Iot trong hệ thống giám sát hành trình

báo cáo thực tập điện tử viễn thông đại mở hà nội 2024 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT 1, Tìm hiểu về IoT: a) Internet of Things (IoT) là gì? IoT là thuật ngữ dùng để chỉ các đối tượng có thể được nhận biết (identifiable) cũng như chỉ sự tồn tại của chúng trong một kiến trúc mang tính kết nối. Cụm từ này được đưa ra bởi Kevin Ashton vào năm 1999. Ông là một nhà khoa học đã sáng lập ra Trung tâm AutoID ở đại học MIT, nơi thiết lập các quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp không dây dùng sóng radio) cũng như một số loại cảm biến khác. IoT sau đó cũng được dùng nhiều trong các ấn phẩm đến từ các hãng và nhà phân tích. Vào tháng 6 năm 2009, Ashton từng cho biết rằng hiện nay máy tính và do đó, Internet gần như phụ thuộc hoàn toàn vào con người để chuyển tải dữ liệu. Gần như tất cả trong số 50 petabyte dữ liệu đang có trên Internet (vào thời điểm đó) đều được ghi lại hoặc tạo ra bởi con người chúng ta, thông qua các các thức như gõ chữ, nhấn nút, chụp ảnh, quét mã vách.... Con người chính là nhân tố quyết định trong thế giới Internet hiện nay. Thế nhưng con người lại có nhiều nhược điểm: chúng ta chỉ có thời gian hạn chế, khả năng tập trung và độ chính xác cũng ở mức thấp so với máy móc. Điều đó có nghĩa là chúng ta không giỏi trong việc thu thập thông tin về thế giới xung quanh, và đây là một vấn đề lớn.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: IOT TRONG HỆ THỐNG GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Cao Phương Sinh viên thực hiện: Vũ Qang Huy MSV: 20A12010072 Lớp :K23A Trường Đại học Mở Hà nội MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU _4 LỜI CÁM ƠN _5 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT 1, Tìm hiểu IoT: _6 a) Internet of Things (IoT) gì? b) Khả định danh độc c) Xu hướng tính chất The Internet of Things d) Những yếu tố thúc đẩy IoT _9 e) IoT & cản trở 11 2, Ứng dụng IOT thực tế: 14 a) Ứng dụng IoT nông nghiệp _14 b) Ứng dụng IoT chăn nuôi _14 c) Quản lý hàng tồn kho 15 CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP IOT CHO GIAO THÔNG 16 1, Dịch vụ đỗ xe thông minh: 16 a) Giới thiệu _16 b) Cách thức hoạt động _17 c) Lợi ích 17 2, Dịch vụ thu phí đường điện tử: _18 a) Giới thiệu _18 b) Thiết bị gắn phương tiện (In vehicle unit-IU): 18 c) Điểm kiểm sốt dịch vụ thu phí ERP 18 d) Phương thức hoạt động _19 e) Lợi ích _19 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH _20 1, Hệ thống giám sát hành trình: _20 a) Giới thiệu thiết bị giám sát hành trình. _20 b) Mục đích sử dụng. 21 c)Thiết bị giám sát hành trình: _23 d) Tính phần mềm. 27 Trường Đại học Mở Hà nội 2, Giới thiệu MODULE QUECTEL ứng dụng IoT: _28 a) Dòng GMS/GPRS _28 b) Dòng LTE _33 c) Dòng UMTS/HSPA: UC20: _35 KẾT LUẬN 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 Trường Đại học Mở Hà nội LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay, với ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến, giới ngày thay đổi, văn minh đại Và cụm từ lạ xuất mạng, là“Internet of Things” Đây khái niệm cịn mẻ với hầu hết người dùng thơng thường đời cách lâu Nói ngắn gọi, tập hợp thiết bị có khả kết nối với nhau, với Internet với giới bên để thực cơng việc Nhận thấy phát triển IoT tương