Tuy nhiên vẫn chưa đủ, vẫn cần nhiều sự quan tâm hơn, những hành động quyếtliệt hơn với tình trạng ô nhiễm không khí như hiện nay.1.2.Mục tiêu, phạm vi đề tàiHiện nay ở Vi
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG BÁO CÁO PROJECT III Đề tài: Quan trắc chất lượng không khí Họ tên sinh viên : Trương Văn Hiển Mã số sinh viên : 20194276 Lớp : 721024 Học phần : Project III Mã học phần : IT3943 Giảng viên hướng dẫn : PGS TS Trần Quang Đức Hà Nội, tháng năm 2023 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: Giới thiệu đề tài 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu, phạm vi đề tài Chương 2: Phân tích yêu cầu bài toán 2.1 Phân tích yêu cầu tổng quan 2.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống 2.3 Phân tích yêu cầu chức 2.3.1 Các tác nhân chính .7 2.3.2 Biểu đồ use case tổng quan 2.3.3 Biểu đồ phân rã use case Chương 3: Phân tích thiết kế bài toán 19 3.1 Biểu đờ trình tự tương tác hệ thống 19 3.2 Thiết kế chi tiết lớp 22 3.2.1 Sơ đồ gói 22 3.2.2 Sơ đờ tởng quan gói Model 22 3.2.3 Sơ đờ tởng quan gói Controller 24 3.2.4 Sơ đờ tởng quan gói View 26 3.3 Thiết kế sở liệu 30 3.3.1 Sơ đồ bảng quan hệ liệu 30 3.3.2 Tổng quan bảng liệu 30 3.3.3 Thiết kế chi tiết các bảng liệu .31 Chương 4: Công nghệ và công cụ sử dụng 32 4.1 ReactJS 32 4.2 Nodejs .32 4.3 MongoDB 33 4.4 NodeMCU ESP8266 .34 4.5 MQ Telemetry Transport (MQTT) 34 4.6 Hypertext Transfer Protocol (HTTP) 35 4.7 Github 35 Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí 4.8 Arduino IDE 35 4.9 Visual Studio Code 36 Chương 5: Triển khai cài đặt Chương trình và kết thử nghiệm 37 5.1 Triển khai cài đặt .37 5.2 Chương trình minh hoạ 37 Chương 6: Kết luận và hướng phát triển 41 6.1 Kết luận 41 6.2 Hạn chế 41 6.3 Hướng phát triển .42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí LỜI NĨI ĐẦU Trong vài năm qua, Internet of Things trở thành công nghệ quan trọng nhất kỷ 21 Internet of Things, hay IoT, Internet vạn vật đề cập đến hàng tỷ thiết bị vật lý khắp giới hiện kết nối với internet, tất cả đều thu thập và chia sẻ liệu Nhờ xuất hiện chip máy tính siêu rẻ và phở biến mạng khơng dây, biến bất thứ gì, từ thứ nhỏ viên thuốc đến thứ lớn máy bay, thành phần IoT Ô nhiễm không khí là vấn đề quan tâm hàng đầu tại các thành phố lớn các nước phát triển Do tập trung số lượng lớn dân cư và các nhà máy sản xuất công nghiệp nên môi trường không khí tại các nơi này dễ bị ô nhiễm khí thải công nghiệp và phương tiện giao thơng Do đó, nhu cầu giám sát chất lượng không khí tại các thành phố lớn là rất cấp thiết nhằm nắm bắt, dự đoán và kiểm soát tình trạng nhiễm khơng khí Nắm bắt thực trạng hiện tại ô nhiễm không khí và với mục đích học tập, nghiên cứu công nghệ lĩnh vực IOT và hoàn thành học phần Project III, em lựa chọn đề tài “Quan trắc chất lượng không khí” làm đề tài Project Mặc dù cố gắng hoàn thiện sản phẩm tránh khỏi thiếu hụt về kiến thức và sai sót kiểm thử Em rất mong nhận nhận xét thẳng thắn, chi tiết đến từ thầy để tiếp tục hoàn thiện Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến TS Trần Quang Đức hướng dẫn em suốt quá trình hoàn thiện Project III Em xin chân thành cảm ơn thầy Sinh viên Hiển Trương Văn Hiển Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí Chương 1: Giới thiệu đề tài 1.1 Đặt vấn đề Theo nghiên cứu Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) nhiễm khơng khí là ngun nhân triệu ca tử vong năm toàn cầu Cũng theo nghiên cứu này có tới 97% thành phố các quốc gia thu nhập thấp và trung bình khơng đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng không khí WHO đề Các quốc gia phát triển và có dân số đơng Trung Quốc, Ấn Độ, là nước có mức nhiễm khơng khí nặng nề nhất Các nước phát triển tình trạng ô nhiễm không khí ít nghiêm trọng không thực khả quan quan Tại các nước châu âu, ô nhiễm không khí là nguyên nhân chính gây các bệnh về hô hấp tim mạch, ung