 3.6 ẾT U VÀ H Ớ G PHÁT TRIỂ 3.6.1 Kết luận Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu thực mơ hình, nhiệm vụ đề tài đƣợc hoàn thành Bằng cố gắng thân, học hỏi từ Thầy Cô, bạn bè tơi hồn thành đề tài, đạt đƣợc u cầu đặt thiết kế thi cơng m hình điều khiển, giám sát thiết bị điện nhƣ giám sát đƣợc nhiệt độ, độ ẩm phòng học tất bị có phịng học giao diện website thân thiện với ngƣời dùng Luận văn nghiên cứu tổng quan vấn đề công nghệ Internet of Things, xu hƣớng phát triển tƣơng lai Biết đƣợc trình trao đổi liệu thiết bị thiết bị với ngƣời dùng qua giao thức MQTT, giao thức ngày đƣợc sử dụng phổ biến với chế gửi dạng publish/ subcrible sử dụng cho thiết bị Internet of Things với băng th ng thấp, độ tin cậy cao khả đƣợc sử dụng mạng lƣới không ổn định Ngoài luận văn đƣa đƣợc nội dung tìm hiểu cấu trúc chƣơng trình Python cho SP32 giải pháp cơng nghệ Home Assistant, đặc biệt hệ thống điều khiển, code điều khiển hệ thống cách hoạt động thiết bị điện,… Quá trình xây dựng ứng dụng IoT giao thức MQTT; hiểu trình hoạt động cảm biến nhiệt độ, độ ẩm (DHT11) 99 thu thập liệu, Module wifi ESP32 nhận gửi liệu lên server, đồng thời thực q trình mơ bật tắt thiết bị điện từ MQTT Broker, giám sát nhiệt độ, độ ẩm phòng học gửi liệu lên webserver giúp theo dõi thiết bị điện đâu Qua đó, ta phát triển tích hợp thêm cảm biến giúp ngƣời dùng theo dõi, giám sát bật tắt thiết bị điện cần thiết phòng học lúc dù nơi đâu qua Smartphone hay Table có kết nối mạng internet 3.6.2 Hướng phát triển Hệ thống đáp ứng đƣợc việc điều khiển giám sát thiết bị điện phòng học Tuy nhiên, hệ thống phát triển thêm nhiều chức khác nhƣ: thêm tính giám sát thiết bị điện nhà điều khiển chúng theo ý muốn chủ sở hữu, thực công việc cụ thể khác cài đặt nhiệt độ, độ ẩm ngƣỡng nhƣ ng i nhà,… Thêm nhiều node cảm biến sản phẩm, xây dựng thành mạng cảm biến để thu thập, giám sát cảnh báo có cố vƣợt ngƣỡng cho phép Cần bổ sung thêm số chức nhƣ cảnh báo chống trộm, báo cháy, tích hợp thẻ từ để mở/ khóa cửa phịng học; thiết kế đƣợc mạch chuyển sang dùng Acqui dự trữ trƣờng hợp điện, phát triển thêm kết hợp với Solar cell (Pin điện quang) để hệ thống làm việc độc lập với lƣợng sẵn có từ tự nhiên Sản phẩm thu thập đánh giá nhiệt độ, độ ẩm m i trƣờng đƣợc ứng dụng thực tiễn nhà thông minh, áp dụng nông nghiệp trang trại cần đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm (trang trại chăn nu i gà, trồng nấm, vƣờn ƣơm cây, lò ấm trứng…), ứng dụng cơng nghiệp để đảm bảo tính xác sản xuất Sản phẩm áp dụng giám sát, quan trắc, thời tiết m i trƣờng… ựa vào biến đối nhiệt độ, độ ẩm m i trƣờng theo thời gian để có dự báo biện pháp phù hợp với khu vực cần khảo sát, thực nghiệm i DA H Ụ TÀI IỆU THA HẢO ác Webside tham khảo [1] http://IoTvietnam.com/internet-of-things-la-gi [2] “What is the nternet of Things? An conomic Perspective” Auto-ID Labs [3] Dr Ovidiu Vermesan, Dr Peter Friess, Patrick Guillemin, Internet of Things Strategic Research Roadmap, 2009 Strategic Research Agenda, The IoT European Research Cluster - European Research Cluster on the Internet of Things (IERC) [4] Chui, Michael; Löffler, Markus; Roberts, Roger “The nternet of Things” McKinsey Quarterly McKinsey & Company [5] Andy, Stephen Clark "MQTT For Sensor Networks (MQTT-SN) Protocol Specification Version 1.2" Retrieved May 2014 [6] Everton Cavalcante, Marcelo Pitanga Alves, An Analysis of Reference Architectures for the Internet of Things, Corba 2015 [7] Vongsingthong, S.; Smanchat, S (2014) “ nternet of Things: A review of applications & technologies” [8] "OASIS Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) Technical Committee" OASIS Retrieved May 2014 [9] https://viblo.asia/p/mqtt-la-gi-vai-tro-cua-mqtt-trong-iot-V3m5WL3bKO7 [10] Andy, Stephen Clark "MQTT For Sensor Networks (MQTT-SN) Protocol Specification Version 1.2" Retrieved May 2014 [11] https://www.vnecotec.com/5-giao-thuc-nhan-tin-iot-hang-dau/ [12] Anna Ha’c, Wireless Sensor Network esigns, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, USA, John Wiley & Sons Ltd, Copyright 2003 [13] Edgar H.Callaway, Jr Wireless Sensor Networks: Architectures and Protocols, A CRC Press Company, Copyright © 2004 CRC Press LLC [14] J Hughes, J Parsons, L White (1997), “Principles of Performance ngineering for Telecommunication and nformation Systems”, ii Telecommunications Series 35, The Institution of Electrical Engineers, London, United Kingdom, 327pgs [15] Akyildiz, W Su, Y Sankarasubramaniam, ayirci (2002), “A survey on sensor networks”, ommunications Magazine, 40(8), pp 102-114 [16] M agaa, Y hallal, A, Ksentini, A erhab, N adache (2014), “ ata Aggregation Scheduling Algorithms in Wireless Sensor Solutions and hallenges”, Networks: ommunications Surveys & Tutorials, 16 (3), Mar 31th, pp 1339-1368 DOI: 10.1109/SURV.2014.031914.00029 [17] ai, J Liu (2012), “Human powered wireless charger for low-power mobile electronic devices”, Transactions on onsumer lectronics, 58 (3), pp 767-774 DOI: 10.1109/TCE.2012.6311316 [18] M Hassanalieragh, T Soyata, A Nadeau, Sharma (2016), “UR- SolarCap: An open source intelligent auto-wakeup solar energy harvesting system for supercapacitor-based energy buffering”, Access, Vol 4, pp 542-557 DOI: 10.1109/ACCESS.2016.2519845 [19] H Jabbar, Y.S Song, T.T Jeong (2010), “R energy harvesting system and circuits for charging of mobile devices”, Transactions on onsumer Electronics, 56 (1), pp 247-253 DOI: 10.1109/TCE.2010.5439152 [20] S Sarang, M Protocol Networks”, rieberg, A Awang, R Ahmad (2018), “A QoS MA for Prioritized Data in Energy Harvesting Wireless Sensor omputer Networks, nternational ouncil for omputer Communication, Elsevier, Vol 144, Oct 24th, pp 141-153 DOI: 10.1016/j.comnet.2018.07.022 [21] A Shehhi, M Sanduleanu (2016), “An 800µW Peak Power Consumption, 24GHz (K-Band), Super-Regenerative Receiver with 200p J/bit nergy fficiency, for oT”, 2016 29th nt Conf VLSI Design and 2016 15th Int Conf Embedded Systems (VLSID), 4-8 Jan DOI: 10.1109/VLSID.2016.145 [22] Wifi on steroids: 802.11 ac and 802.11 ad iii [23] Wireless mesh networks: a survey [24] A Study on the Technical Trends of the IoT Home Assistant in Global Market [25] Datasheet: ESP32: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datashe et_en.pdf ESP32-WOOM-32: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wroom32_datasheet_en.pdf [26] Choi S-H, Kim B-K, Park J, Kang C-H, Eom D-S, “An mplementation of Wireless Sensor Network for Security System using luetooth”, Transactions on Consumer Electronics, Vol 50, No 1, February 2004 Sách tham khảo [27] P S.TS Trƣơng ình Nhơn - KS Phạm Quang Huy, Vi điều khiển ứng dụng hƣớng dẫn sử dụng Arduino, NXB Thanh Niên [28] Nguyễn ình Phú, iáo trình Vi điều khiển PIC, Nhà xuất H Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 8/2016 [29] Nguyễn ình Phú, iáo trình Vi điều khiển, Trƣờng Thuật TP Hồ Chí Minh H Sƣ Phạm Kỹ iv PHỤ Ụ SOURCE CODE # Configure a default setup of Home Assistant (frontend, api, etc) default_config: # Uncomment this if you are using SSL/TLS, running in Docker container, etc # http: # base_url: example.duckdns.org:8123 # weather: # - platform: openweathermap # api_key: 910b2c082773dd246905e6186e797abb # latitude: 13.719271 # longitude: 109.212219 binary_sensor: - platform: ping name: WAN_1_VNPT host: 14.224.129.112 count: scan_interval: 60 - platform: ping name: Google host: 8.8.8.8 count: scan_interval: 60 - platform: ping host: 192.168.0.1 name: router speedtestdotnet: scan_interval: minutes: 30 monitored_conditions: - ping - download - upload v sensor: - platform: template sensors: sonoff_power: friendly_name: Power unit_of_measurement: W value_template: "{{state_attr('switch.sonoff_10006422fd', 'power') }}" sonoff_voltage: friendly_name: Voltage unit_of_measurement: V value_template: "{{ state_attr('switch.sonoff_10006422fd', 'voltage') }}" sonoff_current: friendly_name: Current unit_of_measurement: A value_template: "{{ state_attr('switch.sonoff_10006422fd', 'current') }}" - platform: mqtt state_topic: 'inLight' name: 'Light' - platform: mqtt state_topic: 'inFan' name: 'Trạng thái Fan' value_template: >{% if is_state('sensor.inFan', '0') %} {% elif is_state('sensor.inFan', '1') %} {% else %} Kh ng xác định {% endif %} # payload_on: "1" # payload_off: "0" vi - platform: template sensors: router: value_template: '{% if is_state("binary_sensor.router", "on") %} {{ states.binary_sensor.router.attributes.round_trip_time_avg}} {% else %} Offline{% endif %}' unit_of_measurement: 'ms' google: value_template: '{% if is_state("binary_sensor.google", "on") %} {{states.binary_sensor.google.attributes.round_trip_time_avg}}{% else %} Offline{% endif %}' unit_of_measurement: 'ms' - platform: systemmonitor resources: - type: disk_use_percent arg: /home - type: memory_use_percent - type: load_1m - type: swap_use_percent - type: processor_use - type: last_boot stream: camera: - platform: ffmpeg name: Camera HQ input: rtsp://admin:L290C146@192.168.1.50:554/cam/realmonitor?channel=1& subtype=0 - platform: ffmpeg name: Camera input: rtsp://admin:L290C146@192.168.1.50:554/cam/realmonitor?channel=1& subtype=1 vii # Switch switch: - platform: mqtt name: "Light" command_topic: "inLight" state_topic: "inLight" payload_on: "1" payload_off: "0" qos: - platform: mqtt name: "Fan" command_topic: "inFan" state_topic: "inFan" payload_on: "1" payload_off: "0" qos: - platform: mqtt name: "Television" command_topic: "inTel" state_topic: "inTel" payload_on: "1" payload_off: "0" qos: - platform: mqtt name: "Projector" command_topic: "inPro" state_topic: "inPro" payload_on: "1" payload_off: "0" qos: viii # Sensors sensor: - platform: mqtt name: "Temperature" state_topic: "outTemperature" unit_of_measurement: '°C' - platform: mqtt name: "Humidity" state_topic: "outHumidity" unit_of_measurement: '%' icon: mdi:water-percent # MQTT broker mqtt: broker: 192.168.1.100 # Text to speech tts: - platform: google_translate group: !include groups.yaml automation: !include automations.yaml script: !include scripts.yaml scene: !include scenes.yaml ... OT O I HỌ QUY H NGUYỄN CHÍ THANH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PH G PHÁP GIAO TIẾP GIỮA CÁC CẢM BIẾN VÀ ỨNG DỤNG IoT TRONG GIÁM SÁT THIẾT BỊ IỆN PHÒNG HỌC hu n ng nh : Khoa học máy tính s : 848 0101 g ời h... cảm biến điều khiển thiết bị điện phòng học hƣơng 3: Thực nghiệm đánh giá ục đích v nhiệm vụ nghi n cứu ề tài tập trung tìm hiểu, nghiên cứu số phƣơng pháp giao tiếp - cảm biến ứng dụng IoT giám. .. nghệ IoT phát triển vƣợt bậc cho ta thấy tƣơng lai tƣơi sáng mạng cảm biến không dây Từ lý trên, chọn đề tài “NGHIÊN CỨU M T SỐ PHƢƠN PHÁP GIAO TIẾP GIỮA CÁC CẢM BIẾN VÀ ỨNG D NG IoT TRONG GIÁM SÁT