Khóa luận tốt nghiệp Kỹ thuật máy tính: Xây dựng hệ thống giám sát, điều khiển từ xa các thiết bị nhà thông minh Zigbee thông qua website và giọng nói

TÓM TÁT KHÓA LUẬN“Xây dựng hệ thống giám sát, điều khiển từ xa các thiết bị nhà thông minhZigbee thông qua website và giọng nói” là đề tài nghiên cứu và thực hiện hệ thống dùng dé giám s

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

TRUONG DAI HOC CONG NGHE THONG TIN

KHOA KY THUAT MAY TÍNH

NGUYEN KIM QUOC

NGUYEN TAN TỚI

KHOA LUAN TOT NGHIEP

XAY DUNG HE THONG GIAM SAT, DIEU KHIEN TU

XA CAC THIET BI NHA THONG MINH ZIGBEE

THONG QUA WEBSITE VA GIONG NOI

BUILDING REMOTE MONITORING AND CONTROL SYSTEM OF

ZIGBEE SMART HOME DEVICES USING WEBSITE AND VOICE

KY SU KY THUAT MAY TÍNH

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

TRUONG DAI HOC CONG NGHE THONG TIN

KHOA KY THUAT MAY TÍNH

NGUYEN KIM QUOC - 18521310

NGUYEN TAN TỚI - 18521513

KHOA LUAN TOT NGHIEP

XÂY DỰNG HE THONG GIÁM SAT, DIEU KHIEN TỪ

XA CAC THIET BI NHA THONG MINH ZIGBEE

THONG QUA WEBSITE VA GIỌNG NÓI

BUILDING REMOTE MONITORING AND CONTROL SYSTEM OF

ZIGBEE SMART HOME DEVICES USING WEBSITE AND VOICE

KỸ SU KỸ THUAT MAY TÍNH

GIANG VIEN HUONG DAN

THAC SĨ PHAN ĐÌNH DUY

THONG TIN HOI DONG CHAM KHÓA LUẬN TOT NGHIỆP

Hội đồng cham khóa luận tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định số 71/QD-DHCNTT ngày

15 tháng 02 năm 2023 của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Thông tin.

LOI CAM ON

Đề tài “Xây dung hệ thống giám sát, điều khiển từ xa các thiết bị nha thông

minh Zigbee thông qua website và giọng nói” là nội dung mà chúng em nghiên cứu

và làm khoá luận tốt nghiệp sau thời gian theo học tại khoa Kỹ thuật Máy tính, trườngĐại học Công nghệ Thông tin, Dai học Quốc gia Thành phó Hồ Chí Minh

Nhân dịp báo cáo hoàn thành khoá luận tốt nghiệp, chúng em xin gửi lời cảm

ơn chân thành đến với quý thầy cô trường Đại học Công nghệ Thông tin, Đại học

Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh nói chung cũng như quý thầy cô khoa Kỹ thuậtMáy tính nói riêng đã truyền dạy cho chúng em những kiến thức và kinh nghiệm rất

đáng trân trọng từ những ngày đầu nhập học

Đặc biệt hơn, chúng em xin bay tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy ThS Phan

Đình Duy - Phó trưởng khoa Kỹ thuật Máy tính đã hỗ trợ, giúp đỡ chúng em không

chỉ từ những môn đồ án 1, đồ án 2 đến khoá luận tốt nghiệp mà còn là từ những ngàyđầu học tập tại trường của chúng em

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn!

2.1.3 Chuẩn giao tiếp GPIO cccc¿+22222v22c+rrtrvccvvrrrrrrrrrrr 0

2.1.4 Chuẩn giao tiếp I2C ccccc++222222vvvrrrrtrccvrvvrrrrrrrrrr 1

2.1.5 Giao tiếp I2C bang Bit banging -¿-7c5cccccccsccrccrvecee 12.1.6 Bộ định thời Timer/Counter và điều xung PWM - 22.2 Tìm hiểu về USB C2531 Dongle -222c+z+222vvvvecrrerrrrr 3

2.2.1 — Giới thiệu nerreertEtrrrrrrrrrrvev 3

2.2.2 Thông số kỹ thuật 2¿-2222+++22E++z+tSEEEEerrtrrkerrrrrrrcee 4

2.3 Tìm hiểu Raspberry Pi 3B+ -2¿-22222++E22EE2E22112E22EE tre 4

2.3.1 Giới thiệu nhe 4

2.3.2 Thông số kỹ thuật -:-©222c+222v2zrecrvvrrrrrrrrrrrrrrrree 52.4 Tìm hiểu về cảm biến nhiệt độ, độ Am SHT20 -.:-z-+ 5

2.4.1 — Giới thiệu neo 5

2.4.2 Thông số kỹ thuật -22cc2cc222EEEvvrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrer 6

2.5 Tìm hiểu về cảm biến PIR AM3l2 5222cccvvvrvvveereerrrrrrrrrree 6

2.5.1 Giới thiệu cà ciHhhhhhhrrererirre 6

2.8 Tìm hiểu IC cảm biến điện dung ADS TS04 -:-sz-52 9

2.8.1 — Giới hig ecccecccccccscsssscccccccecessssnnnnsnuecsssssssssssceseceeeeeceescessnensnunaneee 9

2.8.2 Thông số kỹ thuật -ccccccc2cccvrerrrrrrrrrrrrrrerrrer 92.9 Tìm hiểu về IC mở rộng VO PCF8574 -c+++2222vvvvccreerrrrr 20

DALAL Giới thiệu cvccccthhrtrrrttEEEEErrvee 21

2.11.2 Công thức và mạch thực tế -¿-+++++++22++ztttrrxsrrrrrrscee 21

2.12 Tìm hiểu về Zigbee : -©222+2 2222222112222 22

2.12.2 Thong số kỹ thuật -::2222++++22vv+ttErvvrrrrrrrrrrrrrrrree 23

2.12.4 Các thành phan trong mạng Zigbee - c:2c5sccccccvscee 242.13 Tìm hiểu công cụ phát triển Z-Stack 3.0.2.

2.14 Tìm hiểu về Angular framework .-: ++22+z++22vvvrrecrvsrresrr 25

2.14.1 - Giới thiệu chung

2.14.2 Bootstrap va Angular Material framework -c +-e-++ 27

2.15 Tim hiểu về dich vụ AWS

2.15.1 Giới thiệu chung ¿c+c+ccccsrerrerrrrerrerrrrerrrrrrrrer 28

2.15.2 Cac dịch vu AWS được sử dụng

2.16 Tim hiểu về dich vụ Microsoft AZuFe -¿©222c++222vvzrecvvsrresrr 30

2.16.1 GiGi thiệu chung ¿5255 SS‡EESkkEekrrkrkekererrek 30

2.17 Tìm hiểu về giao thức MQTT -2¿-++¿+2222++++222x+z++trxseersrr 312.18 Tìm hiểu về Zigbee2MQTT 2¿-22+++++22EE+++tttExvrrerrrreerrrr 32

