Thiết kế thi công hệ thống cửa bảo mật và camera giám sát cho hộ gia đình

Đề tài “THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG CỬA BẢO MẬT VÀ CAMERA GIÁMSÁT CHO HỘ GIA ĐÌNH” là hệ thống cửa bảo mật, camera giám sát trong nhà. Cửa bảomật cho phép đóng mở cửa bằng hai chế độ, Camera giám sát theo dõi chuyển động trongnhà phát hiện và đưa ra cảnh báo. Hệ thống sử dụng Kit Raspberry Pi 3 làm bộ điều khiểntrung tâm với ngôn ngữ lập trình python và thư viện OpenCV. Ngoài ra thì hệ thống có thểđiều khiển đóng mở cửa, bật hoặc tắt camera theo dõi thông qua tin nhắn gửi từ điện thoạicủa chủ nhà cùng giao diện Web Localhost để mở cửa và truy xuất thông tin thời gian ra vàonhà. Kết quả thực hiện đề tài là có thể tạo ra được một hệ thống cửa bảo mật và camera giámsát chuyển động trong nhà.

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o Tp HCM, ngày 01 tháng 08 năm 2020 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Viết Tùng MSSV: 16141336 Dương Thanh Hải MSSV: 16141141 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học quy Mã hệ: Khóa: 2016 Lớp: 16141DT1A – 16141DT1B I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG CỬA BẢO MẬT VÀ CAMERA GIÁM SÁT CHO HỘ GIA ĐÌNH II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: (ghi thông số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh,…) Nội dung thực hiện: (ghi nội dung cần thực phần tổng quan) ii III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 09/03/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/07/2020 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Đình Phú CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp HCM, ngày tháng năm 2020 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Dương Thanh Hải Lớp: 16141DT1B MSSV: 16141141 Họ tên sinh viên 2: Phan Viết Tùng Lớp: 16141DT1A MSSV: 16141336 Tên đề tài: THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG CỬA BẢO MẬT VÀ CAMERA GIÁM SÁT CHO HỘ GIA ĐÌNH Tuần/ngày Tuần Nội dung - Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành nhận đồ án (9/3 – 15/3) - GVHD tiến hành xét duyệt đề tài, viết đề cương tóm tắt nội dung đồ án Tuần - Tìm hiểu hướng làm đề tài, chọn vi xử lí điều khiển, tìm hiểu ngơn ngữ lập trình (16/3 – 22/3) Xác nhận GVHD iii Tuần (23/3 – 29/3) Tuần (30/03 – 05/04) Tuần (06/04 – 12/04) Tuần (13/04 – 19/04) Tuần - (20 – 03/05) Tuần 9, 10 (04 – 17/05) - Tìm hiểu tổng quan phương thức hoạt động Module hệ thống, Camera - Tìm hiểu lý thuyết,phương pháp cơng nghệ Xử lí ảnh - Tìm hiểu nghiên cứu phương pháp điều khiển module giải thuật dùng Raspberry Pi - Tìm hiểu kết nối Camera với Vi điều khiển trung tâm để xử lí hình ảnh thu - Tiến hành lập trình giải thuật điều khiển module cảm biến vân tay RFID - Nghiên cứu lập trình Web Localhost - Nghiên cứu giải thuật theo dõi chuyển động nhà - Lập trình phương pháp nhận diện khuôn mặt - Nghiên cứu phương pháp điều khiển gửi, nhận tin nhắn điện thoại - Lập trình kết nối module hệ thống lại với - Tiến hành kết nối dây - Vẽ sơ đồ mạch in, Layout, PCB - Thi công mạch phần cứng - Hoàn thiện hệ thống Tuần 11, 12 (18 – 31/05) - Tiến hành chạy thử nghiệm đánh giá sơ - Tiến hành viết báo cáo Tuần 13-14 - Hoàn thành báo cáo chỉnh sửa lại (01 – 14/06) - Gửi giáo viên hướng dẫn xem chỉnh sửa Tuần 15 (15/03 – 21/06) Tuần 16 - Hoàn thiện báo cáo - Tiến hành làm Slide - Hoàn thành nhiệm vụ đồ án iv (22/06 – 28/06) GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) v LỜI CAM ĐOAN Đề tài chúng em tự thực dựa vào số tài liệu tham khảo cơng trình nghiên cứu trước đó, khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có chép chúng em hồn tồn chịu trách nhiệm Sinh viên thực đề tài Dương Thanh Hải Phan Viết Tùng vi LỜI CẢM ƠN Đầu tiên nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Đình Phú, Thạc sỹ, giảng viên Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, người tận tình hướng dẫn, bảo cho nhóm chúng em suốt q trình làm khố luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, thầy Bộ mơn Điện Tử Cơng Nghiệp nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Dương Thanh Hải Phan Viết Tùng vii MỤC LỤC TRANG BÌA ii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN vi LỜI CẢM ƠN .vii MỤC LỤC viii LIỆT KÊ HÌNH VẼ xii LIỆT KÊ BẢNG .xvii TÓM TẮT xviii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN 1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH 2.1.1 Giới thiệu thuật toán xử lý ảnh [1] 2.1.2 Các bước xử lý ảnh 2.1.3 Hệ Không Gian Màu RGB 2.1.4 Mức xám (Gray level) 2.1.5 Nhị phân hóa ảnh 2.1.6 Chuyển ảnh màu RGB thành ảnh mức xám Gray level [4] 10 2.1.7 Bộ lọc ảnh 11 2.2 PHƯƠNG PHÁP NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN PHÁT HIỆN ĐỐI TƯỢNG HAAR CASCADE 14 2.2.1 Các đặc trưng Haar – like 15 2.2.2 Thuật toán Adaboost 17 2.2.3 Mơ hình phân tầng Cascade 18 viii 2.3 PHƯƠNG PHÁP NHẬN DIỆN VÂN TAY 19 2.4 NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH 20 2.4.1 Ngôn ngữ Python 20 2.4.2 Thư viện OpenCV 21 2.5 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 22 2.5.1 Raspberry Pi Model B 22 a Giới thiệu tổng quan 22 b Cấu tạo phần cứng kit Raspberry Pi 23 c Hệ điều hành kit Raspberry Pi 25 2.5.2 Module RFID MFRC522 27 2.5.3 USB Camera Logitech C270 30 2.5.4 Module Cảm biến nhận dạng vân tay R305 Fingerprint Sensor 31 a Các đặc tính 32 b Sơ đồ chân 32 c Thông số kỹ thuật 33 2.5.5 Module GSM GPRS Sim800L 34 2.5.6 Màn hình hiển thị 35 a LCD20X4 35 b Module LCD I2C 38 c Kết nối LCD20X4 với Module LCD I2C 38 2.5.7 Mạch Chuyển USB UART CP2102 39 2.5.8 Các linh kiện khác 40 2.6 TỔNG QUAN VỀ CÁC CHUẨN TRUYỀN DỮ LIỆU 40 2.6.1 Chuẩn giao tiếp I2C 40 2.6.2 Chuẩn giao tiếp UART 41 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ 49 3.1 GIỚI THIỆU 49 3.2 SƠ ĐỒ KHỐI 49 3.3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH 50 3.3.1 Khối điều khiển trung tâm 50 3.3.2 Khối thu tín hiệu hình ảnh 52 3.3.3 Khối RFID, Cảm biến vân tay 53 ix a Sơ đồ kết nối Module RFID MFRC522 với Raspberry Pi 53 b Sơ đồ kết nối Module Cảm biến nhận dạng vân tay R305 Fingerprint Sensor với Raspberry Pi 55 3.3.4 Khối Module Sim 55 3.3.5 Khối điều khiển đóng mở cửa 56 3.3.6 Khối hiển thị 61 3.3.7 Khối nút nhấn 62 3.3.8 Khối cảnh báo 63 3.3.9 Khối Wed Localhost 65 a JavaScript [14] 65 b HTML [15] 66 c CSS [16] 67 3.4.10 Khối nguồn 68 a Nguồn cho khối điều khiển trung tâm Raspberry Pi 69 b Nguồn cho khối Module Sim 72 3.4.11 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 73 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 74 4.1 GIỚI THIỆU 74 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 74 4.2.1 Thi công board mạch 74 a Thiết kế sơ đồ mạch in 76 b Thi công lắp ráp 76 4.2.2 Đóng gói thi cơng mơ hình 77 a Đóng gói Board vào hệ thống 77 b Bố trí ngoại vị hệ thống mơ hình cửa 78 c Thiết kế buồng sáng 79 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 80 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 82 a Lưu đồ chương trình 82 b Lưu đồ chương trình quét thẻ RFID vân tay 84 c Lưu đồ chương trình nhận diện khuôn mặt 85 d Lưu đồ chương trình thêm vân tay thẻ 86 x e Lưu đồ chương trình xóa thơng tin thẻ vân tay 87 f Lưu đồ giải thuật phát chuyển động nhà 88 g Lưu đồ giải thuật nhận diện khuôn mặt 89 4.3.2 Phần mềm lập trình cho hệ thống 90 4.3.3 Chụp ảnh tranning để nhận diện khuôn mặt 92 4.3.4 Tập liệu dung để huấn luyện nhận dạng khuôn mặt 98 4.4 LẬP TRÌNH WEB LOCALHOST 99 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG – THAO TÁC 101 Chương KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 122 5.1 KẾT QUẢ TỔNG QUAN 122 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 122 5.2.1 Kết mơ hình hệ thống thực tế 123 5.2.2 Kết thiết kế Web Localhost 123 5.2.3 Kết nhận dạng khuôn mặt 124 a Kết nhận diện máy tính 124 b Kết nhận diện thực tế 125 5.2.4 Kết thực tế với chế độ RFID + Vân tay 127 5.2.5 Kết phát chuyển động Camera giám sát nhà 127 5.3 NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 129 5.3.1 Nhận xét 129 5.3.2 Đánh giá kết 129 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 130 6.1 KẾT LUẬN 130 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO xi CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 52 Giao diện đăng nhập trang Web Tiến hành nhập tài khoản mật để đăng nhập Hiện User Name Password trang web “thanhhai” User Name Password thay đổi source code Sau đăng nhập vào bạn xem thơng tin cách nhấn vào “Xem thông tin” Nếu muốn mở cửa nhấn vào nút “Mở cửa” Hình 53 Giao diện trang wed sau đăng nhập BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 111 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Chương KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 5.1 KẾT QUẢ TỔNG QUAN Sau trình nghiên cứu thực đề tài “THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG CỬA BẢO MẬT VÀ CAMERA GIÁM SÁT CHO HỘ GIA ĐÌNH”, nhóm rút nhiều vấn đề khác nhau, từ việc sử dụng phần mềm, phương pháp giải thuật, sử dụng phần cứng Thời gian thực khoảng thời gian 15 tuần Trong đó, gồm vấn đề sau: Đối với phần cứng:  Nghiên cứu biết sử dụng Kit Raspberry Pi 3, cài đặt hệ điều hành cho Raspberry Pi 3, ứng dụng hiệu board mạch vào mơ hình đề tài  Nghiên cứu hiểu nguyên lí hoạt động cảm Module RFID MFRC522, Module GSM GPRS Sim800L, Module Cảm biến nhận dạng vân tay R305 Fingerprint Sensor, USB Camera Logitech C270…  Tính tốn, thiết kế, chọn linh kiện để hồn thiện board mạch đủ dịng áp chạy đáp ứng yêu cầu đề tài  Củng cố lại kiến thức vẽ mạch nguyên lí mạch PCB dùng phần mềm Altium, Proteus Từ vẽ board mạch hoàn chỉnh chạy yêu cầu đề tài tối ưu kích thước mạch để đảm bảo tính thẩm mỹ Đối với phần mềm:  Tiếp cận, lập trình ngơn ngữ Python, ngơn ngữ HTML, CSS, JavaScript sử dụng công cụ hỗ trợ thư viện OpenCV  Tìm hiểu, nghiên cứu biết giải thuật xử lý ảnh, môi trường để thực xử lý ảnh (đảm bảo độ sáng, lọc nhiễu, …)  Tiếp cận thêm số phần mềm cách sử dụng (Visual studio code…) 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Mục tiêu ban đầu đề tài “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG BẢO MẬT VÀ AN NINH CHO NGƠI NHÀ” có mục tiêu BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 122 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Mục tiêu thứ tạo hệ thống mở với chế độ:  Chế độ 1: Mở cửa nhận dạng khuôn mặt với mức thời gian tối đa để mở cửa 10s  Chế độ 2: Mở cửa thông qua quét thẻ RFID nhận dạng vân tay với mức thời gian tối đa 2s cho thiết bị Mục tiêu thứ hai tạo Camera giám sát để phát chuyển động nhà Mục tiêu thứ ba thiết kế Web Localhost có khả mở cửa, lưu trữ thơng tin vào nhà từ xa 5.2.1 Kết mơ hình hệ thống thực tế Hồn thiện Mơ hình sản phẩm bao gồm mơ hình cửa, buồng sáng, bảng điều khiển, LCD… Hình Mặt trước, mặt sau mơ hình hệ thống sau hồn thành 5.2.2 Kết thiết kế Web Localhost Hoàn thiện tạo trang web để quản lý tất thông tin mở ngơi nhà bạn có thêm chức mở cửa trực tiếp trang wed bị quên mang thẻ RFID… BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 123 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Hình Giao diện Web sau hoàn thiện 5.2.3 Kết nhận dạng khuôn mặt a Kết nhận diện máy tính Sau hệ thống hồn thành ta tiến hành chạy chương trình nhận diện khn mặt để xem kết Hình Hình ảnh nhận diện khn mặt BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 124 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Khi đặt khuôn mặt vào khung hình hệ thống nhận dạng trùng khớp với khn mặt lưu datasets hệ thống phát khuôn mặt xuất tên Hình Hình ảnh khơng phát khn mặt Trường hợp nhận diện không khuôn mặt ảnh người chụp ảnh để khn mặt nghiêng qua bên nên hệ thống không phát khuôn mặt b Kết nhận diện thực tế Sau vận hành hệ thống để tiến hành kiểm tra giám sát Quá trình đánh giá thực chế độ bảo mật nhận diện khuôn mặt, người dùng thực đánh giá người, khoảng thời gian thực lần đánh giá 30s Dưới bảng giám sát trình đánh giá hệ thống bảo mật phương thức nhận diện khuôn mặt Bảng Bảng giám sát đánh giá hệ thống bảo mật phương thức nhận diện khuôn mặt Lần Nhận diện Nhận Thời Gian Đánh Đánh thành công diện thất nhận diện giá thời giá bại gian Đạt Đạt Đạt Đạt x (s) 5.2 x 6.3 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Ghi 125 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ x 7.3 Đạt Đạt x 11.4 Không Tạm x 6.5 đạt Đạt Đạt x 7.9 Đạt Đạt x 8.1 Đạt Đạt ~ ~ ~ x Người dùng cười x 7.6 Đạt Đạt 10 x 9.4 Đạt Đạt 11 x 9.5 Đạt Đạt 12 x 6.9 Đạt Đạt 13 x 10.8 Không Tạm đạt Người dùng nghiêng đầu qua bên 14 x 5.7 Đạt Đạt 15 x 6.1 Đạt Đạt 16 x 7.8 Đạt Đạt 17 x 8.8 Đạt Đạt 18 x 7.7 Đạt Đạt 19 x 14.3 Không Tạm 9.6 đạt Đạt 20 x BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Người dùng xoay đầu Đạt 126 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Qua bảng giám sát, hệ thống hoạt động tốt Đạt 19/20 lần khảo sát, chiếm tỉ lệ nhận dạng thành công lên đến 95%, lý nhận dạng thất bại chấp nhận Thời gian trung bình để hệ thống thực nhận dạng 8.3s 5.2.4 Kết thực tế với chế độ RFID + Vân tay Đối với phương thức bảo mật thẻ RFID kết hợp với quét vân tay, nhóm thực 50 lần quét thẻ + vân tay số lần thành công 45 với thời gian quét thẻ RFID vân tay đầu xấp xỉ 2(s) Nguyên nhân việc quét thẻ không thành công đến từ đặt khoảng cách thẻ xa so với đầu đọc (Reader) Nguyên nhân việc quét vân tay không thành công đến từ việc tay bạn đặt sai vị trí Module cảm biến vân tay 5.2.5 Kết phát chuyển động Camera giám sát nhà Sau bật camera theo dõi, hệ thống phân tích capture khác để phân biệt thay đổi dựa vào chuyển động vật thể Hình 5 Background chung từ camera chụp lại Background tồn hình ảnh camera ghi lại dựa vào background để tách biên xác định đối tượng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 127 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Hình Vùng phát chuyển động Vùng phát vùng xác định background ngưỡng cho phép để biết vùng biên vật thể Hình Ngưỡng phát vật thể Hình Sự khác Background vật thể di chuyển BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 128 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Hình Kết theo dõi chuyển động theo mức logic Khi phát chuyển động motion 1, ngược lại khơng phát motion 5.3 NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 5.3.1 Nhận xét Sau 15 tuần nghiên cứu thực đề tài, đồ án nhóm thực đáp ứng khoảng 95% mục tiêu đề - Sau nhiều lần chạy thực nghiệm, mô hình hệ thống mà nhóm thiết kế xây dựng hoạt động tương đối ổn định - Raspberry Pi hồn tồn thích hợp cho dự án vừa nhỏ kích cỡ khơng q lớn, tốc độ tương đối nhanh, khả kết nối ngoại vi linh hoạt, hỗ trợ chân GPIO với số lượng đáng kể… Tuy nhiên, Raspberry Pi hạn chế hệ thống lớn - Camera USB camera logitech, có độ phân giải khơng q cao ngược lại có giá thành tương đối hợp lý, khả kết nối linh hoạt với chất lượng ảnh phù hợp với việc xử lý ảnh - Hạn chế chưa xử lý vấn đề ổn định cân sáng nên hệ thống phụ thuộc vào buồng sáng để trì mức sáng ổn định việc khiến cho tổn hao điện toàn hệ thống cao Các điều kiện kinh phí thời gian thực mà tính thẩm mĩ hệ thống khơng cao (mơ hình to cồng kềnh, đường dán keo thô không đều) 5.3.2 Đánh giá kết BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 129 CHƯƠNG KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài, nhóm đưa đánh sau: - Đề tài sau hoàn thành có tính ứng dụng cao vào thực tế, có điểm độ ổn định cao - Phạm vi sử dụng hộ gia đình (thị trường tiêu thụ lớn) nên đề tài cải tiến, phát triển thêm nhiều tính để đưa vào thương mại hóa sản phẩm, tạo nguồn lợi kinh tế Qua số nhận xét đánh giá đề tài, nhóm nhận thấy đề tài nghiên cứu hay, hữu ích, có tính ứng dụng cao vào thực tế BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 130 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau 15 tuần thực đề tài, tìm hiểu đọc tài liệu chuyên ngành có liên quan trang mạng, diễn đàn, cộng đồng lập trình nước quốc tế thông qua mạng Internet, tổng hợp kiến thức học xuyên suốt năm hướng dẫn tận hình thầy GVHD Th.S Nguyễn Đình Phú, nhóm thực đồ án chúng em cuối hoàn thành đề tài “THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG CỬA BẢO MẬT VÀ CAMERA GIÁM SÁT CHO HỘ GIA ĐÌNH” Hệ thống mà nhóm hồn thành đáp ứng tốt u cầu đề Hệ thống chạy ổn định thời gian dài khơng phát sinh lỗi, có giao diện Web Localhost đẹp mắt đáp ứng tính thẩm mĩ, giá thành thực khơng q cao, cịn riêng vấn đề sử dụng dễ dàng, an tồn, thân thiện với hộ gia đình Ưu điểm hệ thống: - Sản phẩm hoạt động bình thường trường hợp diện nhờ nguồn dự trữ - Hệ thống dễ sử dụng, dễ thao tác - Lắp đặt thuận tiện cho việc sử dụng - Tốc độ phản ứng thiết bị nhanh đáp ứng kịp thời - Đề tài sau hồn thành có tính ứng dụng cao vào thực tế, có điểm độ ổn định cao - Phạm vi sử dụng hộ gia đình nên đề tài cải tiến, phát triển thêm nhiều tính để đưa vào thương mại hóa sản phẩm, tạo nguồn lợi kinh tế Nhược điểm hệ thống: - Đầu đọc cho phép đọc khoảng giới hạn, đọc xa - Cịn phụ thuộc vào điều kiện mơi trường: độ sáng, không gian… - Phần nhận diện khuôn mặt sử dụng nhiều dung lượng Ram Raspberry nên hay dẫn đến tình trạng thiếu ổn định cho mạch - Chế độ nhận diện vân tay chưa tốt Phải đặt tay vị trí thêm ban đầu nhận dạng So sánh với đề tài trước đây: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 130 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN So sánh với đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG BẢO MẬT ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH - Lê Hồng Vương, Hồ Đình Vương – Đồ án tốt nghiệp khóa 2015” có ưu điểm nhược điểm sau Ưu điểm - Có thêm chức phát chuyển động để cảnh báo trộm - Có thêm chức cảnh báo Module Sim - Sử dụng Module cảm biến vân tay thay ma trận phím 4x4 để tăng thêm tính bảo mật - Có thêm trang Web localhost để biết thông tin mở cửa vào ngày người vào - Mạch hoạt động bình thường dựa vào nguồn ACQUY dự phịng gặp phải trường hợp điện Nhược điểm - Giá thành để thực cao Sau hoàn thiện đề tài, sản phẩm đạt mục tiêu đặt đề trước Có khả bảo vệ ngơi nhà người dùng an tồn 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Từ mặt hạn chế đề tài, nhóm đưa số hướng phát triển để hệ thống hồn chỉnh hoạt động hiệu hơn:  Hệ thống phát triển thêm theo hướng bảo mật nhiều lớp, kết hợp thêm nhiều phương thức bảo mật thực tế để tạo hệ thống có tính bảo mật cao  Ngồi nâng cao khả nhận dạng khuôn mặt phương pháp nhận dạng camera kép, camera nhận dạng camera đo chiều sâu để nâng cao khả nhận dạng nhiều góc độ tăng độ tin cậy hệ thống lên cao  Có thể kết hợp với hệ thống cảnh báo nhằm gửi thông báo hay báo cáo đến người dùng lần có người lạ cố tình đột nhập vào nhà, đồng thời nhằm khai thác triệt để module camera hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 131 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN  Điều khiển tồn hệ thống thơng qua webserver qua ứng dụng điện thoại thông minh  Thay dùng Camera để phát chuyển động ta dùng hệ thống Camera giám sát BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Hoàng Vương Hồ Đình Vương, “THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG HỆ THỐNG BẢO MẬT ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH”, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2019 [2] Võ Danh Quân Nguyễn Minh Hảo, “ĐẾM SỐ LƯỢNG VIÊN THUỐC CÓ TRONG VỈ THUỐC”, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2019 [3] Nguyễn Quang Hoan, giáo trình “Xử lí Ảnh”,12/2006 Hà Nội [4] Trương Xuân Đạt, viết “Kỹ Thuật Grayscale Và Nhị Phân Hoá Ảnh (Adaptive Threshold)” cập nhật lần cuối 6/9/2017 https://www.stdio.vn/article/ky-thuatgrayscale-va-nhi-phan-hoa-anh-adaptive-threshold-Fhjcg [5] Viet Anh ng., viết “Lọc ảnh (image filtering)” đăng ngày 29/9/2018 https://blog.vietanhdev.com/posts/2018-09-29-loc-anh-image-filtering/ [6] Hải Hà, viết “Tìm hiểu phương pháp nhận diện khuôn mặt Violas & John” đăng ngày 16/3/2019 https://techblog.vn/tim-hieu-ve-phuong-phap-nhan-dienkhuon-mat-cua-violas-john [7] CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI - DỊCH VỤ - CÔNG NGHỆ LÊ MINH, viết “Bộ phận nhận dạng vân tay hoạt động nào?” đăng ngày 07/10/2018 http://www.khoacuavantay.com.vn/noi-dung-cong-nghe-van-tay/bo-phan-nhandang-van-tay-hoat-dong-nhu-the nao.html?fbclid=IwAR32BFgVYzeAZQYZdT5tuKKZHsEGKbNIJlV4ztSwJSMG LlR2CXojx5oL6q4 [8] Phạm Hải, viết “Tìm hiểu cách thức hoạt động công nghệ bảo mật vân tay” đăng ngày 19/11/2018 https://quantrimang.com/tim-hieu-cach-thuc-hoat-dongcua-cong-nghe-bao-mat-van-tay159765?fbclid=IwAR0EE7sOPf3AuvaGg8mcNaMeT6KkQgGtt3yyLh3xy86zBa8 XGcbGJOUNYqk [9] Phạm Thị Thanh Thảo Phan Trần Hồi Vũ, “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CÂN NẶNG, MÀU SẮC”, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2019 [10] Tăng Nguyễn Công Thiên, “ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH THIẾT KẾ THI CÔNG MẠCH CHỐNG TRỘM THÔNG MINH”, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2018 [11] Nguyễn Đình Phú, giáo trình “Vi Xử Lý – PIC”, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 2017 [12] Bài viết “Giới thiệu chuẩn giao tiếp I2C” đăng http://dammedientu.vn/gioi-thieuchuan-giao-tiep-i2c/ [13] Bài viết “Khái niệm truyền thông UART, sơ đồ khối, ứng dụng” đăng ngày 27/12/2018 https://advancecad.edu.vn/khai-niem-co-ban-ve-truyen-thong-uartso-do-khoi-ung-dung/ [14] Bài Viết “JavaScript gì? Giới thiệu JS cho người bắt đầu” đăng ngày 22/1/2019 https://www.hostinger.vn/huong-dan/javascript-la-gi/ [15] Bài viết Wikipedia https://vi.wikipedia.org/wiki/HTML [16] Bài viết Wikipedia https://vi.wikipedia.org/wiki/CSS Ý kiến Bộ môn Ngày Tháng Năm 2020 Xác nhận GVHD ... 74 4.1 GIỚI THIỆU 74 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 74 4.2 .1 Thi công board mạch 74 a Thiết kế sơ đồ mạch in 76 b Thi công lắp ráp 76 4.2 .2... 89 4.3 .2 Phần mềm lập trình cho hệ thống 90 4.3 .3 Chụp ảnh tranning để nhận diện khuôn mặt 92 4.3 .4 Tập liệu dung để huấn luyện nhận dạng khuôn mặt 98 4.4 LẬP TRÌNH... PHƯƠNG PHÁP NHẬN DIỆN VÂN TAY 19 2.4 NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH 20 2 .4.1 Ngôn ngữ Python 20 2 .4.2 Thư viện OpenCV 21 2.5 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 22 2.5.1