Luận Văn Ứng dụng Chatbot vào điều khiển nhà thông minh

TR NG B B GIÁO D C & ÀO T O I H C S PH M K THU T TP H CHÍ MINH KHOA I N ậ I N T MỌN I N T CÔNG NGHI P ậ Y SINH - ÁN T T NGHI P NGÀNH CÔNG NGH K THU T I N T TRUY N THÔNG TÀI: NG D NG CHATBOT VÀO I U KHI N NHÀ THÔNG MINH GVHD: TS Nguy n M nh Hùng SVTH: Nguy n Minh Hùng MSSV: 14141139 Tp H Chí Minh - 06/2018 TR NG B B GIÁO D C & ÀO T O I H C S PH M K THU T TP H CHÍ MINH KHOA I N ậ I N T MỌN I N T CÔNG NGHI P ậ Y SINH - ÁN T T NGHI P NGÀNH K THU T I N T TRUY N THÔNG TÀI: NG D NG CHATBOT VÀO I U KHI N NHÀ THÔNG MINH GVHD: TS Nguy n M nh Hùng SVTH: Nguy n Minh Hùng Tp H Chí Minh - 06/2018 i MSSV: 14141139 TR B NG H SPKT TP H CHÍ MINH KHOA I N- I N T MỌN I N T CÔNG NGHI P ậ Y SINH C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM C L P - T DO - H NH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 28 tháng 06 n m 2018 NHI M V H tên sinh viên: Chuyên ngành: H đƠo t o: Khóa: I TểN TÀI: ÁN T T NGHI P Nguy n Minh Hùng K thu t i n T Truy n Thông i h c quy 2014 MSSV: 14141139 Mã ngành: 14141 Mƣ h : L p: 14141DT3B NG D NG CHATBOT VÀO I U KHI N NHÀ THỌNG MINH II NHI M V Các s li u ban đ u: - chatbot đ c t o n n t ng Dialogflow - kit raspberry Pi3 B - M ch dimmer u n đ sáng c a bóng đèn - Module Relay 5V kênh u n đóng/m đèn, qu t - đ ng c servo MG90S u n đóng/m c a - Module c m bi n nhi t đ , đ m DHT11 N i dung th c hi n: - Tìm hi u n n t ng Dialogflow vƠ t o chatbot d a n n t ng nƠy - Tìm hi u kit Raspberry Pi vƠ ngơn ng l p trình Python - T o webhook đ nh n d li u t Dialogflow, x lí d li u đ tr l i đ ng th i u n thi t b nhƠ - Thi t k vƠ thi công m ch u n dimmer - Tìm hi u cách u n đ ng c servo, c m bi n nhi t đ , đ m DHT11 - Thi công mô hình nhƠ thơng minh, k t n i module l i v i III NGÀY GIAO NHI M V : 16/03/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 28/06/2018 V H VÀ TểN CÁN B H NG D N: TS Nguy n M nh Hùng CÁN B H NG D N BM I N T ii CỌNG NGHI P ậ Y SINH TR B NG H SPKT TP H CHÍ MINH KHOA I N- I N T MỌN I N T CÔNG NGHI P ậ Y SINH C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM C L P - T DO - H NH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 28 tháng 06 n m 2018 L CH TRỊNH TH C HI N ÁN T T NGHI P H tên sinh viên: Nguy n Minh Hùng L p: 14141DT3B MSSV: 14141139 Tên đ tƠi: ng d ng chatbot vƠ u n nhƠ thông minh Tu n/ngày N i dung Tu n G p GVHD đ nghe ph bi n yêu c u lƠm đ án, (16/03 - 23/03) ti n hƠnh ch n đ án Tu n GVHD ti n hƠnh xét t đ tƠi Tu n Vi t tóm t t yêu c u đ tƠi đƣ ch n: đ tƠi lƠm gì, n i dung thi t k , thông s gi i h n c a đ tài Tu n Ti n hƠnh thi t k s đ kh i, gi i thích ch c n ng kh i Tu n - Tìm hi u khái ni m liên quan đ n đ tƠi nh API, webhook - Th c hiên thi t k Dialogflow Tu n - CƠi đ t gói th vi n c n thi t cho Raspberry - Th c hi n t o webhook vƠ x lí d li u nh n đ Tu n Tu n Tu n c - Th c hi n code ph n back-end đ hoƠn thi n yêu c u x lí tr v d li u cho Dialogflow, u n ph n c ng - S d ng ngrok đ public server online iii Xác nh n GVHD Tu n 10 - Thi t k s đ nguyên lí m ch dimmer - Ti n hƠnh v PCB, ch n linh ki n - Ti n hƠnh thi công m ch - Ki m tra m ch thi công Tu n 11 Tu n 12 Tu n 13 Tu n 14 Tu n 15 - Thi công mơ hình đ án - Ki m tra, đánh giá mơ hình - Vi t báo cáo nh ng n i dung đƣ lƠm - HoƠn thi n báo cáo vƠ g i cho GVHD đ xem xét góp ý l n cu i tr c in vƠ báo cáo Ti n hƠnh lƠm silde báo cáo vƠ nhi m v liên quan đ n đ án t t nghi p GV H NG D N (Ký vƠ ghi rõ h vƠ tên) iv L I CAM OAN -  - Tôi xin cam đoan đơy lƠ cơng trình nghiên c u c a riêng vƠ đ cs h ng d n khoa h c c a Ts Nguy n M nh Hùng Các n i dung nghiên c u, k t qu đ tài t th c hi n d a vào m t s tài li u tr t tài li u hay cơng trình đƣ có tr c vƠ khơng chép c Nh ng thông tin ph c v cho đ tƠi đ c tác gi thu th p t ngu n khác có ghi rõ ph n tài li u tham kh o Tôi xin ch u m i trách nhi m v cơng trình nghiên c u c a riêng mình! Sinh viên th c hi n Nguy n Minh Hùng v L IC M N -  - Trong th i gian lƠm đ án t t môn h c, em đƣ nh n đ c nhi u s giúp đ , đóng góp ý ki n ch b o nhi t tình c a th y cơ, gia đình vƠ b n bè Em xin g i l i c m n chơn thƠnh đ n Ts Nguy n M nh Hùng, gi ng viên B môn ng i n T Công Nghi p ậ Y Sinh - Tr i đƣ t n tình h ng H S Ph m K Thu t TP.HCM, ng d n, ch b o em su t trình lƠm đ án Em c ng xin chơn thƠnh c m n th y cô giáo tr ng H S Ph m K Thu t TP.HCM nói chung, th y cô B môn i n T Công Nghi p ậ Y Sinh nói riêng đƣ d y d cho em ki n th c v môn đ i c chuyên ngƠnh, giúp em có đ ng c ng nh môn c c s lý thuy t v ng vàng t o u ki n giúp đ em su t trình h c t p Cu i cùng, em xin chân thành c m n gia đình vƠ b n bè, đƣ ln t o u ki n, quan tơm, giúp đ , đ ng viên em su t trình h c t p hồn thành đ án mơn h c Sinh viên th c hi n Nguy n Minh Hùng vi M CL C Trang bìa i Nhi m v đ án ii L ch trình iii Cam đoan v L i c m n vi M c l c vii Li t kê hình v xi Li t kê b ng v xiv Tóm t t xv Ch ng T NG QUAN TV N 1.1 1.2 M C TIÊU 1.3 N I DUNG NGHIÊN C U 1.4 GI I H N .2 1.5 B C C Ch ng C 2.1 S LÝ THUY T .4 T NG QUAN V CHATBOT .4 2.1.1 Khái ni m v chatbot 2.1.2 Phân lo i chatbot .4 2.1.3 X lý ngôn ng t nhiên (Natural Language Processing) 2.2 T NG QUAN V API 2.2.1 Khái ni m v API 2.2.2 Mơ hình c a m t API 2.2.3 Các tác v th c hi n qua API 2.3 WEBHOOK 2.3.1 Khái ni m Webhook .7 2.3.2 Ho t đ ng c a Webhook .7 2.4 T NG QUAN V DIALOGFLOW .8 2.4.1 Gi i thi u v Dialogflow 2.4.2 C u trúc c a Dialogflow a Agent 10 vii b Intent 10 c Entities 15 d Fulfillment 17 e Integrations 17 2.5 RASPBERRY PI 18 2.5.1 Gi i thi u v Board Raspberry Pi 18 2.5.2 Ph n c ng c a Raspberry Pi 18 a Ngu n cung c p 20 b Các c ng giao ti p .20 c Các chân giao ti p GPIO c a kit 22 2.5.3 H u hành Raspbian cho kit Raspberry Pi .23 NG C SERVO .24 2.6 2.6.1 Gi i thi u đ ng c servo .24 2.6.2 Nguyên lý ho t đ ng c a đ ng c servo .25 2.7 C M BI N NHI T 2.8 MODULE RELAY CHANNEL 5V 27 2.9 MOSFET .28 DHT11 27 2.9.1 C u t o Mosfet 29 2.9.2 Nguyên lí ho t đ ng 30 Ch ng TệNH TOÁN VÀ THI T K 31 3.1 GI I THI U 31 3.2 TÍNH TỐN VÀ THI T K H TH NG 31 3.2.1 Thi t k s đ kh i h th ng 31 a S đ kh i h th ng 31 b S đ mô hình h th ng 32 3.2.2 Tính tốn thi t k m ch 32 a Thi t k kh i Dialogflow 33 b Thi t k kh i u n raspberry .33 c Thi t k kh i u n đ ng l c .33 d Thi t k kh i ngu n 35 Ch 4.1 ng THI CÔNG H TH NG .36 GI I THI U 36 viii 4.2 THI T K DIALOGFLOW 36 4.2.1 L u đ gi i thu t 36 4.2.2 Thi t k cho yêu c u u n ON-OFF 37 a T o m i Agent 37 b T o entities 38 c T o Intent 39 d Fulfillment 42 e Integrations 43 4.2.3 M r ng cho u n ON-OFF 44 a Thêm m i entities 44 b Thêm m i intent 45 4.2.4 K t qu hoàn ch nh Dialogflow .46 a Intents 46 b Entities 46 4.3 L P TRÌNH TRÊN RASPBERRY PI .46 4.3.1 Gi i thi u ngôn ng l p trình Python 46 a L ch s c a Python 47 b Các phiên b n Python đƣ phát hƠnh 47 c c m c a ngơn ng l p trình Python 48 4.3.2 Gi i thi u ph n m m l p trình Python IDLE 49 4.3.3 L u đ gi i thu t 50 4.3.4 Vi t ch 4.3.5 Public server lên internet b ng ngrok 52 4.4 ng trình h th ng 51 THI CÔNG M CH I U KHI N DIMMER 53 4.4.1 S đ m ch PCB Dimmer 54 4.4.2 Thi công m ch 55 ịNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 56 4.5 4.5.1 óng gói b u n 56 4.5.2 Thi cơng mơ hình 57 4.6 K T QU V N HÀNH H TH NG 61 4.7 TÀI LI U H 4.7.1 Tài li u h NG D N, THAO TÁC .63 ng d n s d ng 63 ix ... THU T TP H CHÍ MINH KHOA I N ậ I N T MỌN I N T CÔNG NGHI P ậ Y SINH - ÁN T T NGHI P NGÀNH K THU T I N T TRUY N THÔNG TÀI: NG D NG CHATBOT VÀO I U KHI N NHÀ THÔNG MINH GVHD: TS... hi u qu c a chatbot kinh doanh khoa h c k thu t VƠ đ b t k p xu h ng đó, nhóm chúng em quy t đ nh ch n chatbot lƠm đ i t ng nghiên c u ng d ng c th vƠo u n nhà thông minh NhƠ thông minh đ c thi... chuy n v i chatbot nh m t tr lí o giúp ng i dùng qu n lí vƠ u n ho t đ ng c a ngơi nhà Vì nh ng lý đó, nhóm sinh viên quy t đ nh th c hi n đ tƠi “ ng d ng chatbot vào u n nhà thông minh 1.2 M