Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

68 14 0
Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN NHẬT HUY NGUYỄN NHẬT HUY XÂY DỰNG MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH HƯỚNG ĐẾN SINH THÁI THÀNH PHỐ THƠNG XÂY HỆ DỰNG MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINHMINH HƯỚNG ĐẾN HỆ SINH THÁI THÀNH PHỐ THÔNG MINH : KỸ THUẬT VIỄN THÔNG ChuyênChuyên ngành ngành : KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Mã Mã sốsố : 8.52.02.08 : 8.52.02.08 LUẬN LUẬNVĂN VĂNTHẠC THẠCSĨSĨKỸ KỸTHUẬT THUẬT (Theo (Theo định định hướng hướng ứng ứng dụng dụng ) ) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VIỆT HƯNG HÀ NỘI - 2021 HÀ NỘI - 2021 BẢN CAM ĐOAN Tôi cam đoạn thực việc kiểm tra mức độ tương đồng nội dung luận văn qua phần mềm DoIT cách trung thực đạt kêt độ tương đồng …….% toàn nội dung luận văn Bản luận văn kiểm tra qua phần mềm cứng luận văn nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định hành Học viện ………… , ngày….tháng….năm…… HỌC VIÊN CAO HỌC Nguyễn Nhật Huy MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình phát triển cách mạng 4.0, khái niệm IoT trở nên quen thuộc ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống người, đặc biệt nước phát triển có khoa học cơng nghệ tiên tiến Đã làm cho sống người ngày trở lên hồn thiện Tuy nhiên, cơng nghệ chưa áp dụng cách rộng rãi nước ta, điều kiện kỹ thuật, kinh tế, nhu cầu sử dụng người Chính tầm quan trọng nên eM định chọn đề tài liên quan tới IOT Được định hướng dẫn từ Tiến sĩ Nguyễn Việt Hưng, em chọn đề tài luận văn “Xây dựng mô hình Nhà thơng minh hướng đến hệ sinh thái Thành phố thông minh” làm đề tài cho luận văn Bố cục luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan công nghệ IOT Chương 2: Tổng quan phần cứng ứng dụng cho nhà thông minh Chương 3: Thiết kế hệ thống nhà thông minh Chương 4: Tối ưu hóa kịch xây dựng mơ hình ngơi nhà thơng minh Trong q trình thực luận văn mình, hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Việt Hưng em cố gắng để hoàn thiện luận văn cách tốt Em mong thầy cô bạn đóng góp ý kiến giúp đề tài em hoàn thiện CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ IOT Trong chương này, em xin trình bày tổng quan IoT, vai trị thực trạng IoT Việt Nam giới 1.1 Tổng quan IoT  Khái niệm Thiết bị (device): Đối với Internet of Things, phần hệ thống với chức bắt buộc truyền thông chức không bắt buộc là: cảm biến, thực thi, thu thập liệu, lưu trữ xử lý liệu Internet of Things: Là sở hạ tầng mang tính tồn cầu cho xã hội thông tin, mang đến dịch vụ tiên tiến cách kết nối “Things” (cả physical lẫn virtual) dựa t n thông tin, dựa khả tương tác thông tin đó, dựa cơng nghệ truyền thơng Things: Đối với Internet of Things, “Thing” đối tượng giới vật chất (physical things) hay giới thơng tin ảo (virtual things) “Things” có khả nhận diện, “Things” tích hợp vào mạng lưới thơng tin liên lạc IoT coi tầm nhìn sâu rộng cơng nghệ sống Từ quan điểm nay, IoT xem sở hạ tầng mang tính tồn cầu cho xã hội thơng tin, tạo điều kiện cho dịch vụ tiên tiến thông qua liên kết IoT tích hợp nhiều công nghệ mới, chẳng hạn công nghệ thông tin machine-to-machine, mạng tự trị, khai thác liệu định, bảo vệ an ninh riêng tư, điện tốn đám mây Hình 1.1: Kết nối vật 1.2 Những đặc điểm tảng hệ thống IoT 1.2.1 Đặc điểm Đặc điểm IoT bao gồm: – Tính kết nối liên thơng: khả thiết bị kết nối với – Tính khơng đồng nhất: Các thiết bị mạng lưới IoT sở hữu phần cứng network khác nên không đồng – Thay đổi linh hoạt: Số lượng trạng thái thiết bị thay đổi – Quy mơ lớn: mạng lưới IoT có nhiều thiết bị kết nối với thông qua Internet – Đáp ứng đủ nhu cầu liên quan đến “Things” 1.2.2 Nền tảng hệ thống IoT Nền tảng IOT xây dựng lên từ kết hợp layer sau: – Application Layer (Lớp ứng dụng) – Service support and application support layer (Lớp Hỗ trợ dịch vụ hỗ trợ ứng dụng) – Network Layer (Lớp mạng) – Device Layer (Lớp thiết bị) Hình 1.2: Mơ hình tảng IoT 1.2.2.1 Application Layer Lớp ứng dụng tương tự mơ hình OSI lớp, lớp tương tác trực tiếp với người dùng để cung cấp chức hay dịch vụ cụ thể hệ thống IOT 1.2.2.2 Service support and application support layer Nhóm dịch vụ chung: Các dịch vụ hỗ trợ chung, phổ biến mà hầu hết ứng dụng IOT cần, ví dụ xử lý liệu lưu trữ liệu 10 Nhóm dịch vụ cụ thể, riêng biệt: Những ứng dụng IOT khác có nhóm dịch phụ hỗ trợ khác đặc thù Trong thực tế, nhóm dịch vụ cụ thể riêng biệt tính tốn độ tăng trưởng mà đưa định tưới nước bón phân 1.2.2.3 Network layer Lớp Network có chức năng: - Chức Networking: cung cấp chức điều khiển kết nối kết nối mạng, chẳng hạn tiếp cận nguồn tài nguyên thông tin chuyển tài nguyên đến nơi cần thiết, hay chứng thực, uỷ - quyền… Chức Transporting: tập trung vào việc cung cấp kết nối cho việc truyền thông tin dịch vụ/ứng dụng IOT 1.2.2.4 Device layer Lớp Device phần cứng vật lý hệ thống IOT Device phân thành hai loại sau: - Thiết bị thông thường: Device tương tác trực tiếp với network: Các thiết bị có khả thu thập tải lên thông tin trực tiếp (nghĩa khơng phải sử dụng gateway) trực tiếp nhận thơng tin (ví dụ, lệnh) từ network Device tương tác gián tiếp với network: Các thiết bị thu thập tải network gián tiếp thông qua khả gateway Ngược lại, thiết bị gián tiếp nhận thơng tin (ví dụ, lệnh) từ network Trong thực tế, Thiết bị thông thường bao gồm cảm biến, phần cứng điều khiển motor, - đèn… Thiết bị Gateway: Gateway thiết bị biên giao tiếp với hệ thống ngược dịng hai cách: có khơng có gateway Ngồi việc cung cấp chế truyền tải, thiết bị gateway cung cấp chức tùy chọn phân tách liệu, dọn dẹp, tổng hợp, khử trùng lặp tính toán biên… 54 #define FIREBASE_HOST "testdatn-12cd4.firebaseio.com" #define FIREBASE_AUTH “HszRBsnMPCl1Yc05DeHtErXk7IhNoVk8KJ10swB1" Để kết nối với Adfruit cần có thơng số sau: dịa sever kết nối, port kết nối, tên tài khoản, mật với định nghĩa: #define MQTT_SERV "io.adafruit.com" #define MQTT_PORT 1883 #define MQTT_NAME "masterpoke" #define MQTT_PASS "7b5c65d02b14449f945c55acfd4d20fe" Để thực việc điều khiển ta cần liên kết với feed tạo từ trước Adfuit WifiClient client; Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, MQTT_SERV, MQTT_PORT, MQTT_NAME, MQTT_PASS); Adafuit_MQTT_Subscribe led1 = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, MQTT_NAME “/f/led1”); Adafuit_MQTT_Subscribe led2 = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, MQTT_NAME “/f/led2”); Adafuit_MQTT_Subscribe fan = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, MQTT_NAME “/f/fan”); Adafuit_MQTT_Subscribe fanmax = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, MQTT_NAME “/f/fanmax”); Định nghĩa chân tạo PWM khởi tạo biến lưu giá trị #define LEDpin D1 55 uint16_t a=0; int8_t led1; Trong chương trình khởi tạo: WiFiManager w; w.autoConnect("led 1"); Serial.println("connected "); Khởi tạo wifimanager, thực tự động kết nối wifi, chưa kết nối wifi tự chuyển sang chế Access point với tên wifi “led 1”, sau kết nối in “connected” Với câu lệnh: mqtt.subscribe(&ds1); mqtt.subscribe(&led1); mqtt.subscribe(&led2); mqtt.subscribe(&fanmax); 4.2.3 Lưu đồ giải thuật mạch giám sát nhiệt độ, độ ẩm chuyển động 56 Hình 4.6 Lưu đờ giám sát nhiệt độ, độ ẩm chuyển động 57 Khi có nguồn cung cấp cho mạch vi điều khiển ESP8266 ESP-12E NodeMCU hoạt động khởi tạo Serial, Wifi Manager, cổng vào Tiếp theo tiến hành kết nối với Wifi, kết nối tiến hành đăng kí Blynk khởi tạo kết nối Firebase, trường hợp khơng kết nối chuyển sang chế độ Access point (điểm truy cập) đợi người dùng kết nối với Wifi phát thiết lập Wifi cho địa 192.168.4.1 Sau người dùng thiết lập xong ESP chuyển sang chế độ Station (thu Wifi) kết nối Wifi, chưa kết nối chế độ Access point Tiếp theo ESP khởi tạo DHT Trong vịng lặp tuần hồn: Chương trình Blynk nhận thơng báo xử lí liệu để bật tắt cảm biến PIR đèn led Sau đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm từ cảm biến gửi giá trị lên Firebase Nếu nhiệt độ lớn 40 bật Buzzer báo động đèn led đỏ lên thông báo nhà có hỏa hoạn, ngược lại tắt Buzer đèn led xanh lên Tiếp theo đọc tín hiệu PIR từ cảm biến chuyển động, tín hiệu mức cao bật Buzzer báo động gửi số lên Firebase thơng báo lên Blynk hệ thống có trộm, ngược lại tắt Buzzer báo động gửi số Chương trình lặp lại - Chương trình cho mạch giám sát nhiệt độ, độ ẩm chuyển động Chương trình em viết cho mạch giám sát nhiệt độ, độ ẩm chuyển động gồm tính sau: - Thứ 1: Thiết bị kết nối với mạng wifi bất kì, chưa kết nối thiết bị chuyển sang chế độ Access point (với tên wifi không trùng lặp) để người dùng dùng điện thoại kết nối với đèn truy cập địa “192.168.4.1” để thiết lập wifi cho nó, sau thiết lập xong đèn chuyển sang chế độ station để kết nối wifi mà người dùng thiết lập 58 - Thứ 2: Thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm kích hoạt cảm biển PIR yêu cầu, cảnh báo vượt ngưỡng nhiệt độ đặt trước phát - chuyển động Thứ 3: Các liệu đưa lên Firebase để điện thoại đọc báo lên app - người dùng Thứ 4: Có thể bật tắt led vỏ hộp phần mềm Blynk báo nhiệt độ lớn so với cảnh báo Sau nhóm em xin trình bày chương trình hệ thống: Thêm thư viện để thực tính wifi mạch vi điều khiển ESP8266 ESP-12E NodeMCU #include Thêm thư viện để thực viêc đọc ghi liệu lên sở liệu thời gian thực FIREBASE #include Thêm thư viện để thực viêc kết nối Adafruit_Mqtt để nhận liệu điều khiển Google assistant #include “Adafruit_MQTT.h” #include “Adafruit_MQTT_Client.h” Thêm thư viện để thực viêc kết nối wifi tự động #include Thêm thư viện cảm biến DHT11: #include 59 Để tạo kết nối với sở liệu thời gian thực cần có địa mã cho người phát triển, thông tin gán vào biến tương ứng FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH thông qua định nghĩa: #define FIREBASE_HOST “testdatn-12cd4.firebaseio.com” #define FIREBASE_AUTH “HszRBsnMPCl1Yc05DeHtErXk7IhNoVk8KJ10swB1” Để kết nối với Adfruit cần có thơng số sau: địa sever kết nối, port kết nối, tên tài khoản, mật với định nghĩa: #define MQTT_SERV "io.adafruit.com" #define MQTT_PORT 1883 #define MQTT_NAME "masterpoke" #define MQTT_PASS "7b5c65d02b14449f945c55acfd4d20fe" Để thực việc điều khiển ta cần liên kết với feed tạo từ trước Adfruit WiFiClient client; Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, MQTT_SERV, MQTT_PORT, MQTT_NAME, MQTT_PASS); Adafruit_MQTT_Subscribe goout = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, MQTT_NAME "/f/goout "); Adafruit_MQTT_Subscribe denngu = Adafruit_MQTT_Subscribe(&mqtt, MQTT_NAME "/f/denngu"); Định nghĩa loại cảm biến chân giao tiếp với cảm biến: 60 #define DHTTYPE DHT11 #define DHTPIN D4 Gán chân giao tiếp gán val = 0, pirState = LOW int powerPin = D7; // chọn chân NGUON int inputPin = D2; // chọn ngõ tín hiệu vào cho PIR int pirState = LOW; // Bắt đầu với khơng có báo động int pinSpeaker = D5; //chọn chân cho chng có đột nhập int val = 0; Gán tham số vào hàm: DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);  Trong chương trình khởi tạo Khai báo vào cho chân: pinMode(powerPin, OUTPUT); pinMode(inputPin, INPUT); pinMode(pinSpeaker, OUTPUT); pinMode(D0,OUTPUT); Khởi tạo wifimanager, thực tự động kết nối wifi, chưa kết nối wifi tự chuyển sang chế Access point với tên wifi “light 1”, sau kết nối in “connected” 61 WiFiManager w; w.autoConnect("light 1"); Serial.println("connected "); Thực đăng kí Mqtt cho địa mqtt.subscribe(&goout ); mqtt.subscribe(&denngu); Thực kết nối Firebase Firebase.begin(FIREBASE_HOST,FIREBASE_AUTH); Khởi tạo chương trình DHT: dht.begin(); 4.2.4 Sơ đồ hệ thống nhà thơng minh Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý mạch thực tế - Nguyên lý hoạt động Để hệ thống hoạt động trước tiên thiết bị phải kết nối với sóng sóng Wifi Riêng Google assistant, phần mềm điện thoại ứng dụng điện thoại nên yêu cầu điện thoại kết nối Wifi 3G 62 Sau thiết bị kết nối thành công với Wifi, việc điều khiển thiết bị thông qua điện thoại cách Cách 1: Ta sử dụng trợ lý ảo Google (Google Assistant) để lệnh điều khiển thiết bị giọng nói Dữ liệu thiết bị đèn nhận xử lý để điều khiển độ sáng đèn sau đưa liệu lên Firebase, riêng mạch giám sát nhiệt độ, độ ẩm chuyển động ta điều khiển bật tắt cảm biến chuyển động đèn led ngủ Cách 2: Ta sử dụng App Android để điều khiển cách gửi liệu thông qua Firebase, phận xử lý đèn nhận liệu điều khiển đèn Ngồi tính điều khiển phần mềm cịn có chức hiển thị trạng thái