lai, em lựa chọn đề tài IoT Nội dung báo cáo tìm hiểu chung IoT ứng dụng IoT hệ thống giám sát hành trình, cáo cáo gồm chương: Chương 1: Giới thiệu chung IoT.Trong chương vấn đề tổng quát mơ hình hệ thống Interet vạn vật chung IoT giới thiệu, với ứng dụng điển hình ứng dụng thực tế Chương 2: Các giải pháp IoT cho giao thông Trong chương bao gồm giải pháp mà IoT áp dụng hệ tầng giao thơng tồn giới nói chung Việt Nam nói riêng Chương 3: Thiết bị giám sát hành trình Trong chương ta sâu phần thiết bị giám sát hành trình có sử dụng IoT Module Quectel IoT Trường Đại học Mở Hà nội LỜI CÁM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Các thầy cô Trường Đại Học Mở Hà Nội nói chung thầy khoa Điện – Điện Tử nói riêng, người giảng dạy truyền đạt cho em kiến thức bổ ích suốt năm học vừa qua Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo trực tiếp giảng dạy hướng dẫn em tận tình, chu đáo, cho em định hướng kiến thức quý báu Thầy giáo giúp đỡ em suốt trình thực hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, em kính chúc q thầy dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý , đạt nhiều thành tựu lớn nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Trường Đại học Mở Hà nội CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT 1, Tìm hiểu IoT: a) Internet of Things (IoT) gì? IoT thuật ngữ dùng để đối tượng nhận biết (identifiable) tồn chúng kiến trúc mang tính kết nối Cụm từ đưa Kevin Ashton vào năm 1999 Ông nhà khoa học sáng lập Trung tâm Auto-ID đại học MIT, nơi thiết lập quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp không dây dùng sóng radio) số loại cảm biến khác IoT sau dùng nhiều ấn phẩm đến từ hãng nhà phân tích Vào tháng năm 2009, Ashton cho biết "hiện máy tính - đó, Internet - gần phụ thuộc hoàn toàn vào người để chuyển tải liệu Gần tất số 50 petabyte liệu có Internet (vào thời điểm đó) ghi lại tạo người chúng ta, thông qua các thức gõ chữ, nhấn nút, chụp ảnh, quét mã vách " Con người nhân tố định giới Internet Thế người lại có nhiều nhược điểm: có thời gian hạn chế, khả tập trung độ xác mức thấp so với máy móc Điều có nghĩa không giỏi việc thu thập thông tin giới xung quanh, vấn đề lớn Ví dụ đơn giản sau: tủ lạnh thông thường bạn không kết nối với thiết bị khác Nếu muốn ghi lại nhiệt độ thời điểm tủ, có cách ghi lại thủ cơng nhập vào máy tính hay thiết bị lưu trữ Hay bóng đèn neon nhà chẳng hạn, muốn thu thập, điều chỉnh độ sáng phải đo thủ cơng ghi lại Cịn máy tính có khả giúp người thu thập tất liệu thứ xung quanh, "theo dõi đếm thứ, giúp giảm hao phí, chi phí lỗ Chúng ta biết xác vật dụng cần phải sửa chữa, thay thế, chúng cịn chúng hết hạn sử dụng Chưa kể đến việc kiểm sốt chúng lúc nơi IoT có tiềm thay đổi giới, giống cách mà Internet thay đổi sống Ngôi nhà thông minh với bóng đèn thơng minh, máy giặt thơng minh, tủ lạnh thông Trường Đại học Mở Hà nội minh, xem bước đầu IoT chúng liên kết với và/hoặc liên kết vào Internet Một chi nhánh Auto-ID Châu Âu nói IoT sau: "Chúng tơi có tầm nhìn rõ ràng - tạo giới nơi mà thứ - từ máy bay phản lực khổng lồ kim khâu - kết nối vào Internet Mục tiêu đạt tất người áp dụng tất nơi" Việc trang bị công nghệ theo dõi, nhận biết vào vật thông dụng đời sống làm thay đổi nhiều cách tương tác với đồ vật cách tương tác người với người Theo ước tính cơng ty ABI Research, đến năm 2020, tồn giới có 30 tỉ thiết bị kết nối không dây vào mạng lưới IoT Internet of Things tồn từ nhiều năm khơng trở nên phổ biến Lý thực nằm tiềm thực hóa triển khai cách liền mạch, thống chưa tối ưu Về lý thuyết, IoT hệ sinh thái kết nối toàn thiết bị với nhau, đồng cách toàn diện Tuy nhiên, đạt đến độ lý tưởng mặt đích đến bị bỏ ngỏ, dù dần thu nhiều bước tiến triển đáng kể thời gian vừa qua Hãy lấy môi trường nhà thông minh làm ví dụ Trong năm trước đây, ý tưởng kết nối không dây tạo nên hệ sinh thái đầu tư, cuối chưa cho kết ý Có nhiều tên tồn phục vụ mục đích vậy: Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Wi-Fi,… cơng trình, tảng smarthome xây dựng sẵn có mặt: Wink, SmartThings, Iris by Lowe’s Nghe tiện nghi đầy đại, nhìn chung khơng có bật hẳn lên Một số thiết bị lại khơng tương thích với tảng có sẵn, ví dụ đèn Philips Hue khơng thích hợp để kết nối với hệ thống Iris by Lowe’s Ngồi ra, nhỡ chẳng may có cố ảnh hưởng đến hệ thống, tồn thiết bị kết nối theo bị ảnh hưởng lúc Dù vậy, năm 2017 dự đoán lúc xốc lại tinh thần cho IoT, với tiêu chuẩn thống dựa Wi-Fi hỗ trợ nhiều khả đa dạng tối ưu cho nhiều thiết bị Hơn nữa, tính đồng giao thoa đặt lên hàng đầu, thay phải thơng qua trung tâm điều khiển định Trường Đại học Mở Hà nội b) Khả định danh độc Điểm quan trọng IoT đối tượng phải nhận biết định dạng (identifiable) Nếu đội tượng, kể người, "đánh dấu" để phân biệt thân đối tượng với thứ xung quanh hồn tồn quản lí thơng qua máy tính Việc đánh dấu (tagging) thực thông qua nhiều công nghệ, chẳng hạn RFID, NFC, mã vạch, mã QR, watermark kĩ thuật số Việc kết nối thực qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại Ngồi kĩ thuật nói trên, nhìn từ giới web, sử dụng địa độc để xác định vật, chẳng hạn địa IP Mỗi thiết bị có IP riêng biệt khơng nhầm lẫn Sự xuất IPv6 với không gian địa rộng lớn giúp thứ dễ dàng kết nối vào Internet kết nối với c) Xu hướng tính chất The Internet of Things - Thông minh: Sự thông minh tự động điều khiển thực chất phần ý tưởng IoT Các máy móc dễ dàng nhận biết phản hồi lại mơi trường xung quanh (ambient intelligence), chúng tự điều khiển thân (autonomous control) mà không cần đến kết nối mạng Tuy nhiên, thời gian gần người ta bắt đầu nghiên cứu kết hợp hai khái niệm IoT autonomous control lại với Tương lai IoT mạng lưới thực thể thơng minh có khả tự tổ chức hoạt động riêng lẻ tùy theo tình huống, mơi trường, đồng thời chúng liên lạc với để trao đổi thông tin, liệu Việc tích hợp trí thơng minh vào IoT cịn giúp thiết bị, máy móc, phần mềm thu thập phân tích dấu vết điện tử người tương tác với thứ thông minh, từ phát tri thức liên quan tới sống, môi trường, mối tương tác xã hội hành vi người - Kiến trúc dựa kiện: Các thực thể, máy móc IoT phản hồi dựa theo kiện diễn lúc chúng hoạt động theo thời gian thực Một số nhà nghiên cứu nói mạng lưới sensor thành phần đơn giản IoT Trường Đại học Mở Hà nội - Là hệ thống phức tạp: Trong giới mở, IoT mang tính chất phức tạp bao gồm lượng lớn đường liên kết thiết bị, máy móc, dịch vụ với nhau, ngồi cịn khả thêm vào nhân tốc - Kích thước: Một mạng lưới IoT chứa đến 50 đến 100 nghìn tỉ đối tượng kết nối mạng lưới theo dõi di chuyển đối tượng Một người sống thành thị bị bao bọc xung quanh 1000 đến 5000 đối tượng có khả theo dõi - Vấn đề không gian, thời gian: Trong IoT, vị trí địa lý xác vật quan trọng Hiện nay, Internet chủ yếu sử dụng để quản lí thơng tin xử lý người Do thơng tin địa điểm, thời gian, không gian đối tượng khơng quan trọng người xử lí thơng tin định thơng tin có cần thiết hay khơng, cần họ bổ sung thêm Trong đó, IoT lý thuyết thu thập nhiều liệu, có liệu thừa địa điểm, việc xử lí liệu xem khơng hiệu Ngồi ra, việc xử lí khối lượng lớn liệu thời gian ngắn đủ để đáp ứng cho hoạt động đối tượng thác thức - Các hệ thống phụ IoT: Không phải tất thứ nằm IoT thiết phải kết nối vào mạng lưới tồn cầu, hoạt động hệ thống đơn lẻ (subsystem) Hãy tưởng tượng đến nhà thơng minh, đồ điện gia dụng tự chúng tương tác với hoạt động mà không cần phải vào Internet, trừ cần điều khiển từ xa Ngơi nhà xem subsystem Cũng giống có mạng LAN, WAN, mạng ngang hàng nội không kết nối trực tiếp vào Internet d) Những yếu tố thúc đẩy IoT IoT thay đổi kể từ năm 1970, thời đại mainframe tạo hàng triệu máy tính lớn hàng ngàn ứng dụng thị trường Những năm 1990 kỷ nguyên hiệu suất, thời kỳ hồng kim máy tính cá nhân có hàng trăm triệu đối tượng, thiết bị hàng chục ngàn ứng dụng đời Tiếp theo đó, bùng nổ năm 2010 điện thoại di động điện toán đám mây tác động mạnh mẽ đến tồn cảnh IoT Làn sóng di động đám mây tạo hàng tỷ đối tượng, thiết bị theo hàng triệu ứng dụng xuất thị trường Đến Trường Đại học Mở Hà nội năm 2020 chứng kiến mở rộng xu hướng với hàng nghìn tỷ đối tượng có hàng chục triệu ứng dụng, cách IoT phát triển Sự phát triển IoT thúc đẩy yếu tố quan trọng Đầu tiên cảm biến chi phí thấp, thứ hai cơng nghệ di động, phân tích liệu lớn, cuối điện toán đám mây Cảm biến giá rẻ trở nên mạnh mẽ nhỏ gọn hết để gắn vào đối tượng, thiết bị Cịn doanh nghiệp tính di động trở nên quan trọng tập trung tất thứ ứng dụng Doanh nghiệp phải phát triển ứng dụng để truy cập thiết bị CNTT Và có nhiều kết nối thực hiện, bùng nổ liệu dẫn đến khái niệm liệu lớn Ví dụ nói thành phố thơng minh chất thu thập tất liệu từ đối tượng kết nối chuyển chúng thành thơng tin Dữ liệu lớn đóng vai trị quan trọng việc tạo giá trị đời sống thực Và cuối nơi lưu trữ, xử lý hệ thống IoT điện tốn đám mây Tại kiện NetEvent 2016 diễn hồi tháng 5/2016 vừa qua Singapore với chủ đề “The IoT Will Disrupt Everything – Or Will It? You Be the Judge”, nhiều chuyên gia nhận định điện tốn đám nơi tạo khả năng, sức mạnh cho IoT Cũng NetEvent 2016, hãng nghiên cứu Frost and Sullivan cịn cho biết có khoảng 22 tỷ thiết bị IoT vào năm 2020, trung bình hộ gia đình thời điểm sở hữu 10 thiết bị kết nối Ngoài ra, đại diện hãng nghiên cứu cịn cho biết quy mơ thị trường IoT vào năm 2015 khoảng 24 tỷ USD, đến năm 2030 số 79 tỷ USD, lĩnh vực vận chuyển sản xuất có đầu tư vào IoT lớn Tại Việt Nam, IoT ứng dụng từ lâu hình thức tự động hóa hệ thống điều khiển đèn giao thông, hệ thống tưới tiêu tự động… Tuy nhiên chưa có ứng dụng IoT thực ảnh hưởng mạnh tới đời sống xã hội nước Với giao thông đô thị thông minh, thời gian tới số ứng dụng thu phí khơng dừng, phạt nguội camera dự báo phổ biến thành phố lớn Hà Nội, TP.HCM Các lĩnh vực tiềm y tế điện tử, nông nghiệp thông minh, bất động sản thông minh cần thêm thời gian để có ứng dụng IoT phù hợp Trường Đại học Mở Hà nội