Hệ thống bật, tắt các thiết bị gia đình, đ– gia dụng điện tử...23 Trang 6 DANH MỤC HÌNH VẼHình 1: Mức chi tiêu cho thiết bị nhà thông minh tại Việt Nam theo nhóm sản phẩmHình 2: Phân tí
HỌC VIỆN NGÂN HÀNG KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG IOT TRONG SMART HOME Giảng viên hướng dẫn: LÊ VĂN HÙNG Nhóm lớp : 222IS06A01 Hà Nội, tháng năm 2023 DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ ĐÓNG GÓP ST HỌ VÀ TÊN MSV NHIỆM VỤ ĐÁNH GIÁ T Lê Hương Ly 23A4040081 Làm word phần I + thuyết trình 20% Phạm Xuân Hiếu 23A4040172 Làm nội dung word phần II + Powperpoint 20% Nguyễn Thị Huyên 23A4040051 Làm nội dung word phần 20% II + sửa Word Vũ Thị Mai Linh 23A4040073 Làm nội dung word phần IV + xây dựng Demo packet tracer 20% Nguyễn Anh Thư 23A4040138 Phần III 20% LỜI MỞ ĐẦU Hiện Việt Nam, công nghệ 4.0 ngày phát triển với khái niệm Smart Home, IOT (internet of things) nhắc đến Công nghệ đưa sống người sang trang hoàn toàn khác, sống mà cách chục năm không dám mơ ước tới Những thành tựu mà công nghệ mang đến khiến cho đời sống vật chất tinh thần người khơng cịn dừng lại “sung túc” mà người ta phải hình dung vượt xa “tiện nghi” Cùng với gia tăng thu nhập cú hích sản phẩm phát triển cộng nghệ Và tất nhiên, nhu cầu đời sống người tăng lên hệ tất yếu Trong hàng loạt “tiện nghi” ấy, Smart home minh chứng đầy thuyết phục cho phục vụ cho sản phẩm cơng nghệ có tính “thơng minh” mà mong sở hữu Và chắn khơng đại diện cho sở hữu tiện ích mà tương lai, ngơi nhà hàng trăm triệu công dân Việt Nam theo đuổi mong muốn đạt Smart home phần mạng lưới vạn vật kết nối (Ineternet of Thing) Smart home dần hướng đến mục tiêu phủ khắp ứng dụng hầu hết nhà Hiện Smart Home Việt Nam chủ yếu phát triển khu biệt thự cao cấp, vila …, thị trường Việt Nam chi phí bỏ cao số người dân cịn nghi ngờ an tồn bảo mật thông tin Smart Home MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IOT 1.1 IOT LÀ GÌ? .3 1.2 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA IOT 1.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA IOT CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG SMART HOME 2.1 SMART HOME LÀ GÌ? 2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN SMART HOME 2.3 NHỮNG TÁC ĐỘNG THỰC TẾ CỦA ỨNG DỤNG SMART HOME 2.3.1 Giám sát tự động 24/7, chống trộm hiệu (Gửi tin nhắn, cảnh báo đến điện thoại người thân có cố nhà) 2.3.2 Hệ thống chiếu sáng thông minh (Điều khiển hệ thống đèn bật/tắt sáng tự động thiết bị điện tử nhà) .6 2.3.3 Hệ thống âm đa vùng 2.3.4 Hệ thống làm ấm 2.3.5 Hệ thống báo cháy, rị rỉ khí gas 2.4 MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG HƯỚNG TỚI CỦA VIỆC ÁP DỤNG MƠ HÌNH IOT TRONG NGƠI NHÀ 2.4.1 Mục đích .9 2.4.2 Đối tượng 2.5 THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP CHO ỨNG DỤNG IOT .10 2.5.1 Ưu điểm 10 2.5.2 Nhược điểm .11 2.5.3 Thách thức mơ hình ứng dụng IOT vào smart home 13 CHƯƠNG 3: CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÀ CÁC CẢM BIẾN TRONG SMART HOME .15 3.1 CẤU TRÚC HỆ THỐNG 15 3.1.1 Thiết bị đầu cuối 15 3.1.2 Thiết bị kết nối (Bộ điều khiển trung tâm) 15 3.1.3 Các giao thức kết nối 15 3.1.3.1 Wifi 16 3.1.3.2 Bluetooth 16 3.1.3.3 Zigbee .16 3.2 CÁC LOẠI CẢM BIẾN THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG 16 3.2.1 Cảm biến khói 16 3.2.2 Cảm biến lửa .17 3.2.3 Cảm biến chuyển động 17 3.2.4 Cảm biến âm 18 3.2.5 Cảm biến nhiệt độ .18 3.2.6 Cảm biến độ ẩm 19 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH TRÊN PHẦN MỀM PACKET TRACER 20 4.1 MÔ HÌNH HỆ THỐNG 20 4.2 CHI TIẾT QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG SMARTHOME 20 4.2.1 HomeGateway 21 4.2.2 Hệ thống bật, tắt thiết bị gia đình, đ– gia dụng điện tử 23 4.2.3 Hệ thống điều hòa nhiệt độ 24 4.2.4 Hệ thống chữa cháy nhà bếp .25 4.2.5 Hệ thống giữ ẩm 27 4.2.6 Hệ thống đèn thông minh 27 4.2.7 Hệ thống tự động mở gara chữa cháy gara 28 4.2.8 Hệ thống cảnh báo đột nhập 30 4.2.9 Hệ thống tưới nước thoát nước tự động 31 TỔNG KẾT .33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Mức chi tiêu cho thiết bị nhà thơng minh Việt Nam theo nhóm sản phẩm Hình 2: Phân tích lượng tìm kiếm từ khóa thiết bị smart home Hình 3: Mơ hình hệ thống SMARTHOME xây dựng Packet Tracer Hình 4: Cài đặt cho Home Gateway Hình 5: Kết nối Tablet với HomeGateway Hình 6: Kết nối Tablet với Server Hình 7: Hệ thống bật, tắt thiết bị gia đình, đ– gia dụng điện tử Hình 8: Hệ thống điều hịa nhiệt độ Hình 9: Các thiết lập cho Hệ thống điều hịa nhiệt độ Hình 10: Hệ thống chữa cháy nhà bếp Hình 11: Các thiết lập cho Hệ thống chữa cháy nhà bếp Hình 12: Hệ thống chữa cháy nhà bếp kích hoạt có lửa Hình 13: Hệ thống giữ ẩm Hình 14: Thiết lập cho Hệ thống giữ ẩm Hình 15: Hệ thống đèn thơng minh Hình 16: Các thiết lập cho hệ thống đèn thơng minh Hình 17: Hệ thống tự động mở cửa gara chữa cháy Hình 18: Các thiết lập cho Hệ thống tự động mở cửa gara chữa cháy Hình 19: Hệ thống tự động mở cửa gara chữa cháy kích hoạt Hình 20: Hệ thống cảnh báo đột nhập Hình 21: Thiết lập cho Hệ thống cảnh báo đột nhập Hình 22: Hệ thống tưới nước nước tự động Hình 23: Thiết lập cho Hệ thống tưới nước thoát nước tự động Document continues below Discover more from: hệ thống thông tin quản lý 23HTTTQLL Học viện Ngân hàng 14 documents Go to course Nhóm 12 Mis Z Báo 77 46 cáo - htttql hệ thống thông tin… None BẢO MẬT Trong Thanh TỐN ĐIỆN… hệ thống thơng tin… None Tìm hiểu tường 37 lửa hệ thống thông tin… None Vi-mô - kinh tế vĩ mô hệ thống thông tin… None Chuyen de hinh hoc 9- chuong 1chuyên đ hệ thống thông tin… None 2.1.7GDPList Jupyter Notebook hệ thống CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IOT thông tin… None 1.1 IOT LÀ GÌ? IoT (Internet of Things) - Internet vạn vật hệ thống thiết bị tính tốn, máy móc khí kỹ thuật số người có liên quan với khả truyền liệu qua mạng mà không yêu cầu tương tác người máy tính IoT phát triển từ hội tụ công nghệ không dây, cơng nghệ vi điện tử Internet Nói đơn giản tập hợp thiết bị kết nối với Như giai đoạn q trình tiến hóa Ỉnternet mà tất cách xửlý thiết bị (từ công tơ điện, công tắc đèn, tủ lạnh, xe hơi, …) thông qua kết nối Internet, Internet of Things không đề cập đến việc thu thập liệu mà khả phân tích sử dụng liệu 1.2 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA IOT Thực tế Internet of things xuất từ nhiều thập kỷ trước Tuy nhiên đến năm 1999 cụm từ IoT đưa Kevin