Phần 2 : THỰC NGHIỆM
5.1. Kết quả thực hiện đề tài
Sau khi kết thúc quá trình thực nghiệm, đề tài đã đạt được cả 2 mục tiêu lớn đã đề ra từ đầu là:
- Nghiên cứu các giải pháp mạng không dây hiện có và tìm ra một giải pháp vừa dễ tiếp cận, dễ làm với giá rẻ. Đó chính là giao thức mạng không dây MiWi PRO của Microchip.
- Triển khai một số ý tưởng tự động hóa các thiết bị trong gia đình. Phần thực nghiệm đã trình bày chính các ý tưởng đó là điều khiển hệ thống chiếu sáng theo nhiều chế độ, điều khiển bình nóng lạnh, điều hòa nhiệt độ theo nhiệt độ môi trường. Tất cả các ứng dụng điều khiển được thực hiện đều đã tính đến thói quen của chủ nhà.
Khó khăn
Những mục tiêu đạt được này là kết quả của một quá trình dài nhiều khi bị gián đoạn tưởng chừng phải bỏ dở trong suốt 2 năm. Đã có những khó khăn cản trở việc đề tài có thể cán đích sớm hơn, và do đó tính mới mẻ và hấp dẫn của đề tài này đã có thể cao hơn nhiều so với thời điểm hiện tại, bao gồm:
- Đầu tiên và khó khăn nhất là việc sắp xếp thời gian dành cho đề tài. Hai năm qua là 2 năm bận rộn và cũng thực sự mang đến những thay đổi lớn trong cuộc đời của tôi. Đó là những năm đầu đi làm trong một môi trường công nghiệp thực sự với khối lượng công việc cao và nhiều áp lực. Đồng thời là một lượng thời gian lớn dành cho những sự kiện riêng như lập gia đình, sinh con. Bởi vậy, thực sự là đã có lúc bản thân nghĩ đến việc buông xuôi, bỏ dở đề tài và cả khóa học Thạc sỹ quan trọng này để tập trung cho những mục tiêu khác của mình.
- Khó khăn thứ 2 là vấn đề kỹ thuật của đề tài khi bản thân tôi có rất ít kinh nghiệm nghiên cứu, làm việc thực sự với bất kỳ mạng không dây nào trước đây. Chính vì vậy việc cùng lúc vừa phải tìm hiểu nhiều loại mạng không dây khác nhau vừa phải đưa ra những so sánh đánh giá về ưu nhược điểm của chúng trong thực tế là một quá trình tương đối khó khăn cũng như tiêu tốn rất nhiều thời gian. Thêm vào đó, việc lập trình mạng theo một giao thức mới với chỉ chút ít kinh nghiệm lập trình của mình cũng mang đến nhiều sự lúng túng và luẩn quẩn trong quá trình học lập trình.
Tuy nhiên, nhờ có sự động viên và giúp đỡ của tất cả mọi người, đặc biệt từ Thầy Tập cùng các Thầy và cán bộ của Khoa, đã động viên tôi cố gắng hết sức để kịp hoàn thành đề tài vào giờ chót. Vấn đề kinh ngiệm về mạng không dây cũng như lập trình cũng đã được giải quyết nhờ chính sự đơn giản của giao thức MiWi PRO và các tài liệu hướng dẫn được cung cấp bởi Microchip. Sau một thời gian tìm hiểu lý thuyết và thực nghiệm trên sản phẩm, có thể nói rằng đề tài cũng đã thu được những kết quả như mong đợi, đồng thời những hạn chế cũng đã được rút ra. Thêm vào đó là những định hướng khả thi để tiếp tục phát triển đề tài lên thành một hệ thống mạng ổn định, bảo mật và giá rẻ có thể ứng dụng cho hầu hết những ngôi nhà tại Việt Nam hiện nay.
Kết quả đạt được:
Về lý thuyết, luận văn đã trình bày chi tiết về một giao thức truyền thông không dây tương đối mới và có những điểm nổi bật có thể hấp dẫn cả những người muốn tìm hiểu lẫn các nhà phát triển mạng và ứng dụng mạng không dây. Đó chính là giao thức MiWi PRO của hãng sản xuất chip Microchip – một giao thức đơn giản hướng tới các mạng không dây kích thước nhỏ, yêu cầu tài nguyên phần cứng rất ít và hoàn toàn miễn phí về phần mềm, kể cả khi sử dụng chúng cho các sảm phẩm thương mại. Giao thức này được sử dụng trong giải pháp mạng không dây của Microchip mang lại những lợi ích không nhỏ bởi nó đơn giản, dễ học, dễ triển khai và quan trọng là có khả năng tương thích với tất cả các bộ thu phát sóng vô tuyến của Microchip nên có thể thay thế dễ dàng trong quá trình phát triển.
Về thực nghiệm, việc ứng dụng giao thức MiWi PRO để triển khai một mạng không dây theo dạng lưới (mesh) phạm vi nhỏ là một điểm mới và thành công của đề tài. Phần thực nghiệm của đề tài đã thử nghiệm thành công một mạng MiWi PRO với bốn nút mạng bao gồm 1 nút chủ mạng, 1 nút điều phối trung gian, 1 nút con ghi nhận yêu cầu điều khiển thiết bị và cuối cùng là 1 nút con điều khiển thiết bị chấp hành. 4 nút mạng này khi hoạt động đã minh họa một mạng dạng lưới điển hình trong đó bản tin có thể được truyền đi trong mạng qua nhiều nút khác nhau, đồng thời bất kể một thiết bị nào cũng có khả năng giao tiếp với các thiết bị khác trong mạng. Một kết quả nữa của đề tài luận văn này ứng dụng thành công mạng và giao thức MiWi PRO để vận hành và điều khiển các thiết bị gia đình. Kết quả này mở ra một hướng mới trong công nghệ nhà thông minh với giá thành thấp và sự đơn giản trong thiết kế, triển khai.
Một vài hình ảnh về hoạt động của hệ thống mạng điều khiển, chấp hành sử dụng giao thức MiWi PRO:
- Các nút mạng và thiết bị chấp hành khi chưa hoạt động:
Hình 5-1: Hệ thống mạng và thiết bị chấp hành khi chưa hoạt động
Trong đó: 1 – Nút mạng chủ.
2 – Nút mạng trung gian.
3 – Nút mạng con #1, gắn với bảng điều khiển gồm 3 phím bấm. 4 – Nút mạng con #2, gắn với mạch điều khiển chấp hành.
- Hệ thống hoạt động: Sử dụng các phím bấm trên bảng điều khiển để bật tắt hệ thống chiếu sáng qua mạng không dây MiWi PRO:
o Điều khiển bật đèn số 1:
o Điều khiển bật đèn số 2:
Hình 5-3: Điều khiển bật đèn số 2 qua mạng không dây MiWi PRO
o Điều khiển bật cả 2 đèn: