Đồ-ánIOT

Trần Đức Thắng TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG -  - NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ IoT VÀ ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ IoT VÀ ỨNG DỤNG Sinh viên thực hiện: Lớp: Khóa: Giáo viên hướng dẫn: Trần Đức Thắng Kỹ thuật viễn thông 57 Th.s Trần Đức Trung Năm 2021 HÀ NỘI - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung kết nghiên cứu đồ án em thực hướng dẫn trực tiếp thầy giáo Th.S Trần Đức Trung Mọi tham khảo luận văn trích dẫn rõ ràng Mọi chép khơng hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Người cam đoan Trần Đức Thắng LỜI NĨI ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài: IoT khơng cịn dự đốn, xu mà cách mạng phát triển ứng dụng công nghệ diễn vũ bão tồn giới, vịng 5-10 năm tới phát triển ổn định, mang lại hiệu cao IoT có tiềm để thay đổi giới dựa tảng Internet.IoT cho phép tiết kiệm lớn nguồn lực vật chất, thời gian nguồn nhân lực IoT ứng dụng nhiều lĩnh vực mang lại nhiều tác động tích cực tăng hiệu hoạt động lĩnh vực Tuy nhiên, IoT có tác động tiêu cực an tồn an ninh thơng tin, tiêu tốn nguồn lượng để trì hệ thống IoT, làm phát sinh hệ thống rác thải điện tử trình thay hệ thống cũ Vậy xu gì, khó khăn thách thức ứng dụng IoT Chính lý nên em chọn tìm hiểu đề tài “Nghiên cứu II công nghệ IoT ứng dụng” Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng đề tài tìm hiểu nắm bắt tổng quan IoT Các ứng III dụng IoT xu tương lai Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết thông qua việc đọc giáo trình trường có chuyên ngành học, sách, báo, tài liệu tham khảo ngồi nước để tóm tắt nội dung cần có đồ án sau triển khai chi tiết vấn đề có liên quan đến nội dung nghiên cứu đồ án Các thiết bị, công cụ hỗ trợ trình làm đồ án : máy tính, mạng Internet, IV sách, báo, website tài liệu,… Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Mục tiêu đề tài tìm hiểu nắm bắt tổng quan IoT Các ứng dụng IoT xu tương lai V Kết cấu đề tài: Chương Tổng quan Internet of Things Chương Ứng dụng xu IoT Chương Hệ sinh thái IoT thách thức Việt Nam Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021 Sinh viên thực Trần Đức Thắng MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt 3G 4G LTE 5G 6LoWPA N AI APNIC Từ đầy đủ Tiếng Việt Third Generation Cellular Hệ thống thông tin di động hệ thứ ba 4th Generation Long Term Hệ thống thông tin di động hệ thứ tư Evolution Hệ thống thông tin di động hệ thứ 5th Generation năm IPv6 protocol over lowMạng cá nhân không dây công suất thấp power wireless PANs Artificial Intelligence Trí tuệ nhân tạo Asia Pacific Network Trung tâm Thông tin Mạng Châu Á Thái Information Centre Bình Dương Cơng nghệ mạng khu vực cá nhân Bluetooth Low Energy không dây thiết kế tiếp thị Constrained Application Bluetooth Special Interest Group Giao thức ứng dụng Internet chuyên biệt Protocol Chief Executive Officer Enhanced Data Rates for dành cho thiết bị bị ràng buộc Tổng giám đốc Công nghệ di động nâng cấp từ GSM Evolution Global System for Mobile GPRS Hệ thống toàn cầu dành cho việc liên lạc I4.0 Communications Industry 4.0 Information di động Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư ICT Communication Công nghệ truyền đạt thông tin ID Technology Identification IoE Internet of Everything chính: Con người, vật, liệu Internet of things Internet Service Provider trình Internet vạn vật Nhà cung cấp dịch vụ nối mạng BLE CoAP CEO EDGE GSM IoT ISP Nhận dạng, nhận diện hay nhận biết Kết nối rộng, xoay quanh yếu tố ITU ISM JSON LPWAN International Liên minh Viễn thông giới Telecommunication Union Industrial, Scientific and Thuật ngữ dùng để thiết bị, ứng Medical JavaScript Object Notation Low Power Wide Area M2M Networks Machine to machine MAC Media access control MQTT NAT NFC P2P PLC RFID Message Queuing Telemetry Transport Network Address Translation Near-Field Communications Point to Point Power Line Communication Radio Frequency Identification dụng, băng tần số Kiểu liệu mở JavaScript Các mạng phạm vi rộng lượng thấp Tương tác máy với máy Kiểm sốt truy cập phương tiện truyền thơng Một giao thức mạng nhẹ, mở rộng theo tiêu chuẩn OASIS ISO đăng ký Q trình thay đổi thơng tin địa IP gói tin truyền qua thiết bị định tuyến Công nghệ kết nối không dây phạm vi tầm ngắn khoảng cách cm Cấu trúc mạng điểm – điểm Truyền thông qua đường dây điện Nhận dạng qua tần số vô tuyến Phương thức giám sát lưu lượng liệu TAP Tapping truyền nhận kết nối hệ thống mạng TCP UDP UNB XML XMPP Transmission Control Protocol User Datagram Protocol Ultra Band Extended Markup Language Extensible Messaging and Presence Protocol Giao thức điều khiển truyền vận Giao thức Datagram người dùng Công nghệ kết nối thiết bị từ xa Ngôn ngữ đánh dấu Giao thức mở dựa tảng XML dùng nhắn tin nhanh thông tin diện trực tuyến DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ INTERNET OF THINGS 1.1 Giới thiệu chương Thuật ngữ “Internet of things” (viết tắt IoT) dạo gần xuất nhiều thu hút khơng quan tâm ý giới cơng nghệ Vì bùng nổ IoT tương lai có tác động mãnh mẽ tới sống, cơng việc xã hội lồi người Thực tế, Internet of things manh nha từ nhiều thập kỹ trước Tuy nhiên đến năm 1999 cụm từ IoT đưa Kevin Ashton, tiếp sau dung nhiều ấn phẩm đến từ hang nhà phân tích Họ cho IoT hệ thống phức tạp, lượng lớn đường liên kết máy móc, thiết bị dịch vụ với Ban đầu, IoT không mang ý nghĩa tự động thông minh Về sau, người ta nghĩ đến khả kết hợp hai khái niệm IoT- Autonomous control lại với Nó quan sát thay đổi phải hồi với mơi trường xung quanh, tự điều khiển thân mà không cần kết nối mạng Việc tích hợp trí thơng minh vào IoT cịn giúp thiết bị, máy móc, phần mềm thu thập phân tích liệu điện tử người tương tác với chúng Xu hướng tất yếu tương lai, người giao tiếp với máy móc qua mạng internet khơng dây mà khơng cần them hình thức trung gian khác Do đó, có nhiều cách giải thích hay khái niệm khác IoT đưa ra, phải kể đến khái niệm IoT Liên minh Viễn thông giới (ITU) phần làm sáng tỏ IoT Ngoài ra, có nhiều đơn vị, cá nhân khác đưa giải thích IoT để nhằm làm đơn giản hóa khái niệm IoT 1.2 Internet of Things (IoT) gì? 10 1.2.1 Internet of Everything (IoE) Khái niệm IoE lên phát triển tự nhiên IoT kết hợp rộng với chiến thuật Cisco System để thiết lập miền thị trường IoE bao gồm thành phần chính: - Con người: sử dụng thiết bị đầu cuối kết nối với Internet để chia sẻ thông tin hoạt động họ Ví dụ chia sẻ thơng tin trang mạng xã hội hoạt động liên quan sức khoẻ - Vật: cảm biến, thiết bị vật lý vật khác tạo liệu hay nhận thơng tin từ nguồn khác Ví dụ điều chỉnh nhiệt độ thiết bị điện tử thông minh - Dữ liệu: liệu thô phân tích xử lý thành thơng tin có ích để đưa định thông minh để điều khiển thiết bị Ví dụ từ việc ghi thơng số nhiệt độ phịng thường xun, thực chuyển đổi thành số nhiệt độ cao trung bình ngày để ước lượng yêu cầu làm mát phịng - Quy trình: tăng khả kết nối liệu, đồ vật người để thêm giá trị Ví dụ, việc sử dụng thiết bị cân nặng thông minh trang mạng xã hội để quảng cáo việc chăm sóc sức khoẻ nhằm chào mời khách hàng IoE thiết lập hệ thống kết nối thiết bị đầu cuối với thiết bị đầu cuối khác bao hàm công nghệ, xử lý, mơ hình hố sử dụng tất trường hợp sử dụng kết nối 1.2.2 Internet of Things (IoT) Ngay từ thời kỳ sơ khai Internet, nhà phát minh mong muốn kết nối tất thứ qua mạng lưới đồng để điều khiển chúng phục vụ cho mục đích người, xem dạng biểu IoT Theo ITU 2015, IoT kết nối vật thể theo cách thơng minh có cảm nhận, thông qua phát triển kỹ thuật cơng nghệ nhận dạng vật thể qua sóng vơ tuyến RFID, công nghệ cảm biến, công nghệ thông minh công nghệ nano (thu nhỏ vật thể) IoT sở hạ tầng mang tính tồn cầu cho xã hội thông tin, mang đến dịch vụ tiên tiến cách kết nối