Internet of Things (IoT) đã xuất hiện ngay từ thời kỳ sơ khai của Internet, khi các nhà phát minh mong muốn kết nối tất cả mọi thứ qua một mạng lưới đồng nhất để có thể điều khiển chúng phục vụ cho mục đích của con người. Như vậy có thể tạm hiểu, Internet of Things là khi tất cả mọi thứ đều được kết nối với nhau qua mạng Internet, người dùng (chủ) có thể kiểm soát mọi đồ vật của mình qua mạng mà chỉ bằng một thiết bị thông minh, chẳng hạn như Smart Phone, Tablet, PC hay thậm chí chỉ bằng một chiếc Smart Watch nhỏ bé trên tay.
HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH Lâm Tấn Dƣơng, Nguyễn Tiến Đạt , Trần Hữu Đạt Viện Công nghệ Việt Nhật, trường Đại học Cơng nghệ Tp Hồ Chí Minh TÓM TẮT Internet of Things (IoT) xuất 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 Như tạm hiểu, Internet of Things tất thứ kết nối với qua mạng Internet, người dùng (chủ) kiểm sốt đồ vật qua mạng mà thiết bị thông minh, chẳng hạn Smart Phone, Tablet, PC hay chí Smart Watch nhỏ bé tay Từ khóa: Internet of Thing, Smart Home GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Mạng lưới vạn vật kết nối Internet Mạng lưới thiết bị kết nối Internet viết tắt IoT kịch giới, mà đồ vật, người cung cấp định danh riêng mình, tất có khả truyền tải, trao đổi thông tin, liệu qua mạng mà không cần đến tương tác trực tiếp người với người, hay người với máy tính IoT phát triển từ hội tụ công nghệ không dây, cơng nghệ vi điện tử Internet Nói đơn giản tập hợp thiết bị có khả kết nối với nhau, với Internet với giới bên ngồi để thực cơng việc Nhóm thực dự án nhà thơng minh với tên gọi HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH MÔ TẢ YÊU CẦU 2.1 Yêu cầu chức Khi đăng nhập vào hệ thống điều khiển phải nhập password Mở đèn led điều khiển qua website Mở cửa password website Cảm biến tự động mở đèn Mở cửa giọng nói 2.2 Yêu cầu phi chức Đảm bảo tính bảo mật Giao diện thân thiện, dễ sử dụng Dễ nâng cấp, bảo trì CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 IDE Arduino Môi trường phát triển tích hợp (IDE) Arduino ứng dụng đa tảng viết Java, dẫn xuất từ IDE cho ngơn ngữ lập trình xử lý dự án lắp ráp Nó thiết kế để làm nhập mơn lập trình cho nhà lập trình người sử dụng khác không quen thuộc với phát triển phần mềm 255 Nó bao gồm trình soạn thảo mã với tính làm bật cú pháp, khớp dấu ngặc khối chương trình, thụt đầu dịng tự động, có khả biên dịch tải lên chương trình vào bo mạch với nhấp chuột Một chương trình mã viết cho Arduino gọi "sketch" Chương trình Arduino viết C C++ Arduino IDE kèm với thư viện phần mềm gọi "Wiring" từ dự án lắp ráp ban đầu, cho hoạt động đầu vào/đầu phổ biến trở nên dễ dàng nhiều Người sử dụng cần định nghĩa hai hàm để thực chương trình điều hành theo chu kỳ: – setup() : Hàm thực thi lúc bắt đầu chương trình dùng để khởi tạo thiết lập – loop() : Hàm gọi lặp lại liên tục bo mạch tắt 3.2 HTTP Response Cấu trúc HTTP response gần giống với HTTP request, khác thay Request-Line, HTTP có response có Status-Line Và giống Request-Line, Status-Line có ba phần sau: – HTTP-version: phiên HTTP cao mà server hỗ trợ – Status-Code: mã kết trả – Reason-Phrase: mô tả Status-Code.d 3.3 MySQL MySQL hệ quản trị sở liệu tự nguồn mở phổ biến giới nhà phát triển ưa chuộng trình phát triển ứng dụng Vì MySQL sở liệu tốc độ cao, ổn định dễ sử dụng, có tính khả chuyển, hoạt động nhiều hệ điều hành cung cấp hệ thống lớn hàm tiện ích mạnh Với tốc độ tính bảo mật cao, MySQL thích hợp