Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 cùng với IoT, AI, VR, SMAC, đang dần biến đổi thế giới thực thành thế giới số hóa. Đề tài ứng dụng công nghệ Wifi với chip ESP8266 cùng mới mạng MQTT sẽ là một giải pháp có tính công nghệ và ứng dụng cao trong IoT và sẽ là xu thế công nghệ trong tương lai.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Đình Mạnh Linh ỨNG DỤNG WIFI TRONG VIỆC GIÁM SÁT MỘT SỐ THƠNG SỐ MƠI TRƯỜNG Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Cơ điện tử TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hà Nội – 2017 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày đại nên nhu cầu trao đổi thơng tin giải trí, nhu cầu điều khiển thiết bị từ xa,…ngày cao Và hệ thống dây cáp phức tạp lại đáp ứng nhu cầu này, khu vực chật hẹp, nơi xa xôi, phương tiện vận chuyển,… Vì cơng nghệ khơng dây đời phát triển mạnh mẽ, tạo nhiều thuận lợi cho người đời sống ngày Trong năm gần công nghệ truyền nhận liệu khơng dây có bước phát triển mạnh mẽ, góp cơng lớn việc phát triển hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt hệ thống thơng minh Hiện nay, có nhiều công nghệ không truyền nhận liệu không dây RF, Wifi, Bluetooth, NFC,… Trong đó, Wifi công nghệ phát triển từ lâu cải tiến để nâng cao tốc độ khả bảo mật Từ đấy, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ với IoT, AI, VR, SMAC, dần biến đổi giới thực thành giới số hóa Do Đề tài ứng dụng cơng nghệ Wifi với chip ESP8266 mạng MQTT giải pháp có tính cơng nghệ ứng dụng cao IoT xu công nghệ tương lai Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa thực tiễn: Khóa luận mang tính chất nghiên cứu thiết kế hệ thống IoT nhà khu làm việc Phát triển ứng dụng thực tế Đối với sinh viên: Việc nghiên cứu tìm tịi kiến thức giúp cho sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế, đồng thời tích lũy kinh nghiệm nghiên cứu học tập vững vàng sau tốt nghiêp trường Đối tượng, phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu:Esp8266 kit NodeMCU, IDE framework ứng dụng, Mạng truyền thông MQTT Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp nghiên cứu thông qua tài liệu, mạng internet, kết nghiên cứu nước để hoàn thiện nội dung yêu cầu khóa luận Nội dung nghiên cứu Khóa luận tập trung tìm hiểu lý thuyết liên quan, thiết kế hệ thống, lập trình cho mơ hình sản phẩm IoT gia đình Nội dung đồ án Nội dung đồ án trình bày chương, cụ thể: CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU Giới thiệu tổng quan giới số hóa nay, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, IoT , tầm quan xu phát triển mạnh mẽ chúng tương lai CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trình bày số lý thuyết liên quan đến Chip Wifi ESP8266, Node MCU mạng MQTT thiết bị phần cứng có sử dụng hệ thống CHƯƠNG 3:NỘI DUNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG Xây dựng hệ thống IoT theo dõi, giám sát thông số môi trường điều khiển thiết bị vào gia đình Đưa hướng dẫn cách tiếp cận tự xây dựng hệ thống IoT để nghiên cứu học tập CHƯƠNG GIỚI THIỆU Nhìn lại lịch sử, người chứng kiến cách mạng khoa học kỹ thuật lớn: Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ (từ 1784) xảy loài người phát minh động nước, tác động trực tiếp đến ngành nghề dệt may, chế tạo khí, giao thơng vận tải Động nước đưa vào ôtô, tàu hỏa, tàu thủy, mở kỷ nguyên lịch sử nhân loại Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai (từ 1870) đến loài người phát minh động điện, mang lại sống văn minh, suất tăng nhiều lần so với động nước Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba (từ 1969) xuất người phát minh bóng bán dẫn, điện tử, kết nối giới liên lạc với Vệ tinh, máy bay, máy tính, điện thoại, Internet… công nghệ thụ hưởng từ cách mạng Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư diễn từ năm 2000 gọi cách mạng số, thông qua cơng nghệ Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), thực tế ảo (VR), tương tác thực ảo (AR), mạng xã hội, điện toán đám mây, di động, phân tích liệu lớn (SMAC) để chuyển hóa tồn giới thực thành giới số Năm 2013, từ khóa "Cơng nghiệp 4.0" (Industrie 4.0) bắt đầu lên xuất phát từ báo cáo phủ Đức đề cập đến cụm từ nhằm nói tới chiến lược cơng nghệ cao, điện tốn hóa ngành sản xuất mà khơng cần tham gia người Thủ tướng Đức Angela Merkel tiếp tục nhắc tới Industrie 4.0 Diễn đàn Kinh tế giới Davos tháng 1/2015 Hiện nay, Công nghiệp 4.0 vượt khỏi khuôn khổ dự án Đức với tham gia nhiều nước trở thành phần quan trọng cách mạng công nghiệp lần thứ tư Và IoT công nghệ quan thành phần định CM công nghiệp lần thứ Với mức phát triển nhanh chóng, năm 1984, có 1.000 thiết bị kết nối tồn cầu, Đến năm 2010 10 tỷ Và đến 2020 dự đốn có 50 tỷ thiết bị kết nối vào hệ thống Internet tồn cầu Trong IoT có nhiều phương thức giao thức kết nối từ vật lý đến mơ hình mạng khơng dây CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trong chương này, dựa vào tài liệu kết nghiên cứu nước ứng dụng sản phẩm IoT: WIFI – mạng kết nối không dây phổ biến hiên ESP8266 NodeMCU – Chip wifi giá rẻ Framework Sming Giao thức MQTT Đây giao thức publish/subscribe tin, thiết kế cho công nghệ M2M (Machine to Machine) gọn nhẹ Chúng ta sử dụng Mosquitto server, broker open sourse cho phép ta cài đăt thực thi giao thức MQTT Blynk Blynk môt platform viết tảng IOS Android giúp dễ dàng tùy chỉnh wiget cho phần control hệ thống IoT CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG Trong chương này, ta phân tích thiết kệ hệ thống IoT nhỏ gia đình bao gồm thiết bị: Phịng khách Phịng ngủ Ngồi trời Để triển khai mơt hệ thống trên, ta nghiên cứu triển khai phần hệ thống IoT, bao gồm: Viết firmware triển khai hệ thống phần client Dựng server với giao tiếp MQTT nhằm kết nối client với Ứng dụng Blynk việc theo dõi điều khiển thiết bị Thiết kế tọa dáng vỏ hộp KẾT LUẬN Đánh giá sản phẩm Kết Hệ thống thu nhận giám sát thông số từ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến từ gửi lên thống để theo dõi Điều khiển đóng ngắt thiết bị điện Tín hiệu truyền từ modul wifi ổn định, nhanh chóng vùng sóng ổn định Hạn chế Thiết kế chưa gọn, thiếu tính thẩm mĩ Chưa có tính bảo mật Đề xuất cải tiến hướng phát triển Với yêu cầu điều khiển thiết bị điện qua sóng wifi quy mơ phịng thí nghiệm sản phẩm hồn tồn đáp ứng u cầu đề Với hệ thống này, hồn tồn phát triển, ứng dụng vào thực tế sống: Đối với cá nhân: áp dụng hệ thống vào nhà để điều khiển theo dõi thiết bị điện nhà, giúp việc kiểm soát thiết bị dễ dàng Đối với tổ chức: áp dụng hệ thống vào cơng ty, văn phịng.Vì số văn phịng có sử dụng wifi nên việc lắp đặt tương đối đơn giản Hơn thế, với kết hợp với cơng nghệ Internet xây dựng hệ thống nhà thông minh tương lai Hướng phát triển: Làm vỏ sản phẩm thẩm mĩ phù hợp với đối tượng người dùng Chuyển server nhà, dựng mơt mini server máy tính nhúng giảm thiểu nguy liệu ... Đề tài ứng dụng công nghệ Wifi với chip ESP8266 mạng MQTT giải pháp có tính công nghệ ứng dụng cao IoT xu công nghệ tương lai Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa thực tiễn: Khóa luận mang tính... cơng lớn việc phát triển hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt hệ thống thông minh Hiện nay, có nhiều cơng nghệ khơng truyền nhận liệu không dây RF, Wifi, Bluetooth, NFC,… Trong đó, Wifi. ..TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hà Nội – 2017 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày đại nên nhu cầu trao đổi thông tin giải trí, nhu