thư… Thời gian gân tình trạng ô nhiễm không khí cải thiện các nước quan tâm, cam kết và có hành động tích cực để cải thiện môi trường không khí Tuy nhiên vẫn chưa đủ, vẫn cần nhiều quan tâm hơn, hành động liệt với tình trạng nhiễm khơng khí hiện 1.2 Mục tiêu, phạm vi đề tài Hiện Việt Nam có trang web cho phép đo lường chất lượng khơng khí vẫn cịn rất nhiều hạn chế và chưa hỗ trợ việc thêm thiết bị người dùng, điều này không hỗ trợ người dùng muốn tìm hiểu chất lượng khơng khí tại hoặc nhiều địa điểm mà người dùng muốn biết dựa phần cứng bản thân Qua khảo sát và phân tích trên, đồ án hướng đến xây dựng hệ thống hỗ trợ đo, hiển thị liệu không khí thông qua thiết bị phần cứng với các mục tiêu chính sau: - Người dùng nhận kết quả chất lượng không khí, nhiệt độ tại nơi truy cập vào website - Người dùng thêm các thiết bị bản thân để nhận liệu đo từ các thiết bị - Người dùng xem chi tiết các thiết bị qua thời gian thực, liệu mà thiết bị nhận Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng không khí - Người dùng xóa, sửa thiết bị Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí Chương 2: Phân tích u cầu bài tốn 2.1 Phân tích u cầu tởng quan Để thiết kế hệ thống hỗ trợ đo chất lượng không khí, trước tiên cần hiều các l̀ng kiện diễn hệ thống Sau là quy trình nghiệp vụ chính người dùng Sau truy cập vào hệ thống: - Hệ thống thơng qua trình dụt brower người dùng xác định vị trí đứng hiện tại người dùng từ hiển thị vị trí map - Hệ thống thơng qua địa IP người dùng để lấy liệu chất lượng khơng khí từ đưa các thơng tin và cảnh báo - Người dùng muốn thêm thiết bị vào hệ thống để nhận liệu từ thiết bị - Sau thêm thiết bị người dùng xem chi tiết liệu mà thiết bị nhận và vị trí thiết bị 2.2 Sơ đờ tởng quan hệ thớng Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí 2.3 Phân tích u cầu chức 2.3.1 Các tác nhân chính Hệ thống gồm tác nhân chính: Người dùng Khách 2.3.2 Biểu đồ use case tổng quan 2.3.3 Biểu đồ phân rã use case Trương Văn Hiển - 20194276 Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí 2.3.3.1 Nhóm tác nhân Khách - Đặc tả use case UC001: “Đăng ký” Mã Use case Tên Use case Đăng ký Mục đích Để khách đăng nhập thành người dùng Tác nhân Khách Sự kiện kích hoạt Điều kiện tiên Luồng kiện chính (Thành công) UC001 Khi khách bấm vào “Đăng ký” Khách chưa có tài khoản STT Thực hiện Hành động Khách Chọn chức Đăng ký Hệ thống Hiển thị giao diện trang đăng ký Khách Nhập đầy đủ thông tin đăng ký Khách Gửi yêu cầu đăng ký Hệ thống Hệ thống Hệ thống Kiểm tra xem khách nhập các trường bắt buộc nhập hay chưa Kiểm tra username có bị trùng hay khơng Kiểm tra email có hợp lệ hay khơng Hệ thống Hệ thống 10 Hệ thống Trương Văn Hiển - 20194276 Kiểm tra mật nhập lại có trùng khớp với mật nhập không Lưu vào database và thông báo đăng ký thành công Điều hướng sang trang chủ Project III – Quan trắc chất lượng khơng khí Luồng kiện thay Hậu điều kiện - STT Thực hiện 6a Hệ thống 7a 8a Hệ thống Hệ thống 9a Hệ thống Hành động Thông báo lỗi: Cần nhập các trường bắt buộc nhập khách nhập thiếu Thông báo lỗi: username tồn tại Thông báo lỗi: Email không hợp lệ hoặc sử dụng Thông báo lỗi: Mật nhập lại không khớp Thông báo đăng ký thành công Đặc tả use case UC002: “Đăng nhập” Mã Use case UC002 Tên Use case Mục đích Giúp khách thành người dùng hệ thống Tác nhân Khách Sự kiện kích hoạt Điều kiện Đăng nhập Khi khách bấm vào “Đăng nhập” Khách có tài khoản hệ thống tiên Luồng kiện chính (Thành công) STT Thực hiện Hành động Khách Chọn chức Đăng nhập Hệ thống Hiển thị giao diện trang đăng nhập Khách Nhập username và password để đăng nhập Khách Gửi yêu cầu đăng nhập Hệ thống Kiểm tra xem khách nhập các trường Hệ thống bắt buộc nhập hay chưa Kiểm tra username và password có hợp lệ so với liệu lưu sở liệu hệ Hệ thống thống hay không Mở giao diện trang chủ ứng với loại tài khoản đăng nhập Luồng kiện 10 Trương Văn Hiển - 20194276