đèn, giá trị nhiệt độ, độ ẩm, cánh báo cháy trộm thông qua việc đọc liệu Firebase phận xử lý đèn phận xử lý nhiệt độ, độ ẩm gửi lên 4.3 Ứng dụng nhà hướng đến hệ sinh thái thành phố thơng minh Chống rị rỉ liệu Khả tương tác xác Khả tự học mở rộng Phân tích liệu không đồng Bộ nhớ Nhỏ gọn cao tinh vi 63 4.3.1 Bảo mật Mã hóa liệu Năng lượng thấp Di Động Bảo mật nhà vấn đề cấp thiết đặt lên hàng đầu, sở hạ tầng có sai lệch hoạt động mang lại bất tiện gây nguy hiểm đến cho người dùng Vì vậy, an ninh mối quan tâm lớn nhà thơng minh Bảo mật Mạng kết nối Định Kiếm sốt Cho nên em mã hóa liệu truyền qua mạng, tăng độ bảo mật tuyến truy cập tính xác thực mật người dùng, sử dụng cảm biến có độ uy tín liên Ngơi nhà thông Blynk hỗ trợ em nhiều vấn đềminh bảo mật kết cảm biến đồng để bảo vệ nhà cách tốt Hệ sinh thái 4.3.2 Cảm biến thông minh Cảm biến thông minh thành phần cứng thu thập liệu nhà Việc triển khai nhà thông minh yêu cầu tất thiết bị trao đổi liệu, thực lịch lập trình cho nhiệm vụ chúng tổng hợp liệu lại Cảm biến thơng Phân tích liệu với để đưa suy luận Giải pháp phát triển sử dụng giao thức minh thông minh mở định dạng liệu cho phép thiết bị giao tiếp thúc đẩy việc triển khai hệ thống IoT Tất vi xử lý Arduino R3 ESP8266 cải thiện Hơn nữa, cần đo lường phương án truyền liệu cơng suất thấp, chi phí thấp mà phải phát triển tối ưu nhớ lưu trữ thiết bị tiêu thụ điện thấp để kéo dài tuổi thọ pin Việc lưu trữ lượng lớn liệu yêu Độ tin cầu phát triển thuật toán nén sử dụng sơcao đồ sở liệu cậy tương lai Các giải pháp cho vấn đề điện địi hỏi phát triển cơng nghệ pin 64 4.3.3 Mạng kết nối IoT phụ thuộc vào khả cảm biến thiết bị khác để gửi nhận thơng tin cho liệu đám mây Với phương pháp kết nối mạng 4G/Wifi khả dụng thành phố thông minh Nhiều thiết bị thành phố thơng minh có u cầu tính di động thông lượng liệu ổn định để đáp ứng cung cấp chất lượng dịch vụ Như vậy, mạng 5G xu mà IoT cần hướng tới 4.3.4 Phân tích liệu thơng minh Các thiết bị kết nối IoT nhà để tăng cường sử dụng liệu liên tục cải thiện dịch vụ cung cấp, thuật toán phân tích liệu cần phát triển Với vơ số tham số khác đo lường thành phố thơng minh, thuật tốn cần áp dụng cho liệu có tính chất khác nhau, kỹ thuật tổng hợp liệu tốt cần phát triển kết hợp chúng theo cách có ý nghĩa trích xuất suy luận nhận mẫu ‘Deep learning’ quan tâm lĩnh vực tận dụng lượng lớn liệu để cung cấp kết tốt cho ứng dụng khác Nhờ vậy, mà thiết bị phần mềm hỗ trợ cách tốt cho nhà cho thành phố thông minh 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị giám sát nhiệt độ, độ ẩm từ xa qua internet có ý nghĩa to lớn, ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống xã hội cơng nghiệp Ngồi ra, module wifi kết hợp với Arduino mở nhiều hướng ứng dụng khác, phục vụ tốt cho việc học tập nghiên cứu sinh viên Việc xây dựng hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm từ xa qua internet liên quan đến nhiều tảng kiến thức từ kiến thức lý thuyết kiến thức thực tiễn Những kết đạt - Tìm hiểu nguyên lý chung chuẩn truyền thơng wifi IEEE 802.11 - quy định, tìm hiểu kiến thức