Bên cạnh đó, việc xây dựng một mô hình ứng dụng quản lý và theo dõi hoạt động thời gian thực của các thiết bị với các dữ liệu về môi trường, thông tin người dùng, dữ liệu sinh trắc bảo m
TỔNG QUAN
GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, sự phát triển của cơ sở hạ tầng mạng và internet tập trung vào tốc độ và băng thông, nhờ vào các chuẩn viễn thông mới như 5G, Zigbee, LoRa WAN, Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 và Z-Wave Long Range Những công nghệ này cho phép kết nối nhanh chóng và đồng thời nhiều thiết bị, tạo điều kiện cho cuộc cách mạng chuyển đổi số, đặc biệt là trong lĩnh vực Internet of Things (IoT) và ứng dụng nhà thông minh với các tiện ích ngày càng phong phú.
Trong lĩnh vực IoT, đặc biệt là nhà thông minh, nhu cầu giám sát và điều khiển các thiết bị kết nối ngày càng tăng Các thiết bị này cần được định danh và liên kết qua các giao thức hợp lý để đảm bảo an ninh mạng Hơn nữa, việc phát triển một mô hình ứng dụng quản lý và theo dõi hoạt động thời gian thực của các thiết bị, bao gồm dữ liệu môi trường, thông tin người dùng và dữ liệu sinh trắc bảo mật, là rất cần thiết cho hệ thống IoT, đặc biệt trong việc điều khiển thiết bị trong nhà thông minh với nhiều cảm biến và thiết bị chấp hành.
Để xây dựng một hệ thống quản lý thiết bị IoTs cho nhà thông minh, cần khảo sát các mô hình hệ sinh thái như Aquara Homekit, Tuya, và FPT Hệ thống bao gồm kịch bản hoạt động, thiết bị vật lý và cơ sở dữ liệu Các thiết bị chấp hành thường tích hợp với cảm biến và điều khiển qua hub, mỗi hub có khả năng kết nối từ 40 đến 50 thiết bị qua Zigbee hoặc Wifi Mặc dù các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp đa dạng thiết bị và kịch bản sử dụng, chi phí dịch vụ cao và việc mã hóa thiết bị dẫn đến chồng chéo, gây lãng phí tài nguyên tại các nút.
Sinh viên nhận thấy tầm quan trọng của việc thiết kế ứng dụng IoT để quản lý và giám sát thiết bị Smarthome, sử dụng các biện pháp bảo mật sinh trắc học Đề tài nghiên cứu “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TRONG NHÀ THÔNG MINH” ứng dụng mô hình quản lý thiết bị IoT theo tiêu chuẩn, với dữ liệu môi trường và sinh trắc được lưu trữ tại localhost Dữ liệu này sẽ được xử lý và hiển thị qua giao diện người dùng, tạo ra một hệ thống quản lý hiệu quả cho các thiết bị IoT.
MỤC TIÊU
Trong đề tài này, sinh viên thiết kế và thi công một hệ thống quản lý và điều khiển các thiết bị IoT, kết hợp với mô hình mô phỏng các thiết bị chấp hành và cảm biến trong một phòng của ngôi nhà thông minh Hệ thống có khả năng thu thập dữ liệu từ môi trường và hiển thị thông tin qua giao diện người dùng, cho phép người dùng thực hiện các thao tác đơn giản với các thiết bị thông qua các kịch bản có sẵn.
Phần mềm quản lý hệ thống được bảo mật bằng tài khoản cá nhân, đảm bảo an toàn cho dữ liệu sinh trắc Hệ thống phần cứng được thiết kế theo mô-đun, tạo thành các hub đơn giản, giúp người dùng dễ dàng lắp đặt và mở rộng thiết bị.
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Hình 1-1 Aqara hub Hình 1-2 Thiết bị thông minh Aqara
Sinh viên thực hiện đề tài xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển, mô tả hành vi của thiết bị trong thời gian thực Hệ thống này cũng xây dựng cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu môi trường và sinh trắc học người dùng Để đảm bảo chất lượng nghiên cứu ứng dụng, hệ thống mô phỏng chỉ bao gồm 6 thiết bị, gồm các cảm biến và thiết bị chấp hành, nhằm mô tả các hành vi cơ bản của một hệ thống IoT cho nhà thông minh Tuy nhiên, hệ thống hiện tại chưa có kịch bản quản lý người dùng và ứng dụng cho điện thoại di động.
BỐ CỤC
Bố cục đề tài chia làm 5 chương chính:
Chương 1: Tổng quan về xu hướng công nghệ và phương hướng nghiên cứu, trong đó sinh viên sẽ trình bày rõ ràng đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết cung cấp cái nhìn tổng quan về các lý thuyết cơ bản và công nghệ áp dụng trong nghiên cứu Sinh viên sẽ giới thiệu những nguyên tắc lý thuyết quan trọng, đồng thời nêu rõ các công nghệ hiện đại được sử dụng để thực hiện đề tài một cách hiệu quả.
Trong Chương 3: Thiết kế, sinh viên sẽ trình bày các nội dung quan trọng như sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý, tính toán thiết kế và lựa chọn linh kiện Bên cạnh đó, chương này còn bao gồm biểu đồ tuần tự, lưu đồ giải thuật và phần ứng dụng, cùng với Web điều khiển.
Chương 4: Kết quả thực hiện trình bày những thành tựu đạt được trong quá trình thực hiện đề tài, bao gồm mô hình mô phỏng bối cảnh hoạt động của hệ thống sau thi công, trang giới thiệu và trang điều khiển cho hệ thống Bên cạnh đó, chương cũng đưa ra những đánh giá về kết quả đạt được so với các mục tiêu đã đề ra.
Chương 5: Kết luận và hướng phát triển tổng hợp các kết quả và đánh giá từ chương 4, rút ra những kết luận chung và nhận xét so sánh với các mục tiêu đã đề ra Từ đó, đề xuất hướng phát triển nhằm giải quyết những vấn đề còn tồn tại và khai thác các điểm có thể cải thiện để hoàn thiện đề tài.
CỞ SỞ LÝ THUYẾT
CÁC FRAMEWORK SỬ DỤNG
Trong bài viết này, ReactJS được chọn làm công cụ thiết kế giao diện cho trang điều khiển, nhờ vào khả năng tạo ra các website mượt mà và phản hồi nhanh Là một thư viện JavaScript mã nguồn mở được phát triển bởi Facebook, ReactJS rất phù hợp cho việc xây dựng phần Front-end, bao gồm giao diện người dùng và trang giới thiệu cho đề tài.
ReactJS cho phép thiết kế website động tích hợp cơ sở dữ liệu thông qua việc sử dụng các React-hooks như useState, useRef và useEffect Với khả năng ứng dụng cao, ReactJS giúp tạo ra các liên kết logic giữa các hoạt động trong giao diện một cách có hệ thống, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng và phát triển ứng dụng.
• Ứng dụng trong đề tài:
- Hỗ trợ quản lý các State với Redux
- Tạo danh sách các thành phần trang web và hỗ trợ tái sử dụng các thành phần trang web
Hình 2-1 Mô hình tương quan hoạt động API trong hệ thống
- Hỗ trợ phát triển phần mềm cho thiết bị di động
Lưu ý: Cần cài đặt trước môi trường lập trình để khởi động thư viện (NodeJs)
B1: Cài đặt trình quản lý thư viện JavaScript (NPM) tại thư mục chọn trước B2: Sử dụng CMD hoặc cửa sổ Terminal với lệnh:
“npx create-react-app my-react-app” để thiết lập các thư viện phục vụ cho ứng dụng React như Babel, Webpack, Eslint…
B3: “cd my-react-app” để hướng di chuyển đến ứng dụng vừa tạo
Express là một khung ứng dụng linh hoạt và tối giản, hỗ trợ việc tạo kết nối và cấu hình phần mềm trung gian với khả năng xử lý HTTP như chuyển hướng và cache Khung này giúp phát triển Back-end cho ứng dụng một cách nhanh chóng và hiệu quả Mô hình các lớp phần mềm được thể hiện rõ ràng trong Hình 2-2.
• Ứng dụng của ExpressJS trong việc thiết kế Back-end của đề tài:
- Cấu hình lớp trung gian, thiết lập các “Callback” và trả về các HTTP response
- Sử dụng hàm drawImage cho Canva trong nhận diện gương mặt (CORS)
- Định tuyến bảo mật bằng JSON Web Token
Hình 2-2 ExpressJS với các định tuyến
- Thực hiện định tuyến qua các giao thức Get và Post và thiết lập địa chỉ với các port như Hình 2-3
Sử dụng “npm install express save” để cài đặt khung phần mềm cho đề tài.
2.3.3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT
Khuôn mặt là một trong những thuộc tính vật lý quan trọng nhất trong nhận dạng sinh trắc học Gần đây, xác thực sinh trắc học đã thu hút sự chú ý lớn, từ các nhiệm vụ phức tạp như điều tra video đến việc mở khóa điện thoại di động Các thuật toán nhận dạng khuôn mặt dựa vào nhiều loại thị giác máy tính, bao gồm phân đoạn hình ảnh, phát hiện đối tượng và nhận dạng khuôn mặt Mặc dù kỹ thuật khác nhau, các thuật toán hiện nay đều có hai hướng tiếp cận chính chung.
Phương pháp tiếp cận dựa trên tính năng và phương pháp tiếp cận dựa trên hình ảnh đều có những đặc điểm riêng biệt Phương pháp tiếp cận dựa trên tính năng tập trung vào việc nhận diện gương mặt thông qua các đặc trưng được trích xuất.
Hình 2-3 Mô tả các bước khai báo và thiết lập định tuyến với express
Phương pháp nhận diện gương mặt hiện đại sử dụng 10 điểm quan trọng trên hình ảnh để so sánh với các đặc điểm trên gương mặt, như Viola-Jones, PDM, Edge và Gabor Feature Các phương pháp này chủ yếu dựa vào học máy để phân tích và tìm kiếm sự tương đồng giữa dữ liệu hình ảnh đã được học và hình ảnh thử nghiệm, thông qua các kỹ thuật như Neural Networks và Eigen Faces.
Một số giải thuật hướng tiếp cận tính năng tiêu biểu:
Hệ thống nhận diện gương mặt Viola Jones hoạt động theo thời gian thực, dựa trên ba yếu tố chính: tích phân ảnh để tính toán đối tượng trong ảnh, Adaboost để lựa chọn đối tượng cần tập trung, và phân tầng tập trung nhằm phân bổ tài nguyên tính toán một cách hiệu quả.
Hình 2-4 Các thuật toán nhận diện gương mặt
+ Tích phân ảnh: thuật toán sử dụng đặc trưng là kết quả tích vô hướng của 2 bức ảnh có cùng kích cỡ và được xác định bởi công thức:
N là kích thước chung của ảnh mẫu i là kích thước chiều dài ảnh theo pixel j là kích thước chiều ngang ảnh theo pixel
Adaboost là một trình phân loại hiệu quả, sử dụng thuật toán học để chọn lựa các đặc điểm hình ảnh quan trọng từ một tập hợp lớn các điểm ảnh, nhằm xác định và lựa chọn các điểm ảnh tiềm năng.
Phân tầng tập trung là một quy trình kết hợp các bộ phận cùng loại trong một tầng, giúp loại bỏ nhanh chóng các phần nền của hình ảnh Thuật toán này được ưa chuộng trong việc phát hiện khuôn mặt thời gian thực nhờ vào tốc độ phát hiện nhanh và độ chính xác cao.
+ Nhược điểm: Thời gian đào tạo lâu, hạn chế tư thế đầu và không nhận diện được các gương mặt đen
Local Binary Pattern (LBP) là một kỹ thuật hiệu quả trong việc mô tả đặc trưng kết cấu của ảnh LBP nổi bật với tốc độ tính toán nhanh và khả năng bất biến xoay vòng, điều này giúp nó được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truy xuất hình ảnh.
Hình 2-5 Mẫu tích phân ảnh với (I) là ảnh và (P) là mẫu
Gần đây, phương pháp Local Binary Patterns (LBP) đã được áp dụng hiệu quả trong việc phát hiện các đối tượng chuyển động thông qua kỹ thuật trừ nền Mỗi pixel trong hình ảnh được gán giá trị kết cấu, cho phép kết hợp linh hoạt với các đối tượng theo dõi trong video màu và trắng đen Các mẫu LBP đồng nhất chính đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện các điểm chính trong vùng đích, từ đó tạo ra tiêu chuẩn chọn cho giá trị màu khớp.
Công nghệ này mang lại hiệu quả cao trong việc mô tả thông số hình ảnh, phục vụ cho phân tích thông số, truy xuất hình ảnh, nhận dạng khuôn mặt và phân đoạn hình ảnh Nó có khả năng phát hiện đối tượng di chuyển thông qua phép trừ nền, đồng thời có thể phân tích ảnh trong cùng một vùng màu hoặc với chất lượng thấp.
Nhược điểm của phương pháp này bao gồm việc không nhạy cảm với những thay đổi nhỏ trên khuôn mặt, dẫn đến việc sử dụng các vùng cục bộ có thể làm tăng các lỗi trong phân tích Hơn nữa, phương pháp chỉ phù hợp cho việc phân tích ảnh đơn màu hoặc trắng đen.
Thuật toán Gabor sử dụng bản đồ biểu đồ bó đàn hồi (EBGM) để phát hiện khuôn mặt bằng cách áp dụng 40 bộ lọc Gabor với các góc và hướng khác nhau trên hình ảnh Hệ thống tính toán và đánh dấu các điểm cường độ tối đa, gọi là điểm fiducial, và giảm thiểu số lượng điểm này dựa trên khoảng cách giữa chúng Sau đó, khoảng cách giữa các điểm được tính toán và so sánh với cơ sở dữ liệu Nếu có sự trùng khớp, khuôn mặt trong hình ảnh sẽ được phát hiện.
Hình 2-6 bản đồ biểu đồ bó đàn hồi sử dụng bộ lọc Gabor
Một số giải thuật hướng tiếp cận hình ảnh tiêu biểu:
Mạng nơ-ron sẽ kiểm tra các cửa sổ nhỏ trong hình ảnh để xác định sự hiện diện của khuôn mặt Hệ thống này giao tiếp và phân biệt giữa nhiều mạng, nâng cao hiệu suất của từng mạng riêng lẻ Điều này giúp loại bỏ công việc phức tạp khi đào tạo các mẫu không phải khuôn mặt, đảm bảo rằng các mẫu được chọn bao quát toàn bộ không gian hình ảnh không chứa khuôn mặt.
CÁC GIAO THỨC YÊU CẦU-PHẢN HỒI
Để thiết kế một ứng dụng điều khiển thiết bị nhà thông minh với thông tin và số liệu thời gian thực, nhu cầu truyền nhận thông tin và trạng thái sự kiện trong hệ thống là rất lớn và phức tạp Để đảm bảo hệ thống hoạt động linh hoạt và chính xác, các giao thức như WebSocket và HTTP được áp dụng trong việc xây dựng liên kết giữa các cổng và máy ảo.
WebSocket là giao thức truyền-nhận dựa trên TCP, cho phép truyền dữ liệu song công giữa Client và Server Ưu điểm của WebSocket bao gồm việc mã hóa gói tin ở cả hai dạng ký tự và nhị phân, kích thước gói tin nhỏ, độ trễ thấp, và khả năng tương thích với hầu hết các trình duyệt mới Giao thức này rất phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu trao đổi dữ liệu theo thời gian thực, như ứng dụng chat, bảng giá chứng khoán, và các biểu đồ động.
Giao thức WebSocket API được ứng dụng để lắng nghe và truyền tải sự kiện giữa trang điều khiển, giao diện người dùng và cơ sở dữ liệu hệ thống, cho phép mở phiên giao tiếp tương tác hai chiều giữa trình duyệt và máy chủ Việc sử dụng giao thức này giúp gửi tin nhắn đến máy chủ và nhận phản hồi theo hướng sự kiện mà không cần gửi gói tin thăm dò WebSocket API cũng hỗ trợ các giao thức con, cho phép máy khách kết nối hoặc gửi yêu cầu đến máy chủ thông qua trường Sec-WebSocket-Accept, với "key" được mã hóa BASE64 trong gói tin bắt tay, từ đó máy chủ sẽ trả về giá trị giao thức con đã chọn và thiết lập kết nối.
Hình 2-11 Mô tả phương thức truyền- nhận của Websocket
Các ứng dụng và thuộc tính của Websocket được áp dụng:
- WebSocket.readyState: thuộc tính trả về trạng thái hiện tại của kết nối
Thuộc tính WebSocket.bufferedAmount cho biết số byte dữ liệu đã được xếp hàng qua lệnh gọi hàm send() nhưng chưa được gửi đi Giá trị này sẽ trở về 0 khi tất cả dữ liệu trong hàng đợi đã được truyền đi Tuy nhiên, giá trị này không tự động reset về 0 khi kết nối bị đóng; nếu vẫn tiếp tục gọi hàm send(), giá trị bufferedAmount sẽ tiếp tục tăng lên.
- WebSocket.close(): Ngắt kết nối
- WebSocket.send(): Sắp xếp dữ liệu truyền đi vào hàng đợi.
CƠ SỞ DỮ LIỆU
2.5.1 GIỚI THIỆU VỀ MONGODB Định hướng của MongoDB là một nền tảng dữ liệu dành cho nhà phát triển cung cấp một tập hợp các khối dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu được tích hợp, nó hỗ trợ tìm kiếm toàn văn bản và ngữ nghĩa cũng như các trường hợp sử dụng phân tích trên các kiến trúc di động, phân tán, hướng sự kiện và không có máy chủ, đồng thời giảm thiểu sự phức tạp và mở rộng của cơ sở hạ tầng dữ liệu
Để đáp ứng nhu cầu lưu trữ dữ liệu cho hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà thông minh, MongoDB cung cấp giải pháp lưu trữ thông tin dưới dạng văn bản, bao gồm mã xác nhận và thông tin người dùng, cũng như trạng thái của thiết bị Thay vì sử dụng mô hình bảng truyền thống, MongoDB áp dụng tài liệu dạng JSON, giúp dễ dàng truy cập và theo dõi thay đổi dữ liệu Hệ thống cũng hỗ trợ các key-value như “tên người dùng” và “mã đăng nhập” Đặc biệt, MongoDB cung cấp phiên bản cộng đồng miễn phí, cho phép lưu trữ dữ liệu linh hoạt trên hệ điều hành Windows và hỗ trợ các truy vấn đặc biệt.
Hệ cơ sở dữ liệu này hỗ trợ 21 mục phụ và cho phép truy suất dữ liệu thời gian thực thông qua các trình điều khiển như MongoDB Driver, MongoClient và Mongoose, như được minh họa trong Hình 2-7.
Mongoose là công cụ mô hình hóa đối tượng cho MongoDB, hoạt động trong môi trường không đồng bộ và cho phép định nghĩa đối tượng qua các schema Schema là đoạn mã hoặc ký tự đánh dấu cho dữ liệu có cấu trúc và ánh xạ tới tài liệu trong MongoDB Mongoose cung cấp các schematypes như String, Number, Date, Buffer, ObjectID và Array, cho phép người dùng thiết lập các tùy chọn như hàm xác thực, giá trị mặc định, quy định mảng và trường bắt buộc.
Lưu ý: Sử dụng lệnh ở cửa sổ CMD hoặc Terminal
• Các ứng dụng của thư viện vào đề tài:
- Định nghĩa schema ở mongoose với kiểu String
- Tạo mô hình truy vấn: Thêm User
- Mở kết nối đến cơ sở dữ liệu
Hình 2-12 Các trình điều khiển của MongoDB
THIẾT KẾ
YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG
Mục tiêu của đề tài là phát triển hệ thống theo dõi môi trường và điều khiển thiết bị điện tử gia dụng qua giao diện trên internet, sử dụng bảo mật sinh trắc học gương mặt Hệ thống có hai chế độ hoạt động: điều khiển thủ công, cho phép người dùng bật/tắt thiết bị dễ dàng, và điều khiển từ xa, cho phép điều khiển trực tiếp qua giao diện Ngoài ra, người dùng có thể chỉnh sửa thông tin cá nhân, xem thông số môi trường và thiết bị, cùng với tính năng tạo nút mở rộng mô hình Hệ thống hoạt động trong thời gian thực, thiết kế theo kịch bản thông minh cho căn hộ hiện đại 30m² với các không gian như bếp, phòng ngủ, phòng vệ sinh và ban công.
Hình 3-1 Kịch bản thông minh từng vị trí cho một căn hộ 𝟑𝟎𝒎 𝟐 (mặt cắt trên)
Bảng 3-1 Bảng mô tả hoạt động của kịch bản thông minh
Vị trí Thiết bị Kịch bản hoạt động
-Cảm biến thân nhiệt chuyển động
-Cảm biến khí gas -Cảm biến ánh sáng (ngoài trời) 1
-Nút nhấn- đèn phòng bếp(button3)
- Khi cảm biến khi gas hoạt động quạt hút được bật lên và tắt đi theo hoạt động của cảm biến khí gas
- Khi cảm biến chuyển động phát hiện có người trong phòng đèn trong phòng sẽ không hoạt động khi độ sáng trong phòng là vừa đủ và ngược lại
-Mái che ban công (led4)
-Nút nhấn-mái che ban công (button6) -Nút nhấn-điều hoà (button4)
-điều hoà -Cảm biến nhiệt độ
- Khi cảm biến ánh sáng (ngoài trời) hoạt động sẽ hoạt động để mở rèm che
-Khi cảm biến nhiệt độ hoạt động, điều hoà sẽ hoạt động khi có người trong phòng
Nút 2‣ -Đèn phòng vệ sinh
-Cảm biến thân nhiệt chuyển động
-Khi phát hiện chuyển động – trạng thái đèn nhà vệ sinh sẽ thay đổi theo trạng thái của cảm biến
-Cảm biến cửa -Nút nhấn- đèn hành lang(button7)
-Khi cửa mở: cảm biến chuyển động hoạt động, đèn hành lang bật khi có cảm biến có tín hiệu
-Khi cửa đóng: khi nhấn nút bật/tắt đèn hành lang sẽ thay đổi trạng thái theo trạng thái nút nhấn
SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG
Hình 3-2 Sơ đồ khối của hệ thống
Chức năng và hoạt động của mỗi khối trong sơ đồ:
- Chức năng phần cứng hệ thống:
Khối xử lý trung tâm là thành phần quan trọng trong hệ thống, chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu môi trường và dữ liệu điều khiển tại mỗi nút Nó hoạt động dựa trên kịch bản thông minh được thiết lập cho từng nút, đồng thời cập nhật thông tin về trạng thái hoạt động, thiết bị và môi trường theo thời gian thực.
Khối thiết bị chấp hành bao gồm các đèn LED hiển thị trạng thái hoạt động (bật/tắt) của các thiết bị chấp hành tương ứng trong các kịch bản thông minh.
Khối cảm biến bao gồm các thiết bị như DHT22, MQ-2 và cảm biến quang, giúp theo dõi và quan trắc trạng thái môi trường trong và ngoài ngôi nhà theo kịch bản thông minh.
• Khối nút nhấn: Dùng để tạo sự kiện thay đổi trạng thái bật/tắt của một thiết bị tương ứng
• Khối giao tiếp Wifi: Khối wifi được tích hợp trên MCU cho khả năng kết nối mạng
• Khối nguồn: Khối nguồn cung cấp năng lượng các nút trong hệ thống
- Chức năng máy chủ hệ thống:
Khối xử lý dữ liệu môi trường và dữ liệu điều khiển có nhiệm vụ định dạng thông tin về người dùng, trạng thái thiết bị và môi trường, nhằm đáp ứng các kịch bản thông minh.
Khối xử lý thông tin bảo mật đảm bảo rằng thông tin người dùng và dữ liệu gương mặt, sau khi được mã hóa, sẽ được kiểm thử và hiển thị kết quả trên giao diện.
• Khối xử lý dữ liệu gương mặt: Xử lý nhận dạng gương mặt và kiểm thử dữ liệu gương mặt.
• Khối lưu trữ dữ liệu: Nơi lưu trữ dữ liệu nhận dạng, thông tin người dùng và trạng thái thiết bị.
- Hoạt động của hệ thống:
Lưu ý: Hoạt động của hệ thống phải được đảm bảo kết nối mạng không ngắt quãng và máy chủ hoạt động bình thường
Khi được cấp nguồn, khối xử lý trung tâm tại mỗi nút sẽ khởi động và thiết lập kết nối mạng, trong khi khối thiết bị chấp hành sẽ chờ tín hiệu từ khối xử lý trung tâm tương ứng.
Sau khi hệ thống được kích hoạt, các khối cảm biến sẽ hoạt động để thu thập dữ liệu môi trường và truyền tải đến bộ xử lý trung tâm tại mỗi nút Dữ liệu này, cùng với trạng thái điều khiển, sẽ được xử lý để thay đổi trạng thái hoạt động của các thiết bị chấp hành theo kịch bản thông minh.
Tất cả dữ liệu và trạng thái của từng thiết bị sẽ được ghi nhận tại máy chủ và lưu trữ theo định dạng riêng biệt trong cơ sở dữ liệu của hệ thống.
THIẾT KẾ CHI TIẾT KHỐI
Các loại cảm biến được sử dụng trong việc quan trắc dữ liệu môi trường theo kịch bản thông minh bao gồm cảm biến nhiệt ẩm, cảm biến ánh sáng, cảm biến khí gas, cảm biến thân nhiệt chuyển động và cảm biến cửa từ.
Cảm biến nhiệt ẩm DHT11 là một trong hai loại cảm biến phổ biến hiện nay, bên cạnh DHT22, với thiết kế và độ chính xác tương tự Trong nghiên cứu này, sinh viên đã chọn sử dụng cảm biến DHT11 với các kết nối cụ thể.
− Nối với nguồn +3.3V của ESP32 ký hiệu là VCC hoặc 3.3V (nút 2)
− Nối với GND của ESP32, ký hiệu là GND (nút 2)
− Chân tín hiệu truyền sẽ được nối với GPIO14 của ESP32 (nút 2)
Các kết nối với khối xử lý trung tâm được mô tả như hình sau:
STT Cảm biến nhiệt ẩm Thông số
2 Phạm vi nhiệt độ -40 °C đến 80 °C
3 Độ phân giải Nhiệt độ và Độ ẩm đều là 16 - bit
4 Dòng điện hoạt động 0,3 mA (chế độ đo) 60 uA (chế độ chờ)
Bảng 3-2 Bảng thông số kỹ thuật cảm nhiệt độ và độ ẩm của Winsen Electronics
Hình 3-3 Sơ đồ kết nối khối cảm biến nhiệt ẩm nút 2
Cảm biến khí gas MQ-2 là giải pháp tối ưu cho việc phát hiện và đo lường khí gas nhờ độ nhạy cao và chi phí hợp lý Với khả năng nhận diện chính xác các khí dễ cháy như LPG, Propan, Hydro và Mê-tan (CH4), MQ-2 đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực an toàn phòng cháy chữa cháy, giám sát môi trường và kiểm soát khí thải.
- Chân VCC nối với nguồn +3V3 của
- Chân GND thì nối với GND của
- Chân tín hiệu truyền sẽ được nối với
Bảng 3-3 Bảng thông số kỹ thuật cảm biến khí gas của Winsen Electronics
STT Cảm biến khí gas Thông số
2 Phạm vi đo nồng độ khối khí 300ppm(vacuum) - 3000ppm (max)
4 Dòng điện hoạt động 150mA
Cảm biến cửa từ MC-38 là thiết bị ứng dụng công nghệ điện từ, bao gồm hai bộ phận: một bộ phận động và một bộ phận tĩnh Khi có dòng điện chạy qua, má cực còn lại sẽ hoạt động, giúp phát hiện sự mở hoặc đóng của cửa.
Hình 3-4 Sơ đồ kết nối khối cảm biến khí Gas
Cảm biến MC-38 được sử dụng để mô phỏng hoạt động đóng-mở cửa thông qua tín hiệu điện đóng-ngắt, kết nối với khối xử lý trung tâm Thiết bị này hoạt động dựa trên hiệu ứng nam châm trái cực, thay đổi giá trị điện áp khi hai má cực rời xa nhau, dễ dàng lắp đặt và phù hợp với yêu cầu thiết kế.
- Chân S nối với chân 22 của ESP32 - WROOM (nút 2)
- Chân N thì nối với GND của ESP32 - WROOM (nút 2)
Bảng 3-4 Bảng thông số kỹ thuật cảm biến MC-38 của SYNAC ORP TRADING SERVICES
STT Cảm biến cửa từ Thông số
2 Phạm vi hoạt động 18 ± 6mm
3 Điện áp giữa 2 tiếp điểm 100VDC (max)
4 Dòng điện hoạt động 300mA
5 Dạng ngõ ra: thường đóng 1
Hình 3-5 Sơ đồ kết nối cảm biến cửa từ
Cảm biến ánh sáng (LDR) là một quang trở hoạt động dựa trên nguyên lý rằng khi nhận được nhiều ánh sáng, số electron bị kích thích trên dải dẫn tăng lên, dẫn đến điện trở của LDR giảm Ngược lại, trong điều kiện tối, LDR có điện trở cao Thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm đo nhịp tim và hệ thống chống trộm.
Trong bài viết này, chúng tôi trình bày việc ứng dụng cảm biến để mô phỏng hệ thống tự động mở và đóng mái che khi có ánh nắng Cảm biến được kết nối với khối xử lý trung tâm tại nút 1, theo sơ đồ kết nối đã được minh họa.
Bảng 3-5 Bảng thông số kỹ thuật cảm biến ánh sáng của SENBA OPTICAL ELECTRONIC
STT Cảm biến ánh sáng Thông số
2 Công suất tối đa 100mW
5 Dòng điện hoạt động 10mA
6 Nhiệt độ hoạt động -30 đến 70℃
Hình 3-6 Sơ đồ kết nối cảm biến ánh sáng LDR
Cảm biến thân nhiệt chuyển động, hay còn gọi là cảm biến PIR (hồng ngoại thụ động), là thiết bị điện tử có khả năng đo ánh sáng hồng ngoại phát ra từ các vật thể trong tầm nhìn của nó Thiết bị này thường được ứng dụng trong phát hiện chuyển động cho hệ thống bảo mật, điều khiển ánh sáng và cửa tự động Cảm biến PIR phát hiện sự thay đổi trong bức xạ hồng ngoại, như chuyển động của con người hoặc động vật, và kích hoạt các phản ứng như bật đèn hoặc phát ra chuông báo động Trong một kịch bản thông minh, sinh viên đã sử dụng hai loại cảm biến PIR để phù hợp với các không gian khác nhau: cảm biến SR501 cho không gian rộng hơn và cảm biến SR505 cho không gian nhỏ hơn Cả hai cảm biến này được kết nối với khối xử lý trung tâm tại mỗi nút.
Bảng 3-6 Bảng thông số kỹ thuật cảm biến SR501 của ETC
STT Cảm biến SR501 Thông số
1 Khoảng cách phát hiện Góc:360° - 6m
4 Dòng điện hoạt động 50uA
Cảm biến cho phép điều chỉnh độ nhạy sáng và thời gian trễ sáng trên biến trở của cảm biến (30 giây)
Hình 3-7 Sơ đồ kết nối cảm biến chuyển động ở nút 1 và 2
Bảng 3-7 Bảng thông số kỹ thuật cảm biến SR505 của ETC
STT Cảm biến SR505 Thông số
1 Khoảng cách phát hiện Góc: 360° - 6m
3 Dòng điện hoạt động 60uA
Cảm biến cho không cho phép điều chỉnh độ nhạy sáng và thời gian trễ sáng trên cảm biến
Khối thiết bị chấp hành đóng vai trò quan trọng trong hệ thống, thực hiện chức năng điều khiển trực tiếp các thiết bị theo tín hiệu từ bộ xử lý trung tâm Trong nghiên cứu này, khối thiết bị chấp hành được thiết kế với ba đèn LED đơn, đại diện cho ba thiết bị cụ thể: rèm cửa, quạt hút và đèn hành lang.
Thiết bị chấp hành tại nút 1 bao gồm ba đèn LED (D3, D5, D6) mô phỏng trạng thái bật/tắt, tương ứng với mái che ban công, đèn phòng bếp và quạt hút, theo sơ đồ kết nối được thể hiện trong Hình 3-8.
Tại nút 2, thiết bị chấp hành bao gồm ba đèn LED mô phỏng trạng thái bật/tắt, cụ thể là D1 (đèn hành lang), D2 (đèn phòng vệ sinh) và D4 (điều hòa nhiệt độ), được kết nối theo sơ đồ trong Hình 3-8.
Hình 3-8 Sơ đồ kết nối thiết bị chấp hành ở cả hai nút 1 và 2
Khối thiết bị điều khiển trong hệ thống bao gồm các nút nhấn, cho phép tạo ra các sự kiện theo kịch bản thông minh Mỗi nút nhấn sẽ kích hoạt các sự kiện để thay đổi trạng thái bật/tắt của thiết bị chấp hành tương ứng.
Các thiết bị điều khiển tại nút 1 bao gồm hai nút nhấn: Button_kitchen để bật/tắt đèn phòng bếp và Button_awning để điều chỉnh trạng thái đóng/mở của mái che ban công, được kết nối theo sơ đồ trong Hình 3-9.
Tại nút 2, có hai nút nhấn chính: Button_bedroom, dùng để bật/tắt điều hòa không khí trong phòng ngủ, và Button_Door, điều khiển trạng thái đóng/mở của đèn hành lang Sơ đồ kết nối cho các thiết bị này được minh họa trong Hình 3-9.
Hình 3-9 Sơ đồ kết nối thiết bị điều khiển ở cả hai nút 1 và 2
- Khối xử lý trung tâm:
ESP32 - WROOM: Chip tích hợp đa cảm biến mạnh mẽ
ESP32 - WROOM là vi điều khiển mạnh mẽ với khả năng cảm biến môi trường nhờ các cảm biến tích hợp sẵn Điều này làm cho ESP32 - WROOM trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng thu thập dữ liệu môi trường một cách chính xác và hiệu quả.
THIẾT KẾ PHẦN MỀM
Phần mềm trong hệ thống được chia làm 3 phần:
Thiết kế giao diện người dùng cho hệ thống giám sát bao gồm việc xây dựng trang thông tin giới thiệu, giao diện đăng nhập/đăng ký và giao diện điều khiển giám sát Các thông tin người dùng và thông số hiển thị sẽ được cập nhật từ máy chủ web, đảm bảo tính chính xác và kịp thời Các hoạt động chính của giao diện được thể hiện trong bảng 3-10.
Thiết kế phần mềm cho vi điều khiển bao gồm việc phát triển phần mềm để điều khiển các thiết bị ngoại vi, kết nối với khối xử lý trung tâm thông qua các chân GPIO Đồng thời, phần mềm cũng thực hiện chức năng truyền nhận dữ liệu với máy chủ web, đảm bảo sự giao tiếp hiệu quả và liên tục giữa các thiết bị.
Thiết kế máy chủ web và cơ sở dữ liệu là bước quan trọng trong việc xây dựng một nền tảng IoT, cho phép lưu trữ và xử lý phản hồi theo thời gian thực Nền tảng này hỗ trợ khả năng cắm và chạy cho từng module và thiết bị, giúp kết nối các thiết bị với nhau thông qua trình điều khiển và trình quản lý Hệ thống cho phép kết nối từ điểm-điểm đến điểm-đa điểm, mang lại tính năng linh hoạt và hiệu quả trong việc quản lý và kết nối mạng cho các thiết bị IoT.
Nền tảng IoT cho phép kết nối linh hoạt và không giới hạn giữa các thiết bị, từ điểm-điểm đến điểm-đa điểm, thông qua giao thức cắm và chạy Các trình quản lý trên nền tảng này hỗ trợ kết nối bất chấp sự khác biệt về tiêu chuẩn công nghiệp và các giao thức truyền thông, đảm bảo tính tương thích và hiệu quả trong việc giao tiếp giữa các thiết bị.
Sau khi kết nối với các nền tảng IoT khác nhau, các thiết bị IoT có khả năng giao tiếp với nền tảng IoT từ đề tài thông qua giao thức cắm và chạy.
Nền tảng IoT được phát triển với tính bảo mật cao, cung cấp dữ liệu thời gian thực và theo dõi sự thay đổi trạng thái của tất cả các thiết bị kết nối Điều này giúp nâng cao khả năng phân tích dữ liệu và dự đoán hành vi người dùng, từ đó hỗ trợ thiết kế và cải tiến các kịch bản thông minh.
Để xây dựng hệ thống, cần có kiến thức vững về cơ sở hạ tầng mạng và các phương thức giao tiếp giữa máy chủ và thiết bị, cũng như giữa các thiết bị với nhau Sinh viên cần nắm vững các tiêu chuẩn công nghiệp liên quan đến kết nối vật lý và giao thức truyền dẫn Ngoài ra, kiến thức về Web và cách tạo dựng máy chủ thông qua các thư viện cũng rất quan trọng Để đáp ứng nhu cầu trong thời gian và kiến thức hạn chế, sinh viên đã chọn thiết kế phần mềm với các chức năng cố định cho hai thiết bị kết nối (nút 1 và 2) Điều này bao gồm thiết kế phần mềm cho từng vi điều khiển, giao diện điều khiển/giám sát, giao diện đăng nhập cá nhân, và máy chủ quản lý toàn bộ thiết bị trong hệ thống Đối với tính năng thêm mới thiết bị, sinh viên mô phỏng việc cấp mã xác thực từ máy chủ để kết nối các thiết bị với các IDE hỗ trợ.
3.4.1 THIẾT KẾ PHẦN MỀM GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN/GIÁM SÁT
Trong phần này, sinh viên sẽ trình bày biểu đồ sử dụng theo cấu trúc chương trình, mô tả chức năng hoạt động của từng chương trình trong phần mềm hệ thống và giải thích chi tiết các kết quả hoạt động thông qua các trường hợp cụ thể.
Bảng 3-10 Chức năng giao diện điều khiển
Để sử dụng các chức năng trong hệ thống, người dùng cần đăng nhập hoặc đăng ký tài khoản, hoặc phải có dữ liệu sinh trắc gương mặt đã được đăng ký trước đó.
Chức năng đăng nhập: người dùng đăng nhập vào hệ thống bằng tài khoản cá nhân hoặc dữ liệu sinh trắc gương mặt
Chức năng đăng ký: người dùng có thể đăng ký thông tin tài khoản và dữ liệu sinh trắc gương mặt nếu chưa có tài khoản
Hình 3-13 Biểu đồ trường hợp sử dụng trang giới thiệu
Thêm, sửa, xoá thông tin thiết bị
Chức năng thêm thiết bị: Người dùng có thể tạo thông tin thiết bị và nhận được các mã liên kết cho trình điều khiển thiết bị
Chức năng sửa thông tin thiết bị: Thông tin thiết bị được chỉnh sửa theo mục đích sử dụng đúng kịch bản hoạt động của mỗi thiết bị
Chức năng xoá thông tin thiết bị cho phép loại bỏ tất cả cài đặt trước đó và mã liên kết của thiết bị khỏi hệ thống dữ liệu.
Chức năng chỉnh sửa thông tin tài khoản: Thông tin về tên đăng nhập, mật khẩu đăng nhập có thể được chỉnh sửa và lọc trùng khớp
3.4.1.1 BIỂU ĐỒ TUẦN TỰ HOẠT ĐỘNG TRANG ĐĂNG NHẬP
Bố cục trang giới thiệu đề tài gồm 5 phần mô tả về kỹ thuật, tên tác giả, quá trình thực hiện đề tài như Hình 3-13
Khi người dùng truy cập trang giới thiệu, họ có tùy chọn “đăng nhập” hoặc “đăng ký” Nếu chọn “Đăng nhập”, họ sẽ được chuyển đến giao diện đăng nhập, bao gồm 4 phần: Username (tên tài khoản), Password (mật khẩu), nút “đăng nhập” và nút “đăng nhập bằng Face-ID” Giao diện này thực hiện các chức năng theo trình tự đã được mô tả trong biểu đồ tuần tự.
- Khi người dùng chọn đăng ký tài khoản, giao diện hệ thống sẽ chuyển qua trang đăng ký tài khoản
- Kiểm tra giá trị Username, nếu “Username == Null” sẽ báo rỗng và được đặt ở trạng thái yêu cầu
- Kiểm tra giá trị Password, nếu “Password == Null” sẽ báo rỗng và được đặt ở trạng thái yêu cầu
Kiểm tra trạng thái đăng nhập bằng cách so sánh giá trị từ Username và Password với dữ liệu trên máy chủ hệ thống Nếu thông tin đúng, người dùng sẽ được chuyển đến giao diện điều khiển Nếu không, hệ thống sẽ tiến hành kiểm tra đăng nhập bằng Face ID.
Hình 3-14 Biểu đồ trường hợp sử dụng trang đăng nhập
Khi người dùng nhấn “đăng nhập bằng Face ID”, trang đăng nhập sẽ hiển thị cửa sổ lấy mẫu sinh trắc gương mặt Nếu giá trị sinh trắc gương mặt khớp với dữ liệu từ máy chủ, hệ thống sẽ chuyển đến “giao diện điều khiển” Ngược lại, nếu không khớp, người dùng sẽ được đưa trở lại trang đăng nhập.
3.4.1.2 BIỂU ĐỒ TUẦN TỰ HOẠT ĐỘNG TRANG ĐĂNG KÝ
Hình 3-16 Biểu đồ trường hợp sử dụng trang đăng ký
Khi người dùng ở “Trang Đăng ký”, giao diện của trang đăng ký chương trình sẽ thực hiên lần lượt các chức năng sau theo biểu đồ:
Hình 3-15 Biểu đồ tuần tự trang đăng nhập
Kiểm tra giá trị Username: nếu Username là null, hệ thống sẽ thông báo rằng trường này rỗng và đặt ở trạng thái yêu cầu Nếu Username trùng với các giá trị đã tồn tại, sẽ hiển thị thông báo trùng lặp và đưa về trạng thái yêu cầu.
- Kiểm tra giá trị Password, nếu Password == Null sẽ báo rỗng và được đặt lại ở trạng thái yêu cầu
Kiểm tra giá trị của Confirm_Password; nếu Confirm_Password là Null, hệ thống sẽ thông báo rằng trường này rỗng và yêu cầu người dùng nhập lại Nếu Confirm_Password không khớp với Password, sẽ có thông báo rằng hai mật khẩu không trùng khớp.
- Kiểm tra giá trị sinh trắc gương mặt, nếu đã tồn tại, người dùng sẽ không thể đăng ký tài khoản khác
- Kiểm tra trạng thái nút nhấn “Đăng ký”, nếu điều kiện đúng chuyển về trang giới thiệu, nếu điều kiện sai sẽ thông báo “lỗi đăng ký”
Hình 3-17 Biểu đồ tuần tự đăng ký
3.4.1.3 BIỂU ĐỒ TUẦN TỰ HOẠT ĐỘNG TRANG ĐIỀU KHIỂN
KẾT QUẢ
THI CÔNG HỆ THỐNG
Hệ thống phần cứng được thiết kế theo tỷ lệ 1:15 so với không gian hoạt động thực tế, mô tả vị trí giả định của thiết bị và môi trường hoạt động tại từng nút trong hệ thống Các môi trường hoạt động chính bao gồm phòng ngủ, hành lang, nhà vệ sinh, ban công và nhà bếp.
Hình 4-1 Mô hình mô phỏng không gian hoạt động cho kịch bản nút 2
Nút 2 bao gồm các thiết bị như đèn hành lang, đèn phòng vệ sinh, điều hòa không khí và các loại cảm biến, bao gồm cảm biến nhiệt độ, cảm biến chuyển động và cảm biến cửa từ.
Cảm biến nhiệt độ Điều hoà nhiệt độ Đèn hành lang Cảm biến cửa từ
Cảm biến chuyển động 2 Nút nhấn đèn hành lang Đèn phòng vệ sinh
Thiết kế vị trí lắp đặt thiết bị trong nút được căn cứ vào các kịch bản giả định đã được xác định trong Bảng 3-1, nhằm đáp ứng nhu cầu điều khiển và giám sát môi trường làm việc tại nút Các vị trí lắp đặt cũng được tính toán tương tự cho các nút khác.
Hình 4-2 Mô hình mô phỏng không gian hoạt động cho kịch bản nút 1
Nút 1 bao gồm các thiết bị như quạt hút, đèn phòng bếp, mái che và nhiều loại cảm biến, cụ thể là cảm biến khí gas, cảm biến chuyển động và cảm biến ánh sáng.
Hình 4-3 Mạch điện hệ thống được kết nối tương ứng nút 1 và 2
Cảm biến chuyển động 1 Đèn phòng bếp
Nút nhấn đèn phòng bếp
Nút nhấn mái che Cảm biến ánh sáng
Hình 4-4 Mô hình mô phỏng không gian hoạt hoạt động của hệ thống với các kịch bản tương ứng
: Các thiết bị thuộc nút 1 : : Các thiết bị thuộc nút 2
Hệ thống phần mềm: Phần mềm hệ thống gồm trang giới thiệu và giao diện điều khiển
Hình 4-3 Trang giới thiệu hệ thống
Hình 4-5 Trang giới thiệu thiết bị
Hình 4-6 Trang giới liên hệ cá nhân Hình 4-4 Trang giới thiệu tính năng
Sau khi người dùng chọn đăng nhập vào hệ thống từ trang giới thiệu, họ sẽ được chuyển đến trang đăng nhập hoặc đăng ký, nơi hiển thị giao diện như hình ảnh dưới đây.
Hình 4-7 Trang đăng nhập tài khoản người dùng với hai chức năng đăng nhập
Hình 4-8 Trang đăng ký tài khoản người dùng
Khi máy chủ phát hiện sự khác biệt trong thông tin đăng nhập, người dùng sẽ nhận được thông báo lỗi Họ có thể chọn nhập lại tên người dùng và mật khẩu hoặc sử dụng tính năng đăng nhập bằng Face-ID.
Hình 4-9 Thông báo đăng nhập lỗi bằng tài khoản
Hình 4-10 Thông báo đăng nhập thành công bằng Face-ID
Hình 4-10 Thông gương mặt đã được đăng ký
Hình 4-11 Thông báo không phát hiện gương mặt đăng trang đăng ký
Khi máy chủ tiến hành nhận diện gương mặt, các kết quả sẽ được so sánh với dữ liệu sinh trắc gương mặt đã lưu trữ trước đó, và từ đó, hệ thống sẽ trả về kết quả về sự khác biệt hoặc trùng lặp, như thể hiện trong Hình 4-9.
Hình 4-11 Giao diện điều khiển với mã hoạt động và trạng thái thiết bị
Hình 4-12 Bảng thông tin thiết bị
Khi bạn điền đầy đủ thông tin yêu cầu và xác nhận chỉnh sửa, hệ thống sẽ thông báo rằng việc chỉnh sửa hoặc tạo mới thiết bị đã thành công Thông báo này sẽ hiển thị trên giao diện điều khiển như hình 4-11.
Chức năng đồng bộ thiết bị phần cứng với máy chủ thông qua các mã liên kết, giúp kiểm soát trạng thái và truyền tải dữ liệu phục vụ mục đích người dùng Các mã này hoạt động như chìa khóa, cho phép máy phát hiện thiết bị chủ động Trong đề tài này, các mã liên kết được tích hợp qua trình điều khiển thiết bị trong hệ thống.
Hình 4-11 Trạng thái hoạt động của các chức năng trang điều khiển
Để cài đặt trình điều khiển cho thiết bị liên kết, cần tuân thủ định dạng chuỗi truyền với mã liên kết bao gồm tên và thứ tự thiết bị, cùng với định dạng thông tin truyền tương ứng.
Hình 4-13 (a) Các tác vụ chỉnh sửa thông tin cá nhân
Chức năng chỉnh sửa thông tin người dùng cho phép người dùng thay đổi tên đăng nhập (Username) và mật khẩu Tất cả thông tin này sẽ được lưu trữ trên máy chủ cùng với dữ liệu sinh trắc trước đó của người dùng Hoạt động này không ảnh hưởng đến mã liên kết cũng như các chức năng khác của hệ thống.
Hình 4-13 (b) Các tác vụ chỉnh sửa Password
NHẬN XÉT
Theo các trường hợp kiểm thử trong phần thi công hệ thống, phần mềm và phần cứng đã hoạt động đúng theo yêu cầu đề tài Các hoạt động phần cứng tương tác trực quan và chính xác theo kịch bản đã được nêu trong bảng 3-1, với kết quả được thể hiện qua các hình minh họa dưới đây.
Mặc dù các thiết bị hoạt động theo đúng kịch bản, nhưng độ chính xác có thể chưa cao do điều kiện mô phỏng Một trong những nguyên nhân chính là cấu hình máy chủ không đạt tiêu chuẩn, dẫn đến các tác vụ chậm và gây ra sai lệch trong quá trình vận hành hệ thống.
Trạng thái thiết bị Mã liên kết
Khối thiết bị hiển thị chấp hành
Khối thiết bị cảm biến
Hình 4-15 Bố cục giao diện điều khiển với trạng thái hoạt động của thiết bị
Hình 4-16 Hoạt động của thiết bị theo trạng thái điều khiển tương ứng hành lang và phòng ngủ