Đồ án tốt ngh iệp Đại học Đề tài “xây dựng mô hình nhà thông minh sử dụng phần mềm cisco packet trace

Trong đ ôán này, em sẽ phát triển và triển khai khái niệm nhà thông minh sử dụng các cảm biến và thiết bị truy ` được kết nối thông qua Wi-EI.. Công nghệ nhà thông minh, còn được biết đế

o

DO AN TỐT NGH IỆP ĐAI HỌC

Détai:

“Xây dựng mô hình nhà thông minh sử dụng phần

man Cisco Packet Tracer”

Giảng viên hướng dẫn: PGS BÙI TRUNG HIẾU

Sinh viên thựchiện : NGUYỄN THÀNH CONG

NHAN XET CUA GIANG VIEN HUONG DAN

Điểm: (bằng chữ: )

¬ „ngày tháng năm 2022

CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(ký,họ tên)

NHAN XET CUA GIANG VIEN PHAN BIEN

Điểm: (bằng chữ: )

¬ „ngày tháng năm 2022

CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

(ký,họ tên)

LOI CAM ON

Trong suốt khoảng thời gian từ khi bất đần học tập ở Học viện đến nay, em đã nhận được rất nhi ân sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thw Cô trong Học viện nói chung và các

Th ¥ C6 khoa Viễn Thông I nói riêng Các Thy Cô đã hết mình truy ên đạt tri thức cũng

như cách học tập và làm việc cho em với sự nhiệt huyết của mình Những kiến thức em đã

tiếp thu được trong quá trình học tập sẽ trở thành hành trang quý giá để giúp em bước vào cuộc sống một cách vững vàng và tự tin hơn

Đặc biệt, em xin chân thành cam on Th @y PGS.Bui Trung Hiếu đã nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đ ôán tốt nghiệp Nhờ vậy mà em đã hoàn thành đ ôán tốt nghiệp, trong quá trình Th`% hướng dẫn em đã học được thêm rất nhi`âi đi 'âi từ cách dùng

từ khi làm bài đến cách trình bày nội dung sao cho mạch lạc Một lì nữa em xin chân

thành cảm ơn Th`%

Mặc dù đã dành nhi êi thời gian và công sức để hoàn thiện đ ôán, song kiến thức cũng như kinh nghiệm của em còn nhi han chế, nên sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót mà bản thân mình chưa thấy được Em rất mong nhận được sự góp ý tử quý Th# Cô

Em xin chân thành cảm ơn!

MUC LUC

CHUONG 1 TONG QUAN VEDETAI NGHIEN CUU sssssssscssssesssssseessesseesessees 12

I4 ái ii ni 0i 0i 0 nh 12

1.1 Lịch sử phát triển nhà thông minh 5 22232 %5 *+23*E+EE+sxerEeerrxvsssrxes 13 1.2 Tính năng của nhà thông minh - - - + + +3 S33 3333 xxx vn vn ng rrx 14 1.3 Ưu điểm của nhà thông minh ¿25c 5+3 S523 2xx #v£exexerrxrsrrersre 14 1.4 Nhược điểm của nhà thông minh - - - 565323 91 93 91 91 91 91 211 1 re 15 2 Xu hướng mà nhà thông minh hiện đại dang hướng tỚI cà se esecese 16 3 Hướng nghiên cứu trong ổ TÔán - càng T110 HH HH HH 17 CHƯƠNG 2 THIẾT BỊ TRONG NHÀ THÔNG MINH - ¿75c 18 PIN co án an 18

PIN co i0 18

PA si S2 19

PC (i0 7 20

PP VÌ (¡9/7 21

PP n0.) oi na 21

PC V6 co can a 21

P0 1ô" 22

2.1.6 COUC Q- 7Q TH TH TH Họ TT TT vn 23 2.1.7 Cell Tower ( Tháp Di Động) - < 1S SH HH TH He 24 2.2 Truy & thông dữ liệu( Network Medlia) - - «ca ng ng key 25 2.2.1 Cáp xoắn đôi ( Twisted-Pair Cable) 6 S5 + 2x2 12121112121 121 11111111 xe 25 2.2.1.1 Cáp xoắn đôi không có lớp bảo vệ ( Cáp UTTP) - 5 +s+c+x+x + xe ss++ 26 2.2.1.2 Cáp xoán đôi có lớp bảo vệ (Cáp STTP) - St 2+2 xxx 26 2.2.2 Cáp đ ông trục ( COaXIaÌ) - - - < HH HT HH nh nh kg cờ 27 2.2.3 Sơi quang( FIber- JpIC) + + vn TH nh nhờ 28 2.2.4 Kết nối không dây - + 2H HH HH nh nh 29 2.3 K@t ni na na .ố.ốố ố 30 2.3.1 ĐI nốt đÏiỆn - - << 2< 1k nọ TH TT TT Hưng 30

2.3.2 Dai noi RJ( Registered jack) eee - - HH TH HH nh 30 2.3.3 Dai n6i BNC ( Bayonet Neill—Concelman) 0 eee eeeceeeeeeeeeceeeceeeeneeeeeeees 31 2.3.4 Dai noi cap quang SC va SŠ T - - + LH HH ng re 31 2.4 Các thiết bị IOT trong Nhà thông minh 2 - 5 5 S3 9930 vn ng, 31 Pha 040086 31 2.4.2 Các loại cảm biẾT HH TT TH TT HH HH ke 32 2.4.3 Chuông báO - -L HH HH TH HH TH TT TK 33 2.4.4 Vòi chữa cháy, Quạt thông gió, Vòi tưới nước tự động -.«+- 34 Hình 2 16 Vòi chữa cháy, tưới vườn, quạt thông giÓ 55c ssrsesxers 34 2.4.5 Thiết bị đi 'âi chỉnh nhiệt độ ( THERMOSÏTAT) 55525 2s xsssxes 34 2.4.6 Vĩ đi`âi khiển MCU( Micro-controller Hnφ) - cà ccc cscsssssssvsserrses 35 2.5 Giới thiệu v êph 3n m`ần mô phỏng Cisco Packet TTaCeT 5 5-ssss sex 36 CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ 22- 55c cszceecee 37

B.L BO CUC nan 37

3.2 Cấu hình Img - - <5 6 3 3x3 TH họ Tà TH Tnhh 38 3.2.1 Cung cấp dịch vụ Ïnf€TTC 5 - 5c 1n LH ki re 38 3.2.2 Nhà cung cấp dịch VỤ - - kh TH nh 39 3.2.2.1 Rouf€r ( TSP) HH HH TH TT 39

“2 ` ` 40 3.2.2.3 DNS S€TVCT Gv 41 3.2.2.4 Dich vu ToT (TOE) eee eeceeeceseessesseessesscessesseessesacessesscessesaeesseseeesseeeseeees 41 3.2.2.5 Mạng nhà cung cấp 3/4 «co nu nh 42 3.2.2.5.1 Máy chủ trung tâm COÓ( Central Office Server ) - -ccesseeessee 42

“` na 43 3.2.2.5.3 Máy khách 3/4 LH HH Họ 43 3.3 Nhà thông miinÌ - - ‹ «+ + 3x vn HH 41 3.3.1 Home af(WAV LH HH gu TH nh nh TT 41 3.3.2 ©9000 0n 45 3.3.2.1 Giao diện không dây - - 1n HH HH nh 45 3.3.2.2 Đăng ký máy CHủ - - c1 3S 2v TH TH TH TH TH TH To TH TH nành 46 3.3.3 Tương tác giữa các thiết ị - - sgk 48

EE nh na ố 48

°=ïÉỐỞ 0ì 6 4 49

°KE6h A4 50 3.3.3.4 Nhà DếTp HH HH gu TH HH TH HH HH HH nh 52 3.3.3.5 số ố 53

3.3.3.7 Hệ thống báo cháy, chữa cháy - - se v1 HH HH HH re 55 3.3.3.8 Hệ thống quạt tự động trong phòng ngủ - - stress 55 3.3.4 Kiểm tra kết quả mô phỏng - s5 S313 xxx vn HH HH 55 3.3.4.1 Thẻ cửa ra VÀO Ác 11 v1 1312111111111 11111211 1111 01T 0 TH ng TH Hy Hy 55 3.3.3.2 Hệ thống báo Cháyy - - - + sọ 9 nọ ng ng 57 3.3.3.3 Hệ thống thông glÓ - 5 sọ ng ng ng 57 3.3.3.4 Hệ thống tưới nước tự động trong VƯỞI -cc- sen ng ri, 58

3.3.3.5 Hệ thống bật quạt tự động - SH HH nessa cueececeeceesaaeeeeeeees 58

=1) na 59

E0 lì) aa 60 3.3.3.9 Cảm biến chuyển động, nọ TT HH TH TH HH 61

3.3.5 Kết TLUUẬN - 0 Ghi Thn 62

.41000.0001157 HẬA 63

0100069 64 TAI LIEU THAM KHAO ccccccsccsesscsessesessescsessesesucecsusscsucsescsseacsusseaussaesussesussesesatsestareasseaes 66

DANH MUC HINH A

li i0) á 0n 9

Hình 1.2 Thiết bị đi ân chỉnh nhiệt độ thông minh 5 5555525 Sex vs sexee 11 Y l0 209/2 /2¡0 1 a 16

0002029) 249 Gà 11 16

00010 va (20.1 17

Hình 2 4 Modem DSL và Modem cápp - - s kn LH n HYnH H nhnhre 19 000i) 00v 20

00211005: 1 21

Hinh 2 7 Cell Towet 22

0020.19.00) 2.1.-) 5š) 24

008-190 0:.s 6u nh 24

Hình 2 10 Cấu tạo của l sợ quang hỌC - - c 3 3v vn vn ng ng ng nh 26 Hinh 2 11 Cisco Wireless Access POIHI che 27 Hinh 2 12 Thiét bi Két on 28

Hình 2 13 Đầu doc thé RFID va thé ra vàO - - G SG 1 222111221 1g ng ven 29 li L0 so cá an 30

Hình 2 1Š Chuông Đáo - - - -< Gà ni 30 Hình 2 16 Vòi chữa cháy, tưới vườn, quạt thông giÓ 5S Ăn Series 31 Hình 2 17 Bộ đi`âi khiển nhiệt độ phòng G25 SH HH He, 32 Hinh 2 18 Vi di@a khi€n MCU eee 32

Hình 3 1 M6 hình nhà thông minh trong m6 phdng, eee cceseesseeeeeeeeeeeeseeeeeeneeeeseees 35 li c0; 0v: vá an 36

Hình 3 3 Cài đặt nhà cung cấp Ïnf€rnet - - - < s se HH ng ke 37 li 9600 11 ằ 39

Hình 3 5 Cấu hình dịch vụ IOE - - G1 31319231 1 TT ng hp 39

Hình 3 6 Cấu hình DCHP cho Backbone - - QS 19v HH HH rv, 40 Hình 3 7 Cấu hình giao diệp tháp dị động(, Cell 'ToWer) s5 «snereekre 41 Hình 3 8 Cấu hình máy khách 3/4C - se ng 41

Hình 3 9 Giao điện Inf€Tn€f - vn ng ng kg 42

Hình 3 10 Cấu hình mạng LÀÌN - - - < LH HT Hàn He 42 Hình 3 11 Cấu hình kết nối không dây( Remotr ÀC€C€§SS) SH se 43 0c V20 (0/90 1 e ^a 41 Hình 3 13 Kết nối với HomeGateWay ch nh HH HH HT HH HH 41 Hình 3 14 Trạng thái thiết bị IOT đã đăng ký trong máy chủ - -scc<c« «2 45 Hình 3 15 Mô hình nha để xe thông minh trong mô phỏng .- 5-25 s2 46

17 Mô hình an ninh cửa ra vào trong mô phỏng -.- cà rerssv2 47

18 Mô hình tưới nước tự động trong vườn trong mô phỏng -.- ‹ 48

19 Bat tat vOi nUG'C OF Xa cece cscs cscesssscssscessscscssssssssesssssstscsesssscsscnenesees 49

20 Mô hình nhà bếp trong mô phỏng - - 7à cv vn nghe 50

21 May pha ca phé i0 an cố 51

22 Mô hình phòng khách trong mG phong ccc ccccccseeseeeeceeenceceeeeeeseseeeesenees 51

23 Mô hình phòng ngủ trong mô phỏng, - + +: + + 2v series 52

24 Hệ thống quạt tự dOng ee ee eeeceeseecesseeecesnceccnceceeneececseecessueseesneessnnaeeeees 53

25 Kết quả mô phỏng Cla ra VaO ec ceccesccescseesseseeseescesececescesesecsceeessceensessees 54

26 Kết quả mô phỏng hệ thống báo cháy stress 55

27 Kết quả mô phỏng nhà đỂ X€ - - - +5 22 S33 E3 *ESEESsESeerssrreesrrererree 55

28 Kết quả mô phỏng tưới nước tự động trong VƯỜn -cccsc sex sex 56

29 Kết quả mô phỏng quạt tự đỘng + - 5 S3 3x sec 57

30 Kết quả mô phỏng bật/tất đèn ¿+ 52 2S 1 SE S S2 E2 1 21 1s xe 58

31 Kết quả mô phỏng đóng/mở CỬa Sổ - - tt ri 58

32 Kết quả m6 phong bat/tat may phat nhac ccc ccc cess seeceeesceesetseseees 59

33 Kết quả mô phỏng cảm biến chuyển động - - 5 Series 59

34 Két qua mô phỏng bật/tắt camera an ninh - ¿2-5-6552 S2 22 se + ++x+x+ss+ 60

DANH MUC BANG

Bảng 3 1 Hoạt động của hệ thống an ninh nhà để xe - + 5 S25 Sex ess 48 Bảng 3 2 Hoạt động của hệ thống an ninh nhà để xe - 5 5S S5 Sex 49 Bảng 3 3 Các đi `âi kiện để vòi nước tự động tưới VƯỜI s5 S5 c stress resvs 50 Bảng 3 4 Đi âu kiện để thông gió cho nhà bếp 5 S33 + + series 51 Bang 3 5 Di & kién để máy phun hơi nước tự động bật cà sirey 53 Bảng 3 6 Đi `âi kiện để chuông báo cháy kÊu -. 5 S23 3S xxx re 54

DANH MUC VIET TAT

AC Air Conditioner Máy đi ân hòa BGP Border Gateway Protoco Giao thức BGP BNC Bayonet Neill-Concelman Bayonet Neill-Concelman

CLI Command-Line Interface Giao diện dòng lệnh

DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức DHCP

Protocol DNS Domain Name System Hệ thống tên mi Ân

IoT Internet of Things Internet van vat

IP Internet Protocol Dia chi IP

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

MCU Micro-Controller Unit Vị đi `âi khiển RFID Radio-frequency identification D 1 doc thé

RJ Registered Jack Giấc cắm đã đăng ký TCP Transmission Control Protocol Giao thức TCP

WAN Wide Area Network Mạng diện rộng

WLAN Wireless Local Area Network Mạng cục bộ không dây

CHƯƠNG I TONG QUAN VEDETAI NGHIEN CUU

Nhà thông minh giúp ích rất nhi ân trong cuộc sống nhất là đối với người già, người khuyết tật Nên đây là đề tài em hứng thú và đã tìm hiểu từ lâu từ những thiết bị thông minh tư động nho nhỏ như bóng đèn, kiểm soát cửa ra vào Mô hình hiệu quả và được xây dựng theo cách dễ dàng cài đặt, cấu hình, chạy và bảo trì Ð ôán này em muốn thể hiện mệt hệ thống có thể được áp dụng trong các lĩnh vực bao gân an ninh gia đình, điêu chỉnh ánh sáng, đi `âi chỉnh nhiệt độ để mang lại cho chủ nhà sự thoải mái, an toàn và tiết kiệm chi phí Trong đ ôán này, em sẽ phát triển và triển khai khái niệm nhà thông minh sử dụng các cảm biến và thiết bị truy ` được kết nối thông qua Wi-EI Điện thoại 3G / 4G có thể đi âu khiển ngôi nhà từ xa bằng tài khoản trong máy chủ IoT

1 Khái nệm nhà thông minh

Nhà thông minh (hay còn gọi là home automation, domotics, smart home hoặc intellihome) là từ để chỉ những ngôi nhà trang bị những thiết bị thông minh Những ngôi nhà này có thể tự động (hoặc bán tự động) làm những công việc hằng ngày mà không cn phải có sự can thiệp của con người như: tự động tưới cây, tự động đóng cửa sổ, tự động

bật/tắt điện trong nhà

Công nghệ nhà thông minh, còn được biết đến như Home Automation (tự động hóa ngôi nhà), cung cấp cho chủ nhà sự an toàn, thoải mái, tiện lợi và tiết kiệm năng lượng bằng cách cho phép họ kiểu soát các thiết bị thông minh bởi 1 ứng dụng smart home trên

điện thoại hoặc các thiết bị kết nếi mạng khác Một ph của mạng lưới vạn vật kết nối

( Internet of Things- IoT), các hệ thống và thiết bị nhà thông minh thưởng hoạt động cùng nhau, chia sẻ dữ liệu người dùng và tự động hóa các hành động dựa trên quy) ưu tiên của chủ nhà

1.1 Lịch sử phát triển nhà thông minh

Năm 1975 phat hành giao thức X10, một giao thức truy thông cho nhà thông minh, X10 gửi tín hiệu 120 kHz (radio frequency — RE) của thông tin số lên hệ thống dây

điện hiện tại trong nhà đến các đầu ra hoặc công tắc có thể lập trình được Các tín hiệu

này truyển tải lệnh đến các thiết bị tương ứng, kiểm soát cách thức và thời gian hoạt động của thiết bị

Tuy nhiên, vì dây điện không được thiết kế đặc biệt chống nhiễu sóng radio nên X10 không phải lúc nào cũng đáng tin cậy Các tín hiệu sẽ bị mất và trong một số trưởng hợp các tín hiệu không vượt qua được các mạch chuyển ngu n như chuyển đổi giữa 220V v 110V X10 ban đầu là công nghệ I chỉ ân, do các thiết bị thông mỉnh có thể thực hiện lệnh nhưng không thể gửi dữ liệu trở lại mạng trung tâm Sau đó các thiết bị X10 hai chi âi được sản xuất với chỉ phí cao hơn

Năm 1981, tin than của công nghệ không dây (chuẩn 802.11) được tạo ra Cũng trong thâp kỷ này, tự động hóa ngôi nhà cũng trở nên phổ biến, dưới dạng cửa nhà để xe,

hệ thống an ninh gia đình, đèn cảm biến chuyển động, điâi khiển nhiệt và công nghệ khác Các bộ phim khoa học viễn tưởng vềngôi nhà thông minh cũng được tạo ra, thôi thúc các nhà khoa học và nhà phát minh tìm tòi nghiên cứu

Năm 2005, công ty Insteon đã giới thiệu công nghệ kết nối dây điện với tín hiệu không dây Các giao thức khác, bao g ôm cả Zigbee và Z-Wave, được đưa ra để chống lại các vấn đêcó thể xảy ra với X10, mặc dù X10 vẫn là một giao thức truy ân thông được cài

đặt rộng rãi cho đến hiện nay

Nest Labs được thành lập năm 2010 và phát hành sản phẩm thông minh đầu tiên Nest Learning Thermostat (bộ đi`âi chỉnh nhiệt độ thông minh) vào năm 2011 Công ty cũng tạo ra máy dò khói/cacbon monoxide thông minh và camera an ninh Sau khi Google mua lại vào năm 2015, Nest Labs đã trở thành công ty con của Alphabet Inc trong năm

đó

Vào năm 2012, SmarfThings Inc đã phát động chiến dịch Kickstarter, huy động ngân sách 12 triệu đô la để hễ trợ hệ thống nhà thông minh Sauk hi bổ sung ngân sách, công ty này ra mắt thị trường vào tháng 8 năm 2013 và được Samsung mua lại vào 2014

65 HEATING

ets,

Hình I 2 Thiết bị đi âi chỉnh nhiệt độ thông mình

Tại Việt Nam cũng bất đần xuất hiện các nhà nghiên cứu và sản xuất thiết bị Điện

thông minh trong nước Các công ty thương mại bắt đầu giới thiệu các sản phẩm từ nước ngoài nhập v`êvà triển khai cho các công trình lớn và siêu lớn

GẦn đây, các céng ty bao g Gn Amazon, Apple va Google đã đưa ra các sản phẩm Smart Home va nh tang Smart Home cua ho, bao g 4m Amzaon Echo, Apple Homekit va Google Home

1.2 Tinh năng của nhà thông minh

H Giám sát tự động 24/7, chống trộm hiệu quả

H1 Báo động cháy nổ hoặc rò rir khí gas, khí độc tự động

H Gửi tin nhắn cảnh báo đến điện thoại và người thân khi có sự cố trong nhà

O Đi3âi khiển hệ thống đèn và bật/tất các thiết bị điện tử trong nhà

[1 Tự động tưới nước cho vườn cây

Và nhi âu tính năng khác

1.3 Ưu điểm của nhà thông minh

[1 Tiện ích thông minh: Những thiết bị điện thông minh ứng dụng công nghệ hiện đại

nhất Hệ thống sẽ tự động kích hoạt hoạt động thêng minh vì vậy sẽ làm giảm bớt

khối lượng công việc cho người dùng Sử dụng công nghệ thông minh, ngưởi nhà

sẽ dễ dàng kiểm soát và xem những gì đang diễn ra trong nhà của mình Ngay cả khi không ở đó mà chỉ sử dụng điện thoại, máy tính

[1 Tiết kiệm năng lượng: Người dùng không còn phải chỉ trả hóa đơn điện quá mức

do quên tất điện, nước, máy lạnh khi đi làm Vì đã có thể theo dõi, quản lý và

đi âi khiển tất cả các thiết bị mọi lúc, mọi nơi

[1 Giải trí thông minh với ni ồn vui trọn vẹn: Việc kết hợp giữa âm thanh cùng hình ảnh, người dùng sẽ có thời gian thư giãn thú vị cùng người thân và bạn bè Chủ nhà có thể tùy ý đi`âi khiển ngôi nhà theo ý thích và tận hưởng cảm xúc thăng hoa Lắng nghe giai điệu bài hát quen thuộc ở bất kỳ không gian nào trong ngôi nhà

O Đảm bảo an toàn an ninh cho toàn bộ căn nhà: Nhà thông minh tất nhiên phải đảm bảo an ninh Hệ thống an ninh thông minh cho người dùng khả năng kiểm soát an

toàn căn nhà 24/7 Những thiết bị như camera thông minh, cảm biến báo mở cửa,

cảm biến chuyển đệng, cảm biến vượt rào, kính vỡ tạo ra nhi i lớp bảo vệ và

được kết nối trực tiếp với điện thoại Khi có bất kỳ sự cố xảy ra, ngay lập tức hệ

thống thông báo đến điện thoại Từ đó cho người dùng xử lý tình huống ngay lập tức

Sự kết hợp chặt chẽ giữa các thiết bị thông minh giúp tối ưu hóa an toàn cho căn nhà Phòng chống nguy cơ cháy nổ ti ần ẩn từ các thiết bị: quên tất bếp đang đun,

rò rỉ khí ga

LI Nâng tần ngôi nhà: Ngày nay các thiết bị điện thông minh được thiết kế rất dep Các hãng đâu thiết kế bắt mắt với các chỉ tiết tỉnh xảo Nhất là các công tắc được thiết kế mặt kính bóng loáng, các vi ân được bo cong m`ần mại và có thể được mạ vàng Vì vậy, thiết bị không chỉ dùng đi`âi khiển thông thưởng mà còn dùng để trang trí tạo điểm nhấn cho ngôi nhà

Ngoài ra hệ thống nhà thông minh cũng rất tùy biến và linh hoạt, nó còn có nhi âi lợi ích hơn những gì viết ra đây

1.4 Nhược điểm của nhà thông minh

[1 Phức tạp trong cảm nhận, một số người gặp khó khăn khi sử dụng công nghệ hoặc

sẽ từ chối sử dụng vì cảm thấy khó chịu ngay từ lần đầu

1 Chưa có một chuẩn giao tiếp chung giữa tất cả các nhà sản xuất Tuy nhiên, các liên minh tiêu chuẩn đã và đang hợp tác với các nhà sản xuất để đảm bảo khả năng tương tác và trải nghiệm người dùng không bị gián đoạn

[1 Tính bảo mật thông tin người dùng chưa cao Ngoài việc bảo mật, nhi người không thích nhà thông minh vì sợ lộ dữ liệu riéng tu

[1 Chi phi d% tr lon

2 Xu hướng mà nhà thông minh hiện đại đang hướng tới

Tại Việt Nam, Statista thống kê cho thấy thị trưởng nhà thông minh dat g% 180

triệu USD vào năm 2021 và dự đoán sẽ đạt 251 triệu USD vào năm 2022 Với tốc độ tăng

trưởng 25%/năm trong giai đoạn 2021-2025, dự kiến đến năm 2025, tổng doanh thu thị

trưởng nhà thêng minh tại Việt Nam đạt 449,1 triệu USD Với khoảng 10,5% hộ gia đình

trang bj smart home, Việt Nam trở thành thị trưởng smart home đứng thứ 28 trên toàn câI Hiện nay, Việt Nam có nhi`âi thương hiệu trong cũng như ngoài nước phát triển vô cùng mạnh mẽ Các hãng đòi hỏi phải luôn phát triển các giải pháp ngày càng thông minh, tiện dụng hơn để có thể cạnh tranh tại thị trường này Đặc biệt nắm bắt xu hướng phát triển để phù hợp với thị hiếu người dùng Các xu hướng của Smarthome sắp tới sẽ là:

O Don giản hóa các thiết bị thông minh: Nếu như trước đây, khi nhắc tới nhà thông minh người ta thường nghĩ tới các thiết bị với chi phí đất đỏ kèm theo đó là phải có chuyên môn kỹ thuật cao thì bây giở các nhà sản xuất đã thay đổi hoàn toàn Các sản phẩm hiện nay đơn giản hơn, tao nhã hơn, chỉ cần dùng công tắc cảm ứng hoặc giọng nói để đi 'âi khiển thiết bị Bên cạnh đó thiết kế cũng trở nên nhỏ gọn, tỉnh tế

và hiện đại

Xu hudéng ph % m én có giao diện thân thiện với người dùng cũng được coi là tiêu chí đứng đầi nhằm giảm các thao tác phức tạp, cách kết nối đơn giản hơn và thông mình hơn Dự báo trong những năm tới đây, các thiết bị nhà thông minh sẽ được tích hợp AI để tăng tương tác với người dùng, hướng tới sử dụng kết nối không dây đơn giản

[1 Tăng cường bảo mật, tiện nghi hơn cho người dùng: Với nhu cÂi dùng công nghệ cho cuộc sống nhẹ nhàng hơn Người dùng đang đần ưu tiên cho những sản phẩm

có nhi ầi tính năng thông minh Song song đó, vấn đan ninh của thiết bị điện cũng được chú ý nhi `âi Họ muốn căn nhà của mình có thể tự bảo vệ chính nó [1 Tiết kiệm hơn và có một cuộc sống xanh: Tiết kiệm và sống xanh đang là xu hướng của nhà thông minh trong những năm g3n đây Tiết kiệm không chỉ là v`ề chỉ phí lắp đặt mà còn v` năng lượng hằng ngày của gia đình Trước đây người dùng thưởng không thể kiểm soát được mức độ sử dụng điện trong gia đình thì bây giờ việc này đã có thể giải quyết bằng các thiết bị điện thông minh

1 Sử dụng nhà thông minh bằng giọng nói và trí tuệ nhân tạo AI: Một trong các trợ lý

ảo phổ biến nhất tại Việt Nam đó là Google Assistant Với những người dùng đã sử dụng qua thiết bị nhà thông minh thì khái niệm trợ lý ảo sẽ không còn quá xa lạ Đây là một công cụ đắc lực giúp cho ngôi nhà trở nên thông minh và hoàn toàn tự động, bạn sẽ không còn phải thực hiện các thao tác thủ công mà hoàn toàn đi ân khiển các thiết bị nhà thông minh chỉ với giọng nói Và cao hơn thế là ủy nhiệm cho trợ lý tự xử lý những vấn đ'`ênhỏ nhặt trong nhà

3 Hướng nghiên cứu trong đán

Hiện nay, nhà thông minh đang cực kỳ phát triển với nhi'âi thiết bị hiện đại Ở trong đ ôán này, em sẽ nêu ra một số mô phỏng như: cảnh báo cháy, cảnh báo ngạt khói, cảnh báo chuyển động, bật/tắt đèn tự động Đây đầu là những thiết bị thông minh phổ biến đang được dùng đến trên thị trưởng nhà thông minh

CHƯƠNG 2 THIẾT BỊTRONG NHÀ THÔNG MINH

Một mạng bao g ằn một số thiết bị CNTT được đặt từ xa từng thiết bị một so với các thiết bị khác Nhiệm vụ đi tiên được thực hiện để cấu thành mạng là truy ôn thông tin

từ thiết bị này sang thiết bị khác Các phương tiện truy`&a dẫn có vai trò truy`& tải thông tin giữa hai phần tử ở xa bất kỳ Trong chương này, chúng ta sẽ thấy các loại thiết bị và hỗ

trợ iruy`â dẫn khác nhau được sử dụng

2.1 Thiết bị mạng

Sự liên kết của các mạng có thể là cục bộ: các mạng nằm trên cùng một vị trí địa

lý Trong trưởng hợp này, các thiết bị tiêu chuẩn (hub, switch, router, v.v ) là đủ để thực hiện liên kết vật lý Kết nối cũng có thể liên quan đến các mạng từ xa Sau đó, cần phải kết nối các mạng này bằng liên kết điện thoại (modem)

2.1.1 Network Hub

Khi đêcập đến mạng Network, hub là thiết bị mạng cơ bản nhất kết nối nhi `âi máy

tính hoặc các thiết bị mạng khác với nhau Không giống như bộ chuyển mạch hoặc bộ

định tuyến mạng, một hub mạng không có bảng định tuyến hoặc thông tin chỉ tiết v`ềnơi gửi thông tin và phát tất cả dữ liệu mạng qua mỗi kết nối

Hân hết các hub có thể phát hiện ra các lỗi mạng cơ bản, chẳng hạn như xung đột, nhưng việc phát tất cả thông tin đến nhi `âi cổng là một rủi ro bảo mật và gây ra tắc nghẽn Trước đây, các bộ chia mạng phổ biến vì chúng rẻ hơn bệ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến Ngày nay, thiết bị chuyển mạch không đắt hơn nhi so với một hub và là một giải pháp tốt hơn nhi `âi cho bất kỳ mạng nào

Hub trong mạng máy tính được sử dụng để kết nối nhi âi máy tính hoặc các phân đoạn của mạng LAN Thông thưởng, nó được sử dụng cho Mạng gia đình nhỏ ngang hàng LAN Hub nhận các gói dữ liệu (khung) thông qua một cổng và phát chúng qua tất

cả các cổng khác, để tất cả các máy tính khác hoặc thiết bị mạng khác có thể xem tất cả các gói

Tuy nhiên, ở đây em sẽ không dùng đến Hub, thay vào đó em dùng Switch để tránh xung đột cũng như mọi lưu lượng không c3 thiết có thể gây ra sự chậm trễ

Switches duy trì các bảng khớp với từng địa chỉ MAC với cổng mà địa chỉ MAC

đã nhận được Nếu một frame được chuyển tiếp đến một địa chỉ MAC không xác định đến hệ thống switch, nó sẽ làm tràn ngập (flooded) tất cả các cổng trong vùng Broadcast

va multicast frames cũng là một dạng fiooded Hiện tượng này này được gọi là BUM flooding - broadcast, unknown unicast, va multicast flooding Diu nay là tính năng của switch Layer 2 hoặc data-link layer device trong mô hình liên lạc Open OS Interconnection (OSI)

Hinh 2 2 Network Switch

2.1.3 Network Router

Router (bệ định tuyến) là thiết bị mạng có chức năng chuyển tiếp gói dữ liệu giữa các mạng máy tính Có thể hiểu, router thực hiện "chỉ đạo giao thông" trên Internet Dữ liệu được gửi đi trên Internet dưới dạng gói, ví dụ như trang web hay email Gói dữ liệu sẽ được chuyển tiếp từ router này đến router khác thông qua các mạng nhỏ, được kết nối với nhau để tạo thành mạng liên kết, cho đến khi gói dữ liệu đến được điểm đích Quá trình chuyển gói dữ liệu như thế nào, làm sao để gói dữ liệu đến đúng "địa chỉ” bạn đọc sẽ duoc tim hiéu ky hon trong ph Quá trình định tuyến của Router

Có nhi`âi kiểu router, từ đơn giản đến phức tạp Các router thông thưởng được dùng cho kết nối Internet gia dinh, con nhi‘& router có mức giá “khủng” thưởng là business router, được dùng trong các doanh nghiệp, tổ chức lớn Song, cho dù đất hay rẻ, đơn giản hay phức tạp thì mọi router đâi hoạt động với các nguyên tắc cơ bản như nhau Nói một cách đơn giản, router kết nối thiết bị trong một mạng bằng cách chuyển gói dữ liệu giữa chúng Dữ liệu này có thể được gửi giữa các thiết bị hoặc từ thiết bị đến

Internet Router thực hiện nhiệm vụ này bằng cách gán địa chỉ IP cục bộ cho mỗi thiết bị

trén mang Di & nay dam bảo gói dữ liệu đến đúng nơi, không bị thất lạc trong mạng

Đối với bài làm này, một Bộ định tuyến được sử dụng để tạo mạng và kết nối nhi ân

mạng LAN với nhau

Hình 2 3 Network Router

2.1.4 Network Modem

Modem 1a | thuật ngữ kết hợp giữa 2 tử "modulate" và "demodulate" Nó đồng thời thực hiện cả 2 nhiệm vụ là mã hóa và giải mã thông tin số, sau đó xử lý chúng Hiểu đơn giản thì Modem làm nhiệm vụ giải mã tín hiệu mạng đến tử nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) để các thiết bị của người dùng (máy tính, điện thoại, máy tính bảng ) hiểu

và xử lý dữ liệu trên mạng Internet

Nếu thiết bị của người dùng truy cập Internet thông qua mạng 3G/4G/5G thì không c& modem mang Tuy nhiên, nếu các thiết bị này không sử dụng 3G/ 4G/ 5G mà truy cập Internet thông qua nhà cung cấp dịch vụ ISP (wifi chẳng hạn) thì bất buộc phải cẦn Modem để kết nối Internet Nhà cung cấp dịch vụ thưởng cấp Modem miễn phí đi kèm với gói đăng ký mạng Internet

V émat c&u tao vat ly thi Modem là 1 hộp nhỏ kết nối thiết bị của nguoi ding voi Internet thông qua cáp Ethernet Trong quá khứ, Modem thưởng không được tích hợp tính năng phát wifi nhu Router Tuy nhién, h a hét cac modem hiện nay đôi đã được tích hợp tính năng mạng không dây

2.1.4.1 DSL modem

DSL cũng là một dịch vụ truy cập internet dựa trên đường dây điện thoại nhưng

với tốc độ cao hơn DSL là một họ kĩ thuật mà nó cung cấp kết nối kĩ thuật số thông qua

cap dng cla mạng điện thoại nội hạt Trên đường dây điện thoại thông thưởng người ta

có thể đồng thởi cung cấp tín hiệu dịch vụ truy ân tín hiệu số khác mà không làm gián

đoạn dịch vụ điện thoại hiện tại DSL và cáp là hai kĩ thuật cạnh tranh nhau vào những

năm 2005 tại các nước phát triển ADSL cũng là một phẦn, một dịch vụ nhánh của DSL Modem số DSL truy Ân tải dữ liệu không đi qua hệ thống chuyển mạch điện thoại

và không gây nhi ân tín hiệu thoại Băng tần thoại trên cáp đ Ông chỉ là 0-4 kHz, trong khi công nghệ DSL thưởng dùng tần số trên 100 kHz

2.1.4.2 Modem cáp

Dich vụ cáp thưởng được cung cấp bởi các công ty truy hình cáp thông qua modem cáp và đường dây cáp có sẵn Tốc độ cao hơn so với ADSL

Hình 2 4 Modem DSL và Modem cáp 2.1.5 Server

Server hay còn gọi là máy chủ một hệ thống (phần mềần và ph cứng máy tính phù hợp) nó đáp ứng được yêu cân trên một hệ thống mạng máy tính để cung cấp hoặc hỗ

trợ các cung cấp cho một dịch vụ mạng

Những server nó có thể chạy trên cùng một máy tính chuyên dụng, thì thưởng được gọi là “máy chủ” hoặc đa số máy tính nối mạng cũng có khả năng máy chủ được lưu trữ Trong tất cả các trưởng hợp, một máy tính cũng có thể cung cấp rất nhi `âi dịch vụ và các

dịch vụ chạy đa dạng

Các máy chủ thông thưởng nó hoạt động trong một mô hình client-server, server (máy chủ) là những chương trình máy tính đang chạy để chúng phục vụ yêu ci của những chương trình khác và client (khách hàng) Vì thế, những máy chủ nó thực hiện

được một số nhiệm vụ thay mặt cho khách hàng

Theo chức năng, máy chủ được chia thành các loại sau:

- Database servers (máy chủ cơ sở dữ liệu): Máy chủ cơ sở dữ liệu là một hệ thống máy tính cung cấp cho các máy tính khác các dịch vụ liên quan đến truy cập và truy xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu

- Domain Name System Server (DNS Server): DNS là dịch vụ nhận yêu c3âi chứa tên

mi máy chủ và phản h ä bằng địa chỉ IP tương ứng

- File servers (máy chủ file, là máy chủ lưu trữ file ví dụ như Dropbox, Google Drive, Microsoft One Drive)

- Mail servers (máy chủ mail ví dụ như Gmail, Yahoo mail, Yandex, Amazon mail

service)

Cac loai may chu (Server)

- Print servers (máy chủ in, thưởng được dùng trong mạng nhỏ của doanh nghiệp)

- Web servers (máy chủ web để phục vụ ngươi dùng mua hàng như các site Amazon, Taobao, Google shopping, phục vụ người dùng doc tin tức, )

- Game servers (máy chủ trò chơi ví dụ máy chủ phục vụ game Võ Lâm, World of

Warcraft, Tru tiên, )

- Application servers (máy chủ ứng dụng ví dụ để chạy các phẦn m`ân quản ly ERP, ph® m‘én CRM trong doanh nghiệp, nhưng Application Server cũng có thể được hiểu chung là

máy chủ cung cấp dịch vụ web, mail, file server, database, )

Hinh 2 5 IBM Network Server

Trong bài làm này, em c3n có ba máy chủ: máy chủ đầi tiên dành cho DNS, máy chủ thứ hai dành cho dịch vụ IoT và máy chủ cuối cùng dành cho nhà cung cấp 3G/4G 2.1.6 Cloud

Cloud (Điện toán đám mây) là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính

và phát triển dựa vào mạng Internet Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ

mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đ ômạng máy tính) và như một

liên tưởng v`&độ phức tạp của các cơ sở hạ tng chứa trong nó Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đi được cung cấp dưới dạng các "dịch

vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó

"trong đám mây" mà khêng c3n phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như không c3 quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó

Trước khi có cloud các công ty phải tự build phẦn cứng server, data center Tốn hàng nghìn tới triệu $ và dĩ nhiên không phải ai cũng có thể bỏ ra chỉ phí như thế được

2.1.7 Cell Tower (Thap Di Déng)

Tháp di động là một tòa tháp cao được trang bị thiết bị điện tử cùng với ăng-fen truy dữ liệu đến điện thoại di động như hình 2⁄7 Những tòa tháp này thưởng được đặt khắp thành phố ở những khu vực cao và trên đỉnh của các tòa nhà

Các tháp di động được nhóm lại ở các vị trí địa lý có mật độ dân số cao và có thể

có số lượng lớn người dùng điện thoại di động Đi'âi này giúp tránh bão hòa công suất khả dụng, có thể dẫn đến tín hiệu bận và người tiêu dùng không hài lòng Điện thoại di động được thiết kế để nhận biết tòa tháp ga nhất Đi âi này được hiển thị cho người dùng dưới dạng cường độ tín hiệu, đại điện cho cường độ kết nối giữa vị trí của người dùng và tháp gñn nhất cung cấp dịch vụ

Hinh 2 7 Cell Tower

O bai lam này, máy khách 3G/4G sẽ được kết nối với tháp Di động; tòa tháp sẽ được kết nối với internet thông qua một máy chủ

2.2 Truy ân thông dữ liệu (Network Media)

Truy ni thông dữ liệu là môi trường vật lý thực tế mà dữ liệu truy`ân qua đó khi nó

di chuyển tử thành phẦn này sang thành ph khác và nó kết nối các thiết bị mạng Các loại truy â thông mạng phổ biến nhất là cáp xoắn đôi, cáp đ ng trục, cáp quang và không đây Mỗi loại có khả năng cụ thể và phục vụ các mục đích cụ thể Hiểu các loại kết nối có thể được sử dụng trong mạng giúp hiểu rõ hơn v`êcách mạng hoạt động trong việc truy ôn

dữ liệu tử điểm này sang điểm khác

2.2.1 Cáp xoắn đôi (Twisted-Pair Cable)

Cáp xoắn đôi là một loại cáp được làm bằng cách đặt hai dây cách điện riêng biệt

với nhau theo mô hình xoắn và chạy chúng song song với nhau nhằm mục đích cải thiện khả năng tương thích điện từ Bằng cách xoắn các dây dẫn, một số tín hiệu nhiễu đi theo một hướng (gửi) trong khi phần khác đi theo hướng ngược lại (nhận)

Sự xoắn này giúp làm giảm tác dụng từ tính lên dây dẫn và sóng bên ngoài bị triệt tiêu do các vòng xoắn khác nhau Nói một cách đơn giản, so với một dây dẫn đơn hoặc một cặp cân bằng không bị xoắn, một cặp dây xoắn làm giảm bức xa điện từ từ cặp và nhiễu xuyên âm giữa các cặp lân cận và cải thiện loại bỏ nhiễu điện từ bên ngoài 2.2.1.1 Cáp xoán đôi không có lớp bảo vệ (Cáp UTP)

Là viết tắt của Unshielded twisted-pair (TP) Cáp UTP là loại cáp mạng giá rẻ được chế tạo với một cặp ruột dẫn cách điện xoắn lại với nhau và được bao phủ bởi một lớp áo nhựa để bảo vệ Nó không có tấm chắn bọc giấy bạc hoặc man chan bện, đi `â1 này làm cho cáp có đường kính nhỏ hơn 24 AWG (viết tắt của American Wire Gauge) 1a kich thước thưởng thấy nhất của cáp UTP

Cáp UTP là loại phương tiện viễn thông phổ biến nhất được sử dụng hiện nay Dải Cần sẽ của nó phù hợp để truy &n cả dữ liệu và giọng nói Do đó, chúng được sử dụng phổ

biến nhất trong các hệ thống điện thoại

Một cặp xoắn bao gần hai dây dẫn cách điện (thường là đ`ng) trong cấu hình xoắn Dải màu được sử dụng trong cách nhiệt nhựa để nhận dạng Ngoài ra, màu sắc cũng xác định các dây dẫn cụ thể trong cáp và để chỉ ra đây nào thuộc cặp và cách chúng liên quan đến các cặp khác trong một bó lớn hơn

2.2.1.2 Cáp xoán đôi có lớp bảo vệ (Cáp STP)

Là viết tắt của Shielded twisted-pair (STP) Tương tự như cáp UTP, cáp STP có thêm một lớp bọc lá hoặc áo bện bằng đông để giúp bảo vệ tín hiệu cáp khỏi bị nhiễu, do

đó vận chuyển dữ liệu nhanh hơn Cáp STP hoạt động bằng cách thu hút nhiễu đến tấm chắn, sau đó chạy nó vào cáp nối đất Theo các lớp bảo vệ khác nhau, cáp STP có thể

được chia thành một số loại:

Cặp xoắn lá (FTP): Với cáp FTP, mỗi cặp cáp xoắn được bọc trong một lớp lá chấn

để bảo vệ cáp khỏi EMI và nhiễu xuyên âm

Cặp xoắn có lá chắn / lá chấn (SETP): Một loại cáp được phân loại là cặp xoắn lá

bọc được bảo vệ (S / FTP) là sự kết hợp của cả bảo vệ FTP và STP Cac day bên trong cáp

được xoắn và sau đó được bảo vệ bằng bọc giấy bạc, sau đó nhóm 4 cặp dây quấn được

bảo vệ bằng cách bọc giấy bạc hoặc sàng bện linh hoạt Đi`âi này cung cấp mức bảo vệ cao nhất chống lại EMI và nhiễu xuyên âm

— UIPCable

Hinh 2 8 Cap UTP va cap STP Tóm lai, cap UTP phù hợp cho vấn phòng và gia đình Chúng ít tốn kém hơn so với cáp STP Vì vậy, nếu nhiễu hoặc xuyên âm không phải là mối quan tâm chính của bạn, bạn nên chọn cáp ƯTP để tiết kiệm chỉ phí đi cáp của bạn

2.2.2 Cáp đồng trục (CoaxIal)

Cap dng trục là loại cáp điện với một lõi dẫn điện được bọc lại bởi một lớp điện môi không dẫn điện Xung quanh quấn thêm một lớp bện kim loại, ngoài cùng lại có vỏ bọc cách dién Tr d “ng trục đến từ việc tất cả các lớp cáp đi dùng chung một trục hình học

Cáp đồng trục là loại dây cáp truy ân dẫn đữ liệu, đặc trưng bởi 2 lớp dây dẫn được cách ly có chung một trục hình học Thanh ph % cau tao của dây cáp đ Ông trục như sau:

Lớp vỏ nhựa PVC Lớp điện môi

CẤU TẠO CÁP ĐÔNG TRỤC _ Lớp lưới chống nhiễu Lõi đồng

Hình 2 9 Cấu tạo đ ông trục

Cáp đông trục thường dùng làm đường truy `ên cho tín hiệu vô tuyến Ưng dụng của

nó bao øg ẳn các đường cấp giữa thiết bị thu phát sóng vô tuyến và ăng ten của chúng; các

kết nối mạng máy tính, và làm cáp truy ` hình Một ưu điểm của cáp đồng trục là tín hiệu

số truy ân trên cáp chỉ tên tại bên trong lõi cáp Nhờ đó người ta có thể lắp cáp bên cạnh các vật liệu kim loại mà không sợ thất thoát năng lượng thưởng xảy ra với các loại cáp cũ hơn Tín hiệu trong cáp đông trục cũng không bị gây nhiễu từ các ngu &n bên ngoài Cáp đồng trục theo lý thuyết có độ suy hao 200m nhưng trong thực tế là 50m

Cáp đồng trục được sản xuất để phục vụ cho việc truy ân dẫn tín hiệu tn số cao và ngăn chặn nhiễu điện từ (EMI) và nhiễu tần số vô tuyến (RF từ môi trường bên ngoài Cáp đồng trục thưởng được sử dụng cho việc truy ân tín hiệu truy ôi hình cáp Ngoài ra ứng dụng của cáp đồng trục là rất rộng lớn, như truy`&i tín hiệu và kết nối các phụ kiện camera giám sát, kết nối Internet băng thông rộng,

2.2.3 Soi quang (Fiber- Optic)

Soi quang học là một loại sợi trong suốt, linh hoạt được làm từ thủy tỉnh (silica)

hoặc chất dẻo thấm chất lượng cao, hơi dày hơn sợi tóc người Nó có chức năng dẫn sóng hoặc truy ân ánh sáng, giữa đầi và cuối sợi này Chúng thường được sắp xếp trong các bó gọi là cáp quang

Có thể nói sợi quang là một môi trưởng truy thông tin nhanh hơn cáp đ ng trục nhi 'âi In Không giống như cáp đồng truy Ân tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc

độ cao (đây là tốc độ truy ề dữ liệu, phân biệt với tốc đệ tín hiệu) và truy xa hơn

Những năm g3 đây sự xuất hiện của cáp quang làm cho cáp đÕng trục dần đi vào quên lãng

Một sợi quang bao g lâm 3 thành ph ân:

Lõi: là sợi thủy tỉnh mỏng, nơi tín hiệu ảnh sáng truy n di

Lớp phủ: Nhựa phủ bảo vệ các sợi

Lớp sơn phủ: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi Những sợi quang học được sắp xếp trong bó cáp quang và được bao phủ bởi lớp phủ bên ngoai jacket

Phân loại cáp quang:

Cáp quang ø ôm 2 loại chính là Multimode (đa mode) và Single mode (đơn mode) Loại đơn mode: Lõi nhỏ (8-micron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xa thay đổi từ lõi

ra cladding it hon multimode Cac tia truy theo phương song song trục Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo dạng Thưởng dùng cho truy a tải tín hiệu khoảng cách xa hàng nghìn km

Bộ đệm Lớp gia cường Áo khoác ngoài

Hình 2 10 Cấu tạo của I sợ quang hoc

2.2.4 Kết nối không dây

Các mạng đang ngày càng trở nên phổ biến và chúng sử dụng một loại công nghệ khác Giao tiếp không dây sử dụng tần số vô tuyến (RF) hoặc sóng hng ngoại để truy ôn

dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng LAN Đối với mạng LAN không dây, một thành ph`8n chính là bộ tập trung không dây hoặc điểm truy cập, được sử dụng để phân phối tín hiệu

Để nhận được tín hiệu từ điểm truy cập, PC hoặc máy tính xách tay cẦn cài đặt card không dây adapter hoặc card giao diện mạng không dây (NIC)

Hinh 2 11 Cisco Wireless Access Point

2.3 Kết nối mang

2.3.1 Đi nối điện

ĐÃầi nối điện là loạt các linh kiện điện tử được sử dụng để kết nối các đần cuối của các thiết bị điện tử để tạo ra một mạch điện Thông thưởng "đi nối” được hiểu là linh kiện chế sẵn theo quy cách xác định, song cũng có trường hợp đặc biệt được chế riêng cho thiết bị điện tử đặc biệt nào đó

Các đầu nối điện bao g Gm cdc chan cam (plug, da cam đực) và đi cắm (Jack, đần cắm cái) Kết nối có thể là tạm thời, như thiết bị di động, đòi hỏi một công cụ để lắp ráp

và tháo dỡ, hoặc phục vụ như một mối nối điện cố định giữa hai dây hoặc thiết bị Đôi khi

một bộ chuyển đổi được sử dụng để kết nối các đầu nối không giống nhau

2.3.2 Dai noi RJ (Registered jack)

Register Jack- Giấc cắm đã đăng ký là một giao điện mạng viễn thông được tiêu chuẩn hóa để kết nối thiết bị thoại và dữ liệu với dịch vụ được cung cấp bởi nhà cung cấp

dịch vụ tổng đài nội hạt hoặc nhà cung cấp dịch vụ đường dài

Có nhi "âu loại đầu nối kiểu RJ khác nhau, chẳng hạn như RJ11, 14, 21,35, 45, v.v.,

và hai loại điển hình nhất là RJ11 va RJ45

2.3.3 Dandi BNC (Bayonet Neill-Concelman)

Một loại giấc cắm dùng để kết nối dây đ ềng trục Với các thiết bị truy ên nhận tín hiệu hình ảnh Các tín hiệu hình ảnh truy ân nhận có thể là đ ân ghi hình, camera quan sát

ST sử dụng cơ chế khóa tương tự như đầu nối đông trục BNC Cũng được áp dụng trên ODF, viéc lắp đặt loại đầu nối sợi quang này dễ dàng và nhanh chóng

2.4 Các thiết bị IOT trong Nhà thông mình

2.4.1 Thiét bj doc thé RFID

Thiết bị đọc thẻ RFID (hay c6n goi la da đọc-reader): để đọc thông tin từ các thẻ,

có thể đặt cố định hoặc lưu động Ở đây được dùng để kiểm tra thẩm quyền ra vào nhà để

xe, cửa ra vào

Hình 2 13 DG doc thé RFID và thẻ ra vào

2.4.2 Các loại cảm biến

[1 Cảm biến báo cháy là thiết bị điện tử tự động cảm nhận sự hiện diện của của các loại chất khí có nguy cơ gây cháy nổ Điển hình như nhiệt lượng, khói, tia lửa, tia hồng ngoại Khi đó chuông báo cháy sẽ phát ra âm thanh cảnh báo hoặc kích hoạt báo động v Êtrung tâm báo cháy ( xem hình 2.14 (a))

O Cảm biến khói là một thiết bị báo cháy có nhiệm vụ phát hiện sớm hiện tượng cháy

nổ bằng cách nhận biết khói trong khu vực Khói là một hiện tượng điển hình của cháy Đa số đầầi báo khói sẽ gửi tín hiệu vềtrung tâm báo cháy nhưng có một số đần báo khói dành cho gia đình sẽ phát tín hiệu âm thanh thông báo tại chỗ ( xem hình 2.14 (b))

O Cảm biến chuyển động được định nghĩa là thiết bị điện được trang bị một loại cảm

biến đặc biệt nhằm phát hiện ra các chuyển động vật lý trên một thiết bị hoặc trong

môi trưởng thật Ngoài ra, thiết bị này cũng có khả năng phát hiện và nắm bắt các chuyển động vật lý hoạt động học trong thời gian thực ( xem hình 2.14 (c ))

"=: `

(a) Cảm biến lửa (b) Cảm biến khói (c) Cảm biến chuyển động

Hình 2 14 Các loại cảm biến 2.4.3 Chuông báo

Chuông báo là ph: tử rất quan trọng trong mọi hệ thống nhà thông minh, phát tín hiệu cảnh bảo bằng ánh sáng đèn, âm thanh còi báo động với công suất lên tới 150dB tức thì khi nhận lệnh từ bộ quản lý trung tâm trong trưởng hợp có sự cố xảy ra

Hình 2 1Š Chuông báo

2.4.4 Vòi chữa cháy, Quạt thông gió, Vòi tưới nước tự động

H1 Vòi chữa cháy: bao gân một đầi báo cháy phát hiện h Ông ngoại trong phạm vi cháy và một vòi phun chữa cháy, thể hiện trong Hình 2.16(a) để dập lửa

[1 Vòi tưới nước tự động: tự động tưới cây khi máy đo lượng nước trong vườn xuống dưới mức quy định ( Hình 2.16( b) )

O Quạt thông gió ( Hình 2.16 (c ))

Hình 2 16 Vòi chữa cháy, tưới vườn, quạt thông gió

2.4.5 Thiết bị đi âi chỉnh nhiệt độ (THERMOSTAT)

Bộ đi lãi nhiệt là một thiết bị kiểm soát nhiệt độ trong một phạm vi hẹp xung quanh

mệt giá trị đặt Nó có một cảm biến để cảm nhận nhiệt độ và một rơ le hoạt động dựa trên nhiệt độ đo được để bật hoặc tắt thiết bị đi ân hòa không khí, thông gió

Bạn kiểm soát nhiệt độ trong nhà bằng cách nào? Ngày nay, có rất nhi âu lựa chọn,

từ các ứng dụng trên điện thoại thông minh đến nút xoay nhiệt độ truy ` thống Đây là tất

cả các dạng của bộ đi âi nhiệt V`êcốt lõi, bộ đi âi nhiệt chỉ đơn giản là các bộ đi âi khiển được sử dụng để điâi chỉnh nhiệt độ trong hệ thống lam mát, sưởi ẩm Bạn có thể đặt nhiệt độ ưa thích và bộ đi`âi nhiệt hoạt đệng để giữ cho phòng hoặc lò nhiệt của bạn ở

mức mong muốn Nếu nhiệt độ trong nhà bắt đ`31 giảm, bộ đi âu nhiệt sé bật hệ thống sưởi

để sưởi ấm Sau khi nhiệt độ bên trong đạt đến điểm cài đặt, bộ đi `âi nhiệt hoạt động để tất

hệ thống sưởi để tránh làm bạn bị quá nóng

Trong công nghiệp thì thermostat được ứng dụng để đi âu chỉnh nhiệt độ của lò sấy,

lò hơi, ống gió, kho bảo quản

Bằng cách giảm kích thước và chi phí so với thiết kế sử dụng bộ vi xử lý, bộ nhớ

và thiết bị đần vào/ đầi ra riêng biệt, bộ vi đi`âi khiển giúp tiết kiệm cho nhỉ lân thiết bị