Hệ thống thông minh giám sát và quản lý hoạt động dạy học và áp dụng các lớp dạy học thí nghiệm của khoa công nghệ điện tử

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Hệ thống thông minh giám sát quản lý hoạt động dạy-học áp dụng lớp dạy-học thí nghiệm Khoa cơng nghệ điện tử Mã số đề tài: 21.2CNDT Chủ nhiệm đề tài: Trần Ngọc Anh Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ Điện tử LỜI CÁM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh tài trợ kinh phí cho đề tài nghiên cứu Phịng quản lý Khoa học Hợp tác quốc tế tận tình hướng dẫn thủ tục suốt trình thực đề tài Chúng xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô hội đồng đánh giá xét duyệt, nghiệm thu đề tài có ý kiến phản biện góp ý thật sâu sắc giúp chúng tơi hồn thành đề tài tiến độ Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Khoa Công nghệ Điện tử tạo điều kiện tốt thời gian, phịng nghiên cứu có sách hỗ trợ tốt cho nghiên cứu thực đề tài MỤC LỤC PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát II Kết nghiên cứu III Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo IV Tình hình sử dụng kinh phí V Kiến nghị VI Phụ lục sản phẩm PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 IoT (Internet of Things) 2.1.2 Mạng truyền thông IoT Zigbee Mesh 2.1.3 Công nghệ nhận dạng RFID 2.2 Thiết kế thi cơng 2.2.1 Khảo sát phân tích yêu cầu thiết kế 2.2.2 Cấu trúc khối hệ thống 2.2.3 Chọn lựa mạng IoT 2.2.4 Thẻ RFID Mifare classic 1K 2.2.5 Frame truyền liệu cho hệ thống 2.2.6 Bộ quản lý phòng học (IoT-End-Device) 2.2.7 Bộ điều khiển trung tâm (IoT-Coordinator) 2.2.8 Phần mềm quản lý 2.3 Kiểm chứng 2.3.1 Kiểm tra phần cứng firmware 2.3.2 Thực nghiệm kiểm thử Khoa công nghệ điện tử CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG THỰC TẾ CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN 3: PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM Hợp đồng thực đề tài nghiên cứu khoa học Thuyết minh đề tài phê duyệt Quyết định nghiệm thu Hồ sơ nghiệm thu (biên họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, giải trình, phiếu phản biện) Sản phẩm nghiên cứu (bài báo, vẽ, mô hình ) PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Hệ thống thông minh giám sát quản lý hoạt động dạy-học áp dụng lớp dạy-học thí nhiệm Khoa cơng nghệ điện tử 1.2 Mã số: 21.2CNDT 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài ThS Trần Ngọc Anh Khoa CNĐT Chủ nhiệm PGS.TS Nguyễn Ngọc Sơn Khoa CNĐT Thành viên ThS Phạm Quang Trí Khoa CNĐT Thành viên ThS Nguyễn Thị Hồng Hà Khoa CNĐT Thư ký TT (học hàm, học vị) 1.4 Đơn vị chủ trì: 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: 12 tháng từ tháng năm 2022 đến tháng năm 2023 1.5.2 Gia hạn (nếu có): tháng đến tháng năm 2023 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng năm 2022 đến tháng năm 2023 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): (Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 60 triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Cuộc cách mạng cơng nghiệp 4.0 diễn khía cạnh đời sống với đột phá công nghệ nhiều lĩnh vực với tốc độ nhanh Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ, hoạt động quản lý-giám sát có tác động trực tiếp người ngày thay hệ thống thông minh hay phần mềm tự động Nổi bật lên việc ứng dụng tảng IoT (Internet of Things) AI (Artificial intelligence) vào giải tốn thực tiễn để làm tăng tính thơng minh hệ thống xu hướng công nghệ phát triển vượt bậc Các từ khóa nhà thông minh, thành phố thông minh, nông nghiệp thông minh, giao thông thông minh, trường học thông minh, nhà máy sản xuất thông minh, quản lý điện thông minh … gần xuất xung quanh chúng ta, dần trở nên quen thuộc, người ngày muốn trải nghiệm, sử dụng để tăng tính tiện lợi, giảm chi phí … cho họ Đặc biệt, việc tích hợp cơng nghệ vào lĩnh vực quản lý, số hóa hoạt động dạy-học điều kiện quan tâm lớn, nhiều tạp chí chuyên ngành mở số đặc biệt dành riêng cho chủ đề để nhà Khoa học bàn luận [1-2] Việc xây dựng cấu trúc mơ hình có ứng dụng IoT tùy vào quy mơ tốn thực tiễn, tùy thuộc ứng dụng Chẳng hạn như, báo [3] phân tích giải pháp IoT thiết kế đặc biệt cho trường học để cung cấp hệ thống thơng minh an tồn cho mơi trường giáo dục (Internet of School Things (S-IoST)) dựa hệ thống mạng 5-G, công nghệ cảm biến, hệ thống giao thông thông minh mạng IoT Hệ thống đề xuất cung cấp chế cảnh báo an toàn tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng trường trình di chuyển đến trường nhà Bài báo [4-5] phân tích việc áp dụng IoT để xây dựng hệ thống quản lý giáo dục thách thức gặp phải Các báo [68] áp dụng IoT RFID việc thiết kế hệ thống điểm danh sinh viên Với hướng tiếp cận sinh viên bỏ quên thẻ, hay sinh viên đổi thẻ hệ thống điểm danh Nhưng ưu điểm điểm danh số lượng lớn sinh viên Bài báo [9-10] áp dụng nhận dạng khuôn mặt để giám sát, điểm danh Cách tiếp cận giải nhược điểm báo [6-8] số lượng sinh viên đông, camera bị che khuất, sinh viên mang mũ/nón … hệ thống khó khả thi điểm nhận dạng khuôn mặt Bài báo [11-13] giới thiệu việc áp dụng IoT vào thiết kế hệ thống quản lý lượng cho tòa nhà, văn phịng Ngồi ứng dụng IoT AI cịn áp dụng vào trường học để giải toán thực tiễn khác khác hệ thống giám sát xe bus trường học thông minh [14], thư viện thông minh [15], bãi giữ xe thông minh [16] nhiều ứng dụng khác Các tác giả nghiên cứu đưa giải thuật, giải pháp ứng dụng công nghệ nhận diện RFID, nhận diện khuôn mặt kết hợp IoT để nhận diện, giám sát quản lý người dùng Tuy nhiên việc thiết kế thiết bị phần cứng phần mềm quản lý mơi trường thực tế cịn quan tâm nhiều Đề tài đề xuất thiết kế “Hệ thống thông minh giám sát quản lý hoạt động dạy-học áp dụng lớp dạy-học thí nghiệm Khoa công nghệ điện tử” Ý tưởng thiết kế sử dụng tài nguyên có sẵn thẻ RFID giảng viên sinh viên nhà trường cấp để xây dựng hệ thống tự động chấm giảng cho giảng viên điểm danh sinh viên Cơ sở xây dựng hệ thống dựa tảng IoT, kết hợp phần mềm, phần cứng để thu thập xử lý liệu Hệ thống: Phần cứng gồm Coordinator End-Device sử dụng công nghệ nhận dạng RFID, công tắc tơ công nghệ mạng không dây Zigbee làm tảng để thu thập trao đổi liệu toàn hệ thống; Phần mềm dùng để quản lý lịch giảng dạy giảng viên, danh sách sinh viên, điểm danh cho giảng viên sinh viên, trích xuất báo cáo; Nhận diện người dùng thẻ RFID giảng viên sinh viên Các chức thông minh hệ thống bao gồm quản lý đóng/mở điện phịng LAB theo lịch dạy từ phần mềm, chấm giảng giảng viên điểm danh sinh viên qua mã RFID, giám sát chất lượng giảng dạy giảng viên Hệ thống