Quản lý, giám sát và điều khiển thiết bị bằng phần mềm trên android thông qua mạng điện thoại di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI THỊ LINH QUẢN LÝ, GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG PHẦN MỀM TRÊN ANDROID THÔNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÙI THỊ LINH QUẢN LÝ, GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG PHẦN MỀM TRÊN ANDROID THƠNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Ngành: Cơng nghệ Điện Tử - Viễn Thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ DIÊN TẬP Hà Nội - 2012 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG 10 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 10 MỞ ĐẦU 14 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID 16 1.1 Giới thiệu Android 16 1.2 Tính Android 16 1.3 Kiến trúc Android 17 1.3.1 Ứng dụng (Applications) 17 1.3.2 Nền ứng dụng (Application Framework) 18 1.3.3 Thƣ viện (Libraries) 19 1.3.4 AndroidRuntime 20 1.3.5 Linux Kernel 21 1.4 Kiến trúcAndroid GUI 23 1.5 Ứng dụng Android 24 1.5.1 Khởi động ứng dụng 24 1.5.2 Activity Back-Stack 25 1.5.3 Nhiệm vụ Tasks 26 1.5.4 Vòng đời Activity 26 1.5.5 Vòng đời Process 28 1.5.6 Service 29 CHƢƠNG 2: CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG 30 2.1 Giao thức TCP/IP 30 2.1.1 Khái niệm 30 2.1.2 Mục đích nguồn gốc 30 2.1.3 Đặc điểm 31 2.1.4 Cấu trúc phân tầng TCP/IP 31 2.1.5 Đóng gói liệu TCP/IP 32 2.1.6 Các tầng mơ hình TCP/IP 33 2.2 Bản tin nhắn ngắn SMS 35 CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG (VINAPHONE) 39 3.1 Cấu trúc, thành phần chức hệ thống GSM 39 Bùi Thị Linh – K16D2 3.1.1 Cấu trúc hệ thống chuyển mạch 40 3.1.2 Hệ thống trạm gốc 41 3.1.3 Hệ thống hỗ trợ giám sát OSS 42 3.2 Cấu trúc, thành phần chức hệ thống GPRS/EDGE 43 3.3 Cấu trúc, thành phần chức hệ thống 3G 46 CHƢƠNG 4: GIẢI PHÁP 50 4.1 Mơ hình giải pháp 50 4.1.1 Mô hình có sử dụng máy chủ IP tĩnh 50 4.1.2 Mơ hình khơng sử dụng máy chủ 51 4.2 Lựa chọn mơ hình giải pháp 51 4.3 Thiết kế phần mềm Android 52 4.3.1 Mơ hình Usecase 52 4.3.2 Mơ hình Package 53 4.3.3 Mơ hình Class mơ hình hoạt động chi tiết Modul 54 4.4 Thiết kế phần cứng thiết bị 90 4.4.1 Yêu cầu phần cứng 90 4.4.2 Thiết bị sử dụng trình Demo kiểm thử 91 4.5 Thiết kế phần mềm nhúng thiết bị 93 CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 95 5.1 Kết 95 5.2 Hƣớng phát triển 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 Bùi Thị Linh – K16D2 CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt lĩnh vực phần mềm STT Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt ADT Android Development Tools Công cụ phát triển phần mềm Android tích hợp cho Eclipse SDK Software Development Kits Bộ phát triển phần mềm API Application Programming Interface Giao diện ứng dụng chƣơng trình phần mềm Chữ viết tắt lĩnh vực viễn thông STT Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt 3GPP 3rd Generation Partnership Project Dự án hợp tác di động hệ thứ 3GPP2 3rd Generation Partnership Project Dự án hợp tác di động hệ thứ 3 AC Alternating Current Xoay chiều AMPS Advance Mobile Phone System Hệ thống điện thoại tin di động tiên tiến ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng AUC Authencation Centre Trung tâm nhận thực BBU BaseBand Unit Khối băng BCF Base Station Control Function Chức điều khiển trạm gốc BG Border Gateway Tổng đài cổng giao diện 10 BICC Bearer Independent Call Control Điều khiển gọi độc lập kênh mang 11 BSC Base Station Controller Thiết bị điều khiển trạm gốc 12 BSS Base Station Subsystem Hệ thống trạm gốc 13 BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc 14 CBO Compact Base Station Outdoor Trạm gốc đơn tiêu chuẩn trời 15 CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã 16 CDR charging data record Bản ghi liệu tính cƣớc 17 CN Core Network Mạng lõi 18 CS Coding Scheme Mơ hình mã hóa 19 D-AMPS Digital-Advance Mobile Phone System AMPS số 20 DBS Distributed Base Station Trạm gốc phân bố 21 DC Discrete Current Một chiều Bùi Thị Linh – K16D2 22 DSSS Direct Sequence Spectrum Spread Trải phổ chuỗi trực tiếp 23 EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution Mạng liệu mở rộng cho hệ thống GSM 24 EIR Equipment Identification Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị 25 EMC Electro-Magnetic Compatibility Tƣơng thích điện từ trƣờng 26 ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu 27 FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số 28 GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng 29 GMSK Gaussian minimum-shift keying Khóa dịch pha tối thiểu Gauss 30 GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói chung 31 GSM Global System for Mobile Communications Hệ thống toàn cầu cho thông tin di động 32 HDR High Data Rate Tốc độ số liệu cao 33 HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thƣởng trú 34 HSDPA High-Speed Downlink Packet Access Truy nhập gói đƣờng lên tốc độ cao 35 HSL High Speed Link Đƣờng truyền dẫn báo hiệu tốc độ cao 36 HSPA High-Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao 37 HSS Home subscriber server Máy chủ quản lý thuê bao thƣờng trú 38 IDU Indoor Unit Khối lắp đặt nhà 39 IETF Internet Engineering Task Force Ủy ban kỹ thuật Internet 40 IMEI International Mobile Equipment Identity Nhận dạng thiết bị di động quốc tế 41 IN Intelligent Network Mạng thông minh 42 ITU International Telecommunication Union Liên minh viễn thông quốc tế 43 LNA Low Noise Amplifier Khuyếch đại tạp âm thấp 44 LTE Long Term Evolution Mạng phát triển lâu dài tƣơng lai 45 MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập phƣơng tiện 46 MBI Multi-Standard Base Station Indoor Trạm gốc đa tiêu chuẩn nhà 47 MBO Multi-Standard Base Station Outdoor Trạm gốc đa tiêu chuẩn trời 48 MCB Main Circuit Breaker Bộ ngắt mạch tự động Bùi Thị Linh – K16D2 49 MCCDMA Multi Carrier - CDMA CDMA đa sóng mang 50 MCS Modulation and coding scheme Mơ hình mã hóa điều chế 51 ME Mobile Equipment Thiết bị di động 52 MGW Media Gateway Cổng phƣơng tiện 53 MIMO Muliple Input Multiple Output Công nghệ sử dụng nhiều đầu vào nhiều đầu 54 MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phƣơng tiện 55 MS Mobile Station Thiết bị di động 56 MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động 57 MSS Mobile SoftSwitch Solution Giải pháp chuyển mạch mềm di động 58 N-AMPS Narrowband-Advance Mobile Phone System AMPS băng hẹp 59 ODU Outdoor Unit Khối lắp đặt trời 60 OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao 61 OMC Operation and Maintenance Center Trung tâm vận hành bảo dƣỡng 62 OMC - R OMC Radio OMC vô tuyến 63 OMC - S OMC Switching OMC chuyển mạch 64 OML Operation and Maintenance Link Đƣờng tín hiệu vận hành bảo dƣỡng 65 OSS Operation Support System Hệ thống hỗ trợ hoạt động 66 PCM Pulse-code modulation Điều chế xung mã 67 PCU Packet Control Unit Khối điều khiển gói 68 PDC Personal Digital Cellular Mạng di động số cá nhân 69 PDC Personal Digital Cellular Hệ thống di động số cá nhân 70 PE Protective Earth Dây đất bảo vệ 71 PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng 72 PPS PrePaid Service Dịch vụ trả trƣớc 73 PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch kênh 74 QAM Quadrature amplitude modulation Điều chế biên độ cầu phƣơng 75 QPSK Quadrature Phase Shift Keying Điều chế dịch pha cầu phƣơng 76 RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến 77 RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến 78 RPP Regional Processor Platform Nền tảng xử lý vùng 79 RRU Remote Radio Unit Khối vô tuyến từ xa Bùi Thị Linh – K16D2 10 80 RTP Real Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực 81 SCP Service Control Point Nút điều khiển dịch vụ 82 SDP Service Data Point Nút liệu dịch vụ 83 SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS phục vụ 84 SMS Short Message Service Dịch vụ tin ngắn 85 SMSC Short Message Service Center Trung tâm dịch vụ tin ngắn 86 SS Switching System Hệ thống chuyển mạch 87 STM (1) Synchronous Transport Module Khối truyền tải đồng 88 STP Signaling Transfer Point Điểm chuyển đổi báo hiệu 89 TACS Total Access Communication System Hệ thống thơng tin truy nhập tồn 90 TCH Traffic Channel Kênh lƣu lƣợng 91 TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol Giao thức điều khiển truyền/Giao thức liên mạng 92 TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phần chia thời gian 93 TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian 94 TRAU Transcoder and Rate Adaptation Unit Khối chuyển đổi mã thích ứng tốc độ 95 TRX Transceiver Bộ thu phát 96 TSC Transit Switching Center Trung tâm chuyển mạch chuyển tiếp 97 TSS Telephony Softswitch Solution Giải pháp chuyển mạch mềm điện thoại 98 UE User Equipment Thiết bị ngƣời dùng 99 UMB Ultra Mobile Broadband Mạng băng rộng di động 100 UMTS Universal Mobile Telecommunications System Hệ thống viễn thơng di động tồn cầu 101 USIM UMTS Subscriber Identity Module Mô-dun nhận dạng thuê bao UMTS 102 UTRAN UMTS Terrestrial Radio AccessNetwork Mạng truy nhập vô tuyến UMTS mặt đất 103 VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú 104 VMS Voice Messaging Service Dịch vụ nhắn tin thoại 105 VSWR Voltage Standing Wave Ratio Tỷ số sóng đứng điện áp 106 WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng vô tuyến 107 WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập theo mã băng rộng 108 WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Mạng liên kêt toàn cầu với truy nhập siêu cao tần Bùi Thị Linh – K16D2 11 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2-1: Bảng giao thức tầng TCP/IP 33 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Kiến trúc Android 18 Hình 1-2: Quản lý Surface 20 Hình 1-3: Quản lý Audio 20 Hình 1-4: Khởi tạo Platform 21 Hình 1-5: Quá trình IPC 22 Hình 1-6: Quản lý lƣợng 23 Hình 1-7: Kiến trúc Android GUI 23 Hình 1-8: Activity back stack 25 Hình 1-9: Background Foreground Task 26 Hình 1-10: Vòng đời Activity 27 Hình 1-11: Lƣu trạng thái Activity 28 Hình 2-1: Giao thức TCP/IP 32 Hình 2-2: Cấu trúc gói Dữ liệu 32 Hình 2-3: Mơ Hình TCP/IP 33 Hình 2-4: Quan hệ MS SC 36 Hình 2-5: Quá trình gửi tin MO mạng GSM 36 Hình 2-6: Quá trình gửi tin MT mạng GSM 37 Hình 2-7: Vòng đời tin nhắn 38 Hình 3-1: Cấu trúc hệ thống thơng tin di động hệ thống GSM 39 Hình 3-2: Cấu trúc ghép nối TRAU BTS, BSC, MSC 42 Hình 3-3: Sơ đồ kết nói thành phần mạng lõi GSM/GPRS/EDGE Vinaphone 43 Hình 3-4: Sơ đồ khối chức hệ thống GPRS/EDGE kết hợp với GSM 44 Hình 3-5: Sơ đồ kết nối mạng lõi 3G theo 3GPP Release 46 Hình 3-6: Sơ đồ kết nối mạng lõi Vinaphone triển khai 3G 49 Hình 4-1: Mơ hình điều khiển có sử dụng Server 50 Hình 4-2: Mơ hình điều khiển không sử dụng Server 51 Bùi Thị Linh – K16D2 12 Hình 4-3: Mơ hình Usecase phần mềm điều khiển 52 Hình 4-4: Mơ hình Package phần mềm điều khiển 53 Hình 4-5: Biểu đồ Main class giao diện 54 Hình 4-6: Biểu đồ hoạt động hàm onCreate() Class MainActivity 55 Hình 4-7: Biểu đồ ServiceManager class 55 Hình 4-8: Biểu đồ hoạt động hàm onCreate() ServcieManage class 56 Hình 4-9: Intent xử lý kiện nhận SMS ServiceManager class 56 Hình 4-10: Biểu đồ hoạt động hàm processMessage() ServiceManage class 57 Hình 4-11: Biểu đồ hoạt động hàm checkPhoneExist() ServiceManager class 57 Hình 4-12: Biểu đồ hoạt động hàm storeSMSContent ServiceManager class 58 Hình 4-13: Biểu đồ hoạt động hàm getPhoneOrDescription() 58 Hình 4-14: Biểu đồ SMSReceiver class 59 Hình 4-15: Biểu đồ hoạt động hàm oReceive() SMSReceiver class 59 Hình 4-16: Biểu đồ class DeviceManager 60 Hình 4-17: Giao diện quản lý thêm thiết bị 61 Hình 4-18: Màn hình ContextMenu cập nhật mơ tả thiết bị 61 Hình 4-19: Biểu đồ hoạt động hàm onCreate() DeviceTabActivity class 62 Hình 4-20: Biểu đồ hoạt động hàm onCreate() AddDeviceActivity class 62 Hình 4-21: Biểu đồ hoạt động hàm onCreateDialog AddDeviceActivity class 63 Hình 4-22: Biểu đồ hoạt động hàm loadPhoneInfoList() AddDevieActivity class 63 Hình 4-23: Biểu đồ hoạt động hàm addPhoneNumber() AddDeviceActivity class64 Hình 4-24: Biểu đồ hoạt động hàm removePhoneNumber 64 Hình 4-25: Biểu đồ hoạt động hàm updatePhoneDescription() 65 Hình 4-26: Biểu đồ hoạt động hàm clearPhoneList() AddDeviceActivity class 65 Hình 4-27: Biểu đồ hoạt động hàm importPhoneList() AddDeviceActivity class 66 Hình 4-28: Biểu đồ hoạt động hàm getPhoneOrDescription 66 Hình 4-29: Biểu đồ hoạt động hàm clearPhoneData() AddDeviceActivity class 67 Hình 4-30: Biểu đồ hoạt động hàm isMyServiceRunning() 67 Hình 4-31: Hàm onCreateContextMenu() AddDeviceActivity class 68 Hình 4-32: Biểu đồ hoạt động hàm onContextItemSelected() 68 Bùi Thị Linh – K16D2 82 Hình 4-58: Biểu đồ hoạt động hàm onCreate() DeviceContentActivity class  loadSMSContentList() function: DeviceContentActivity::loadSMSContentList Init a List of String Open file store SMS content Get next line in file No return the List Yes Add the line to List Hình 4-59: Biểu đồ hoạt động hàm loadSMSContentList() Bùi Thị Linh – K16D2 83 Trả danh sách nội dung message từ thiết bị, đƣợc lấy từ file lƣu message thiết bị hệ thống file lƣu trữ  updateData() funciton: DeviceContentActivity::updateData Clear listSMSContent clear listSMSDate call loadSMSContentList call loadSMSDateList create simpleAdapter set simpleAdapter to listView notifyDataSetChanged Hình 4-60: Biểu đồ hoạt động hàm updateData() DeviceContentActivity class Hàm thực hiền cập nhật message từ Device, sau cập nhật lại giao diện, đƣợc sử dụng có thay đổi message  loadSMSDateList() function: Trả danh sách thời gian message từ thiết bị, đƣợc lấy từ file lƣu message thiết bị hệ thống file lƣu trữ Bùi Thị Linh – K16D2 84 DeviceContentActivity::loadSMSDateList Init a List of String Open file store SMS date Get next line in file No return the List Yes Add the line to List Hình 4-61: Biểu đồ hoạt động hàm loadSMSDateList() 4.3.3.7 Device Report 4.3.3.7.1 Biểu đồ class Device Report Activity DeviceReportActivity -strPhoneNumber -strDesciption -mCharts -mMenuText -mMenuSummary #onCreate() -getListValues() Hình 4-62: Biểu đồ class DeviceReportActivity Bùi Thị Linh – K16D2 85 4.3.3.7.2 Các hình Hình 4-63: Giao diện báo cáo dạng biểu đồ thống kê Hình 4-64: Thêm dạng biểu đồ thống kê 4.3.3.7.3 Biểu đồ hoạt động function  onCreate() function: Bùi Thị Linh – K16D2 86 DeviceReportActivity::onCreate Set content view get device info from DeviceTabActivity Create simpleAdapter with all style of list chart set simpleAdapter to listView regist Item click to listView start Activity with each style of chart Hình 4-65: Biểu đồ hoạt động hàm onCreate() DeviceReportActivity class Hàm thực việc thiết lập giao diện cho tab Report  getListValues() function: DeviceReportActivity::getListValues Init a list map string Create map with each item in mMenuText and mMenuSummary Put all map item to the list return the List Hình 4-66: Biểu đồ hoạt động hàm getListValue() DeviceReportActivity class Bùi Thị Linh – K16D2 87 Với kiểu biểu đồ báo cáo hoạt động thiết bị, hàm có nhiệm vụ lấy thơng tin trả danh sách kiểu biểu đồ 4.3.3.8 Connection 4.3.3.8.1 Biểu đồ class Connection Connection -PORT -isConnected -socket -bufIn -bufOut -butLablelList -attribute +Connection() +open() +close() +getButLabels() +sendButClick() -write(byte []) +sendCloseSignal() Hình 4-67: Biểu đồ Connection class 4.3.3.8.2 Biểu đồ hoạt động function  Connection() contructor: Connection::Connection Set default connection property Hình 4-68: Biểu đồ hoạt động hàm khởi tạo Connection class Hàm khởi tạo thực việc thiết lập thuộc tính cho kết nối  Open() function: Bùi Thị Linh – K16D2 88 Hình 4-69: Biểu đồ hoạt động hàm open() Connection Hàm có nhiều biến thể, yêu cầu mở kết nối tới thiết bị với thuộc tính khác nhau, chuẩn bị tài nguyên cho việc kết nối, hay gửi message nhận message từ thiết bị với biến thể dạng mở kết nối để gửi lệnh điều khiển  sendCloseSignal() function: Connection::sendCloseSignal Validate connection status write("Stop-Connection!" + "\n"); Hình 4-70: Biểu đồ hoạt động hàm sendCloseSignal() Connection class Bùi Thị Linh – K16D2 89 Khi phiên làm việc kết thúc, chƣơng trình cần gửi yêu cầu kết thúc việc thiết lập kết nối bàng message: “Stop-Connetion!”  Close() function: Connection::close No Yes isConnected = FALSE bufIn.close() bufOut.close() socket.close() Hình 4-71: Biểu đồ hoạt động hàm close() Connection class Hàm thực ngăt kết nối IP tới thiết bị, giải phóng tài nguyên dã tham gia thực phiên kết nối  Write() function: Connection::write Validate connection status No socket.getOutputStream().write(buffer); socket.getOutputStream().flush(); Yes bufOut.write(string) bufOut.flush() Hình 4-72: Biểu đồ hoạt động hàm write() Connection class Khi kết nối cần truyền liệu dạng binary, hàm đƣợc sử dụng Bùi Thị Linh – K16D2 90 4.4 Thiết kế phần cứng thiết bị 4.4.1 Yêu cầu phần cứng Phần cứng sử dụng mơ hình điều khiển cần phải đáp ứng đƣợc khối chức nhƣ sau:  Khối nguồn  MCU - Vi xử lý điều khiển trung tâm  Khối giao tiếp:  SIM900 – Module kết nối GSM, GPRS (hỗ trợ SMS IP)  USB – Chuẩn kết nối phổ biến  RS-232 – Chuẩn kết nối phổ biến công nghiệp  Khối điều khiển:  Module cảm biến thiết bị  Module điều khiển thiết bị  Khối cấu hình, trạng thái:  Các nút nhập liệu vào  Hiển thị (LED or LCD)  Lƣu trữ (SD card) Dƣới biểu đồ mơ hình hóa thiết bị điều khiển: Khối Nguồn MCU Cấu hình, trạng thái Điều khiển Khối điều khiển Cảm biến Key input Hiển thị Lưu trữ Khối giao tiếp SIM900 USB RS232 Hình 4-73: Biểu đồ mơ hình hóa thiết bị điều khiển tiêu chuẩn Bùi Thị Linh – K16D2 91 4.4.2 Thiết bị sử dụng trình Demo kiểm thử Do khối lƣợng công việc thực đề tài tƣơng đối lớn, phát triển hết thành phần mơ hình điều khiển, phần cứng thiết bị điều khiển đƣợc sử dụng lại từ đề tài nghiên cứu bạn Đào Nam Thái – K16D2 – Đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, tài liệu tham khảo [3] Phần cứng đáp ứng đƣợc tất u cầu mơ hình điều khiển thiết bị sử dụng phần mềm Android thông qua mạng di động Thiết bị sử dụng:  Vi điều khiển dSPIC33FJ128MC804 làm xử lý trung tâm  Đo dòng DT266, ADE7753 làm nhiệm vụ thu thập thơng số dòng cơng suất  SIM900 dùng giao tiếp với dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ di động  LM35 dùng làm cảm biến nhiệt độ  Các rơle dùng nhƣ cơng tắc điện để đóng ngắt  Có Keyboard gồm phím nhấn cấu hình đƣợc cho thiết bị  Có hiển thị LCD dòng, 16 ký tự LED trạng thái  Có thẻ nhớ SD card, để lƣu liệu thiết bị  Có giao tiếp USB RS-232 Hình 4-74: Khối nguồn Bùi Thị Linh – K16D2 92 Hình 4-75: Khối vi điều khiển trung tâm Hình 4-76: Khối hiển thị Hình 4-77: Khối nhập liệu Bùi Thị Linh – K16D2 93 Hình 4-78: Khối giao tiếp 4.5 Thiết kế phần mềm nhúng thiết bị Các module phần mềm điều khiển khối chức phần cứng bản: LCD, Keyboard, RS-232, USB, giao tiếp với thẻ nhớ ngồi SD card khơng đƣợc nói tới phần mơ tả đề tài Thiết bị coi nhƣ thiết bị trung tâm, điều phối thiết bị điện khác đƣợc kết nối tới nhƣ thiết bị kiểu ON-OFF, thiết bị cảm biến, hay thiết bị cần truyền liệu lớn nhƣ camera, audio, Do cần phải giải bàn tốn cụ thể có u cầu cụ thể thiết bị đầu cuối Giải thuật mô tả kết nối thiết bị phần mềm Android đƣợc mô tả chi tiết nhƣ sau:  Thiết bị nhận tín hiệu đồng vào điều khiển tin nhắn SMS từ Android  Thiết bị tự kiểm tra trạng thái kết nối GPRS mình, thơng báo tới Android địa IP mình, địa IP thay đổi DNS nhà mạng di động cấp lại đƣợc thông báo tới Android qua SMS Android lƣu trữ thông tin kết nối thay đổi  Thiết bị mở IP Port để nhận liệu nhƣ server  Khi Android cần gửi lệnh điều khiển hay gửi yêu cầu lấy trạng thái nhƣ tham số thiết bị mở kết nối Socket tới thiết bị gửi liệu  Khi kết nối IP thành công, giao tiếp Android thiết bị thông qua SMS Bùi Thị Linh – K16D2 94 Hình 4-79: Biểu đồ trình giao tiếp thiết bị với phần mềm Android Bùi Thị Linh – K16D2 95 CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết Sau thời gian tìm hiểu nhƣ nhận đƣợc hƣớng dẫn tận tình PGSTS Ngơ Diên tập, Bùi Thị Linh, tác giả đề tài thu nhận đƣợc số kết nhƣ sau:  Hiểu giao thức truyền thông mạng di động: SMS, GPRS, 3G,  Hiểu giao thức TCP/IP  Hiểu kiến trúc mạng thông tin di động Vinaphone  Nắm đƣợc kiến trúc hệ điều hành Android, nhƣ Android SDK dùng cho phát triển phầm mềm Android  Nắm đƣợc kiến trúc điều khiển tự động hóa hệ thống nhúng  Kiểm soát đƣợc phƣơng pháp truyền thông thiết bị Cụ thể hơn, tác giả dựng đƣợc mơ hình kết nối giao thức hỗn hợp, hoàn thiện phần mềm giám sát điều khiển Android Demo đƣợc kết nối thiết bị Android với qua mơ hình kết nối Hiện đồ án chƣa thể đến hoàn thiện sản phẩm thƣơng mại hóa đƣợc, giới hạn thời gian, nhƣng chứng minh đƣợc tính đắn mơ hình phần mềm Android kết nối thành cơng với thiết bị có u cầu tiêu chuẩn 5.2 Hƣớng phát triển Với đạt đƣợc sau trình nghiên cứu nhƣ phát triển đồ án, nhận thấy rằng:  Đề tài có tính thực tiễn cao Có thể áp dụng tốt ứng dụng dân dụng nhƣ công nghiệp  Với khả công nghệ này, nhƣ tiến phổ cập thiết bị cơng nghệ (Android, iphone, winphone, …) khả kiểm sốt ngƣời ngày linh hoạt tiện nghi Nhƣng để vào đời sống thực tế sản xuất, đề tài phải hồn thiệt thêm nhiều, nhƣ cần nguồn lực phát triển đủ mạnh (nhiều kỹ thuật đƣợc sử dụng) nhƣ phƣơng pháp kiểm tra đánh giá cách khoa học Tác giả mong nhận đƣợc nhiều ý kiến đánh giá góp ý thầy bạn Bùi Thị Linh – K16D2 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phan Tuấn Anh (2002), Hệ thống dịch vụ vơ tuyến gói chung GPRS, Đồ án tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, tr 6-16 Nguyễn Quang Lƣu (2010), Tìm hiểu tổng quan mạng Vinaphone, Báo cáo thực tập, Trƣờng Đại học CNTT truyền thông, Đại học Thái Nguyên Đào Nam Thái (2012), Thử nghiệm thiết bị điều khiển giám sát dòng điện thơng qua mạng GSM, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 70-76 Trần Ngọc Việt (2009), Xây dựng chương trình kiểm sốt lưu lượng thơng tin trao đổi qua hệ thống mạng, Đồ án tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam, tr 9-20 Tiếng Anh 5.Android Developers, http://developer.Android.com C# Corner, http://www.c-sharpcorner.com/uploadfile/nipuntomar/architectureof-android/ Google IO, http://sites.google.com/site/io/anatomy physiology-of-an-android Ericsson AB (2004), GSM MSC configuration,Student Book, pp 237-240, 303-306 Xaluan.Công nghệ thông tin, http://www.xaluan.com/modules.php?name=News&file=article&sid=259297 Bùi Thị Linh – K16D2 ... NGHỆ BÙI THỊ LINH QUẢN LÝ, GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG PHẦN MỀM TRÊN ANDROID THÔNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Ngành: Công nghệ Điện Tử - Viễn Thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số:... lao động từ mà có bƣớc nhảy vọt Đó lý chọn đề tài: Quản lý, giám sát điều khiển thiết bị phần mềm Android qua mạng điện thoại di động Đề tài đƣợc trình bày thành5 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan... cho thiết bị di động Android Cũng nhƣ tính bật mà Android đem lại Chƣơng ta bắt đầu giới thiệu giao thức đƣợc sử dụng chƣơng trình Quản lý, giám sát điều khiển thiết bị phần mềm Android qua mạng