Nhà thông minh là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có thể được điều khiển hoặc tự động hoá hoặc bán tự động. Thay thế con người trong thực hiện một hoặc một số thao tác quản lý, điều khiển. Hệ thống điện tử này giao tiếp với người dùng thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, ứng dụng trên điện thoại di động, máy tính bảng hoặc một giao diện web. Nhờ ứng dụng các công nghệ như hồng ngoại, điện thoại thông minh, IoT, công nghệ đám mây…Nhà thông minh có thể tự động giúp bạn làm những công việc trong nhà. Với những nhà đầu tư thông minh, họ luôn đánh giá cao một căn nhà có thể tự động hóa. Khi làm một nhà thông minh, có nghĩa là bạn đang dùng công nghệ để làm cuộc sống thoải mái hơn. Chúng sẽ giảm khối lượng công việc của bạn. Giúp bạn có nhiều thời gian thư giãn chứ không làm bạn lười đi. Sử dụng công nghệ trong nhà, bạn có thể kiểm soát và xem những gì đang diễn ra trong nhà của mình. Ngay cả khi bạn không ở đó sử dụng điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc đôi khi là máy tính. Chẳng hạn, nếu bạn có con nhỏ ở nhà, bạn có thể biết được mọi hoạt động của chúng. Nhà thông minh còn có chức năng vô cùng đặc biệt đó là Điều khiển bằng giọng nói. Đây là một chức năng rất đặc biệt được nhiều người yêu thích bởi chúng cho phép chủ nhà điều khiển, kiểm soát tất cả các thiết bị trong gia đình bằng giọng nói của chính mình.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG BÁO CÁO PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG Đề tài: THIẾT KẾ NHÀ THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn: Vũ Song Tùng Sinh viên thực hiện: STT Nhóm 18 HỌ VÀ TÊN MSSV Nguyễn Thành Đạt 20192749 Nguyễn Bá Huy 20182582 Hoàng Quang Huy 20182576 Phạm Ngọc Thọ 20182810 Trần Mai Hữu Dũng 20182449 LỜI MỞ ĐẦU Internet vạn vật (IoT) mạng kết nối đồ vật thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm công nghệ khác, cho phép đồ vật thiết bị thu thập trao đổi liệu với Internet vạn vật lan tỏa lợi ích mạng internet tới đồ vật kết nối, không dừng lại phạm vi máy tính Khi đồ vật kết nối với internet, trở nên thông minh nhờ khả gửi và/hoặc nhận thông tin tự động hoạt động dựa thơng tin Các thiết bị IoT đồ vật gắn thêm cảm biến để thu thập liệu môi trường xung quanh (giống giác quan), máy tính/bộ điều khiển tiếp nhận liệu lệnh cho thiết bị khác, đồ vật tích hợp hai tính trên. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH VẼ .i CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài 1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài 1.4 Phân công công việc .2 1.5 Hình ảnh sản phẩm 1.6 Phần cứng thông số: CHƯƠNG PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG 2.1 Các mơ hình usecase diagram thiết kế hướng đối tượng 2.1.1 Diagram cho User: 2.1.2 Diagram cho Admin 2.1.3 Diagram cho Host 2.2 Mơ hình class diagram 2.2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống 2.2.2 Các thực thể thuộc tính .9 2.3 Mơ hình Class Diagram 11 2.4 Mơ hình Sequence Diagram 12 2.4.1 Đăng nhập 12 2.4.2 Tạo thiết bị .13 2.4.3 Xem lịch sử .14 2.4.4 Kết thiết bị 15 2.4.5 Danh sách thiết bị 16 2.4.6 Thay đổi thiết bị .17 2.4.7 Thay đổi người dung 18 2.4.8 Thêm người dùng 19 2.4.9 Phân quyền .20 2.4.10 Bật tắt đèn 21 2.4.11 Chỉnh độ sáng .22 2.4.12 Đăng xuất .23 CHƯƠNG THIẾT KẾ GIAO DIỆN 24 3.1 Màn hình giao diện đăng nhập 24 3.2 Trang quản lý người dùng admin 24 3.3 Trang thêm người dùng 25 3.4 Chỉnh sửa người dùng 25 3.5 Trang quản lý thiết bị admin 26 3.6 Thông tin thiết bị 26 3.7 Trang phân quyền cho người phụ thuộc .27 3.8 Trang xem thông tin thiết bị 27 3.9 Trang xem lịch sử thiết bị .28 CHƯƠNG KẾT LUẬN .29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 PHỤ LỤC 31 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Hình ảnh sản phẩm Hình Use Case User Hình 2 Use Case Admin .7 Hình Use Case Host Hình Mơ hình Class Diagram Hình Mơ hình Class Diagram 11 Hình Đăng nhập 12 Hình Tạo thiết bị .13 Hình Xem lịch sử 14 Hình Xem kết thiết bị .15 Hình 10 Xem danh sách thiết bị 16 Hình 11 Thay đổi thiết bị 17 Hình 12 Thay đổi người dung 18 Hình 13 Thêm người dùng 19 Hình 14 Phân quyền 20 Hình 15 Bật tắt đèn 21 Hình 16 Chỉnh độ sáng 22 Hình 17 Đăng xuất .23 Hình Giao diện hình đăng nhập 24 Hình Trang quản lý người dùng admin 24 Hình 3 Thêm người dùng 25 Hình Chỉnh sửa thơng tin người dùng 26 Hình Trang quản lý thiết bị admin 26 Hình Quản lý thông tin thiết bị .27 Hình Phân quyền người phụ thuộc 27 Hình Xem thơng tin thiết bị 28 Hình Xem lịch sử thiết bị 28 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Các ứng dụng công nghệ đến từ Internet vạn vật (IoT) hứa hẹn mang đến giá trị to lớn cho người Trong năm gần đây, thấy xuất hệ thống nhà thông minh hay thiết bị gia dụng thơng minh có điều khiển giọng nói Theo số liệu từ hãng nghiên cứu McKinsey, số lượng nhà thông minh Mỹ tăng từ 17 triệu năm 2015 lên 29 triệu năm 2017, người tiêu dùng nước Tây u dành khoảng 12 tỷ euro để mua thiết bị thông minh vào năm 2020 Do đề tài này, chúng em chọn nhà thông minh đề tài nghiên cứu thử nghiệm để nâng cao hiểu biết lĩnh vực 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài Nhà thơng minh kiểu nhà lắp đặt thiết bị điện, điện tử điều khiển tự động hố bán tự động Thay người thực thao tác quản lý, điều khiển Hệ thống điện tử giao tiếp với người dùng thông qua bảng điện tử đặt nhà, ứng dụng điện thoại di động, máy tính bảng giao diện web Nhờ ứng dụng công nghệ hồng ngoại, điện thoại thông minh, IoT, công nghệ đám mây…Nhà thơng minh tự động giúp bạn làm công việc nhà Với nhà đầu tư thông minh, họ đánh giá cao nhà tự động hóa Khi làm nhà thơng minh, có nghĩa bạn dùng cơng nghệ để làm sống thoải mái Chúng giảm khối lượng cơng việc bạn Giúp bạn có nhiều thời gian thư giãn không làm bạn lười Sử dụng cơng nghệ nhà, bạn kiểm sốt xem diễn nhà Ngay bạn khơng sử dụng điện thoại thơng minh, máy tính bảng đơi máy tính Chẳng hạn, bạn có nhỏ nhà, bạn biết hoạt động chúng Nhà thơng minh cịn có chức vơ đặc biệt Điều khiển giọng nói Đây chức đặc biệt nhiều người yêu thích chúng cho phép chủ nhà điều khiển, kiểm soát tất thiết bị gia đình giọng nói Sử dụng camera thông minh thiết bị an ninh để bảo vệ nhà bạn Những camera chất lượng cao thường kết nối trực tiếp với điện thoại bạn Chúng tơi có cung cấp cho người sản phẩm camera chất lượng thị trường Không camera phổ thơng, camera thơng minh có tích hợp cảm biến chuyển động, cho hình ảnh rõ nét full HD tới 1080p Cảm biến hồng ngoại ban đêm rõ nét, sử dụng khơng dây, chống chịu nước nhiệt độ cao Ngồi bạn sử dụng chng cửa thơng có camera giám sát từ Google Ring Đây thương hiệu hàng đầu giới chuông cửa thông minh an ninh 1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài Với đề tài đưa ra, chúng em nghiên cứu, tìm hiểu thứ có liên quan lĩnh vực IOT nói chung nhà thơng minh nói riêng Trong q trình đó, từ trải nghiệm thực tế, nhóm có kiến thức tảng ngành học phân tích thiết kế hướng đối tượng, ngồi cịn có thêm kiến thức nâng cao hiểu biết định nghĩa lĩnh vực IOT qua am hiểu thêm cơng nghệ có thêm hướng đi, lựa chọn cho cơng việc tương lai Ở chương trình học lần này, nhóm tìm hiểu nghiên cứu mơ hình diagram khởi tạo phân tích thiết kế hướng đối tượng, sau dựa vào khung có để tạo nên sản phẩm nhà thơng minh IoT thô sơ phục vụ việc học tập nâng cao khả thu thập kiến thức 1.4 Phân cơng cơng việc Cơng việc Phụ trách chung hồn thiện sản phẩm Người phụ trách Nguyễn Thành Đạt Tìm hiểu vẽ sơ đồ case diagram Nguyễn Bá Huy, Nguyễn Quang Huy Thiết kế class, active diagram Nguyễn Bá Huy, Phạm Ngọc Thọ Phụ trách báo cáo Trần Mai Hữu Dũng 1.5 Hình ảnh sản phẩm Hình 1 Hình ảnh sản phẩm 1.6 Phần cứng thông số: − Module cảm biến ánh sáng đầu số tương tự Thông số kỹ thuật: Điện áp làm việc: 3.3 - 5V đầu số tương tự Kích thước 32*14mm − Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 DHT11 cảm biến nhiêt độ độ ẩm giao tiếp với chân liệu, DHT11 đo giá trị độ ẩm từ 20% đến 90%RH nhiệt độ từ 0oC đến 50oC, độ xác: ± 5%RH ±2oC − Module ESP8266 NodeMcu CP2102 Thông số kỹ thuật: IC chính: ESP8266 Phiên firmware: NodeMCU Lua Chip nạp giao tiếp UART: CP2102 GPIO tương thích hồn tồn với firmware Node MCU Cấp nguồn: 5VDC MicroUSB Vin GIPO giao tiếp mức 3.3VDC Tích hợp Led báo trạng thái, nút Reset, Flash Tương thích hồn tồn với trình biên dịch Arduino Kích thước: 25 x 50 mm − Led 5mm xanh tinh khiết chân dài Board test ZY-40 85x55x8.5mm 400 lỗ