Tìm hiểu internet of things

Ngô Qu nh Thu.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phạm Văn Chung TÌM HIỂU INTERNET OF THINGS Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật máy tính ng dn khoa hc: PGS.TS Ngô Quỳnh Thu Hà Ni - 2016 1708330017323ff4e1642-d91c-4d55-9601-9c54dffedce8 1708330017323af73c65e-3177-43bd-ac86-d778ae94e70c 17083300173234240bbcf-66a4-4b58-948b-bd318b95f3d4 LỜI CẢM ƠN  c lu tìm hiu, nghiên cu n lc ca bn thân, em xin gi li ci PGS.TS Ngô Qunh Thu (ng b mơn Truyn thơng Mng máy tính  Vin Cơng ngh thông tin truyn thông  i hc Bách khoa Hà Ni) giáo viên trc ting dt tình giúp , ch bng cho em sut trình thc hin lu i li ct ti tt c thy cô giáo cng i Hc Bách Khoa Hà Nng dy dìu dt em sut trình hc tp tng Cui cùng, em xin gi li ci b mc bit bn lp cao hc 13BMTTT nh bên c n, to mu kin thun li nh em có th hc tp tt hồn thành tt lu Em xin chân thành c! MỤC LỤC MC LC L U V INTERNET OF THINGS (IoT) 1.1 Gii thiu chung v Internet of Things(IoT) 1.2 Kh c nht ca Internet of Things (IoT) 1.3 Kh t ni Internet of Things(IoT) 10 1.4 ng dng ca Internet of Things(IoT) 11 1.5 Mơ hình tham chiu IoT 12 1.6 Bo mt IoT 13 NG QUAN V M2M VÀ OM2M 15 2.1 Gii thiu chung v M2M 15 2.2 Tng quan v kin trúc ETSI M2M 16 2.3 Tìm hiu v nn tng dch v OM2M 17 2.3.1 Chun ETSI M2M OM2M 17    NG GII PHÁP, TRIN KHAI, PHÂN TÍCH VÀ THIT K H THNG 23 t v 23 3ng 23 3.3 Gii pháp 24 3.4 Công ngh s dng 25 3.4.1 Phn cng 25 3.4.1.1 Raspberry Pi 25 3.4.1.2 Arduino 27 3.4.1.3 Module RF 315MHZ 29 3.4.1.4 Sensor temperature LM35 30 3.4.2 Phn mm 30 3.4.2.1 Eclipse 31 3.4.2.2 AngularJS 31 3.5 Phân tích thit k h thng 32 3.5.1 Tng quan h thng 32 3.5.2 Chi tit h thng 33 3.5.3 Phân tích chi tit h thng 34 3.5.3.1 Ly d liu nhi  t Sensor temperature LM35 thông qua Arduino 35 3.5.3.2 D liu nhi c chuyn ti Arduino khác thông qua module RF 315 MHZ 36 3.5.3.3 To Plugin GSCL vic d liu nhi Raspberry Pi thông qua cng kt ni USB vi Arduino 37 3.5.3.4 D liu nhi y NSCL 44 T LUN 46 4.1 Kt qu c 46 ng phát tri 51 KT LUN 52 TÀI LIU THAM KHO 53 Lời cam đoan Lu    Tìm hiểu Internet of things    thut Máy tính Truyn thơng cơng trình tìm hiu, nghiên cu ca b   i s ng dn ca PGS.TS Ngô Qunh Thu Ni dung kt qu trình bày lun  trung thc, rõ ràng Các tài liu tham kho, ni dung trích dn gc Hà Nội, Ngày 19 tháng 12 năm 2016 Tác giả luận văn Phạm Văn Chung DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Tiêu chun hình thành nên IoT.8 Hình 1.2: Lp c bn IoT Hình 1.3: Kh t ni IoT Hình 1.4: Mơ hình tham chiu M2M/IoT Hình 1.5: Kin trúc bo mt Hình 2.1: Mơ hình hoa M2M Hình 2.2:Tng quan kin trúc ETSI M2M Hình 2.3ng d liu SCL OM2M Hình 2.4ng d liu Application OM2M Hình 2.5ng d liu Container OM2M Hình 2.6ng d liu AccessRight OM2M Hình 2.7:Nn tng dch v OM2M 20 Hình 2.8: Các thành phn OM2M 21 Hình 3.1: Hình  kin trúc Raspberry Pi 2 25 Hình 3.2: Hình  kin trúc Arduino 27 Hình 3.3: Hình nh module RF315 MHZ 29 Hình 3.4: Hình  kin trúc sensor temperature LM35 30 Hình 3.5: Mơ hình phân tích h thng ng dng cnh báo nhi 33 Hình 3.6: Mơ hình trin khai h thng ng dng cnh báo nhi 34 Hình 3.7:Mơ hình kt ni sensor temperature LM35 vi Arduino 35 Hình 3.8:Mơ hình kt ni Transmitter module vi Arduino 36 Hình 3.9:Mơ hình kt ni Receiver module vi Arduino 36 Hình 3.10:Mơ hình kt ni Arduino vi Raspberry Pi 2 37 Hình 3.11: Tc 1 37 Hình 3.12: Tc 2 38 Hình 3.13: Tc 3 38 Hình 3.14: Kt qu sau t  39 Hình 3.15: Config file buil.propertes plugin 39 Hình 3.16: To file pom.xml  40 Hình 3.17: Cu hình file pom.xml 40 Học viên thực hiện: Phạm Văn Chung – KTMT&TT 2013B Hình 3.18: Kt qu sau buil plugin 41 Hình 3.19: Kt qu sau chy GSCL 42 Hình 3.20n RXTX 43 Hình 4.1:Hình nh thc t h thng ng dng cnh báo nhi 46 Hình 4.2: Kt qu nhi hin th  GSCL  47 Hình 4.3: Kt qu d liu in file  GSCL 47 Hình 4.4: Trang ch h thng NSCL 48 Hình 4.5: Trang ch h th 49 Hình 4.6: Giao din h thng d liu nhi  mc Low 50 Hình 4.7: Giao din h thng d liu nhi  mc Nomal 50 Hình 4.8: Giao din h thng d liu nhi  mc High 51 DANH MỤC BẢNG Bng 1.1: Các kiu kt ni11 Bng 3.1: Kt ni Transmitter module vi Arduino Bng 3.2: Kt ni Receiver module vi Arduino30 Học viên thực hiện: Phạm Văn Chung – KTMT&TT 2013B DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ Ch vit tt Vi  IoT Internet of things Mi thit b kt ni Internet BI server Business Intelligence server killer app ng dng to s t phá v s    c tìm kim  to s phát trin bn vng ca IoT M2M Machine-to-Machine Máy ti máy SCL Service Capability Layer Lp kh ch v OSGI Open Service Gateway Initiative ND Network Domain Mi tên min NSCL Network Service Capability Layer Lp kh ch v mng GSCL Gateway Service Capability Layer Lp kh ch v cng NA Network Application ng dng mng URI Uniform Resource Identifire nh dng tài nguyên thng nht TLS Transport Layer Security Bo mt tng truyn ti RFID Radio Frequency Identification Nhn dng sóng vơ truyn IEEE WSNs Institute of Electrical and Electronics Engineers Wireless sensor networks Học viên thực hiện: Phạm Văn Chung – KTMT&TT 2013B Vin k ngh n t Mng cm bin không dây CoAP HTTP Constrained Application Protocol HyperText Transfer Protocol ETSI European Telecommunications Standards Institute DSCL Device Service Capbility Layer REST Representational State Tranfer IPv6 Internet Protocol Version IPv4 Internet Protocol Version MAC Media Access Control QoS Quality of Service UDP User Datagram Protocol Vin Tiêu chun Vin thông châu Âu Kic s dng vic giao tip gia client server Học viên thực hiện: Phạm Văn Chung – KTMT&TT 2013B MỞ ĐẦU Trong th i công ngh phát trin rng rãi nhi c khoa hc  i sng, ngày nhiu thit b  i vi nh    ng, phong phú r     thành mt ch  ngày c nh n nhi i s  công s nh  IoT khơng ch có kh    n cách sng mà ti cách làm ving ngày ph bim chi phí, nhiu thit b   c kt ni vi thông qua mng cm bin không dây kt ni wifi, giá thành công ngh gim xun thoi thông minh tràn ngp Tt c nhng th o cho IoT tr nên ngày hoàn h Khái nim v IoT vic kt ni bt c thit b  ti Internet (và/hoc ti thit b khác) Bao gm tt c mi th t n tho, nhng vt có th c tt c loi thit b khác mà bn có th i Ngoài khái nic trin khai cho nhng b phn ca máy móc, ví d v   ca mt chic máy bay phn lc hoa dàn khoan du IoT mt mng khng l  kt nt c mi th m chí c i ) Mi quan h s i  ii  vt, vt  vt Cm bin nhi  mt nhng cm bi c s dng vô rng rãi i sng ngành sn xuc bit nông nghip ng dng ca vơ rng rãi ph bin Vì vy, lup trung thc hin v loi cm bin ng dng ca Internet of Things Vi mo mt h thng ng dng có kh i dùng mt cách trc quan v nhi  mt ni internet ng dng có th áp dng vào nhiu mi sng i Học viên thực hiện: Phạm Văn Chung – KTMT&TT 2013B