cho ứng dụng có truy cập CSDL internet MySQL sử dụng cho việc bổ trợ NodeJs, PHP, Perl, nhiều ngôn ngữ khác, làm nơi lưu trữ thông tin trang web viết NodeJs, PHP hay Perl, THIẾT BỊ 4.1 ESP32 – CPU: Xtensa Dual-Core LX6 microprocessor – Chạy hệ 32 bit 256 – Tốc độ xử lý 160MHZ up to 240 MHz – Tốc độ xung nhịp đọc flash chip 40mhz > 80mhz (tùy chỉnh lập trình) – RAM: 520 KByte SRAM – 520 KB SRAM liền chip –(trong KB RAM RTC tốc độ cao – KB RAM RTC tốc độ thấp (dùng chế độ DeepSleep) Hỗ trợ giao tiếp không dây Wi-Fi: 802.11 b/g/n/e/i Bluetooth: v4.2 BR/EDR and BLE Hỗ trợ tất loại giao tiếp 8-bit DACs( digital to analog) cổng Analog(ADC) 12-bit 16 cổng I²C – cổng UART – cổng SPI – cổng (1 cổng cho chip FLASH ) I²S – cổng SD card /SDIO/MMC host Slave (SDIO/SPI) Ethernet MAC interface with dedicated DMA and IEEE 1588 support CAN bus 2.0 IR (TX/RX) Băm xung PWM (tất chân ) Ultra low power analog pre-amplifier’ Cảm biến tích hợp chip esp32 cảm biến Hall (cảm biến từ trường) cảm biến đo nhiệt độ Cảm biến chạm (điện dung) với 10 đầu vào khác Bảo mật IEEE 802.11 standard security features all supported, including WFA, WPA/WPA2 and WAPI Secure boot Flash encryption 1024-bit OTP, up to 768-bit for customers Cryptographic hardware acceleration: AES, SHA-2, RSA, elliptic curve cryptography (ECC), random number generator (RNG) Nguồn điện hoạt động Nhiệt độ hoạt động -40 + 85C Điện áp hoạt động: 2.2-3.6V Số cổng GPIOs : 34 257 Đánh giá chung ESP32 xứng đáng với mong mỏi cải tiến esp8266 Với esp8266, với wifi , esp32 hỗ trợ thêm truyền nhận Blutooth, RAM nhiều hơn, Tốc độ xử lý nhanh hơn, số chân GPIO nhiều hơn, nhiều cổng giao tiếp hơn, nhiều chân PWM hơn, nhiều chân ADC hơn, tích hợp loại cảm biến (nhiệt độ, hall, touch sensor)… Tất ưu điểm đủ khiến fan ESP yêu từ nhìn 4.2 Đèn Led Led màu chân cắm đường kính 5mm, led có sẵn màu, khơng sáng thể màu sắc led, dùng cho ứng dụng hiển thị Thơng số kỹ thuật: Đường kính: 5mm Dịng tiêu thụ tối đa: 20mA Dòng thiêu tụ khuyến nghị: 16-18mA Độ sáng: 150200mcd Điện áp: Đỏ: 1.8-2.2VDC Vàng, Xanh lá: 2.02.4VDC 4.3 Động Cơ RC Servo 9G Động RC Servo 9G có kích thước nhỏ, loại sử dụng nhiều để làm mơ hình nhỏ cấu kéo không cần đến lực nặng Động RC Servo 9G có tốc độ phản ứng nhanh, bánh làm nhựa nên cần lưu ý nâng tải nặng làm hư bánh răng, động RC Servo 9G có tích hợp sẵn Driver điều khiển động bên nên dễ dàng điều khiển góc quay phương pháp điều độ rộng xung PWM Thông số kỹ thuật: Điện áp hoạt động: 4.8-5VDC Tốc độ: 0.12 sec/ 60 degrees (4.8VDC) Lực kéo: 1.6KG.CM Kích thước: 21x12x22mm Trọng lượng: 9g 258 4.4 Bàn phím ma trận 3x4 (Keypad) Module bàn phím ma trận 3x4 loại phím mềm Độ dài cáp: 88mm Nhiệt độ hoạt động ~ 70oC Đầu nối chân Kích thước bàn phím 76.9 x 69.2 mm 4.5 Cảm Biến Thân Nhiệt Chuyển Động PIR AM312 Mini Cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR (Passive infrared sensor) AM312 Mini có thiết kế nhỏ gọn, sử dụng để phát chuyển động vật thể phát xạ hồng ngoại: người, vật, vật phát nhiệt, Cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR HC-SR505 Mini xuất tín hiệu mức cao (High) phát vật thể nhiệt chuyển động vùng qt, tín hiệu sau giữ mức cao khoảng thời gian trễ T sau kích hoạt, lúc cảm biến bắt tín hiệu trì chân tín hiệu mức cao thời gian trễ T, khoảng thời gian trễ T mà cảm biến khơng bắt tín hiệu chân tín hiệu cảm biến trở mức thấp (Low) Thông số kỹ thuật: Điện áp hoạt động: 2.7~12VDC Static power consumption: