Xây dựng hệ thống Điều khiển các thiết bị thông minh trong nhà thông minh

ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN,ROBOT VÀ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ THÔNG MINH TRONG NHÀ GVHD: ThS... Đồ á

ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN,ROBOT

VÀ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI:

XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ THÔNG MINH TRONG NHÀ

GVHD: ThS Nguyễn Thanh Sơn SVTH: Hoàng Văn Nam

MSSV: 19050007

Bình Dương,ngày tháng năm 2023

Đồ án tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Đồ án tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn các giảng viên đã truyền đạt kiến thức chuyên môn, luôn luôn giúp đỡ, định hướng nghề nghiệp, những kỹ năng tốt nhất trong suốt quá trình học tập để em có thể hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp này

Đặc biệt, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Thanh Sơn- là giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bài đề tài đồ án tốt nghiệp này

Em xin chân thành cám ơn sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của thầy trong suốt quá trình thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp Khi bắt tay vào thực hiện đề tài thì kiến thức và sự hiểu biết của em về đề tài này còn rất hạn hẹp Với những kiến thức và sự nhiệt tình, thầy đã dẫn dắt em đi đến những bước cuối cùng để hoàn thành được đề tài

đồ án tốt nghiệp đảm bảo nội dung và đúng thời hạn đề ra

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thanh Sơn- một người thầy đã tận tình giúp đỡ em nghiên cứu, khảo sát và xác định các yêu cầu chức năng cho đề tài

Và em cũng không quên cảm ơn đến những người bạn, những người đã gắn bó suốt quãng đường sinh viên cho đến hôm nay, những người đã giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp này

Một lần nữa em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô, gia đình và bạn bè

đã giúp đỡ em hoàn thành bài báo cáo này!

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Sinh viên ký và ghi rõ họ tên)

Đồ án tốt nghiệp

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

Tên đề tài: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ

THÔNG MINH TRONG NHÀ

Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN THANH SƠN

Thời gian thực hiện: ngày 28 tháng 8 năm 2023 đến ngày 19 tháng 11 năm 2023

Sinh viên thực hiện: HOÀNG VĂN NAM

Nội dung đề tài:

 Mục tiêu của đề tài: Thông qua khảo sát nhu cầu sử dụng của người dùng đặt sự

tiện lợi và thoải mái lên lên hàng đầu

- Tăng cường tiện ích và thoải mái cho cư dân cải thiện cuộc sống hàng ngày của cư

dân bằng cách cung cấp các tiện ích và tiện nghi thông qua việc tự động hóa các hoạt động trong ngôi nhà, như quản lý ánh sáng, nhiệt độ, an ninh, giám sát sức khỏe, và giải trí

- Tạo ra mô hình nhà thông minh tiêu chuẩn: xây dựng một mô hình tiêu chuẩn cho các ngôi nhà thông minh trong tương lai, với các tiêu chuẩn và giao thức kết nối thống nhất để đảm bảo tích hợp dễ dàng

 Các hướng tiếp cận:

- Cảm biến và Thiết bị Kết nối: Hướng tiếp cận này tập trung vào việc triển khai các cảm biến thông minh và thiết bị kết nối để thu thập dữ liệu và điều khiển các hoạt động trong ngôi nhà Điều này bao gồm sử dụng cảm biến ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến chuyển động, và các thiết bị như điều khiển từ xa thông qua Wi-Fi hoặc Bluetooth

- Mạng lưới IoT (Internet of Things): Sử dụng các mạng lưới IoT để kết nối các thiết

bị thông minh trong ngôi nhà Các thiết bị này giao tiếp với nhau và với các hệ thống điều khiển thông qua mạng lưới, tạo ra môi trường kết nối

Đồ án tốt nghiệp

 Cách giải quyết vấn đề theo yêu cầu của đề tài đặt ra:

- Tăng cường tích hợp và kết nối: Nhà thông minh có thể giúp kết nối các thiết bị và

hệ thống khác nhau trong ngôi nhà để cải thiện tích hợp và tương tác giữa chúng

- Giải quyết khả năng di động và xa cách: Hệ thống nhà thông minh cho phép người dùng kiểm soát và giám sát ngôi nhà của họ từ xa qua điện thoại di động hoặc máy tính, giúp họ quản lý ngôi nhà khi không có mặt tại đó

- Thuận tiện và thoải mái: Hệ thống nhà thông minh có thể tạo ra một môi trường thuận tiện và thoải mái cho người dùng bằng cách tự động hóa các hoạt động trong ngôi nhà, chẳng hạn như điều khiển ánh sáng và âm thanh, điều khiển cửa mở đóng tự động, và tạo ra trải nghiệm giải trí tùy chỉnh

- An ninh và bảo mật: Hệ thống nhà thông minh cung cấp giải pháp an ninh hiện đại, bao gồm giám sát an ninh, báo động, cảnh báo sự cố, và kiểm soát truy cập, để bảo vệ ngôi nhà khỏi sự xâm nhập và các nguy cơ an ninh khác

- Quản lý thiết bị: Người dùng có thể quản lý các thiết bị trong ngôi nhà thông minh từ

xa, giúp họ tắt/bật, kiểm soát, và lên lịch tự động cho các thiết bị như đèn, máy lạnh,

và thiết bị giải trí

Kết quả mong đợi:

- Đảm bảo hoàn thành các chức năng cơ bản, cần thiết và phù hợp với yêu cầu của người dùng hướng đến triển khai thực tế theo mục tiêu đã đề ra

hiện

1

28.08.2023- 04.09.2023

- Lập được các

Hoàng Văn Nam

2

03.09.2023-09.09.2023

- Đề xuất ý tưởng

- Nhận đề tài

- Lập trình điều

khiển cơ bản

Hoàng Văn Nam

- xây dựng bản vẽ đề xuất

- Viết báo cáo

- Vẽ được bản

mạch cơ bản

Hoàng Văn Nam

10.09.2023-16.09.2023

-Tìm hiểu cách truyền nhận dữ liệu các chuẩn kết nối IC

- Viết báo cáo

-Kết nối mạch điều khiển chia sẻ dữ liệu với máy tính,

sủ dụng chuẩn kết nối

- Giao tiếp màn hình LCD

Hoàng Văn Nam

- Tìm hiểu phần cứng của các chuẩn truyền thông

- Viết báo cáo

- Có file bản mạch

để đi gia công

Hoàng Văn Nam

Đồ án tốt nghiệp

- Viết báo cáo

- Lập trình kết nối các linh kiện có trong

đề tài

- Viết báo áo

- Lập trình được mạch hoạt động, hiện thị được những chức năng

cơ bản, hiển thị những thông số như nhiệt độ, độ

ẩm, cảnh báo cháy

Hoàng Văn Nam

- Viết báo cáo

- Kết nối được với phần mềm

MOBILE APP chuyển dữ liệu tới người dùng

Hoàng Văn Nam

- Tìm hiểu về

hệ thống giám sát và điểu khiển thiết bị

- Viết báo cáo

- Liệt kê yêu cầu chính của hệ thống giám sát trực tiết qua camera điểu khiển các thiết bị trong nhà

Hoàng Văn Nam

- Thiết kế giao

- Có giao diện điều khiển Nhà ở trên máy tính và điện thoại

Hoàng Văn Nam

Đồ án tốt nghiệp

diện điều khiển Mobile App trên điện thoại

- Viết báo cáo

- Hoàn thành 50%

đồ án, nộp giấy xác nhận

Hoàng Văn Nam

- Viết báo cáo

- Có được vật liệu cần dùng trong hệ thống smarthome

Hoàng Văn Nam

- Lắp ráp mô hình

smarthome với các thiết hệ thống

- Viết báo cáo

- Có mô hình smarthome

Hoàng Văn Nam

Hoàng Văn Nam

- Đánh giá quá trình hoạt động của thiết bị và

mô hình

- Lập được bảng đánh giá thiết bị và

mô hình

Hoàng Văn Nam

- Viết báo cáo

- File báo cáo đạt

- Có file thuyết trình

Hoàng Văn Nam

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Sinh viên ký và ghi rõ họ tên)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký tên và ghi rõ họ tên)

Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

Những thay đổi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta đang xảy ra với tốc độ nhanh chóng, nhờ vào sự phát triển của công nghệ và sự lan truyền của Internet of Things (IoT) Cách chúng ta sống, làm việc và tương tác với môi trường xung quanh đã trải qua một cuộc biến đổi đáng kể trong thập kỷ vừa qua Trong bối cảnh này, khái niệm

“nhà thông minh” đã trở nên ngày càng phổ biến và tạo ra một tiềm năng khổng lồ để cải thiện cuộc sống của chúng ta

Nhà thông minh không chỉ đơn giản là các ngôi nhà tích hợp công nghệ Chúng

là một hệ thống phức tạp gồm cảm biến, thiết bị kết nối, trí tuệ nhân tạo và khả năng tự động hóa Nhà thông minh có thể tự động điều khiển ánh sáng, nhiệt độ, giám sát an ninh, quản lý năng lượng và thậm chí tương tác với người dùng thông qua trí tuệ nhân tạo Chúng mang lại sự thuận tiện, an toàn và tiết kiệm năng lượng, cùng với một loạt các dịch vụ thông minh

Trong bối cảnh này, nghiên cứu và triển khai các dự án về nhà thông minh đã trở thành một phần quan trọng của cuộc cách mạng công nghệ hiện đại Việc hiểu rõ cách các hệ thống nhà thông minh hoạt động và cách chúng có thể giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày của con người là mục tiêu quan trọng của nghiên cứu này Trong phần mở đầu này, em sẽ trình bày một tổng quan về nhà thông minh, mô

tả lý do tại sao đề tài này quan trọng và xác định mục tiêu của dự án nghiên cứu về nhà thông minh gồm bốn chương như sau :

Đồ án tốt nghiệp

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Trong chương này em giới thiệu tên đề tài

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Trong chương này em tiến hành khảo sát thực tế, xác định yêu cầu của bài toán đặt ra Khảo sát hiện trạng tin học và xem xét khả năng triển khai để xác định môi trường phát triển tối ưu nhất và các công nghệ sẽ áp dụng thực hiện Từ đó xây dựng yêu cầu chức năng của mô hình và ứng dụng

Chương 3: Phân Tích-Thiết Kế

Bước tiếp theo em tiến hành thiết kế và kết nối mô hình Cũng trong chương này

em phân tích chi tiết lên ý tưởng cho phương thức hoạt động xây dụng mô hình, ứng dụng, khai thác tất cả các yếu tố liên quan đến thực tại, hướng phát triển tương lai để xây dựng một cơ sở dữ liệu tương đối “lớn” và “rộng” để dễ dàng hiện thực và phát triển ở tương lai

Chương 4: Kết Quả Và Thực Nghiệm

Dự án Nhà thông minh đã thành công trong việc tối ưu không gian sống và mang lại trải nghiệm hiện đại cho người dùng Hệ thống tích hợp nhiều tính năng như hệ thống treo quần áo thông minh, cửa thông minh với công nghệ RFID và ứng dụng di động Thực tế đã chứng minh khả năng tự động điều chỉnh ánh sáng và máy lạnh, cũng như khả năng phản ứng của hệ thống treo quần áo thông minh theo thời tiết Người dùng đánh giá cao sự tiện lợi và linh hoạt thông qua ứng dụng di động, trong khi công nghệ Firebase bảo đảm an toàn và ổn định cho hệ thống Tóm lại, dự án đã thành công với mục tiêu mang lại trải nghiệm sống hiện đại và tiết kiệm năng lượng

Chương 5: Kết Luận

Sau một quá trình miệt mài với công việc, dù gặp lắm khó khăn nhưng đây là lúc

để em nhìn lại thành quả lao động của mình Dù còn nhiều những ý tưởng nhưng đối với những sinh viên như em khi hiện thực nó là điều không dễ dàng

Đồ án tốt nghiệp

Đây là lúc em tổng kết lại những mặt đạt được, những mặt chưa đạt được và đề xuất hướng phát triển

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 3

LỜI CẢM ƠN 4

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT 5

MỞ ĐẦU…… 11

MỤC LỤC…… 14

DANH MỤC HÌNH ẢNH 17

DANH MỤC BẢNG BIỂU 18

DANH MỤC SƠ ĐỒ 19

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 20

1.1 Lý do chọn đề tài 20

1.2 Các hệ thống tương tự 20

1.3 Phát biểu bài toán 22

1.3.1 Mục Tiêu 23

1.3.2 Phạm Vi 24

1.3.3 Sản Phẩm 24

1.3.4 Ràng Buộc về Nghiệp Vụ hoặc Công Nghệ 24

1.3.5 Giả Định và Phụ Thuộc 24

1.4 Kết quả cần đạt 25

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 28

2.1 PHÂN LOẠI CƠ CHẾ THÔNG MINH 28

2.1.1 TÍNH NĂNG CỦA ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM 29

2.1.2 Firebase tiếp nhận xử lý dữ liệu từ Mobile App 29

Đồ án tốt nghiệp

2.2 Tiếp cận và giải quyết vấn đề 31

2.3 Công nghệ sử dụng 33

2.3.1 Platform androi studio 33

2.3.2 công nghệ RFID 34

2.3.3 công nghệ vi xử lý esp32 36

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH - THIẾT KẾ 37

3.1 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ .37

3.2 Hệ thống trong nhà thông minh 42

3.2.1 Hệ thống an ninh 42

3.2.2 Hệ thống báo động 42

3.2.3 Phương thức hoạt động của cảm biến 43

3.2.4 Hệ thống chiếu sáng thông minh 43

3.2.5 Hệ thống kiểm soát ra vào 44

3.2.6 Hệ thống quan sát 44

3.2.7 Hệ thống giải trí đa phương tiện 44

3.2.8 Hệ thống cảm biến, an ninh 45

3.2.9 Hệ thống máy lạnh 48

3.3 SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG .64

3.4 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT BOARD ESP32 65

3.5 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT TỔNG THỂ MÔ HÌNH 51

3.5.1 Lưu đồ dàn phơi 53

3.5.2 Lưu đồ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, ppm 54

3.5.3 Lưu đồ cảm biến báo cháy 55

3.5.4 Lưu đồ cửa thông minh .56

3.5.5 Lưu đồ camera .57

3.5 SƠ ĐỒ NỐI DÂY MÔ HÌNH 58

3.5.1 Sơ đồ nối dây cảm biến nhiệt độ ,độ ẩm,ppm 60

Đồ án tốt nghiệp

3.5.2 Sơ đồ nối dây dàn phơi .61

3.5.3 Sơ đồ nối dây máy lạnh 62

3.5.4 Sơ đồ nối dây cửa thông minh 63

3.6 TẠO MOBILE APP TRÊN ANDROI STUDIO 66

3.7 MỘT SỐ HÌNH ẢNH LÀM MÔ HÌNH .81

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 86

4.1 Các kịch bản thử nghiệm 86

4.2 Kết quả thử nghiệm các kịch bản 87

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 89

5.1 KẾT QUẢ ĐỀ TÀI 89

5.2 KẾT LUẬN 89

5.3.HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

PHỤ LỤC…… 92

CODE MÔ HÌNH 92

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2-1 Nguyên lý firebase 30

Hình 3-1 Mô hình thiết kế 37

Hình 3-2 Mô hình nhà thông minh 42

Hình 3-3.Cảm biến thân nhiệt 46

Hình 3-4.Cảm biến hàng rào 46

Hình 3-5 Cảm biến khói 47

Hình 3-6 Cảm biến gas 47

Hình 3-9 Lưu đồ tổng thể mô hình 52

Hình 3-10.Lưu đồ dàn phơi 53

Hình 3-11 Lưu đồ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, ppm 54

Hình 3-12 Lưu đồ cảm biến cháy 55

Hình 3-13 Lưu đồ cửa thông minh 56

Hình 3-14 Lưu đồ camera 57

Hình 3-7.Hình sơ đồ khối chức năng 64

Hình 3-8.Lưu đồ tổng thể mô hình 65

Hình 3-15 Khởi chạy Android Studio for Platform 66

Hình 3-16 Tạo dự án mới 67

Hình 3-17 Tạo dự án mới cho thiết bị điện thoại và tablet 67

Hình 3-18 Tạo tên,ngôn ngữ, dự án 68

Hình 3-19 Thiết kế giao diện 69

Hình 3-20 Đăng nhập firebase 70

Hình 3-21 Tạo dự án mới trên firebase 71

Hình 3-22 Chọn Add firebase to your Androi App 71

Hình 3-23 Lấy pakege name 72

Đồ án tốt nghiệp

Hình 3-24.Hoàn thành 3 bước tiếp theo 73

Hình 3-25 Tạo các tên thiết bị 74

Hình 3-26 Thiết lập thông số 75

Hình 3-27 Vào màn hình chính 76

Hình 3-28 Chọn sensor hiển thị các giá trị cảm biến 77

Hình 3-29 Chọn DEVICE điều khiển các thiết bị 78

Hình 3-30.Chọn DOOR kiểm tra thêm, xóa id thẻ, mở cửa qua app 79

Hình 3-31 Chọn CAMERA giám sát trực tiếp 80

Hình 3-32 Hình tiếp nối dây điện 81

Hình 3-33 Đi dây và kiểm tra các chức năng 82

Hình 3-34 Test cảm biến nhiệt độ độ ẩm, ppm 83

Hình 3-35 Test camera trên app MOBILE APP 84

Hình 3-36 Kiểm tra máy lạnh 85

Hình 3-37 Đèn các phòng thể hiện trên mô hình 85

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1.Kết quả cần đạt 25

Bảng 3- 1 Danh sách chức năng 50

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3-1 SoDoNoiDay_Esp_Main_Device 58

Sơ đồ 3-2 SoDoNoiDay_Esp_Main_Device 59

Sơ đồ 3-3 Nối dây cảm biến nhiệt độ ,độ ẩm,ppm 60

Sơ đồ 3-4 Sơ đồ nối dây dàn phơi 61

Sơ đồ 3-5 Sơ đồ nối dây máy lạnh 62

Sơ đồ 3-6 Nối dây cửa thông minh 63

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 Cơ sở lý thuyết

1.1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, thị trường nhà thông minh đang phát triển mạnh mẽ, đa dạng hóa sản phẩm và giải pháp Các thiết bị nhà thông minh bao gồm đèn chiếu sáng, máy nước nóng, hệ thống an ninh, camera, loa thông minh, và nhiều sản phẩm khác Sự kết nối giữa chúng đang được thúc đẩy thông qua các giao thức như Wi-Fi, Zigbee, và Z-

Wave, tạo nên một hệ sinh thái nhà thông minh đa dạng và tương tác Điều khiển từ xa thông qua ứng dụng di động đã trở thành xu hướng phổ biến, giúp người dùng dễ dàng quản lý hệ thống của mình mọi nơi Công nghệ trí tuệ nhân tạo và học máy được tích hợp để tối ưu hóa khả năng tự động hóa và tương tác thông minh Tuy nhiên, vấn đề về bảo mật và quyền riêng tư cũng được đặt ra cao, đặc biệt là khi có sự gia tăng về lượng

dữ liệu mà các thiết bị nhà thông minh thu thập Đồng thời, xu hướng hỗ trợ khả năng tương thích giữa các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau đang ngày càng trở nên

quan trọng

Với sự phát triển của khoa học công nghệ và đô thị hóa, yêu cầu của con người

về môi trường sống và điều khiển thiết bị ngày càng cao Chính vì vậy nhu cầu về nhà thông minh ngày càng phát triển Hệ thống nhà thông minh tích hợp các thiết bị điện khác nhau thành một tổng thể thông qua mạng không dây, có thể quản lý và kiểm soát

nó một cách thống nhất nhằm tạo ra sự an toàn, tiện lợi, thoải mái và thông minh cho ngôi nhà So với nhà thông thường, nhà thông minh không chỉ có các chức năng dân dụng truyền thống mà còn cung cấp mạng lưới liên lạc, thiết bị thông tin và tự động hóa thiết bị, thậm chí tiết kiệm tiền cho các chi phí năng lượng khác nhau Trong một

hệ thống nhà thông minh hoàn chỉnh, việc kiểm soát tập trung các thiết bị trong nhà là đặc biệt quan trọng

Vì tính cấp thiết mà xã hội cần nên em chọn đề tài “ XÂY DỰNG HỆ

THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ THÔNG MINH TRONG NHÀ” làm đồ án tốt nghiệp và cũng như giải quyết vấn đề

Đồ án tốt nghiệp

1.2 Các hệ thống tương tự

Nhà thông minh BKAV:

Năm thành lập : 2014

Chuẩn truyền thông : Zigbee, Wifi

Thông tin thêm : Bkav smarthome là hệ thống có thể tự động lặp lại hành

động điều khiển chỉ sau 2-3 lần thao tác giống nhau

BKav xây dựng app điều khiển 3D khá lạ mắt

Nhà thông minh ACIS:

Năm thành lập : 2012

Chuẩn truyền thông : Mesh- Grid (chuẩn mã hóa độc quyền)

Thông tin thêm : Xây dựng được một giao thức truyền thông độc quyền

Có thể điều khiển trên hình ảnh dạng 3D

Aqara Smarthome

Chuẩn truyền thông Zigbee

Thông tin thêm Aqara là ban đầu là công ty con của Xiami nhưng sau này

tách riêng biệt để tập trung sản xuất hệ thống thiết bị Smart home điều khiển Hiên tại một số thiết bị Aqara vẫn còn gia nhập được vào app Xiami Hệ Aqara khá đa dạng thiết bị giá

rẻ, thiết kế nhỏ gọn khá đẹp mắt nhưng cầm nắm thì không chắc tay

Geeklink Smarthome

Đồ án tốt nghiệp

Chuẩn truyền thông IR, RF

Thông tin thêm Nhà thông minh Geeklink là thương hiệu Smarthome giá rẻ

Cũng giống như những hãng Smart home khác, Geeklink tạo

ra một hệ thống các sản phẩm hiện đại phục vụ cho toàn bộ các chức năng của một ngôi nhà thông minh Những sản phẩm này được thiết kế với 2 màu trắng và đen chủ đạo Các sản phẩm thương hiệu Geeklink có thiết kế chưa đẹp

Onsky Smarthome

Năm thành lập

2015 Chuẩn truyền thông

Công nghệ Hybrid-Mesh (xuyên tường) Thông tin thêm Thương hiệu Onsky gia nhập thị trường Việt Nam năm 2017,

được công ty Onsky Việt Nam nhập khẩu và phân phối Giải pháp nhắm tới nhóm đối tượng trung và cao cấp, và thị trường tập trung tại thành phố Hồ Chí Minh., công nghệ xuyên tường Hybrid – Mesh truyền tín hiệu kết nối đồng thời qua đường dây điện trong nhà và vô tuyến điện Công nghệ này giúp tín hiệu truyền xa hơn

và ổn định, kết nối liên tục và bao phủ toàn bộ tòa nhà, văn phòng Các sản phẩm của Onsky có thiết kế khác biệt so với các thương hiệu trong nước Với thiết kế bo tròn, màu nổi bật là màu trắng cho tất cả các sản phẩm an ninh Công tắc thông minh được thiết

kế hình chữ nhật, hiện đại & sang trọng

Cho đến thời điểm hiện tại, vẫn chưa có một báo cáo thị trường chính thống nào

đánh giá một cách khách quan, cụ thể và có chiều sâu về lĩnh vực smarthome tại Việt

Nam Thấu hiểu tầm quan trọng của một đề tài mang tính dẫn dắt, thay vì chờ đợi, em

đã bắt tay vào nghiên cứu phát triển mô hình nhà thông minh , kết nối các thiết bị và

tối ưu các thiết bị trong nhà thông minh hơn

1.3 Phát biểu bài toán

Đồ án tốt nghiệp

Chúng ta đang đối mặt với một thách thức ngày càng lớn trong việc quản lý

không gian sống và tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả Đồ án Smart Home được đưa ra để giải quyết những thách thức này và mang lại trải nghiệm sống tốt hơn cho người dùng thông qua sự tích hợp của công nghệ hiện đại

Bài toán của chúng ta là: "Làm thế nào chúng ta có thể tối ưu hóa không gian sống, giảm tiêu thụ năng lượng, và tăng cường an ninh trong môi trường gia đình thông qua việc sử dụng đồ án Smart Home sử dụng cảm biến mưa, dàn phơi quần áo thông minh, công nghệ RFID, và ứng dụng di động để điều khiển đèn và máy lạnh?"

Bài toán này bao gồm nhiều khía cạnh quan trọng, bao gồm:

Tối Ưu Hóa Năng Lượng: Làm thế nào chúng ta có thể sử dụng công nghệ thông minh

để giảm tiêu thụ năng lượng, đặc biệt là trong việc điều khiển đèn và máy lạnh?

Quản Lý Môi Trường: Làm thế nào chúng ta có thể phản ứng một cách thông minh với điều kiện thời tiết, đặc biệt là mưa, để bảo vệ quần áo và tối ưu hóa việc phơi?

An Toàn và Bảo Mật: Làm thế nào chúng ta có thể đảm bảo rằng hệ thống là an toàn

và bảo mật, đặc biệt là trong việc kiểm soát cửa thông minh thông qua công nghệ

RFID?

Tiện Ích Người Dùng: Làm thế nào chúng ta có thể cung cấp một ứng dụng di động thân thiện và linh hoạt để người dùng có thể dễ dàng quản lý và kiểm soát mọi thiết bị

từ xa?

Tích Hợp và Linh Hoạt: Làm thế nào chúng ta có thể đảm bảo tích hợp với các hệ

thống và thiết bị khác nhau, cũng như linh hoạt trong việc mở rộng tính năng trong

tương lai?.Qua đó, chúng ta hy vọng sẽ tạo ra một giải pháp Smart Home đầy đủ, hiệu quả và phù hợp với nhu cầu người dùng, đồng thời góp phần vào mục tiêu bảo vệ môi trường và xây dựng một cuộc sống hiện đại và bền vững

1.3.1 Mục Tiêu

Phát triển một hệ thống Smart Home hiện đại và tiện ích, tối ưu hóa quản lý

năng lượng và tăng cường trải nghiệm người dùng

Tích hợp cảm biến mưa vào dàn phơi quần áo để tự động phản ứng với thời tiết, đồng thời sử dụng công nghệ RFID để kiểm soát cửa thông minh và ứng dụng di động để

Đồ án tốt nghiệp

1.3.2 Phạm Vi

Dàn Phơi Quần Áo Thông Minh:

Tự động mở và thu gọn dựa trên dữ liệu cảm biến mưa

Có khả năng điều chỉnh theo điều kiện thời tiết để bảo vệ quần áo từ mưa và nắng

Cửa Thông Minh với RFID:

Sử dụng công nghệ RFID để kiểm soát quyền truy cập và bảo mật

Có khả năng tự động mở khi nhận diện người dùng đã được ủy quyền

Dàn phơi quần áo tự động với cảm biến mưa tích hợp

Cửa thông minh sử dụng công nghệ RFID

Ứng dụng di động đa chức năng, tích hợp điều khiển và giám sát

1.3.4 Ràng Buộc về Nghiệp Vụ hoặc Công Nghệ

Bảo đảm tính ổn định và an toàn của hệ thống trong mọi điều kiện thời tiết

Tuân thủ các tiêu chuẩn giao thức và an toàn trong ngữ cảnh Smart Home

Tương thích với các thiết bị và nền tảng Smart Home phổ biến

Xấc lập thẻ để mở cửa với chức năng thêm-xóa

Cửa hoạt động đồng bộ trên

cả điện thoại và ứng dụng Xác định chính xác ID thẻ

2 Cảm biến mưa hoạt

động tự động , khi có

mưa gửi tín hiệu thu dàn

phơi tránh ướt đồ

Điều khiển dàn phơi đóng mở tùy

ý

Dàn phơi hoạt động tức thì khi trời mưa

3 Cảm biến đo chất lượng

Cảm biến hoạt động chính xác và liên tục gửi dữ liệu

4 Đèn ,máy lạnh Bắt tắt chức năng

thiết bị

Đèn,máy lạnh hoạt động khi nhận lệnh bật/tắt và điều chỉnh được nhiệt độ

ddieuf khiển các thiết bị chỉ định

Bảng 1-1.Kết quả cần đạt

 Tiết Kiệm Năng Lượng và Chi Phí:

Hệ thống thông minh giúp giảm lượng năng lượng tiêu thụ thông qua điều khiển thông minh của đèn và máy lạnh

Tính năng tự động của dàn phơi quần áo có thể giúp giảm việc sử dụng máy sấy, giảm chi phí và môi trường

 Quản Lý Từ Xa và Linh Hoạt:

Ứng dụng di động cho phép người dùng quản lý và kiểm soát từ xa mọi thiết bị trong nhà

Linh hoạt trong việc thay đổi cài đặt và lịch trình theo nhu cầu và tình hình thời tiết

 Sự Thuận Tiện và Tự Động:

Hệ thống tự động phản ứng và thích ứng với điều kiện môi trường, giảm gánh nặng công việc cho người dùng

Các chức năng tự động giúp tạo ra môi trường sống thông minh và tiện nghi

Góp Phần vào Mục Tiêu Bảo Vệ Môi Trường:

Việc giảm sử dụng năng lượng và tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn tài nguyên giúp giảm tác động tiêu cực đối với môi trường

Tính năng phơi quần áo thông minh có thể giảm lượng rác từ việc sử dụng máy sấy

 Tích Hợp và Tuỳ Chỉnh:

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 Cơ sở lý thuyết

2.1 PHÂN LOẠI CƠ CHẾ THÔNG MINH

Có thể phân chia làm ba loại cơ chế hoại động như sau:

Cơ chế nhận diện: cơ chế nhận diện cho phép ghi nhớ những đặc điểm được cài

đặt sẵn trong bộ nhớ, trong trường hợp làm việc nhận diện xảy ra không trùng khớp,

hệ thống sẽ từ chối phụ vụ hoặc thông báo

Ví dụ như: cổng, cửa gara chỉ mở với những xe có biển số đã đăng kí với hệ thống, cửa tự động nhận diện vân tay chỉ mở đúng người, trong khoảng thời gian đêm, nếu có người lại mặt trong phòng khác hệ thống sẽ báo động,…

Tất cả các cửa sổ đều được trang bị cảm biến từ để thống báo tình trạng đóng mở cửa Khi hệ thống an ninh được kích hoạt, nếu một trong số các cửa sổ mở ra thì hệ thống sẽ lập tức cảnh báo tại chỗ bằng còi hú hoặc thống báo về smartphone

Có thể phân chia làm ba loại cơ chế hoại động như sau:

Cơ chế nhận diện: cơ chế nhận diện cho phép ghi nhớ những đặc điểm được cài

đặt sẵn trong bộ nhớ, trong trường hợp làm việc nhận diện xảy ra không trùng khớp,

hệ thống sẽ từ chối phụ vụ hoặc thông báo

Ví dụ như: cổng, cửa gara chỉ mở với những xe có biển số đã đăng kí với hệ thống, cửa tự động nhận diện vân tay chỉ mở đúng người, trong khoảng thời gian đêm, nếu có người lại mặt trong phòng khác hệ thống sẽ báo động,…

cơ chế lập trình sẵn: một số hệ thống thiết bị được thiết kế hoạt động theo lịch trình nhất định

Ví dụ như: bắt đầu từ 7 giờ tối đèn vườn, đèn bảo vệ tự động bật sáng và tắt vào thời điểm 5 giờ sáng, 7 giờ sáng tivi tại khu vực bếp tự động bật đúng chương trình cài đặt để người ăn sáng có thể xem, 8 giờ sáng vòi nước tưới vườn hoạt động trong 10 phút, 10 giờ đêm các hẹ thống cửa tự động an toàn đóng lại…

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết

Cơ chế cảm ứng: cơ chế cảm ứng là một cơ chế linh hoạt, hoạt động trên sự biến đổi trạng thái mà hệ thống cảm ứng ghi nhậ để tự điều khiển phù hợp

Ví dụ: tại cầu thang, nhà vệ sinh, đèn tự động bật khi có người và tự động tắt sau một thời gian nhất định khi không có người, hệ thống báo động sẽ thông báo khi cửa

có những chấn động cơ học hơn mức bình thường (do phá hoại, đột nhập), mái kính sẽ

tự động đóng lại khi có mưa, mành - rèm tự động hoạt động ở trạng thái thích hợp nhất khi cảm ứng với ánh nắng mặt trời, đèn tự động bật khi chiếu sáng tự nhiên không đủ…

2.1.1 TÍNH NĂNG CỦA ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM

Kết với các công tắc, ổ cắm thông minh như công tắc cảm ứng thông minh chữ nhật 1 nút MOBILE APP, công tắc cảm ứng thông minh chữ nhật 2 nút MOBILE APP, ổ cắm thông minh wifi MOBILE APP, …

Khả năng học điều khiển các thiết bị khác qua remote như điều khiển tivi, máy lạnh, quạt điều khiển từ xa, đóng mở rèm mành, cửa cuốn,… mà không cần dùng đến remote của chúng nữa và đi bất kì nơi đâu chúng ta cũng có thể điều khiển được

chúng

Kết hợp với Camera IP quan sát giúp con người quan sát trực tiếp qua điện thoại smartphone giúp quan sát các thiết bị có hoạt động hay không hoạt động, hay quan sát xem có người sự đột nhập trái phép

Kết hợp với các cảm biến sẽ giúp tạo nên một hệ thống như tự động đóng mở thiết bị khi có người đi qua, kết hợp với cảm biến cửa hoặc cảm biển thân nhiệt khi có người tác động lên làm cho chuông kêu hú tạo nên một hệ thống an ninh cho ngôi nhà Một số cảm biến

2.1.2 Firebase tiếp nhận xử lý dữ liệu từ Mobile App

Firebase là một nền tảng phát triển ứng dụng di động và web của Google, cung cấp một loạt các dịch vụ đám mây giúp nhà phát triển xây dựng và triển khai ứng dụng

một cách nhanh chóng và dễ dàng Dưới đây là một số khái niệm và dịch vụ chính của Firebase:

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết

Hình 2-1 Nguyên lý firebase

 Realtime Database:

Firebase Realtime Database là một cơ sở dữ liệu NoSQL thời gian thực

Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng JSON và tự động đồng bộ hóa trực tiếp với tất cả các thiết bị kết nối

 Authentication:

Firebase cung cấp dịch vụ xác thực người dùng

Hỗ trợ đăng nhập bằng nhiều phương tiện như email, mạng xã hội, số điện thoại, và nhiều hơn nữa

 Cloud Firestore:

Firestore là một cơ sở dữ liệu NoSQL linh hoạt cho phép lưu trữ và truy vấn dữ liệu

Hỗ trợ các tài liệu và bộ sưu tập để tổ chức dữ liệu hiệu quả

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết Tích hợp chặt chẽ với các ứng dụng di động và web

Firebase Analytics cung cấp thông tin chi tiết về người dùng và hiệu suất ứng dụng để

hỗ trợ quyết định kinh doanh

Firebase là một nền tảng mạnh mẽ cho phát triển ứng dụng di động và web, cung cấp nhiều công cụ và dịch vụ hữu ích để giảm bớt khả năng rủi ro và giảm độ phức tạp của quá trình phát triển

2.2 Tiếp cận và giải quyết vấn đề

Cách Tiếp Cận và Giải Quyết Vấn Đề cho Dự Án Smart Home:

Mô Hình Tiếp Cận:

 Phân Tích Yêu Cầu:

Tiếp cận từ góc độ người dùng để hiểu rõ nhu cầu và mong muốn

Lập danh sách yêu cầu cụ thể cho từng tính năng như dàn phơi, cửa thông minh, xác thực RFID, và ứng dụng di động

 Thiết Kế Hệ Thống:

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết Xây dựng mô hình thiết kế hệ thống với sự tương tác giữa các thành phần

Đảm bảo tích hợp linh hoạt để có thể mở rộng và cập nhật dễ dàng

Sử dụng Firebase Authentication để quản lý đăng nhập và xác thực người dùng

 Phát Triển Firmware và Cảm Biến:

Sử dụng ngôn ngữ lập trình nhúng phù hợp (C, C++, Python) để phát triển firmware cho cảm biến và các thiết bị ngoại vi

Tối ưu hóa để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao

 Tích Hợp RFID và Cửa Thông Minh:

Sử dụng công nghệ RFID cho việc xác thực và kiểm soát truy cập

Phát triển logic cho cửa thông minh để tự động mở và đóng dựa trên xác thực

 Phát Triển Dàn Phơi Quần Áo Thông Minh:

Lập trình logic để dàn phơi có thể tự động phản ứng với điều kiện thời tiết, đặc biệt là mưa

Sử dụng cảm biến mưa để xác định và đưa ra quyết định tự động

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết Xác định mục tiêu, lịch trình, và nguồn lực cần thiết

Phân chia công việc thành các giai đoạn phát triển và kiểm thử

 Phát Triển Giai Đoạn:

Bắt đầu với phát triển ứng dụng di động và Firebase Authentication

Đồng thời, phát triển firmware cho cảm biến và logic điều khiển cho cửa thông minh

 Kiểm Thử Giai Đoạn:

Thực hiện kiểm thử đơn vị cho từng thành phần

Kiểm thử tích hợp để đảm bảo sự liên kết hoạt động đúng đắn

 Tích Hợp Tổng Thể và Kiểm Thử Hệ Thống:

Tích hợp tất cả các thành phần và kiểm tra chức năng toàn bộ hệ thống

Tiến hành kiểm thử hiệu suất và kiểm thử tải

 Triển Khai và Đào Tạo:

Triển khai ứng dụng và hệ thống lên môi trường sản xuất

Đào tạo người dùng về cách sử dụng các tính năng mới

 Giám Sát và Tối Ưu Hóa:

Thiết lập công cụ giám sát hiệu suất

Tối ưu hóa và cập nhật hệ thống dựa trên phản hồi và dữ liệu thực tế sử dụng

 Hỗ Trợ và Bảo Trì:

Cung cấp hỗ trợ và duy trì liên tục

Xử lý sự cố và cập nhật để bảo đảm tính ổn định của hệ thống

Bằng cách áp dụng mô hình tiếp cận và quy trình thực hiện này, bạn có thể phát triển

và triển khai một hệ thống Smart Home hiệu quả và đáp ứng được yêu cầu của người dùng

2.3 Công nghệ sử dụng

2.3.1 Platform androi studio

Công cụ này cung cấp một giao diện trực quan và các trình biên dịch, trình gỡ

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết

hỗ trợ viết code trong ngôn ngữ Java hoặc Kotlin và tích hợp sẵn các thư viện và công

cụ phát triển Android

Một trong những tính năng quan trọng của công cụ này là khả năng sử dụng Gradle, một hệ thống quản lý dự án mạnh mẽ Gradle cho phép bạn quản lý phụ thuộc, xây dựng, kiểm thử và đóng gói ứng dụng Android một cách linh hoạt và hiệu quả

Android Studio là một môi trường tích hợp phát triển (Integrated Development

Environment – IDE) được phát triển bởi Google dành cho việc phát triển ứng dụng

trên nền tảng Android Nó cung cấp một loạt các công cụ và tính năng để giúp nhà

phát triển xây dựng và triển khai ứng dụng Android một cách dễ dàng

2.3.2 công nghệ RFID

Công nghệ RFID (tiếng Anh: Radio Frequency Identification) là công nghệ

nhận dạng đối tượng qua tần số vô tuyến Kỹ thuật này cho phép nhận biết các đối

tượng thông qua hệ thống thu phát sóng radio, giúp truyền và nhận dữ liệu từ một điểm đến một điểm khác Từ đó, hệ thống có thể giám sát, quản lý hoặc lưu vết từng đối

có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần tiếp xúc vật lý nào

Và hiện nay, công nghệ này cũng được cải tiến nhiều mặt, vài loại thẻ có thể đọc

xuyên qua được các môi trường và vật liệu như: băng đá, bê tông, tuyết, sương mù, sơn hay các điều kiện môi trường đặc biệt mà các công nghệ khác không thể xuyên qua

Hệ thống RFID có thể được chia nhỏ theo các nhóm tần số mà chúng hoạt động Theo

đó, tần số phụ thuộc vào kích cỡ của sóng radio được sử dụng trong việc giao tiếp giữa các thành phần hợp thành nên hệ thống

Có 3 nhóm tần số hệ thống RFID là tần số thấp (LF), tần số cao (HF) và tần số siêu cao (UHF) mà phổ biến nhất là các tần số từ 125Khz hoặc 900Mhz

→ Nguyên lý hoạt động của RFID

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết

Ta có thể hình dung nguyên lý hoạt động của công nghệ RFID như sau: Một thiết bị RFID đọc (reader) sẽ được đặt cố định ở một vị trí phát ra sóng vô tuyến điện ở một tần số cụ thể nào đó và phát hiện thiết bị phát xung quanh nó

Khi đó nếu thiết bị RFID phát (tag) nằm trong vùng nhận được sóng điện từ này sẽ thu nhận năng lượng, sau đó phát lại cho thiết bị RFID biết mã số của mình Từ đó, RFID đọc sẽ biết được thiết bị phát nào đang hoạt động trong vùng sóng điện tử

Với nguyên lý này chắc chắn không ít anh em thắc mắc vấn đề thực tế có rất nhiều mã khác nhau thì công nghệ này có bị nhầm lẫn không? Dĩ nhiên điều này cũng được các nhà phát minh, sản xuất công nghệ RFID lường trước, nên các anh em không cần lo về

độ chuẩn xác của công nghệ này nhé

Cụ thể, bên trong thẻ chip của công nghệ này đều chứa các mã nhận dạng khác nhau Nếu là thẻ 32bit thì có thể chứa tới 4 tỷ mã số Và khi sản xuất thì mỗi thẻ chip RFID

sẽ chứa các mã nhận dạng chính xác và không bị nhầm lẫn Điều này cũng giúp cho các thiết bị gắn RFID có độ an toàn và tính bảo mật cao

→ Ứng dụng Radio Frequency Identification

Công nghệ Radio Frequency Identification (RFID) được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống, đặc biệt là lĩnh vực sản xuất, thương mại Việc xuất hiện của công nghệ RFID đã giúp đơn giản hóa nhiều công việc và mang lại hiệu quả cao hơn

Một số lĩnh vực sử dụng công nghệ RFID như: quản lý kho, theo dõi sản phẩm, quản

lý nhân sự, quản lý chuỗi cung ứng, phòng chống hàng giả,…

Trong quản lý kho

Công nghệ RFID thường được dùng để kiểm soát, phân loại sản phẩm trong các nhà kho lớn Theo đó, các hàng hóa sẽ được dán RFID tag và thiết bị thu nhận tín hiệu phát

ra từ tag (Antenna) sẽ được lắp tại nhiều vị trí trong kho sẽ nhận tín hiệu được truyền tới và chuyển cho thiết bị đọc (RFID reader)

Khi nhận được tín hiệu từ thiết bị Antenna, thiết bị đọc sẽ đọc dữ liệu và cập nhật lên

hệ thống Nhờ vậy, có thể giúp giảm thiểu sai lệch tồn kho, đỡ mất thời gian kiểm tra từng sản phẩm, cập nhật thông tin,…Và việc ứng dụng RFID để có được thông tin

nhanh chóng, chính xác sẽ giúp doanh nghiệp hoạch định kế hoạch kinh doanh hiệu quả hơn

Ứng dụng RFID

Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 Cơ sở lý thuyết Ngoài ra, công nghệ RFID còn được ứng dụng trong việc chống mất trộm tại các hệ thống bán lẻ của các cửa hàng, siêu thị Các mã số hàng hóa sẽ được gắn chụp RFID tag và thiết bị đọc được đặt ở vị trí bên ngoài để kiểm soát Khi hàng hóa chưa được tháo chip ra ngoài cửa kiểm soát sẽ bị thiết bị đọc nhận ra và phát âm thanh cảnh báo Điều này giúp tránh mọi thất thoát và rủi ro cho cửa hàng

Trong sản xuất

Trong sản xuất, hệ thống RFID cũng được ứng dụng để tối ưu dây chuyền sản xuất, xác định các sản phẩm đó được gia công đến công đoạn nào và kiểm soát tốt thời gian cũng như quy trình thực hiện Nhờ đó, có thể giảm thiểu được các lỗi phát sinh và

ngăn chặn việc tồn đọng trên dây chuyền sản xuất

Bên cạnh đó, RFID còn được ứng dụng trong hệ thống kiểm soát ra vào bằng thẻ từ, chấm công và quản lý nhân sự, trong giao thông vận tải, quản lý xe tại các bãi xe

thông minh,…

→ Một số ví dụ ứng dụng RFID

Ứng dụng RFID ở Tesco giúp cải thiện quản lý trữ hàng, đẩy nhanh các công đoạn

nhập và xuất hàng Đồng thời công nghệ này cũng giúp cung cấp vị trí chính xác của hàng hóa và giúp cho việc tìm kiếm dễ dàng hơn Ngoài ra, RFID cũng giúp nâng cao hiệu quả hoạt động tại cửa hàng thông qua việc gắn nhãn cho từng sản phẩm

2.3.3 công nghệ vi xử lý esp32

ESP32 là một series các vi điều khiển trên một vi mạch giá rẻ, năng lượng thấp có hỗ trợ WiFi và dual-mode Bluetooth Dòng ESP32 sử dụng bộ vi xử lý Tensilica Xtensa LX6 ở cả hai biến thể lõi kép và lõi đơn, và bao gồm các công tắc antenna tích hợp,

RF balun, bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại thu nhiễu thấp, bộ lọc và module quản lý năng lượng

Một điều quan trọng khác cần biết về ESP32 là nó được sản xuất bằng công nghệ 40

nm công suất cực thấp của TSMC Vì vậy, việc thiết kế các ứng dụng hoạt động bằng pin như thiết bị đeo, thiết bị âm thanh, đồng hồ thông minh, , sử dụng ESP32 sẽ rất

dễ dàng

Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Phân Tích – Thiết Kế

3.1 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

Hình 3-1 Mô hình thiết kế

Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Phân Tích – Thiết Kế

Dựa theo đà phát triển của con người và hiện đại hóa nhu cầu của chúng ta tiện ích và tiện nghi nên em đã quyết định chọn làm mô hình SmartHome dựa trên nền tảng MOBILE APP để điều khiển mô hình

 Một số ý tưởng xây dựng mô hình nhà ở thông minh

Dưới đây là một số ý tưởng xây dựng mô hình nhà ở thông minh phổ biến hiện nay:

 Hệ thống chiếu sáng thông minh: Hệ thống chiếu sáng thông minh giúp người dùng dễ dàng điều khiển đèn chiếu sáng trong nhà bằng giọng nói, smartphone, từ bất cứ đâu Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng thông minh còn có thể tự động bật/tắt đèn theo thời gian, ánh sáng tự nhiên,

 Hệ thống an ninh thông minh: Hệ thống an ninh thông minh giúp bảo vệ ngôi nhà khỏi kẻ trộm, đột nhập Hệ thống này bao gồm các thiết bị như camera an ninh, chuông cửa thông minh, cảm biến chuyển động,

 Hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh: Hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh giúp người dùng dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ trong nhà theo nhu cầu, tiết kiệm năng lượng

 Hệ thống cửa tự động: Hệ thống cửa tự động giúp người dùng dễ dàng ra vào nhà mà không cần chạm tay

Việc lựa chọn các ý tưởng xây dựng mô hình nhà ở thông minh phù hợp sẽ giúp mang lại cuộc sống tiện nghi, thoải mái và an toàn cho gia đình bạn

 Tiêu chí ý tưởng xây dựng mô hình nhà ở thông minh

 Mô hình nhà ở thông minh là mô hình nhà ở sử dụng các thiết bị điện tử và công nghệ tự động hóa để nâng cao chất lượng cuộc sống của con người Để xây dựng một mô hình nhà ở thông minh hiệu quả, cần đáp ứng các tiêu chí sau:

 Phù hợp với nhu cầu sử dụng của gia đình: Trước khi xây dựng mô hình nhà

ở thông minh, cần xác định rõ nhu cầu sử dụng của gia đình như: số lượng người, độ tuổi, sở thích, thói quen sinh hoạt, Từ đó, lựa chọn các thiết bị thông minh phù hợp để đáp ứng nhu cầu của gia đình Dễ sử dụng: Các thiết bị thông minh cần có

Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Phân Tích – Thiết Kế

giao diện thân thiện, dễ sử dụng, phù hợp với mọi thành viên trong gia đình, kể cả người lớn tuổi và trẻ em Tiết kiệm chi phí: Chi phí đầu tư xây dựng mô hình nhà ở thông minh có thể khá cao Do đó, cần cân nhắc kỹ lưỡng để lựa chọn giải pháp phù hợp, đảm bảo tiết kiệm chi phí An toàn: Các thiết bị thông minh cần được đảm bảo

an toàn về điện, an ninh, Thân thiện với môi trường: Nên lựa chọn các thiết bị thông minh có khả năng tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường

 Tính năng các thiết bị trong mô hình

- Tính năng thiết bị thông minh báo cháy : Thiết bị thông minh báo cháy là một thiết bị điện tử được sử dụng để phát hiện và cảnh báo đám cháy Thiết bị này có thể được sử dụng trong các hộ gia đình, doanh nghiệp, tòa nhà công cộng,

Phát hiện đám cháy: Thiết bị thông minh báo cháy sử dụng các cảm biến để phát hiện các dấu hiệu của đám cháy, chẳng hạn như khói, nhiệt độ, lửa,

Cảnh báo đám cháy: Khi phát hiện đám cháy, thiết bị thông minh báo cháy sẽ phát ra tín hiệu cảnh báo để người dùng biết Tín hiệu cảnh báo có thể là âm thanh, ánh sáng, hoặc kết nối với hệ thống báo cháy trung tâm

Thiết bị thông minh báo cháy mang lại nhiều lợi ích cho người dùng, bao gồm: Giúp bảo vệ tài sản và tính mạng con người: Thiết bị thông minh báo cháy có thể phát hiện và cảnh báo đám cháy sớm, giúp người dùng có thời gian để sơ tán khỏi khu vực nguy hiểm và hạn chế thiệt hại về tài sản Tăng cường an toàn cho ngôi nhà: Thiết bị thông minh báo cháy có thể giúp tăng cường an toàn cho ngôi nhà, giúp người dùng yên tâm khi đi vắng

Phát hiện đám cháy: Thiết bị thông minh báo cháy sử dụng các cảm biến để phát hiện các dấu hiệu của đám cháy, chẳng hạn như khói, nhiệt độ, lửa,

- Tính năng đèn thông minh: Đèn thông minh là một thiết bị điện tử có thể được điều khiển từ xa qua điện thoại di động hoặc máy tính Đèn thông minh có nhiều tính năng vượt trội so với đèn truyền thống, bao gồm:

Điều khiển từ xa: Đèn thông minh có thể được điều khiển từ xa qua điện thoại di động hoặc máy tính, giúp người dùng có thể bật/tắt, điều chỉnh độ sáng, màu sắc của đèn từ bất cứ đâu

- Tính năng cửa thông minh sử dụng thẻ từ : Cửa thông minh có thể mở hoặc

Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Phân Tích – Thiết Kế

nhà mà quên mang theo chìa khóa khi vắng nhà cũng có thể mở cửa giúp cho người thân chúng ta vào

Lợi ích của cửa thẻ từ Cửa thẻ từ mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, bao gồm: Kiểm soát ra vào hiệu quả: Cửa thẻ từ giúp kiểm soát ra vào hiệu quả, giúp đảm bảo an ninh cho khu vực sử dụng Tiện lợi: Cửa thẻ từ mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng, không cần phải sử dụng chìa khóa hoặc bấm nút để mở cửa An toàn: Cửa thẻ từ có thể được tích hợp các tính năng an toàn, giúp bảo vệ người sử dụng

- Tính năng cửa dàn phơi cảm biến mưa thông minh:

Dàn phơi đồ cảm biến mưa có các tính năng chính sau:

Sử dụng cảm biến mưa: Dàn phơi đồ cảm biến mưa sử dụng cảm biến mưa để

tự động thu gọn quần áo khi trời mưa

Tiện lợi: Dàn phơi đồ cảm biến mưa giúp người dùng không cần phải lo lắng quần áo bị ướt khi trời mưa

An toàn: Dàn phơi đồ cảm biến mưa giúp bảo vệ quần áo khỏi bị ướt, tránh ẩm mốc và hư hỏng

Ngoài ra, dàn phơi đồ cảm biến mưa còn có thể có các tính năng bổ sung như: Điều khiển từ xa: Dàn phơi đồ cảm biến mưa có thể được điều khiển từ xa qua điện thoại di động hoặc máy tính

Kết nối với hệ thống nhà thông minh: Dàn phơi đồ cảm biến mưa có thể được kết nối với hệ thống nhà thông minh để tạo thành một hệ thống đồng bộ

Điều khiển theo ngữ cảnh: Dàn phơi đồ cảm biến mưa có thể được điều khiển theo ngữ cảnh, chẳng hạn như tự động thu gọn quần áo khi trời mưa,

- Máy lạnh điều khiển qua app có các tính năng chính sau: Điều khiển từ xa qua ứng dụng điện thoại thông minh Người dùng có thể sử dụng ứng dụng để bật/tắt máy lạnh, điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ gió, , Máy lạnh tự động điều hòa và điều khiển qua app giúp người dùng dễ dàng kiểm soát máy lạnh từ xa, giúp tiết kiệm thời gian và công sức