2.19, Tìm hiểu về Rhasspy -2ccccccc5555Svccreererrrrxeeerreerrrrrxeecrcec 22

Chương 3 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KE HỆ THÓNG - 34

3.1 Phân tích hệ thống :¿¿222++++22E++++tEEE+++ttEEEvrrttrrkrrrerrrrrrrrrr 343.1.1 MG hình hệ thống .-:-©222+++222v+++teCEvvrrerrrrrrrrrrrrvee 343.1.2 Phân tích mô hình hệ thống - -¿¿2+z++222++z++czsscee 343.2 Phân tích thiết kế phần cứng -22+++++222EE+vvvrrtttrrrrrrrrrrrrrrrer 36

3.2.2 Mạch điều khiển đèn nhiệt độ màu và đèn RGB - 37

3.2.3 Mạch cảm biến nhiệt độ, độ ẩm .-¿ c52c++ccvvccrccrvecee 4I3.2.4 Mạch công tắc 4 nút c::+2222+ct22cvvrrrerrktrrrrrrrrrrrrrrrree 443.3 Phân tích va lập trình phần cứng : ¿©2+++++vsv++cvvsrrecrz 49

3.4.2 Trang đăng nhập, đăng ký, xác nhận email ‹- - - -«-+«= 56

3.4.3 _ Trang giám sát, điều khién thiết bị

3.4.4 Trang lối tắt c222vccEEErrrrEErkkrrrrrrtrrrrrrrtrrrrrrrve 57

3.4.5 _ Trang phòng Ăn re 58

Chuong 4 KÉT QUA THỰC NGHIỆM -¿©22z++222+zerscvxscee 59

4.1 Phan cứng Xe .ven Í 4 co 59

4.1.1 Mạch điều khiển đẻn cccieerrrrrrrrrrrrrre 59

4.1.2 Mạch cảm biến nhiệt độ, độ ẩm -cccccccccccccrcrrrrrr 61

4.1.3 Mạch công tắc 4 nút -22cc+222vvreeccvvrrrrrrrvrrerrrrrrcrr 624.2 Phần MEM wveeecccsessssssssssssseessssssssssssssnnnnnsssssseseeseeeceeceesssssssssssnnsnnnnaneesseeess 65

4.2.1 _ Trang chủ cSSeieeerieierreeid 65

4.2.2 Trang đăng nhập -cc che 66

4.2.3 _ Trang đăng ky tài khoản 6-65 Sxcteeeeerrrrerereev 66

4.2.4 Trang quên mật khẩu -2¿-+222+++ttt2++zerrtrrxererrrrecrr 67

4.2.5 Trang giám sát và điều khién thiết bị - : scc - 674.2.6 Trang lối tắt -ccvccc2 22v 70

4.2.8 Giọng HÓI Ă HH ướt 76

4.2.9 Website hiền thị trên điện thoại

4.3 Kết quả điều khiển thực tẾ ¿¿22+++22E+++t22EEEvrtttEEkrrrtrrkrrrerrree 78

4.3.1 Mô hình thực nghiệm 1

4.3.2 Mô hình thực nghiệm 2 - - 55+ St tt EEerkrkekerrrrrxrkrkerer 80

4.3.3 So sánh khả năng hoạt động trực tuyến và ngoại tuyến

Chương 5 KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIÊN -cc¿ 83

5.1 Kết luận

5.1.1 Ưuđiểm c2222cc2EEEvrrEEEEErrrtrrttrrrrrrtrrrrrrrrvee 835.12 Nhược điểm c2222ccSCCSvrrrerrttrrrrrrrrrrrrrrrvee 835.2 Hướng phát triỀn -22-2c2c+c2222EEEE 22.11 re 84

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Mô hình hoạt động điêu khiển qua cloud của Tuya ŠmaFt 3

Hình 1.2 Mô hình tổng quan hệ thong c2:©5225+z+2225++ztvcEvversrrverrrrrrvee 7

Hình 2.1 Module E18-MS 1-PCB ¿-¿- 5-1 St t2 E2 H22 112 9

Hình 2.2 Module E18-MS1PA2-PC - ¿5+ ‡t+EkE#k+kEkererrkrkerrrrkrkrkerer 0

Hình 2.3 Mô hình I2C “01 master — nhiều sÏave” - : ¿22+c++22vsecesrz 1Hình 2.4 Điều chỉnh độ rộng xung PWM -22+:22222+2222vzrettErvrrerrrrrrrrrr 3

Hình 2.5 USB Dongle CC2531 có ang (en - ¿c5 tt s£vvsverekserrrrrrre 3

Hình 2.6 Phần cứng của USB Dongle CC253[ -.-2 22¿+2222+zz+2222zczsrz 4

Hình 2.8 IC cảm biến nhiệt độ, độ 4m SHT20 đặt cạnh đầu bút chì 6

Hình 2.9 Module PIR AIM3l2 c5: tt tt tt tr re 7

Hình 2.10 Màn hình OLED SH1106 - - 555 +E‡+‡EvEkEkeEEErkrrkrkekerrrek 8 Hình 2.11 IC LED driver P T4 l § - ¿+ 5 £S+S*2E‡k£E£EvErkekekekrrkrkrkererrk 9 Hình 2.12 IC ADS 'T§04 - ¿5c St tt T2 2 21211.121.111 krrrer 9

Hình 2.13 IC PC§5774 5c S611 2t cv 2 2 1212712112111 re 20

Hình 2.14 Công thức bộ khuếch đại vi sai -cc2c¿+2222222vvvrvesrrrrrrrreercee 21Hình 2.15 Bộ khuếch đại vi sai dling Op amp ¿ ©z++22v+ceccvseresrr 2

Hình 2.16 Hình anh 3 mô hình mạng Zigbee

Hình 2.17 Cơ sở hạ tang AWS trên phạm vi toàn cầu Nguồn Amazon.com 28

Hình 2.18 Amazon COgNIẨO ¿+ + S3 kề E11 011101 111010101 ty 29 Hình 2.19 Mô hình hoạt động của Zigbee2MQTTT -. -5© c-c-<<-<+ .32

Hình 2.20 Mô hình hoạt động của Rhasspy + 55-5+cccsceecexseerereeee ev 23

Hình 3.1 Mô hình kiến trúc hệ thống -2¿£©++z2222++++22E++zesrrxzzvrrr 34

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển đèn -ccccccc+ccccsscccc ~Ÿ7

Hình 3.4 Hình anh module AC-DC 12 lA 5-5-5 5< c+St+x+xexererekererrrre 38

Hình 3.5 PCB Layout mặt trên mạch điều khiển đèn -: 2-2 39

Hình 3.7 Hình ảnh 3D PCB mặt trên mạch điều khiển đẻn - 40

Hình 3.8 Hình ảnh 3D PCB mặt dưới mạch điều khiển đèn - 40

Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý mach cảm biến nhiệt độ, độ âm Hình 3.10 PCB Layout mặt trên mạch cảm biến nhiệt độ, độ âm 42

Hình 3.11 PCB Layout mặt dưới mạch cảm biến nhiệt độ, độ âm 42

Hình 3.12 Hình ảnh 3D mach mặt trên cảm biến nhiệt độ, độ ẩm 43

Hình 3.13 Hình anh 3D mặt dưới mạch cảm biến nhiệt độ, độ AM 43

Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý mạch công tắc 4 nút -¿©2sc++2cvsvcecz 44 Hình 3.15 PCB Layout mặt trên mạch công tắc 4 nút - ¿+z2 45 Hình 3.16 PCB mặt dưới mạch công “1Š 11 45

Hình 3.17 Hình ảnh 3D mặt trên mạch công tẮC 4 nÚT cess eesseesseessessseesseeee 46 Hình 3.18 Hình ảnh 3D mặt dưới mạch công th 4 nÚẲ ác ccccccrtierrteerrreerree 46 Hình 3.19 Sơ đồ nguyên lý mạch công tắc điều khién relay „47

Hình 3.20 PCB Layout mặt trên mạch công tắc điều khiển relay 8 Hình 3.21 PCB Layout mặt dưới mạch công tắc điều khién relay 8 Hình 3.22 Hình ảnh 3D mặt trên mach công tắc điều khiển relay 9

Hình 3.23 Hình ảnh 3D mặt dưới mạch công tắc điều khién relay 49 Hình 3.24 Mô hình liên kết ứng dụng trong gateway c.cccscecsssssessssssecessseescessseeees 50 Hình 3.25 Giao diện cấu hình MOTT Broker của RhasSpy - -5 - 51

Hinh 3.26 Giao dién cấu hình dịch vụ hỗ tO BIQNE TÓI 5c Server 51 Hình 3.27 Lưu đồ hoạt động của mach điều khiển đèn - -2 53 Hinh 3.28 Luu dé hoat động của mach cảm biến à cát Hee 54 Hình 3.29 Luu đồ hoạt động của mạch công tẮC 4 Ut cece eccceeecsseessssesssssssseessseeesaee 55 Hình 4.1 Mặt trên mạch thực tế mạch điều khién đèn -c+ 59 Hình 4.2 Mặt dưới mạch thực tế mạch điều khiển đẻn - 2 s2zc2zxtxez 59 Hình 4.3 Mạch điều khiển đèn kết nối với đẻn : vscccce+cccczveee 60 Hình 4.4 Các thành phần của sản phẩm hoàn thiện z©cz- 60 Hình 4.5 Mạch thực tế mạch cảm biến nhiệt độ độ 4m đang hoạt động 61 Hình 4.6 Hình ảnh hộp đóng gói mạch cảm biến c¿©225scz+ccvscceeex 62

Hình 4.7 Mặt trên mạch thực tế mạch công tẮC 4 ÚC cc csccecreerrerreerrre 62

Hình 4.8 Mặt dưới mạch thực tế mạch công tắc 4 nút - - + 63

Hình 4.9 Mặt trên mach thực tế mạch điều khiển relay .-: - 63Hình 4.10 Mặt dưới mạch thực tế mạch điều khiển relay - : -. 64

Hình 4.11 Các thành phan đóng gói mach công tắc 4 nút - cc 64

Hình 4.12 Trang chủ website điều khiển 222c22cccztcccvvvvvrrrrrrrrrrrreg 65

Hình 4.14 Đăng ky tài khoản website - + St tt H221 re 66

Hình 4.15 Yêu cầu người dùng cung cấp thông tin dé đặt lại mật khẩu 67

Hình 4.16 Trang giám sát, điều khiển thiết bị c¿¿22ccccscccvecrerrrseccrrv 68Hình 4.17 Hộp điều khiển thiết bị - -:-2522222222vSCSSvvetErvvrrerrrrvrrrrrrrrrri 68

Hình 4.18 Hộp đồi tên thiết bị -:¿¿2222222222z+22EEE2SSvrrrrtrrEvEkvrrrrrrrrrrrkrrrrree 69

Hình 4.19 Yêu cầu xác nhận thao tác xoá thiết bị 69Hình 4.20 Trang lối tắt

Hình 4.21 Thông tin một câu lệnh

Hình 4.29 Xoá thiết bị khỏi nhóm -+£222V222S2+++tttEEEEEYErrrerrrrrrvrrrrcee 75

Hình 4.31 Điều khiển bằng giọng nói -.22 222222222+222ESzvetvExvrrerrrrrrrrrr 71

Hình 4.32 Website trên giao diện điện thoại ¿-¿- 5-5252 5e+x+c+cvrsrrerreree 78

Hình 4.34 Mô hình thực nghiém 2 5tr re 80

DANH MỤC BANG

Bang 1.1 Bảng thời gian phản hồi của các thiết bị IoT -:ccccccc-+2 3 Bảng 1.2 Bảng so sánh với đề tài khóa luận đã thực hiện . -s 4

Bảng 3.1 Bảng đường dẫn thực hiện yêu cầu người dùng - 56

Bang 4.1 Bảng thông số hoạt động của mô hình thực nghiệm 1 - 79

Bang 4.2 Bảng thống kê thông số hoạt động mô hình thực nghiệm 2 81

Bang 4.3 Bang thông số hoạt động của web trực tuyến và ngoại tuyến 81

DANH MỤC TU VIET TAT

Từ viết tắt Nguyên văn

Wcb Website

loT Internet of Things

AWS Amazon Web Services

LED Light Emitting Diode

RGB Red — Green — Blue

IC Integrated Circuit

GPIO General Purpose Input Output

PWM Pulse Width Modulation

ADC Analog to Digital Converter

UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter I2C Inter Integrated Circuit

SPI Serial Peripheral Interface

SDA Serial Data

SCL Serial Clock

UI User Interface

AES Advanced Encryption Standard

MQTT Message Queuing Telemetry Transport

ZC Zigbee Coordinator

ZR Zigbee Router

ZED Zigbee End Device

CPU Central Processing Unit

PCB Printed Circuit Board

TÓM TÁT KHÓA LUẬN

“Xây dựng hệ thống giám sát, điều khiển từ xa các thiết bị nhà thông minhZigbee thông qua website và giọng nói” là đề tài nghiên cứu và thực hiện hệ thống

dùng dé giám sát và điều khiển các thiết bị điện dùng trong gia đình Hệ thống có khả

năng kết nối đến Internet giúp người dùng có thể tương tác với hệ thống ở bat cứ đâumiễn là người dùng có thể truy cập được Internet

Đề tài này sẽ bao gồm cả phan thiết kế và lập trình phần cứng lẫn phần mềm

Hệ thống phần cứng bao gồm 04 mạch điều khiển (mạch đèn ánh sáng trắng,

mạch đèn ánh sáng màu RGB, mặc điều khiển công tắc điện 4 nút, mạch cảm biếnnhiệt độ), ít nhất 03 thiết bị có trên thị trường , 01 gateway quản lý các thiết bị

Vé phần mềm giám sát và quản li, 01 website sẽ được triển khai trên may chủ

ảo Amazon Lightsail cho điều khiển online và 01 website được triển khai trên

gateway cục bộ cho điều khiển offline Việc lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu của

người dùng được triển khai bởi dịch vụ Amazon Cognito Website có chức năng đăng

ký, đăng nhập và xác thực người dùng, mở rộng khả năng thêm mới, xóa, chia sẻ thiết

bị giữa các người dùng,

Đề tai này nhằm mục đích hướng đến việc ứng dụng IoT đề điều khiển các

thiết bi dan dụng đưa một ngôi nhà bình thường trở thành một ngôi nhà thông minh

với chỉ phí thấp, và đơn giản

Chương 1 TONG QUAN

1.1 Tinh hình trong và ngoài nước

Nha thông minh đang là một trong những xu hướng phát triển trong nền côngnghiệp 4.0 hiện nay, mọi người ai cũng đều muốn sở hữu cho mình một ngôi nhà mà

mọi thứ trong đó từ hệ thống chiếu sáng, quạt điện, rèm cửa, có thé dễ dàng điều

khiển và quản lý chỉ thông qua một chiếc điện thoại thông minh hay một chiếc máytính cá nhân Chỉ cần nghĩ tới việc bạn có thể mở cửa, bật đèn căn hộ của mình khi

bạn bè, người thân đến thăm khi bạn không có mặt và quản lý tài sản nhờ các camera

an ninh thông qua hệ thống nhà thông minh điều khiển giám sát từ xa cũng có thểcảm thấy sự tiện lợi khi sở hữu hệ thống nhà thông minh

Theo đó, đã có nhiều giải pháp nhà thông minh từ các thương hiệu xuất hiện

trên thị trường ca trong và ngoài Việt Nam mà có thé dé dàng kề tên như: Lumi, Tuya,

Rang Đông, Philips, Giải pháp nhà thông minh của các thương hiệu này có khả

năng quản lý toàn bộ hệ thống chiếu sáng, hệ thông rèm, hệ thống tưới, hệ thống điều

hòa, bằng những thao tác điều khiển cơ bản trên các ứng dụng giao diện người dùng

và trợ lý ảo, ngoài ra còn có các chức năng thiết lập ngữ cảnh càng khiến cho hệ thông

trở nên trông thông minh hơn.

Vé phần cách thức điều khiển, hệ sinh thái nha thông minh nổi tiếng như Google

Home Amazon Alexa và Tuya vẫn có một nhược điểm chính là tốc độ phản hồi bởi

vì hai hệ sinh thái nay sử dụng điều khiển qua Cloud, tức là nếu mang internet có van

đề thì hệ thông sẽ không thê hoạt động tốt được, Hình 1-1 là mô hình điều khiển quacloud điền hình

Zighee Smart Switch

Zighee Smart Switch

Zigbee Smart Switch

Hình 1.1 Mô hình hoạt động điều khiển qua cloud của Tuya Smart

Một số thương hiệu như Apple Homekit, Philips Hue và Yeelight đã giải quyết

van đề tốc độ phản hồi và mat Internet bằng khả năng chuyền đổi linh động giữa điềukhiển cục bộ và điều khiển qua Cloud Sự khác biệt về thời gian phản hồi giữa hai

dạng điều khiển này được thé hiện thông qua Bang 1.1 trích từ bài báo “Comparing

Response Time of Home IoT Devices with or without Cloud” của một nhóm sinh

viên đại học quốc gia Chungnam (Hàn Quốc) tại Hội nghị quốc tế IEEE về điện tử

tiêu dùng (ICCE) năm 2020.

Bang 1.1 Bảng thời gian phản hôi của các thiết bị loT

Loại thiết bị Thương hiệu Cloud (giây) | Cục bộ (giây)

Đèn thông minh Philips Hue 3.57 0.22

Đèn thông minh 'Yeelight 0.75 0.12

O cắm thông minh | TPLink Kasa 0.32 0.07

Máy lọc không x

LG ThinkQ 0.31 Không hỗ trợ khí

Máy lọc không x

khí Samsung SmartThings 0.48 Không hỗ trợ

í

Nhận định đề tài “Xây dựng hệ thống giám sát, điều khiển các thiết bị nhà thông

minh Zigbee thông qua website và giọng nói” với một số đề tài khóa luận tốt nghiệp

có tính chất tương tự đã được thực hiện tại khoa Kỹ thuật Máy tính, trường Đại học

Công nghệ Thông tin, Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí minh

(Nhóm xin được sử dụng 02 dé tài sau dé tham khảo và so sánh: Ung dụng cáccông nghệ IoT dé điều khiển smarthome từ xa [năm 2017], Điều khiển và giám sát

thiết bị nhà thông mình thông qua giọng nói, ứng dụng điện thoại và website [năm

2021])

Bảng 1.2 Bảng so sánh với đề tài khóa luận đã thực hiện

Nội dung Đề tài đang thực hiện | Đề tài năm 2017 Đề tài năm 2021

Mục tiêu đề | - Xây dựng hệ thống máy | - Ung dụng Android | - Server quản lý giao tiếp

tài chủ cục bộ xử lý yêu cầu giám sát và điều |và xử lý yêu cầu,

- Thiết lập hệ thống máy chủ

Amazon Web Service quản

lý thông tin người dùng và truyền tải dữ liệu đã được xử lý.

- Website giám sát và điều khiển thiết bị.

- Tích hợp trợ lý ảo dé điều

khiển thông qua giọng nói.

- Bốn mạch điều khiển đèn

nhiệt độ màu, đèn màu RGB,

công tắc và cảm biến nhiệt

độ, độ âm không khí.

- Tương tác điều khiển với 4

khiển thiết bi.

độ am không khí.

đèn RGB, công tắc 4 nút, công tắc ngữ cảnh 3 chế độ,

thông qua Zigbee.

- Kết nối mạng thông qua

WiFi hoặc Ethernet.

- Ứng dụng điều khiển được kết nối thông qua MQTT.

- Kết nối mạng qua

WIFi.

- Sóng RF truyền

nhận giữa node với

Raspberry Pi3 trong tòa nhà.

- Giao tiếp giữa các

client với server

thông qua giao thức MQTT.

- Kết nỗi mang qua WiFi.

- Giao tiếp giữa các client

với server thông qua giao

thức HTTP, Stream.

Phần cứng sử

dụng

CC2530 CC2530 + CC2592RF USB Dongle CC2531

Raspberry Pi 3B+

Raspberry Pi 3 Arduino

ESP8266

ESP32

Mach chức

nang thuc hién

- Sô lượng: 04 mach

- Mạch điều khiển đèn nhiệt

độ màu: Bậưtắt, điều chỉnh

độ sáng, điều chỉnh nhiệt độ màu, cấu hình trang thái khỉ

cấp nguồn

- Mạch điều khiển đèn sáng RGB: Bat/tat, điều chỉnh độ sáng, màu sáng, cấu hình trạng thái khi cấp nguồn.

- Mạch điều khiển công tắc:

BậUtắt, cấu hình trang thai khi cấp nguồn.

- S6 lượng: 01 mach

- Bộ mạch điều khiển bật tắt thiết bị, xử lý

Bảo mật - Quản lý và xác thực người | - Tính năng bảo mật | - Quản lý và xác thực

dùng thông qua đăng ký, thấp. người dùng thông qua

đăng nhập với tài khoản email.

- Mã hóa đường truyền theo

đăng ký, đăng nhập với tài khoản email.

- Mã hóa đường truyền

dữ liệu khi thêm thiết bị

theo chuẩn AES,

- Giao điện app trên điện

thoại di động chạy trên cả

02 nền tảng Android và

IOS.

- Giao điện web chạy

được trên nhiều trình

duyệt khác nhau như

gateway.

- Phí hoạt động của server va

mạng internet phụ thuộc vào

- Phí hoạt động phụ thuộc vào server cung cấp và WiFi nhà mạng.

1.2 Tổng quan đề tài

Đề tài “Xây Dựng Hệ Thống Giám Sát, Điều Khién Từ Xa Các Thiết Bị Nhà

Thông Minh Zigbee Thông Qua Website Và Giọng Nói” giúp người dùng có khả

năng điều khiển, quản lý các thiết nhà thông mình Zigbee Hệ thống có khả năngtương thích với thiết bị của một số hãng khác nhau và có khả năng điều khiển hệ

thống dù đang ở xa nhà Ngoài ra với chức năng điều khiển cục bộ có thé tăng tốc độđiều khiển khi người dùng chung mạng với hệ thống

Internet

Gateway

Apache

Client

Hình 1.2 Mô hình tổng quan hệ thong

Hệ thống cho phép điều khién thông qua website, giọng nói và trực tiếp trên cácmạch điện tử từ đó giúp người dùng có thêm nhiều môi trường trải nghiệm

1.3 Muc tiéu

Mục tiêu là xây dựng một hệ thống bao gồm các thiết bị điện tử có kha năng kết

nối Zigbee với bộ điều khiển trung tâm, một website tương thích với nhiều loại trình

duyệt trên màn hình máy tính cá nhân và điện thoại thông minh, có khả năng tương

tác với người dùng đề điều khiển các thiết bị, cloud server cùng với database đề lưutrữ dữ liệu xác thực người dùng, ngoài ra hệ thống cũng có tích hợp Voice Assistant

để có thé điều khiển thông qua giọng nói Cụ thé hơn:

- Mỗi thiết bị gồm 01 module Zigbee và các ngoại vi có kha năng thực thi các

chức năng nhất định khi nhận lệnh từ người dùng thông qua website hoặc

giọng nói.

-_ Thiết bị Gateway hay bộ điều khiển trung tâm nắm vai trò chuyên đổi qua lại

giữa giao thức MQTT trên Internet và Zigbee, ngoài các thiết bị được thiết kế

trong dé tài thì còn có thé hoạt động với ít nhất 03 sản phẩm thương mại Zigbee

khác nhau.

- Website có khả năng điều khiển, giám sát thiết bị theo mệnh lệnh trực tiếp từ

người dùng và các ngữ cảnh được thiết lập trước; có các chức năng thêm, xóa,

gom nhóm thiết bị thông qua MQTT cả khi điều khiển cục bộ và điều khiển

qua Cloud.

- Ứng dụng Amazon Web Services (AWS) để triển khai website lên mạng

Internet và lưu trữ thông tin người dùng.

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYET

2.1 Tìm hiểu về chip CC2530

2.1.1 Giới thiệu chung

CC2530 là một giải pháp hệ thống trên chip (SoC) thực sự cho các ứng dụng

IEEE 802.15.4, Zigbee và RF4CE Nó cho phép xây dựng các nút mạng mạnh mẽ với

tổng chỉ phí vật tư rất thấp

CC2530 là sự kết hợp giữa hiệu suất tuyệt vời của bộ thu phát RF hàng đầu

với MCU 8051 nâng cao theo tiêu chuẩn công nghiệp

CC2530 có nhiều chế độ hoạt động khác nhau, rất phù hợp cho các hệ thốngyêu cầu mức tiêu thụ điện năng cực thấp

Được kết hợp với giao thức ngăn xếp ZigBee (Z-Stack TM) từ thương hiệu vàng

và hàng đầu trong ngành Texas Instruments, CC2530F256 cung cấp một giải pháp

ZigBee hoàn chỉnh và mạnh mẽ.

E18-MS1-PCB và E18-MS1PA2-PCB là các module được công ty Ebyte

(Trung Quốc) thiết kế dựa trên CC2530 Module E18-MS1PA2-PCB giống như

module E18-MS1-PCB nhưng tích hợp thêm bộ kích sóng CC2592 của TI giúp tăng

khả năng xuyên thủng của sóng Hình 2.1 và Hình 2.2 là hình ảnh thực tế của haimodule kể trên

- Bộ nhớ: 256 KB cho Flash va 8 KB cho RAM.

- Các ngoại vi giao tiếp: DMA 5 kênh IEEE 802.15.4 MAC Timer,

General-Purpose Timers (One 16-Bit, Two 8-Bit), 2 bộ USART, ADC 12-bit với 8

kénh.

- Téng số lượng chân là 24 chân Trong đó có 01 chân GND, 01 chân 3V3, 01

chân Reset, 02 chân NC, 19 chân GPIO và các chức năng khác.

2.1.3 Chuẩn giao tiếp GPIO

GPIO được hiểu là các chân giao tiếp tín hiệu xuất ra hay tín hiệu đi vào chip.Một số chân GPIO có chức năng đặt biệt như Interrupt, PWM, ADC, UART, SPI,

T2C, One-wire,

Chip CC2530 có tổng cộng 19 chân GPIO, 17 chân trong đó có trở kéo nội

2.1.4 Chuẩn giao tiếp I2C

I2C là một loại giao tiếp với hai dây tín hiệu Giao tiếp I2C là quá trình giao

tiếp đồng bộ nối tiếp, hỗ trợ nhiều master và slave trên cùng đường truyền Chuẩngiao tiếp I2C phù hợp với các ứng dụng ưu tiên về kết nối đơn giản cùng với chi phisản xuất thấp và không yêu cầu quá cao về tốc độ truyền Mô hình I2C một master

điều khiển nhiều slave được thẻ hiện trong Hình 2.3

Hình 2.3 Mô hình 12C “01 master — nhiều slave”

Trong giao diện I2C có sử dụng 02 đường truyền tín hiệu:

- SDA: Truyền tín hiệu dữ liệu dé master và slave

- SCL: Tín hiệu xung clock nói tiếp, dành cho việc truyền tín hiệu dành cho

thiết bị slave

2.1.5 Giao tiếp I2C bang Bit banging

Chip CC2530 không được tích hop phần cứng chuyên dung dé giao tiếp I2C,

do đó cần phải sử dụng kỹ thuật Bit banging đề hiện thực giao tiếp I2C thông qua

phần mềm

Bit banging là một kỹ thuật thực hiện các chuẩn giao tiếp (2C, SPI, UART

) bằng các chân GPIO thông thường Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách điềukhiển các mức logic LOW hay HIGH của GPIO một cách phù đề có thể giao tiếp với

các chuẩn như I2C, SPI, UART Như vậy, khi phần cứng không hỗ trợ, ta vẫn có

thê giao tiếp bình thường bằng phần mềm

Đây rõ ràng là một lợi thé rất lớn Tuy nhiên, kỹ thuật này cũng gặp phải nhiềubất lợi Thông thường đối với module phần cứng Mỗi thao tác chỉ thực hiện trongvòng 1 chu kỳ (chẳng hạn như việc gửi tín hiệu bắt đầu I2C) Trong khi đó, khi dùngBit banging thì phải mất nhiều hơn 1 chu kỳ do cần lần lượt cầu hình các chân GPIO.Ngoài ra, Bit banging còn khiến cho CPU tốn nhiều thời gian dé tính toán hơn và như

vay sẽ kém hiệu quả khi cần giao tiếp ở tốc độ cao hay với những dữ liệu lớn

2.1.6 Bộ định thời Timer/Counter và điều xung PWM

Timer/Counter là một bộ đếm xung nhịp (clock) được tích hợp bên trong các viđiều khiển Nguồn xung nhịp được chọn đề đếm có thể đến từ các nguồn như: nguồnxung nhịp nội (bên trong vi điều khiển), nguồn xung nhịp được thêm bên ngoài.Timer/Counter trong chip CC2530 sẽ bắt đầu đếm từ 0 đến 65535 (16-bit) hoặc 255(8-bit) Hiện tượng gọi là “tràn (overflow)” sẽ xuất hiện khi bộ đếm đạt giá trị cực

đại Tùy theo chế độ người dùng lựa chọn mà khi xuất hiện “tràn”, thanh ghi đếm cóthể trở về 0 ngay hoặc đếm ngược về 0 Ngoài ra người dùng có thể đặt một mốc giá

trị trong khoảng đếm của Timer/Counter, khi biến đếm đạt mốc giá trị này hoặc mốctối đa thì đầu ra sẽ thay đổi theo thiết lập của người dùng Đây gọi là chế độ Up-Down Timer/Counter của chip CC2530 Sử dụng Timer/Counter, người dùng có thểđiều chế độ rộng xung hay còn gọi là “pulse width modulation” (PWM)

PWM là một phương pháp điều chỉnh điện áp đầu ra dựa trên độ rộng của chuỗixung vuông Do đó, PWM có thé được sử dụng trong điều khién dé thay đổi độ nhanhchậm của động cơ, hay độ sáng tối của bóng đèn Hình 2.4 trình bày ví dụ về PWM

2.2.1 Giới thiệu

USB Dongle CC2531 là board mạch được thiết kế với chip điều khiển CC2531của TI, tích hợp thêm công USB Type A dé dé dàng kết nối với máy tính để chạy

chương trình cho Zigbee Hub USB Dongle CC2531 đề tài sử dụng còn có ăng ten

rời giúp thiết bị bắt và phát sóng tốt hơn Hình ảnh

Hình 2.6 Phan cứng của USB Dongle CC2531

- Điện áp hoạt động: 5.0 V (USB), 2.0 — 3.6 V (Debug)

tính Linux hoàn chỉnh với các chức năng tương tự như một chiếc máy tính thông

thường nhưng kém hơn.

Đề tài sử dụng Raspberry Pi 3B+ để chạy ứng dụng Zigbee Hub, Hình 2.7 là

hình ảnh của chiếc máy tính nhúng dé tài sử dụng

- Vi xử ly: board sử dụng chip quad-core A53 (ARMv8) Broadcom

BCM2837B0, là một SoC 64-bit có tần số 1.4GHz

- RAM: IGB LPDDR2 SDRAM

- Kết nối: 2.4GHz and 5GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac wireless LAN, Bluetooth

4.2, BLE, Gigabit Ethernet over USB 2.0 (Tối đa 300Mbps)

- Cổng USB: 4 x 2.0

- Mo rong: 40-pin GPIO

- Video va âm thanh: 1 công full-sized HDMI, Cổng MIPI DSI Display, cổng

MIPI CSI Camera, cổng stereo output va composite video 4 chân

- Multimedia: H.264, MPEG-4 decode (1080p30), H.264 encode (1080p30);

OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics

- Lưu trữ: MicroSD

- Nguôn: 5V/2.5A DC từ cổng micro-USB hoặc 5V DC trên chân GPIO

2.4 Tìm hiểu về cảm biến nhiệt độ, độ ẩm SHT20

2.4.1 Giới thiệu

IC cảm biến nhiệt độ, độ âm SHT20 là sản phẩm của Sensirion được thiết kế

theo tiêu chuẩn công nghiệp với kích thước nhỏ gọn chỉ 3x3mm

Độ phân giải của SHT có thê được thay đổi bằng lệnh (8/12bit lên đến 12/14bitcho RH/T) và checksum giúp cải thiện độ tin cậy của giao tiếp

Với tập hợp các tính năng này cùng với độ tin cậy và độ ồn định lâu dài đãđược chứng minh, các cảm biến SHT20 mang lại tỷ lệ hiệu suất trên giá thành vượttrội Hình ảnh IC SHT20 được thể hiện trong Hình 2.8.

-_ Giao tiếp: I2C

-_ Điện áp: 2.1 đến 3.6 V DC

- Tiéu thụ điện năng: 3.2IW (tại 8 bits, 1 phép do/s)

- Phạm vi độ 4m hoạt động: 0 - 100% RH, sai số 3% RH

- Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -40°C đến + 125°C, sai số 0.3°C

- Thời gian đáp ứng: 8 giây

2.5 Tìm hiểu về cảm biến PIR AM312

2.5.1 Giới thiệu

AM312 Mini là module cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR (Passiveinfrared sensor) được thiết kế nhỏ gọn, được sử dụng trong các ứng dụng phát hiện

chuyền động của các vật thể phát ra bức xạ hồng ngoại

Về cách thức hoạt động, cảm biến sẽ xuất ra tín hiệu mức cao (High) khi phát hiện

vật thé nhiệt chuyển động trong vùng có thê quét, tín hiệu nay sau đó sẽ được giữ ở

mức cao trong một khoảng thời gian trễ sau khi kích hoạt, lúc này nếu cảm biến vẫn

bắt được tín hiệu sẽ vẫn duy trì chân tín hiệu mức cao trong một khoảng thời gian trễtiếp theo, chỉ khi trong khoảng thời gian trễ đó mà cảm biến không phát hiện đượcvật cản thì chân tín hiệu cảm biến mới trở về mức thấp (Low).

Man hình OLED 1.3inch cho kha năng hiền thị đẹp, rõ nét vào cả ban ngày và

ban đêm với độ rộng khung hình 128x64pixel, ngoài ra với công nghệ OLED man

hình còn có khả năng tiết kiệm năng lượng tối đa do không cần đèn nền như LCD,màn hình sử dụng chuẩn giao tiếp I2C cho chất lượng đường truyền ồn định và rat dễgiao tiếp chỉ với 2 chân GPIO Hình 2.10 mô tả hình ảnh cùng với kích thước man

hình OLED SHI106.

- Màu hién thị: Trắng / Xanh Dương.

-_ Giao tiếp: I2

2.7 Tim hiéu IC LED driver PT4115

2.7.1 Giới thiệu

PT4115 là bộ chuyền đổi bước xuống cảm ứng ở chế độ dẫn liên tục, được

thiết kế dé điều khiển một hoặc chuỗi đèn LED nối tiếp một cách hiệu quả từ nguồn

điện áp cao hơn tổng điện áp chuỗi LED Thiết bị hoạt động từ nguồn cung cấp đầuvào trong khoảng từ 6V đến 30V và cung cấp dòng điện đầu ra có thé điều chỉnh bênngoài lên đến 1,2A PT4115 bao gồm công tắc nguồn và mạch cảm biến dòng điện

đầu ra phía cao, sử dụng điện trở bên ngoài để đặt dòng điện đầu ra và đầu vào DIMchuyên dung chấp nhận điện áp DC hoặc xung điều chế dé điều khiển chuỗi LED

Hình 2.11 là hình ảnh của IC PT4115.

Hình 2.11 IC LED driver PT4115

2.7.2 Thông số kỹ thuật

-_ Điện áp đầu vào: 8— 30VDC

- Dòng ra tối đa: 1.2A

- Dòng điện tiêu thụ tối đa: 71A

- Dòng chim đầu ra tối đa: 4mA

- Phạm vi cảm nhận điện dung đầu vào: 100pF

- Phạm vi cảm nhận điện trở đầu vào: 1000Q

-_ Giao tiếp: I2C

- _ Số chân giao tiếp mở rộng: 8 I/O

Về cách thức hoạt động, chân analog Vout của ACS712 sẽ xuất ra một tín hiệubiến đổi tuyến tính theo Ip (dòng điện cần đo) được lấy mẫu thứ cấp DC (hoặc AC)

V-, cho phép phát ra tín hiệu ngõ ra là Vout chỉ dựa vào mức chênh lệch của hai tín

hiệu ngõ vào nêu trên.

Zigbee một tiêu chuẩn mở toàn cầu được Zigbee Alliance thiết kế vào năm

1998 dựa trên tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số năng lượng thấp, chủ yếu được triển khai

cho các khu vực mạng dành riêng cho cá nhân PAN — Personal Area Network.

Zigbee hoạt động dựa trên tiêu chuẩn IEEE802.15.4 Zigbee sử dụng tín hiệu

vô tuyến có tần số tương đối ngắn Cấu trúc của Zigbee bao gồm 2 tầng: vật lý, địa

chỉ MAC Nhờ được xây dựng dựa trên hệ thống truyền dẫn hình Zigzag giống như

tổ ong mà Zigbee có khả năng cho phép nhiều nhóm thiết bị trao đổi thông tin dé liệu

với nhau Phạm vi cho phép truyền thông trong mạng Zigbee hiện nay khoảng từ 70mét đến khoảng vài trăm mét, tùy theo điều kiện địa hình và khả năng phần cứng

Cũng giống như những chuẩn không dây khác, Zigbee cũng có các điểm mạnh

điểm yếu đặc thù phục vụ cho các yêu cầu trong một mảng nhất định Zigbee chủ yếu

được sử dụng để tạo ra các mạng có yêu cầu về khả năng mở rộng phạm vi, không

yêu cầu tốc độ cao, đảm bảo về hiệu qua năng lượng và kết nối bảo mật, an toàn Một

số ứng dụng mà Zigbee hướng đến là smarthome — nhà thông minh, hệ thống sưởi

hay quan trắc chất lượng môi trường

2.12.2 Thông số kỹ thuật

Chuẩn mạng không dây Zigbee có thé truyền đi xa từ 10- 100 mét bắt đầu từtrạm phát, tín hiệu Zigbee còn có thé phát đi xa hơn đến các nút mạng khác trong hệthống thông qua các nút trung gian trong các mô hình nhất định

Chuẩn Zigbee hỗ trợ cho cả hai loại địa

danh mỗi thiết bi sẽ có một địa chỉ được xác din!

chi 32 bit va 64 bit Dé có thể định

h duy nhất trên thé giới dựa trên loạiđịa chỉ 64 bit Địa chỉ ngắn 16 bit được sử dụng trong trường hợp khi mạng được thiết

lập, lúc này hệ thống cho phép hơn 65000 nút mạng được liên kết với nhau nếu phần

AES 128 bit giúp cho đường truyền dữ liệu trong mạng được an toàn

Zigbee hoạt động ở một trong ba dai tang sóng sau:

- Dai tầng sóng 868MHz chỉ có một kênh tín hiệu (kênh số 0) và tốc độ truyền

khá thấp, chỉ khoảng 20kb/s cho khu vực Châu Âu và Nhật Bản

- Dai tầng sóng 915MHz có 10 kênh tín hiệu (từ 1 đến 10) và tốc độ truyền

khoảng 40kb/s ở khu vực Bắc Mỹ

- Dai tầng sóng 2.4GHz có 16 kênh tín hiệu (từ 11 đến 26) và tốc độ truyền tải

TẤt cao (tới 250kb/s) sẽ ở các nước còn lại

2.12.3 Mô hình mạng Zigbee

Zigbee có 3 mô hình mạng thường được sử dụng:

- Dạng hình sao (Star network): các nút con sẽ liên kết với các nút chính ở vị trí

trung tâm.

- Dang hình lưới (Mesh network): mỗi nút trong mạng lưới đều có kha năng liên

kết với các nút khác, đo đó tín hiệu có thé truyền liên tục trong mạng mà không

bị ngắt quãng khi nút trung gian mắt kết nói, khi nút trung gian mắt kết nói thì

hệ thống sẽ tự động chuyển hướng sang một nút khác để truyền đữ liệu

- Dạng hình cây (Cluster network): là một bản mở rộng của mạng hình lưới và

có thể phủ sóng và mở rộng cao hơn

@ Full function device (FFD)

e PAN Coordinator

O Reduced function device (RFD)

Trong các mạng Zigbee cơ bản sẽ có 3 loại thiết bị là:

-_ Zigbee Coordinator (ZC): hay với tên khác là thiết bị trung tâm, nhiệm vụ của

ZC là quyết định cầu trúc mạng, quy định cách đánh địa chỉ và lưu bảng địa

chỉ Mỗi mạng chỉ có thể có duy nhất một ZC.

- Zigbee Router (ZR): thiết bị này sẽ đóng vai trò định tuyến trung gian trong

việc truyền dữ liệu, nó sẽ tự phát hiện và thiết lập các liên kết với các nút xungquanh, sau đó nó có thể truyền nhận dữ liệu với các nút đó giúp mạng hoạt

động một cách trơn tru nhất

-_ Zigbee End Device (ZED): gọi là thiết bị đầu cuối, là thiết bị điểm cuối và nó

sẽ giao tiếp với ZC và ZR ở gần nó nhất Chúng có nhiệm vụ đọc thông tin từcác thành phần vật lý, chúng thường ở trạng thái nghỉ và chỉ hoạt động khi cầnchuyền nhận thông điệp nào đó

2.13 Tìm hiểu công cụ phát triển Z-Stack 3.0.2

Z-Stack 3.0.2 là bộ công cụ tích hợp được phát triển bời TI, nó cung cấp các thư

viện dùng cho việc lập trình các ứng dụng điều khiển thông qua Zigbee Công tụ tách

biệt tầng vật lý và tầng ứng dụng giúp người dùng dễ dàng tạo ra được các thiết bịtrong mạng từ ZC, ZR cho tới ZED hoạt động theo ý muốn mà không cần phải quan

tâm các gói tin Zigbee.

Z-Stack 3.0.2 được chứng nhận bởi Zigbee 3.0 với các tiêu chuẩn như:

- Tich hợp cụm thư viện Zigbee (ZCL), ngôn ngữ dùng chung cho các ứng dụng

loT dùng để xác định các đối tượng dữ liệu, mô hình và chức năng cho các

ứng dụng nhúng IoT.

- Triển khai đặc tả Hanh vi thiết bị cơ sở Zigbee (BDB), xác định một bộ cơ chế

chung để hình thành, khám phá và cung cấp ứng dụng mạng sẽ được sử dụngbởi tat cả các thiết bị Zigbee

- Cung cấp các chế độ bảo mật cải tiễn trong cả mạng có và không có điều phối

viên (ZC).

- Tương thích với các chuẩn Zigbee trước đó

2.14 Tìm hiểu về Angular framework

2.14.1 Giới thiệu chung

và các tính năng khác như auto-complete, navigation, toolbar, menu Mã nguồnđược viết bằng TypeScript.

2.14.1.2 Đặc điểm của Angular

Cấu trúc phát triển rõ ràng:

e Kiến trúc của Angular được xây dựng dựa trên ba yếu tố chính: class,

các dependency có thê được thêm vào và mô hình MVVM

(model-view-view/model).

e Phần giao diện (view) bao gồm các template HTML dành cho các

component nhất định, template sẽ có thể là toàn bộ layout hay bất cứ

thành phần phụ trợ nào trong layout đó Model bao gồm các thuộc tính

của component class, có thể hiểu model là dữ liệu để phần View sử dụng

© View/model là phần code sẽ xử lý việc truy xuất dữ liệu, đồng thời thực

thi các tương tác của người dùng trên view.

Extensive binding:

e Rất nhiều ứng dụng web làm việc với dữ liệu (data) Ứng dụng sẽ truy

xuất dữ liệu từ server và hiền thị dữ liệu đó tới người dùng trên view, sử

dụng template Các tương tác của người dùng sẽ thay đổi dữ liệu và được

view ghi nhận, lưu lại trên server.

®_ Data binding sẽ rang buộc thành phần HTML trong template với các

thuộc tính tương ứng bên trong class, dữ liệu sẽ tự động cập nhật lên

gaio diện hiên thị Khi người dùng tương tác đòi hỏi phải có sự thay đổi

dữ liệu, giải quyết vấn đề này Angular sử dụng phương pháp two-waybinding, bất cứ khi nào nhận được thay đổi đữ liệu đến từ view, hệ thống

sẽ tự động cập nhật thuộc tính “model” bên trong class.

e_ Angular có hỗ trợ event binding do đó ta có thê xử lí bat kì event nao

được kích hoạt từ phía view ví dụ như HTML event.

e Extensive binding giúp quá trình trực quang dữ liệu, điều khiển các

thành phần DOM, xử lý các event một cách thuận tiện và dễ dàng