Ashton - nhà khoa học sáng lập Trung tâm Auto-ID đại học MIT (Hoa Kỳ), nơi thiết lập quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp khơng dây dùng sóng radio) số loại cảm biến khác Vào năm 1982, có ý tưởng mạng lưới thiết bị thông minh thảo luận rộng rãi Và đánh dấu đời thiết bị kết nối Internet - máy Internet Coke - có khả báo cáo kiểm kho báo cáo độ lạnh chai nước đưa vào máy Đại học Carnegie Mellon Năm 1999, Kevin Ashton lần đề cập đến Internet of Things buổi thuyết trình cơng ty Procter & Gamble Năm 2000 – 2013, IoT nghiên cứu ứng dụng rộng rãi vào lĩnh vực đời sống đ– gia dụng, thiết bị chăm sóc sức khỏe Năm 2014, số lượng thiết bị di động máy móc kết nối với internet vượt dân số thếgiới lúc Và cuối đến năm 2015, mơ hình robot IoT, trang trại IoT công bố đưa vào ứng dụng phát triển ngày 1.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA IOT Ưu điểm - Giao tiếp: Các thiết bị vật lý trì kết nối đem đến việc kết hợp nhuần nhuyễn chúng giúp đạt chất lượng sản phẩm cao - Tự động hóa giúp giám sát thiết bị tốt hơn: IoT cho phép tự động hóa kiểm soát nhiệm vụ thực hàng ngày - Thơng tin: Việc có nhiều thơng tin giúp đưa định tốt - Màn hình, máy quan sát: Nó biết xác số lượng vật tư chất lượng khơng khí, sản phẩm nhà bạn cung cấp thêm thơng tin mà trước bạn gặp khó khăn thu thập - Tiết kiệm thời gian: Sự tương tác máy với máy mang lại hiệu tốt cho kết xác - Tiết kiệm tiền bạc: Ưu điểm lớn IOT tiết kiệm tiền, giúp cho thói quen hàng ngày người cách cho thiết bị giao tiếp với hiệu Nhược điểm - Khả tương thích: Vì thiết bị từ nhà sản xuất khác kết nối với nhau, vấn đề tương thích chúng gặp khó khăn - Độ phức tạp: IoT mạng lưới đa dạng phức tạp, với lỗi lỗi phần mềm phần cứng gây hậu nghiêm trọng - Quyền riêng tư/ Bảo mật: Cuộc sống ngày kiểm sốt cơng nghệ, phụ thuộc vào Nếu tất liệu IoT truyền đi, nguy quyền riêng tư tăng lên Đây nhược điểm lớn IoT gián tiếp làm nhiều quyền lợi quan trọng người hoạt động hàng ngày - An toàn: Tất thiết bị gia dụng, máy móc cơng nghiệp, dịch vụ khu vực công nhiều thiết bị khác kết nối với Internet Vì vậy, tạo kho thơng tin khổng l– có sẵn thiết bị thơng tin dễ bị công tin tặc CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG SMART HOME 2.1 SMART HOME LÀ GÌ? Smart Home (Intellihome) ngơi nhà thơng minh có khả tự động hóa, làm cơng việc thay cho người, giảm thiểu can thiệp người ví dụ tưới tự động, tự bật/tắt đèn, báo động gặp cố, bật/tắt hệ thống máy lạnh trước nhà … Smart home phần mạng lưới vạn vật kết nối, việc tiết kiệm lượng thực thơng qua kiểm sốt thiết bị thông minh từ ứng dụng điện thoại thông minh thiết bị có kết nối mạng khác Các hệ thống thiết bị nhà thông tin hoạt động nhau, chia sẻ liệu người dùng tự động hóa quy trình dựa cài đặt người trước lên hệ thống 2.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN SMART HOME Năm 1975, phát hành giao thực X10 giao thực truyền thông cho Home Automation, nhà thông minh, X10 gửi tín hiệu 120 kHz thơng tin số lên hệ thống dây điện nhà đến đầu cơng tắc lập trình Các tín hiệu truyền truyền tải lệnh đến thiết bị tương ứng, kiểm soát cách thức thời gian hoạt động thiết bị X10 ban đầu cơng nghệ chiều, thiết bị thơng minh thực lệnh khơng thể gửi liệu trở lại mạng trung tâm Sau đó, thiết bị x10 hau chiều sản xuất với chi phí cao Năm 2005, cơng ty Insteon giới thiệu công nghệ kết nối dây điện với tín hiệu khơng dây Các giao thực khác nhau, bao g–m Zigbee Z-Wave, đưa để chống lại vấn đề xảy với X10, X10 giao thực truyền thông cài đặt rộng rãi Nest Labs thành lập 2010 phát hành sản phẩm thông minh Nest Learning Thermostat vào năm 2011 Cơng ty tạo máy dị khói/cacbon monoxide thơng minh camera an ninh Sau Google mua lại vào 2015, Nest Labs trở thành công ty Alphabet Inc năm Hình 5: Kết nối Tablet với HomeGateway 22 Hình 6: Kết nối Tablet với Server 4.2.2 Hệ thống bật, tắt thiết bị gia đình, đ‹ gia dụng điện tử Đây hệ thống cho phép người dùng bật tắt thiết bị gia đình: đèn, cửa vào, thơng qua thiết bị có kết nối với HomeGateway SmartPhone, Tablet 23 Hình 7: Hệ thống bật, tắt thiết bị gia đình, đồ gia dụng điện tử 4.2.3 Hệ thống điều hịa nhiệt độ Trong hệ thống này, nhóm thực xây dựng, thiết lập thiết bị quạt, máy sưởi bố trí cửa sổ Tất thiết bị tự động bật/tắt, đóng/mở tự động dựa thông số nhiệt độ thu thập từ cảm biến nhiệt độ đặt nhà (ví dụ cửa sổ mở tự động mở nhiệt độ 10 độ C) 24 Hình 8: Hệ thống điều hòa nhiệt độ Các thiết lập cho hệ thống điều hịa nhiệt độ mơ tả cụ thể hình đây: Hình 9: Các thiết lập cho Hệ thống điều hòa nhiệt độ 4.2.4 Hệ thống chữa cháy nhà bếp Trong gia đình, vấn đề an tồn ln đặt lên hàng đầu, đặc biệt không gian nhà bếp vốn sử dụng nhiều vật dụng nguyên nhân dẫn tới cháy nổ Do đó, để đảm bảo tính an tồn, nhóm xây dựng hệ thống chữa cháy dựa vào thiết bị vịi phun nước, quạt gió cửa sổ để thơng khói có cháy đun nấu, cảm biến lửa báo động để cảnh báo cháy 25 Hình 10: Hệ thống chữa cháy nhà bếp Các thiết lập cho hệ thống chữa cháy nhà bếp mơ tả cụ thể hình đây: Hình 11: Các thiết lập cho Hệ thống chữa cháy nhà bếp 26 Hình 12: Hệ thống chữa cháy nhà bếp kích hoạt có lửa 4.2.5 Hệ thống giữ ẩm Độ ẩm khơng khí yếu tố quan trọng sống thường ngày gia đình Độ ẩm q cao khiến cho mơi trường vi khuẩn xung quanh phát triển, ngược lại môi trường thiếu độ ẩm, khơng khí khơ làm da nứt nẻ, thể mệt mỏi xảy bệnh đường hô hấp Hệ thống giữ ẩm xây dựng sau: Hình 13: Hệ thống giữ ẩm Các thiết lập cho hệ thống làm ẩm mơ tả cụ thể hình đây: Hình 14: Thiết lập cho Hệ thống giữ ẩm 4.2.6 Hệ thống đèn thơng minh 27 Trong gia đình, hệ thống chiếu sáng thiếu sống Đây hệ thống đèn thắp sáng thông minh tự động dựa mơi trường ánh sáng bên ngồi ngơi nhà Để cụ thể hóa vấn đề, mơ hình SmartHome mà nhóm xây dựng, nhóm sử dụng lượng mặt trời để từ điều khiển cho đèn bật tắt tùy thuộc vào ánh sáng bên ngồi: ví dụ trời sáng, lượng thu nhiều lượng đèn tắt, lượng từ lượng qua máy đo lượng tích trữ vào pin, sau đèn sử dụng pin để thắp sáng Hệ thống nhóm xây dựng sau: Hình 15: Hệ thống đèn thơng minh Các thiết lập cho hệ thống chiếu sáng thông minh mơ tả cụ thể hình đây: Hình 16: Các thiết lập cho Hệ thống đèn thông minh 4.2.7 Hệ thống tự động mở gara chữa cháy gara 28 Gara thiết lập để tự độ mở cửa có xe dựa máy cảm biến CO2 tạo thuận lợi cho người sử dụng Ngoài ra, gara nơi dễ xảy vấn đề cháy, nhóm định xây dựng hệ thống tự động gara: Hình 17: Hệ thống tự động mở cửa gara chữa cháy Các thiết lập cho hệ thống mô tả cụ thể hình đây: Hình 18: Các thiết lập cho Hệ thống tự động mở cửa gara chữa cháy 29 Hình 19: Hệ thống tự động mở cửa gara chữa cháy kích hoạt 4.2.8 Hệ thống cảnh báo đột nhập Bên cạnh vấn đề an tồn việc xử dụng thiết bị gia đình việc bảo đảm an ninh quan trọng Từ đó, nhóm xây dựng hệ thống cảnh báo đột nhập g–m máy quét thẻ, camera máy báo động nhằm thông báo kịp thời mối nguy hại đến từ bên cho chủ nhà Hệ thống xây dựng sau: Hình 20: Hệ thống cảnh báo đột nhập Các thiết lập cho thiết bị hệ thống sau: 30 Hình 21: Thiết lập cho Hệ thống cảnh báo đột nhập 4.2.9 Hệ thống tưới nước thoát nước tự động Vườn nơi thường xuất gia đình, mang lại mơi trường sống tươi mới, ngồi cịn nơi vui chơi, nơi tr–ng loại mà gia chủ u thích Vì vậy, để đảm bảo cho việc tr–ng loại vườn, nhóm xây dựng hệ thống tưới nước thoát nước tự động dựa vào máy đo mực nước Hệ thống thiết lập sau: Hình 22: Hệ thống tưới nước nước tự động 31 Các thiết lập cho hệ thống sau: Hình 23: Thiết lập cho Hệ thống tưới nước thoát nước tự động 32 TỔNG KẾT Thị trường Việt Nam dần tiếp cận với khái niệm Smart home Nhận thấy tiềm xu hướng phát triển công nghệ tương lai chúng em lựa chọn chủ đề nhà thông minh thời đại dựa mạng lưới Internet Tại nhà này, tiện ích kết nối với thành hệ thống điều khiển cách “thông minh” Và chúng em tin thị trường tiềm năng, đáp ứng nhu cầu đại đa số người dân thời đại Trên nghiên cứu nhóm em đề tài ứng dụng công nghệ IoT vào nhà thông minh Trong q trình làm báo cáo khơng tránh khỏi sai sót, chúng em mong nhận đóng góp ý kiến thầy đề làm chúng em hoàn thiện Chúng em cảm ơn thầy đọc ạ! 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://gucongnghe.com/san-pham/amazon-echo [2] https://vietnamnet.vn/nha-thong-minh-tai-viet-nam-ngay-cang-re-i5013301.html [3] https://vconnex.vn/thi-truong-smart-home-the-gioi-va-viet-nam-2022 [4] https://networkpro.vn/3-chuan-cong-nghe-wifi-khong-day-pho-bien-hien-nay [5] https://smarthomekit.vn/smart-home-2022 [6] https://www.vsmart.net/vi/thiet-bi-chong-trom-cua-nha-thong-minh-hoat-dong-nhu-nao [7] https://ades.vn/he-thong-chieu-sang-cua-smart-home-hoat-dong-nhu-the-nao [8] https://rangdong.com.vn/nhung-thach-thuc-va-xu-huong-phat-trien-cua-nha-thongminh-n914.html [9] https://www.brandsvietnam.com/congdong/topic/29527-Du-bao-Thi-truong-Smarthome-Viet-giai-doan-2021-2025 [10] https://www.g-smart.vn/tong-quan-ve-cac-giao-thuc-ket-noi-nha-thong-minh-pho-bien [11] https://nhathongminhvietnam.com/cach-bao-mat-he-thong-iot-cho-smart-home 34 More from: hệ thống thông tin quản lý 23HTTTQLL Học viện Ngân hàng 14 documents Go to course 77 46 Nhóm 12 Mis Z Báo cáo htttql hệ thống thông tin quản lý None BẢO MẬT Trong Thanh TOÁN ĐIỆN TỬ hệ thống thơng tin quản lý None Tìm hiểu tường lửa 37 hệ thống thông tin quản lý None Vi-mô - kinh tế vĩ mô hệ thống thông tin quản lý None Recommended for you English for Academic and 53 Professional Purposes realers 100% (33) Entrepreneurship the 1408 Practice and Mindset 2n… Entrepreneurship 100% (11) Arma - wehfiweofhowehf 10 English 100% (6) Math Q3 - quarter 59 Management of Education 100% (6)