giúp số hóa cơng việc quản lý dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy, giúp tăng cường lực giám sát phận quản lý gồm Phịng Cơng tác HSSV (Học sinh sinh viên), Khoa, Bộ môn, thay cho cách quản lý, giám sát thủ công nay, đồng thời tối ưu hóa chi phí nhân tiêu thụ lượng Mục tiêu a Mục tiêu tổng quát: Thiết kế hệ thống thông minh quản lý, giám sát hoạt động dạy-học hoàn toàn tự động áp dụng triển khai quản lý phịng thí nghiệm thực hành Khoa Công nghệ điện tử b Mục tiêu cụ thể: Hệ thống xây dựng dựa tảng công nghệ IoT – Internet of Things bao gồm phần cứng nhúng IoT-End-Device, thiết bị trung tâm IoT Coordinator phần mềm ứng dụng ✓ Phần cứng thu thập liệu “IoT-End-Device” đặt phịng LAB để giám sát trạng thái đóng/mở điện phòng LAB, đọc mã RFID từ thẻ sinh viên để điểm danh, đọc mã RFID từ thẻ giảng viên để chấm công, lưu trữ thông tin tạm thời, trao đổi liệu đồng liệu với phần mềm máy chủ ✓ Phần cứng thiết bị điều khiển trung tâm “IoT-Coordinator” nhằm thu thập thông tin từ “IoT-End-Device” qua mạng Zigbee gửi liệu lên “Software server” ✓ Phần mềm ứng dụng “Software Server” thiết kế để liên kết với sở liệu thời khóa biểu PMT, giám sát lịch dạy LAB theo thời khóa biểu, lưu trữ thơng tin điểm danh sinh viên, giảng viên thiết kế để chạy tảng Windows ✓ Hệ thống dự kiến triển khai cho 25 phịng Lab Khoa cơng nghệ điện tử ✓ Tính mở hệ thống để tùy biến vào ứng dụng thực tế trường khác Phương pháp nghiên cứu TT Các nội dung, công việc Phương pháp Cách tiếp cận Kết cần đạt chủ yếu cần thực nghiên cứu Nghiên cứu kiến trúc IoT Nghiên cứu lý Nghiên cứu lý thuyết, Phác thảo phác thảo sơ đồ khối thuyết, phân tích phân tích đánh giá sơ đồ khối hệ thống thông minh giám đánh giá ưu ưu nhược điểm thành phần sát quản lý hoạt động nhược điểm giải pháp hệ thống; dạy-học giải pháp Thiết kế phần cứng IoT Thực nghiệm; Tìm hiểu, tra cứu Phần cứng IoT End Device thực đọc thiết kế mạch thiết bị IoT, chọn lựa Gateway, IoT mã RFID, kiểm soát điện nguyên lý PCB linh kiện phần cứng, End Device hoạt năng, truyền nhận bo mạch điện tử; cảm biến phù hợp; động ổn định, đầy thông tin qua mạng lập trình nhúng chọn lựa mơ đun đủ chức Zigbee kiểm chứng mạng Thiết kế hệ thống hoàn Thực nghiệm xây Thiết lập cấu hình Hệ thống hoạt chỉnh gồm thành phần dựng hệ thống mạng cho toàn hệ động với đầy đủ 25 IoT End Device, 01 thống kết nối 01 IoT tính theo IoT Coordinator 01 Coordinator với 25 yêu cầu đề tài IoT End Device kết nối với software Software server Thiết kế giao diện người Thực nghiệm thiết Giao diện có khả Phần mềm cài đặt dùng windows kế ứng dụng tùy biến cao máy tính thiết bị máy tính, hoạt động ổn đơn giản, linh hoạt định, trải nghiệm dễ sử dụng mượt mà Chạy thử nghiệm hệ Kiểm thử, phân Kiểm thử hệ thống, Hệ thống hoạt thống, báo cáo tổng kết tích, đánh giá, phân tích đánh giá động ổn định tổng hợp chất lượng hệ thống; 30 thu thập liệu ngày với đầy đủ viết báo cáo phân số liệu để phân tích, tổng kết tích, đánh giá Tổng kết kết nghiên cứu 4.1 Phần cứng thiết bị thu thập liệu IoT-End-Device Thiết bị đầu cuối IoT-End-Device thiết kế để quản lý phòng học (phòng LAB) đề xuất Hình Chức IoT-End-Device gồm thu thập thơng tin sử dụng phịng LAB giảng viên điểm danh sinh viên mã thẻ RFID thông qua module nhận dạng thẻ RFID MFRC522 (RC522), Các thông tin hợp lệ thu thập lưu trữ trực tiếp nhớ thiết bị để tránh bị liệu hệ thống truyền dẫn gặp vấn đề, đồng thời truyền máy chủ để thực giám sát theo thời gian thực Hình 1: Bộ thu thập liệu IoT-End-Device Tác giả: Trần Ngọc Anh cộng Hình 6: Mạch điện tử thiết bị IoT-End-Device Hình 7: Võ hộp thiết bị IoT-End-Device hướng dẫn đấu điện 2.3.4 Bộ điều khiển trung tâm (IoT-Codinator): Chức điều khiển trung tâm IoT-Cordinator: thiết lập hệ thống mạng Zigbee, cấp phát quản lý địa mạng, lưu trữ cấu trúc mạng, truyền/nhận thông tin với IoT-End-Device, chuyển đổi từ tín hiệu khơng dây Zigbee sang Ethernet để giao tiếp với máy tính Sơ đồ khối thiết bị mơ tả Hình HỆ THỐNG THƠNG MINH GIÁM SÁT… Hình 8: Bộ điều khiển trung tâm IoT-Codinator Trong đó, - LAN module: Sử dụng module USR-TCP232-T2 dùng chuyển đổi từ RS232 sang Ethernet dùng giao thức TCP gói tin UDP, module kích thước nhỏ, tiêu thụ điện thấp, hỗ trợ xử lý tốc độ cao, xác độ ổn định tốt Việc sử dụng kết nối với máy chủ thông qua Ethernet làm cho hệ thống có tính động cao hơn, dễ dàng lắp đặt - Zigbee Mesh Network: sử dụng chip CC2530 hãng TI có thiết kế thêm Chip khuếch đại công suất PLX2401 để tăng khoảng cách truyền nhận tín hiệu - Power Supply: Sử dụng Adapter 12V 2A ổn áp cung cấp nguồn 3v3 5V ổn định cho toàn board mạch 2.3.5 Thiết kế phần mềm quản lý Phần mềm quản lý xây dựng tảng CSDL sử dụng SQL Server ngơn ngữ lập trình C# Thực chức thu thập liệu từ điều khiển trung tâm IoT-Codinator, đồng thời cung cấp giao diện giám sát theo thời gian thực tình trạng sử dụng phịng LAB bao gồm: giảng viên giảng dạy, sinh viên tham gia học tập, thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc buổi học Hình ảnh minh họa giao diện phần mềm xem Hình Hình 9: Giao diện phần mềm hệ thống Tác giả: Trần Ngọc Anh cộng Thực nghiệm kiểm chứng bàn luận 3.1 Lắp ráp, kiểm tra phần cứng firmware Việc lắp ráp cân chỉnh phần cứng thực thủ cơng hay tự động tùy thuộc vào tính chất cơng việc số lượng sản phẩm cần lắp ráp Hình 10 trình bày qui trình lắp ráp cân chỉnh phần cứng cho IoT-Cordinator, IoT-End-Device Việc thực phải tuân thủ qui trình để đảm bảo tính xác, an tồn hiệu cao Hình 10: Qui trình lắp ráp kiểm tra phần cứng firmware Sử dụng phần mềm Serial Port Terminal để kiểm tra hoạt động frimware, thực việc truyền/nhận liệu tín hiệu điều khiển IoT-Cordinator IoT-End-Device Hình 11 Hình 11: Kết kiểm tra firmware HỆ THỐNG THÔNG MINH GIÁM SÁT… Phần mềm Z-Stack Sensor Monitor hãng TI cung cấp gói hỗ trợ phát triển Zigbee sử dụng để kiểm tra cấu trúc mạng không dây Zigbee Mesh hoạt động module Zigbee Như Hình 12 sơ đồ liên kết mạng không dây Zigbee điều mà khơng thể nhìn thấy mắt thường thể sơ đồ liên kết phần mềm Sẽ có IoT-Codinator (màu đỏ) làm trung tâm điều phối, có thiết bị Zigbee vào hệ thống mạng IoT-Router (màu xanh) IoT-EndDevice (màu vàng) Hình 12: Kiểm tra Topo mạng Zigbee Quá trình kiểm tra hardware firmware xuất số lỗi khơng có nguồn cung cấp, khơng truyền tín hiệu, bàn phím q nhạy Nguyên nhân chủ yếu xuất lỗi trình hàn linh kiện dán (SMD) lên mạch in thực thủ công Việc khắc phục hoàn toàn sử dụng hệ thống máy lắp ráp hàn linh kiện tự động 3.2 Thực nghiệm kiểm thử Khoa công nghệ điện tử Trong phần này, hệ thống sau thiết kế kiểm thử thực tế tính khoảng cách truyền, khả truyền-nhận liệu điều khiển cấu chấp hành từ xa thông qua mạng Zigbee Mesh để đánh giá độ xác, độ ổn định, khả chịu tải thiết bị phần cứng thiết kế Việc thiết lập thí nghiệm kiểm thử thực môi trường thực tế Khoa Công nghệ Điện tử tầng tòa nhà X xem chi tiết thiết lập node phần cứng Hình 13 - 14 Hình 13: Sơ đồ kiểm thử thực tế Trước tiên, thực nghiệm kiểm thử khoảng cách truyền – nhận liệu qua mạng Zigbee Thực nghiệm thực môi trường thực tế Khoa Công nghệ Điện tử tầng tòa nhà X nơi triển khai hệ thống hoàn thiện Bộ điều khiển trung tâm IoT-Codinator đặt 10 Tác giả: Trần Ngọc Anh cộng phịng Server (vi trí 1), quản lý phòng học IoT-End-Device đặt phịng LAB (vi trí 2, 3, 4) với khoảng cách 55m, 40m, 30m Phương án kiểm thử thực sau: Phần mềm quản lý Server IoT-Codinator hoạt động liên tục 24/7, IoT-End-Device phòng LAB truyền-nhận liệu mã thẻ RFID liên tục với Server, dùng phần mềm điều khiển mở/tắt điện cho phòng LAB Chi tiết kết kiểm tra trình truyền nhận liệu trình bày Bảng Dựa vào Bảng ta thấy hiệu suất truyền nhận xác lên đến 99% Tuy nhiên, để đảm bảo độ tin cậy tiếp tục thử nghiệm học kỳ để có kết đáng tin cậy Hình 14: Thành viên đề tài thiết lập hệ thống Bảng 5: Chi tiết kiểm thử truyền nhận liệu kết Nội dung X7.5 (khoảng cách 55 m) X7.3 (khoảng cách 40 m) X7.12 (khoảng cách 30 m) Dùng thẻ RFID admin đóng tắt điện truyền kết Server lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần Tốt lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi Dùng thẻ RFID giảng viên đóng tắt điện truyền kết Server lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi Dùng thẻ RFID sinh viên điểm danh truyền kết Server lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi lần Tốt 10 lần Tốt 100 lần lỗi Về kiểm thử chức hệ thống bao gồm kiểm thử điều khiển từ xa tắt/mở điện phòng LAB, kiểm thử khả đồng liệu từ phòng LAB Server, kiểm thử khả chịu tải thiết bị (Mở điện tồn thiết bị phịng LAB) Trong phương án kiểm thử nhóm tác giả tiến hành thử nghiệm nhiều trường hợp khác nhau, trường hợp 100 lần để đánh giá độ ổn định thiết bị Phương án kiểm thử thực sau: Phần mềm quản lý Server IoT-Codinator hoạt động liên tục 24/7, điều khiển từ xa tắt/mở điện phòng LAB, đồng liệu lưu trữ off-line IoT-End-Device Server trường hợp mạng Zigbee bị lỗi kiểm thử khả chịu tải thiết bị Kết thống kê cho thấy hệ thống hoạt động tốt, kết nối không dây tương đối ổn 11 HỆ THỐNG THÔNG MINH GIÁM SÁT… định, điều khiển từ xa hiệu quả, truyền liệu tốt, cấu chấp hành khả chịu tải thiết bị hoạt động tốt Tuy nhiên trình kiểm thử xuất số lỗi liên quan vấn đề nhận thẻ RFID, nguyên nhân tốc độ quét thẻ nhanh thiết kế hộp bảo vệ dùng lớp phủ kim loại nên làm suy giảm sóng RF phát dẫn đến việc nhận mã thẻ RFID bị suy giảm Lỗi liên quan đến đồng liệu điều khiển từ xa xuất phát từ việc môi trường thực tế nhiều vật cản kim loại Lỗi khắc phục hệ thống mạng Zigbee Mesh có nhiều nút mạng hơn, thêm IoT-Router làm trạm trung gian chuyển phát tín hiệu, gói tin tự động dị tìm đường tốt mạng Zigbee-Mesh để truyền liệu Server KẾT LUẬN Trong báo này, thiết kế “Hệ thống thông minh giám sát quản lý hoạt động dạy-học áp dụng lớp dạy-học thí nghiệm Khoa cơng nghệ điện tử” Các chức thông minh hệ thống bao gồm quản lý đóng/mở điện phịng LAB theo lịch dạy từ phần mềm, chấm giảng giảng viên, điểm danh sinh viên qua mã RFID, giám sát chất lượng giảng dạy giảng viên Hệ thống giúp số hóa cơng việc quản lý dạy học, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy, giúp tăng cường lực giám sát phận quản lý gồm Phòng Công tác HSSV, Khoa, Bộ môn, thay cho cách quản lý, giám sát thủ công nay, đồng thời tối ưu hóa chi phí nhân tiêu thụ lượng Các kết cho thấy Hệ thống hoạt động xác, ổn định, độ tin cậy cao Trong thời gian tới, mở rộng quy mơ thử nghiệm bao gồm giám sát tồn phịng thí nghiệm Khoa cơng nghệ điện tử, thiết lập hệ thống chạy liện tục 24/7 01 học kỳ để đánh giá hiệu suất hệ thống, xây dựng phần mềm để có khả tùy biến sử dụng máy tính, điện thoại nhằm tối ưu hóa hiệu suất truy nhập sử dụng cho người dùng Lời cảm ơn: Nghiên cứu tài trợ trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh theo hợp đồng số 38/HĐ-ĐHCN ngày 24 tháng năm 2022 12 Tác giả: Trần Ngọc Anh cộng TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Krčo, S., Pokrić, B., & Carrez, F (2014, March) Designing IoT architecture (s): A European perspective In 2014 IEEE world forum on internet of things (WF-IoT) (pp 79-84) IEEE [2] Singh, S K., Rathore, S., & Park, J H (2020) Blockiotintelligence: A blockchain-enabled intelligent IoT architecture with artificial intelligence Future Generation Computer Systems, 110, 721-743 [3] Qureshi, K N., Naveed, A., Kashif, Y., & Jeon, G (2021) Internet of Things for education: A smart and secure system for schools monitoring and alerting Computers & Electrical Engineering, 93, 107275 [4] Tan, P., Wu, H., Li, P., & Xu, H (2018) Teaching management system with applications of RFID and IoT technology Education Sciences, 8(1), 26 [5] Mohammadian, H D (2019, April) IoT–a Solution for Educational Management Challenges In 2019 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON) (pp 1400-1406) IEEE [6] Sharma, T., & Aarthy, S L (2016, November) An automatic attendance monitoring system using RFID and IOT using Cloud In 2016 Online International Conference on Green Engineering and Technologies (IC-GET) (pp 1-4) IEEE [7] Koppikar, U., Hiremath, S., Shiralkar, A., Rajoor, A., & Baligar, V P (2019, July) IoT based Smart Attendance Monitoring System using RFID In 2019 1st International Conference on Advances in Information Technology (ICAIT) (pp 193-197) IEEE [8] Arulogun, O T., Olatunbosun, A., Fakolujo, O A., & Olaniyi, O M (2013) RFID-based students attendance management system International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(2), 1-9 [9] Harikrishnan, J., Sudarsan, A., Sadashiv, A., & Ajai, R A (2019, March) Vision-face recognition attendance monitoring system for surveillance using deep learning technology and computer vision In 2019 International Conference on Vision Towards Emerging Trends in Communication and Networking (ViTECoN) (pp 1-5) IEEE [10] Matilda, S., & Shahin, K (2019, March) Student attendance monitoring system using image processing In 2019 IEEE International Conference on System, Computation, Automation and Networking (ICSCAN) (pp 1-4) IEEE [11] Pawar, P (2019) Design and development of advanced smart energy management system integrated with IoT framework in smart grid environment Journal of Energy Storage, 25, 100846 [12] Siryani, J., Tanju, B., & Eveleigh, T J (2017) A machine learning decision-support system improves the internet of things’ smart meter operations IEEE Internet of Things Journal, 4(4), 1056-1066 [13] Metallidou, C K., Psannis, K E., & Egyptiadou, E A (2020) Energy efficiency in smart buildings: IoT approaches IEEE Access, 8, 63679-63699 [14] Raj, J T., & Sankar, J (2017, December) IoT based smart school bus monitoring and notification system In 2017 IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference (R10HTC) (pp 89-92) IEEE [15] Gupta, T., Tripathi, R., Shukla, M K., & Mishra, S (2020) Design and development of IoT based smart library using line follower robot Int J Emerg Technol, 11(2), 1105-1109 [16] Ghorpade, S N., Zennaro, M., & Chaudhari, B S (2020) GWO model for optimal localization of IoT-enabled sensor nodes in smart parking systems IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 22(2), 1217-1224 13 HỆ THỐNG THÔNG MINH GIÁM SÁT… INTELLIGENT SYSTEM FOR MONITORING AND MANAGING TEACHING-LEARNING ACTIVITIES: APPLIED IN THE LABORATORIES AT FACULTY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY TRAN NGOC ANH1, NGUYEN NGOC SON2, NGUYEN THI HONG HA3, PHẠM QUANG TRI4,* 1,2,3,4 Faculty of Electronics Technology, Industrial University of Ho Chi Minh City Coressponding Author: *phamquangtri_dt@iuh.edu.vn Abstract: This paper proposes to design an intelligent system to digitize the monitoring and management of teaching-learning activities in laboratories (LAB) The functions of the system include managing the power on/off the LAB according to the teaching schedule from the software, lecturers and student attendance, and monitoring the quality of teaching and learning In particular, the system must be able to manage a large number of LAB while ensuring real-time performance Ideas for designing systems based on the IoT platform include designing IoT terminal devices (IoT-End-Device) with integrated RFID identification to identify people entering/exiting the LAB, monitoring the on/off the electricity of the LAB, using contactors and current sensors, integrated with Zigbee Mesh network to connect with other IoT-End-Device The IoT-Cordinator hardware will be routing, data exchange from IoT-End-Device, and transmission/receiving with the data center This data center also integrated the internet so that it can connect and exchange data with a cloud server for remote monitoring The system has experimentally verified the features, the ability to transmit/receive data, and tested to manage and monitor 10 LAB rooms of the Faculty of Electronic Technology at the same time The test results show that the system operates stably and sustainably, ensuring real-time monitoring and easy customization when adding or removing LAB rooms Keywords: IoT-End_device; Zigbee Network; RFID identification; Real-time Monitoring based IoT Ngày gửi bài: Ngày chấp nhận đăng: 14 Sơ đồ nguyên lý IoT-End-Device: Sơ đồ mạch in sơ đồ hoàn thiện IoT-End-Device Sơ đồ nguyên lý IoT-Coordinator Sơ đồ mạch in sơ đồ hoàn thiện IoT-Coordinator Cấu trúc Cơ sở liệu: Phần mềm quản lý