Nghiên cứu và triển khai hệ thống xe giám sát môi trường bằng cảm biến ứng dụng cơ sở dữ liệu cassandra cloud astradb

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀN HỆ THỐNG NHÚNG NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG XE GIÁM SÁT MÔI TRƯỜNG BẰNG CẢM BIẾN ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CASSANDRA CLOUD ASTRADB Sinh viên thực : Trần Viết An Lê Đức Nhật Lê Thiện Nhân Nguyễn Văn Hiếu Đinh Gia Bảo Giảng viên hướng dẫn : Lớp TS Nguyễn Vũ Anh Quang : 19CE Đà Nẵng, tháng 12 năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀN HỆ THỐNG NHÚNG NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG XE GIÁM SÁT MÔI TRƯỜNG BẰNG CẢM BIẾN ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CASSANDRA CLOUD ASTRADB Đà Nẵng, tháng 10 năm 2022 LỜI CẢM ƠN Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Vũ Anh Quang – giảng viên hướng dẫn môn Hệ thống nhúng Khoa Kỹ thuật máy tính Điện tử nhiệt tình dạy, hỗ trợ nhóm chúng em trang bị kiến thức, kỹ để hồn thành đề tài “Nghiên cứu triển khai hệ thống xe giám sát môi trường cảm biến ứng dụng sở liệu Cassandra Cloud AstraDb” cách tốt Trong trình tìm hiểu, thiết kế thực đề tài, kiến thức chuyên ngành hạn chế nên nhiều thiếu sót việc tìm hiểu, nghiên cứu, trình bày đề tài tạo sản phẩm hoàn thiện Nhóm chúng em mong nhận đóng góp, đánh giá q thầy, kết thực đề tài nhóm Đó kiến thức quý giá để nhóm thành viên chúng em hồn thiện phát triển đề tài cho đề tài sau Xin chân thành cảm ơn Nhóm sinh viên thực Trần Viết An Lê Đức Nhật Lê Thiện Nhân Nguyễn Văn Hiếu Đinh Gia Bảo NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2022 Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Vũ Anh Quang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 10 1.1 Tổng quan đề tài 10 1.2 Phương pháp thực 10 1.3 Đối tượng phạm vi thực 11 1.4 Nội dung thực 11 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG 13 2.1 Mô hình hệ thống điều khiển động 13 2.2 Mơ hình hệ thống kết nối truyền tải liệu cảm biến môi trường 13 CHƯƠNG TRIỂN KHAI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 14 3.1 Chuẩn bị phần cứng 14 3.1.1 ESP8266NodeMCU 14 3.1.2 Module điều khiển động L298N 14 3.1.3 Module Bluetooth HC05 15 3.1.4 Module cảm biến DHT11 16 3.1.5 Module cảm biến độ ẩm đất 16 3.1.6 Động 17 3.2 Phần mềm sở liệu 18 3.2.1 Phần mềm 18 3.2.2 Cơ sở liệu 19 3.3 Sơ đồ lắp đặt 21 3.4 Lưu đồ thuật toán 21 3.5 Tạo sở liệu với AstraDb 23 3.5.1 Đăng ký đăng nhập tài khoản DataStax AstraDB .23 3.5.2 Tạo sở liệu 24 3.5.3 Tạo bảng sở liệu trường liệu 25 3.6 Spring boot 30 3.7 Kết nối astra với spring boot 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .33 4.1 Kết thực đề tài 33 4.1.1 Sản phẩm đạt 33 4.1.2 Kết đạt hạn chế 34 4.2 Hướng phát triển 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Mơ hình hệ thống điều khiển động 13 Hình 2.2: Mơ hình hệ thống kết nối truyền trải liệu xảm biến mơi trường 13 Hình 3.1: ESP8266NodeMCU 14 Hình 3.2: Module điều khiển động L298N 14 Hình 3.3: Module Bluetooth HC05 15 Hình 3.4: Module cảm biến DHT11 16 Hình 3.5: Module cảm biến độ ẩm đất 16 Hình 3.6: Động DC 17 Hình 3.7: Động Servo SG90 17 Hình 3.8: Phần mềm Arduio IDE 18 Hình 3.9: Phần mềm Android Studio 19 Hình 3.10: Logo phần mềm Fritzing 19 Hình 3.11: Cassandra Cloud AstraDb 20 Hình 3.12: Sơ đồ lắp đặt 21 Hình 3.13: Lưu đồ thuật toán 21 Hình 3.14: Trang chủ AstraDb 23 Hình 3.15: Tạo tài khoản AstraDb 23 Hình 3.16: Đăng nhập vào AstraDb 24 Hình 3.17: Đăng nhập thành cơng vào AstraDb 24 Hình 3.18: Tạo Database (1) 24 Hình 3.19: Tạo Database (2) 25 Hình 3.20: Tạo Database thành cơng 25 Hình 3.21: Trag làm việc với database vừa tạo 25 Hình 3.22: Database mẫu 26 Hình 3.23:Tab Connect 26 Hình 3.24: Tạo token key 26 Hình 3.25: Select role 26 Hình 3.26: Tạo Token key thành cơng 27 Hình 3.27: Swagger UI 27 Hình 3.28: Tạo trường Database với Swagger UI 28 Hình 3.29: Truy vấn sở liệu vừa tạo 30 Hình 3.30: Spring Boot 30 Hình 3.31: Download bundle file 31 Hình 4.1: Giao diện khởi động ứng dụng điều khiển 33 Hình 4.2: Giao diện kết nối, điều khiển 33 Hình 4.3: Giao diện ứng hiển thị liệu 33 Hình 4.4:Data display 34 Hình 4.5: Data through graphs 34 Hình 4.6: Mơ hình hệ thống xe 34 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT Họ Và Tên Nhiệm Vụ Thành (%) - Thiết kế mơ hình hoạt động hệ thống - Xây dựng ứng điều khiển thông qua Trần Viết An Bluetooth hệ điều hành Android - Lập trình Arduino/ESP Kotlin - Chỉnh sửa nội dung báo cáo slide - Thiết kế mô hình kết nối, giao tiếp Server ứng dụng hiển thị liệu thu thập từ vi điều khiển ESP Lê Đức Nhật - Xây dựng ứng dụng Android kết nối với Server DataStax AstraDb - Lập trình Anduino/ESP Kotlin - Chỉnh sửa nội dung báo cáo slide - Tìm hiểu lý thuyết giao thức mạng HTTP Lê Thiện Nhân - Tìm hiểu, thực kết nối, giao tiếp ESP8266 với Server - Lập trình ESP8266 - Thiết kế hồn thiện slide báo cáo - Tìm hiểu sở liệu Cassandra Cloud AstraDb Nguyễn Văn Hiếu - Thực tạo sở liệu với AstraDb - Lập trình ESP8266 - Hồn thiện báo cáo - Tìm hiểu linh kiện, cảm biến - Lắp đặt hệ thống xe Tỉ Lệ Hoàn Đinh Gia Bảo - Lập trình ESP8266 đọc liệu từ cảm biến điều khiển động - Làm báo cáo