họ giao thức TCP/IP Kết nối thành công mạch với server, demo điêu khiển thiết bị thông - qua wifi Thiết kế thành công mạch đo nhiệt độ, độ ẩm sử dụng cảm biến - DHT11, truyền lên server sau phút Lập trình giao diện web để đo lường, hiển thị thống kê thông số nhiệt độ, độ ẩm điều khiển cấu chấp hành Đánh giá kết đạt - Đo hiển thị xác nhiệt độ, độ ẩm môi trường lên LCD upload liệu lên server ổn định Kết đo xác với sai - số nằm phạm vi cho phép Mạch hoạt động ổn định Tuy nhiên, số mặt hạn chế trang web chưa tự động cập nhật - lên giá trị phải refresh lại trang để cập nhật liệu Với kết bước đầu kết nối truyền liệu thành công qua mạng wifi thực đo lường điều khiển số thông số môi trường, điều khiển cấu chấp hành để thay đổi quạt, điều hòa với kết demo khẳng định khả phát triển đề tài 66 Hướng phát triển đề tài Trong thời gian tới, em tiếp tục nghiên cứu phát triển đề tài theo hướng sau đây: - Tăng tính xác ổn định Tích hợp nhiều cảm biến phù hợp với nhiều đối tượng người dùng để phục vụ cho sống phục vụ công nghiệp thay chuẩn ethernet, RS485 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phạm Duy Hưng, Luận văn thạc sĩ, Điều khiển thiết bị điện từ xa qua mạng Internet, Trường Đại học Công nghệ, 2012 [2] Trần Quang Vinh, đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cấu kiện hệ thống tự động hóa phục vụ giám sát, điều khiển, điều hành cho tịa nhà cao tầng (nhà cơng ích dân dụng)”, mã số: KC.03.12/06-10 [3] Tran Quang Vinh, Pham Manh Thang, Phung Manh Duong, “Controlling Communication Network in the Building Automation System,” Journal of Science, Vietnam National University, pp.129-140, Vol.26, 2010 [4] Trần Thị Hà, Trương Thị Bích Ngà, Nguyễn Thị Lương,…Giáo trình: Điện tử bản, Xuất bản: Đại học Quốc gia Tp HCM, 2013 [5] Nguyễn Văn Hiệp – Đinh Quang Hiệp, “Lập trình android bản”, Nhà xuất ĐH Quốc Gia, Tp.HCM, 2015 Tiếng Anh [6] Luigi Atzori, Antonio Iera, Giacomo Morabito, Internet of Things: A survey, Computer Networks 54 (2010) 2787–2805 [7] Ovidiu Vermesan, Peter Friess, Internet of Things – Converging Technologies for Smart Environments and Integrated Ecosystems, River Publishers Series in Communications [8] Kiran Maraiya, Kamal Kant, Nitin Gupta, Application based Study on Wireless Sensor Network, International Journal of Computer Application (0975- 8887), Volume 21, No.8, May 2011 [9] Datasheet ESP8266 12EX [10] Datasheet OptoPC817 [11] Datasheet IRF830 [12] Datasheet DHT11 68 [13] Datasheet PIR AM312 ... Những công nghệ IoT hệ sinh thái thành phố thông minh Thành phố thơng minh khu vực mà đó, nguồn lực, tài sản hữu thành phố mặt hoạt động thành phố thực hiệu bền vững nhờ sử dụng công nghệ thông tin... khai hệ thống IoT cho hệ sinh thái thành phố thông minh đưa lý nghiên cứu xây dựng nhà thông minh dựa tảng Arduino ứng dụng cho ngơi nhà trở nên thơng minh để góp phần hồn thiện cho thành phố. .. liên quan tới IOT Được định hướng dẫn từ Tiến sĩ Nguyễn Việt Hưng, em chọn đề tài luận văn “Xây dựng mơ hình Nhà thơng minh hướng đến hệ sinh thái Thành phố thông minh? ?? làm đề tài cho luận văn

Ngày đăng: 16/10/2021, 10:17

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1: Kết nối mọi vật - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 1.1.

Kết nối mọi vật Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1.2: Mô hình nền tảng IoT - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 1.2.

Mô hình nền tảng IoT Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 2.1. Cấu trúc phần cứng của Arduino Uno R3 - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.1..

Cấu trúc phần cứng của Arduino Uno R3 Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 2.2. Sơ đồ chân trong ATmega 328 - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.2..

Sơ đồ chân trong ATmega 328 Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 2.4: Hình ảnh thực tế của Chip ESP8266 - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.4.

Hình ảnh thực tế của Chip ESP8266 Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.6. Cách thức giao tiếp với webserver - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.6..

Cách thức giao tiếp với webserver Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.7. Trao đổi dữ liệu giữa FIREBASE với các thiết bị - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.7..

Trao đổi dữ liệu giữa FIREBASE với các thiết bị Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 2.8: Sử dụng Google Assistant trên điện thoại (nguồn Google API). - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.8.

Sử dụng Google Assistant trên điện thoại (nguồn Google API) Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 2.9 Trợ lý google hỗ trợ bạn kiểm soát nhiều thiết bị trong ngôi nhà - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.9.

Trợ lý google hỗ trợ bạn kiểm soát nhiều thiết bị trong ngôi nhà Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 2.10: Google Home (nguồn Google API) - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.10.

Google Home (nguồn Google API) Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 2.11: Google Home Mini (nguồn Google API) - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 2.11.

Google Home Mini (nguồn Google API) Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình dưới trình bày sơ đồ của hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm, thiết bị ngoại vi từ xa qua mạng internet ứng dụng trong tòa nhà - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình d.

ưới trình bày sơ đồ của hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm, thiết bị ngoại vi từ xa qua mạng internet ứng dụng trong tòa nhà Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển đèn bulb chiếu sáng - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 3.2.

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển đèn bulb chiếu sáng Xem tại trang 34 của tài liệu.
Hình 3.3 Sơ đồ khối mạch giám sát nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 3.3.

Sơ đồ khối mạch giám sát nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động Xem tại trang 36 của tài liệu.
Bảng 3.1. Bảng tiêu thụ dòng ở các chế độ khác nhau của ESP8266 NodeMCU - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Bảng 3.1..

Bảng tiêu thụ dòng ở các chế độ khác nhau của ESP8266 NodeMCU Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý mạch xử lí trung tâm điều khiển bật tắt thiết bị - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 3.4.

Sơ đồ nguyên lý mạch xử lí trung tâm điều khiển bật tắt thiết bị Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý mạch xử lí trung tâm giám sát nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 3.5.

Sơ đồ nguyên lý mạch xử lí trung tâm giám sát nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 3.8 Giao diện hiển thị và điều khiển độ sáng đèn, quạt, nhiệt độ, chuyển động - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 3.8.

Giao diện hiển thị và điều khiển độ sáng đèn, quạt, nhiệt độ, chuyển động Xem tại trang 44 của tài liệu.
Bảng 4.1 Danh sách các linh kiện sử dụng - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Bảng 4.1.

Danh sách các linh kiện sử dụng Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 4.3 Sơ đồ mạch in - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 4.3.

Sơ đồ mạch in Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 4.3 Mặt trước mạch in thực tế - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 4.3.

Mặt trước mạch in thực tế Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 4.4 Mặt sau mạch in thực tế - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 4.4.

Mặt sau mạch in thực tế Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 4.6 Lưu đồ giám sát nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động. - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 4.6.

Lưu đồ giám sát nhiệt độ, độ ẩm và chuyển động Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý mạch thực tế - Xậy dựng mô hình nhà thông minh hướng đến hệ sinh thái thành phố thông minh

Hình 4.7.

Sơ đồ nguyên lý mạch thực tế Xem tại trang 61 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • BẢN CAM ĐOAN

  • MỤC LỤC

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ IOT

    • 1.1. Tổng quan IoT

    • 1.2. Những đặc điểm cơ bản và nền tảng hệ thống IoT

      • 1.2.1. Đặc điểm cơ bản

      • 1.2.2. Nền tảng của hệ thống IoT

        • 1.2.2.1. Application Layer

        • 1.2.2.2. Service support and application support layer

        • 1.2.2.3. Network layer

        • 1.2.2.4. Device layer

        • 1.3. Những ưu điểm của IoT

        • 1.4. Những công nghệ IoT trong hệ sinh thái thành phố thông minh

        • 1.5. Kết luận

        • CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ARDUINO VÀ CÁC ỨNG DỤNG CHO NHÀ THÔNG MINH

          • 2.1. Tổng quan về Arduino

          • 2.2. Các đặc tính cơ bản của Arduino Uno R3

            • 2.2.1. Đặc điểm chung về Arduino Uno R3

              • 2.2.1.1. Khái niệm Arduino Uno R3

              • 2.2.1.2. Ưu nhược điểm của Arduino

              • 2.2.2. Đặc điểm chung về Modul Wifi ESP8266

                • 2.2.2.1 Khái niệm ESP8266

                • 2.2.2.2. Cấu tạo của ESP8266

                • 2.2.2.3. Tính năng của ESP8266

                • 2.2.2.4. Quản lý năng lượng ESP8266

                • 2.3. Nghiên cứu webserver cho nhà thông minh

                  • 2.3.1. Khái niệm

                  • 2.3.2. Nguyên lý hoạt động của webserver:

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan