Ứng Dụng Mô Hình IoT Trong Nhà Thông Minh | Iot và ứng dụng | Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Trong các ngôi nhà hiện đại ngày nay, số lượng trang thiết bị điện, điện tử đang không ngừng gia tăng. Tuy nhiên, do khác nhau về kiến trúc việc điều khiển các thiết bị còn nhiều bất cập, đặc biệt khi khoảng cách địa lí giữa chúng lớn.Vì vậy, việc áp dụng các công nghệ điều khiển tự động nhằm giải quyết tương tác giữa môi trường và các thiết bị trong nhà một cách linh hoạt, dễ dàng là điều tất yếu - khái niệm nhà thông minh ra đời. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: IoT và ứng dụng 143 tài liệu
Trường: Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông 1.8 K tài liệu
Tác giả:
Preview text:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÀI TẬP TIỂU LUẬN
Đề tài: Ứng dụng mô hình IoT trong nhà thông minh Tên học phần:
CÁC GIẢI PHÁP IOT TIÊN TIẾN
Họ và tên sinh viên:
TRẦN THÀNH TRUNG – B19DCVT421
VŨ BẢO THẮNG – B19DCVT389
ĐỖ ĐỨC VIỆT – B19DCVT429
NGUYỄN TIẾN VƯƠNG – B19DCVT445 Nhóm: 14 MỤC LỤC Đặt vấn đề
Trong các ngôi nhà hiện đại ngày nay, số lượng trang thiết bị điện, điện tử đang không
ngừng gia tăng. Tuy nhiên, do khác nhau về kiến trúc việc điều khiển các thiết bị còn
nhiều bất cập, đặc biệt khi khoảng cách địa lí giữa chúng lớn.Vì vậy, việc áp dụng các
công nghệ điều khiển tự động nhằm giải quyết tương tác giữa môi trường và các thiết bị
trong nhà một cách linh hoạt, dễ dàng là điều tất yếu - khái niệm nhà thông minh ra đời.
Trong phạm vi của bài báo, nhóm sẽ xây dựng hệ thống mô phỏng mô hình nhà thông
minh tích hợp phần cứng và phần mềm sử dụng công nghệ Internet of Things (IoT). Mục tiêu
- Tìm hiểu IOT đã và đang được ứng dụng như thế nào trong lĩnh vực nhà thông minh.
- Mô phỏng và triển khai thử nghiệm một hệ thống IOT ứng dụng trong lĩnh vực nhà thông minh I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT I.1.
Khái niệm và kiến trúc IoT
Khái niệm: Internet of Things - IoT (Internet vạn vật) là một kịch bản của thế giới, khi mà
mỗi đồ vật, mỗi con người được cung cấp một định danh của riêng mình, tất cả có khả
năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự
tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính. IoT phát triển từ sự hội
tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet. I.2.
Lĩnh vực ứng dụng của Iot
•Quản lý cơ sở hạ tầng: IoT có thể giám sát và kiểm soát hoạt động của cơ sở hạ
tầng đô thị và nông thôn như cầu, đường ray tàu hỏa và trang trại.... Theo dõi bất kỳ sự
kiện và những thay đổi trong điều kiện cơ cấu có thể ảnh hưởng đến sự an toàn và nguy
hiểm hạ tầng, lập kế hoạch bảo dưỡng và quản lý hiệu quả.
•Y tế: Thiết bị IoT cho phép theo dõi sức khỏe từ xa và hệ thống thông báo khẩn
cấp. Các thiết bị tiên tiến cho phép giám sát cấy ghép, phẫu thuật đặc biệt.
•Xây dựng và tự động hóa nhà: IoT được sử dụng để giám sát và kiểm soát hệ
thống cơ khí, điện và điện tử sử dụng trong nhiều loại hình tòa nhà, nâng cao sự tiện lợi,
thoải mái, hiệu quả và an ninh.
•Giao thông: Sản phẩm IoT hỗ trợ tích hợp các thông tin liên lạc, kiểm soát và xử
lý thông tin qua nhiều hệ thống giao thông vận tải.
•Nông nghiệp: Thiết bị IoT hỗ trợ người nông dân giám sát thông số về nhiệt độ,
độ ẩm của không khí, độ ẩm đất, áp suất, ánh sáng, gió, mưa, độ ẩm của đất,... giúp người
nông dân giảm thời gian canh tác và tăng năng suất lao động. II.
Ứng dụng IoT trong xây dựng nhà thông minh
II.1. Kiến trúc nhà thông minh
Hình 1: Cấu trúc chung của hệ thống IoT
Cấu trúc cơ bản của hệ thống IOT gồm 4 phần chính Thiết bị (Things), Trạm kết nối
(Home Gateway), Hạ tầng mạng (Network and Cloud), Bộ phân tích và xử lýdữ liệu
(Services-creation and Solution Layers). Ở phần Thiết bị sẽ bao gồm tất cả các thiết bị
điện tử trong hệ thống, tham gia kết nối, chia sẻ thông tin. Trạm kết nối là nơi kết nối
các cụm thiết bị, để truyền tải thông tin đến hệ thống máy chủ hoặc trạm kết nối khác.
Hạ tầng mạng là cơ sở hạ tầng để nền tảng để xây dựng hệ thốngIOT. Bộ phân tích và
xử lý dữ liệu là máy chủ quản lý, phân tích dữ liệu thiết bị trong hệ thống,đưa gia
mệnh lệnh, giải pháp dựa trên chương trình có sẵn. II.1.1. Thiết bị
Các thiết bị thường dùng trong nhà thông minh đó là cửa, thẻ RFID, đầu lọc thẻ
RFID, quạt, bộ điều khiển nhiệt độ, đèn ngủ, còi báo cháy, thiết bị làm nóng, giám sát
cháy, cửa gara, còi báo động, máy dò khí cacbondioxit, máy dò khí
cacbonmonoxit,máy dò khói, màn hình hiển thị mực nước, máy tưới cỏ…Chúng có
vai trò thu tín hiệutừ môi trường xung quanh để gửi lên Home Gateway và nhận tín
hiệu từ HomeGateway sau đó thực thi các lệnh.
II.1.2. Trạm kết nối
Home Gateway hay còn gọi là bộ điều khiển trung tâmlà một thiết bị đóng vai trò là
điểm kết nối giữa đám mây và các thiết bị điều khiển, cảmbiến và các thiết bị thông
minh… Tất cả dữ liệu di chuyển lên đám mây hoặc ngược lại sẽ đi qua gateway này.
Home sever thông thường sẽ là một thiết bị phần cứng chuyên dụng, cóthiết kế linh
hoạt, chịu được môi trường khắc nghiệt, hỗ trợ các chuẩn kết nối cục bộ như:LAN,
WiFi, 3G, Zigbee, Z-wave, RF. Hoặc nó cũng có thể là một máychủthông
Smarthome thường nếu không gian lắp đặt cho phép, được cài đặt phần mềm gateway
và tích hợp các cổng kết nối, wireless phù hợp. Một số cảm biến có thể tạo ra nhiều
điểm dữ liệu mỗi giây. HomeGateway cung cấp một nơi để xử lý trước dữ liệu cục bộ
ở vùng biên trước khi nó được gửi lên đám mây. Khi dữ liệu được tổng hợp, thu gọn
và phân tích một cách khôn ngoan ở vùng biên, nó sẽ giảm thiểu khối lượng dữ liệu
cần chuyển tiếp lên đám mây, điều nàycó thể tác động lớn đến thời gian hồi đáp và chi
phí đường truyền mạng. Một lợi ích khác của Home Gateway là nó có thể cung cấp cơ
chế bảo mật bổ sung cho mạng IoTvà dữ liệu mà nó vận chuyển. Vì gateway quản lý
thông tin di chuyển theo cả hai chiều,nó có thể bảo vệ dữ liệu khi di chuyển lên đám
mây khỏi các rò rỉ, hạn chế các thiết bị bị xâm phạm bởi nguồn tấn công bên ngoài
với các tính năng như phát hiện giả mạo,mã hóa, tạo số n gẫu nhiên bằng phần cứng và công cụ mã hóa.
Các chức năng của Home Gateway:
Tạo điều kiện giao tiếp với các thiết bị cũ hoặc không có kết nối internet.
Xử lý trước dữ liệu (data pre-processing), làm sạch, lọc và tối ưu hóa.
Tổng hợp dữ liệu thô.
Liên lạc Device-to-Device / Machine-to-Machine.
Tính năng kết nối mạng và lưu trữ dữ liệu trực tiếp.
Tính năng lịch sử dữ liệu ngắn hạn.
Bảo mật – quản lý truy cập người dùng và các tính năng bảo mật mạng.
Quản lý cấu hình thiết bị.
Chẩn đoán hệ thống. Các loại Home Gateway trên thị trường hiện nay có thể kể đến
như Xiaomi SmartHome Gateway, Home Central Controller (Lumi), Smart Gateway Lan (WulianViệtNam) …
II.1.3. Hạ tầng mạng và bộ phân tích xử lý dữ liệu
Đám mây(cloud) là nơi lưu trữ liệu liệu từ các thiết bị, cảmbiến gửi lên một cách lâu
dài. Từ nguồn dữ liệu khổng lồ chúng ta có thể sử dụng AI, Machinelearning để phân tích, xử lý dữ liệu.
II.2. Các giao thức trong nhà thông minh
II.2.1. Giao thức mạng kết nối
KNX: là một trong những giao thức phổ biến nhất cho tự động hóa ánh sáng và tòa
nhà. KNX là một giao thức mở đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Nó hoạt động trên
nhiều lớp vật lý (dây xoắn đôi, đường dây điện, hồng ngoại, ethernet và RF. Điều
làmcho nó nổi bật là mỗi thiết bị trong hệ thống KNX tự nó thông minh và không
dựa vàocác bộ phận khác để hoạt động.
Hình 2: Giao thức KNX
Thread: là một giao thức truyền thông không dây mới được thiết kếvàpháttriển bởi
một nhóm công ty, trong số đó có Samsung, Nest, OSRAMvà QUALCOMM. Đó
là một giao thức mạng lưới được cung cấp năng lượng thấp (được thiết kế cho các
thiết bị chạy bằng pin) cho các sản phẩm IoT. Nó hoạt động bằng cách sử dụng
tiêu chuẩn dựa trên IP an toàn giúp dễ dàng thay đổi và thêm thiết bị. Điểm đặc
biệt của nó là các thiết bị có thể giao tiếp với nhau ngay cả khi một số thiết bị định
tuyến lưu lượng bị chết, vì mạng sẽ tự động cấu hình lại. Lợi ích lớn nhất của
Thread là mạng của nó không bị lỗi do khả năng tự phục hồi và tự động cấu hình
lại trong khi không cần cổng trung tâm để kết nối nó với IP. Nó giải quyết nhiều
thách thức của IoT,chẳng hạn như khả năng tương tác, sức mạnh, bảo mật và các yêu cầu về kiến trúc.
Hình 3: Giao thức Thread
Wifi: cũng nhanh và đáng tin cậy miễn là cơ sở hạ tầng mạng được thiết lập tốt và
bộ định tuyến chính không bị lỗi. Nhiều công ty nhà thông minh quyết định đặt
các hệ thống truyền thông độc quyền của họ lên trên WiFi vì nó loại bỏ sự cần
thiết phải có cổng trung tâm kết nối các thiết bị với IP
Hình 4: Biểu tượng wifi
Bluetooth: là một giao thức lưới không dây được sử dụng hầu hết trên điện thoại,
loa và tai nghe do phạm vi hoạt động ngắn (10 m). Tính năng chính của nó là khả
năng phát hiện các tín hiệu hiện có, chẳng hạn như WiFi và thỏa thuận bản đồ
kênh cho các thiết bị Bluetooth để giảm thiểu nhiễu.
Hình 5 : Biểu tượng Bluetooth
Cellular(Mạng di động): Với các ứng dụng IoT/M2M yêu cầu khoảng cách truyền
thông dài, hoặc không bị giới hạn bởi khoảng cách địa lý thì việc lựa chọn đường
truyền dữ liệu thông qua mạng điện thoại di động GPRS/3G/LTE là một lựa chọn
sáng suốt. Hiện nay các phương tiện truyền thông qua mạng di động đều hỗ trợ
đầu vào là các cổng Serial hay Ethernet nên việc tích hợp giải pháp truyền thông
không dây không còn khó khăn hay bị giới hạn bởi yếu tố khách quan nào khác.
Hình 6: Trạm di động kết nối các thiết bị IoT
Zigbee: là một giao thức không dây khác, nó sử dụng một thiết bị để chuyển tiếp
tín hiệu đến các thiết bị khác đồng thời củng cố và mở rộng mạng. Zigbee được
tích hợp trong bộ điều chỉnh độ sáng, bộ điều nhiệt, khóa cửa và các thiết bị tương
tự khác và nó cũng xác định logic mức ứng dụng.
Hình 7: Giao thức Zigbee
Lora: là một giao thức không dây mới được thiết kế để truyền thông tầm xa, năng
lượng thấp. Giao thức cung cấp loại khả năng liên lạc mà các thiết bị thông minh
cần có, và Liên minh LoRa đang hoạt động để đảm bảo khả năng tương tác giữa
nhiều mạng trên toàn quốc. Một phần của phổ LoRa sử dụng thể hiện ít nhiễu điện
từ, do đó tín hiệu có thể kéo dài một khoảng cách xa, thậm chí đi qua các tòa nhà,
với rất ít năng lượng.
Hình 8: Giao thức Lora
II.2.2. Các giao thức truyền dữ liệu
MQTT (Message Queue Telemetry Transport): MQTT là một giao thức theo cơ
chế xuất bản/đăng ký, ở đó máy client có thể xuất bản hay nhận bản tin. Nó giúp
giao tiếp dễ dàng giữa nhiều thiết bị. Nó là một giao thức nhắn tin đơn giản được
thiết kế cho các thiết bị bị hạn chế và có băng thông thấp, vì vậy nó là một giải
pháp hoàn hảo cho các ứng dụng internet vạn vật. Nó là một giao thức cực kỳ nhẹ
cho việc truyền tải bản tin đăng ký/xuất bản. Nó rất hữu ích cho việc kết nối với vị
trí ở xa nơi có băng thông không cao.
HTTP (HyperText Transfer Protocol): cho phép trao đổi thông tin(chủ yếu ở dạng
siêu văn bản) qua Internet. HTTP hiện là nền tảng truyền dữ liệu của ứng dụng
duyệt web ngày nay và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống Internet of Things.
Mặc dù giao thức HTTP có nhiều nhược điểm trong việc truyền dữ liệu và không
phù hợp bằng các giao thức tối ưu khác như MQTT, CoAP, AMQP áp dụng cho
IoT, nhưng giao thức này vẫn phổ biến trong lĩnh vực nhà thông minh cũng như
việc sử dụng nhiều trong bộ vi điều khiển và vi xử lý tiên tiến.
CoAP (Constrained Applications Protocol): CoAP là một giao thức đơn giản chi
phí thấp được thiết kế riêng cho các thiết bị hiệu năng thấp (chẳng hạn như vi điều
khiển) và nơi mạng có băng thông thấp. Giao thức này được sử dụng để trao đổi
dữ liệu M2M và rất giống với HTTP. Do đó, CoAP có thể được coi là sự lựa chọn
giao thức tốt nhất cho mạng truyền thông gia đình.
AMQP (Advanced Message Queue Protocol) là một giao thức làm trung gian cho
các gói tin trên lớp ứng dụng với mục đích thay thế các hệ thống truyền tin độc
quyền và không tương thích. AMQP là một giao thức có dây (wire-protocol), có
khả năng diễn tả các message phù hợp với định dạng dữ liệu, có thể triển khai với
rất nhiềuloại ngôn ngữ lập trình. Ngoài ra còn một số giao thức khác là XMPP, DDS, TCP/IP, FTP, SMTP,WAP…
II.3. Các ứng dụng của IoT trong nhà thông minh
II.3.1. Hệ thống chiếu sáng
Đầu tiên quan trọng và cần thiết nhất phải kể tới đó là hệ thống chiếu sáng đơn giản
bởi chẳng có gia đình nào hay ngôi nhà nào không sử dụng hệ chiếu sáng cả.
Hình 9: Hệ thống chiếu sáng thông minh
Hình 10: Công tắc cảm ứng kính phẳng
Hình 11: đèn thông minh
Một hệ thống chiếu sáng thông minh sẽ giúp cho chúng ta tiết kiệm được rất nhiều
thời gian và công sức so với hệ thống chiếu sáng thông thường. Bởi nó có khả năng
giúp bạn điều khiển các hoạt động của thiết bị từ xa thông qua điện thoại mà không
cần phải đến tận nơi để thao tác.
Chỉ với những thiết bị thông minh như là công tắc thông minh chúng ta hoàn toàn có
thể biết ngôi nhà bình thường thành ngôi nhà thông minh trong nháy mắt, đương
nhiên chi phí vô cùng rẻ còn tiện ích thì chắc chắn bạn sẽ luôn cảm nhận được sống
trong ngôi nhà thông minh sẽ sướng như thế nào.
Đặc biệt hơn nếu ngôi nhà của bạn bao gồm những không gian kiến trúc khuân viên
rộng lớn thì việc sử dụng tất cả các khu vực trong nhà cùng lúc thì thật lãng phí và
không nên, chính vì thế việc tạo ra ngữ cảnh thông minh cài đặt tự động là cực kì cần
thiết, chúng sẽ hoạt động theo đúng như những gì mà bạn lập trình sẵn, đảm bảo
chúng ta không cần bận tâm lo gại bất cứ điều gì.
Ví dụ như khu vự ngoài cổng hay sân vườn hãy nên cài đặt chết độ hẹn giờ tự hoạt
động cho từng thiết bị và không cần bận tâm thêm điều gì về chúng, như vậy bạn sẽ
hoàn toàn thoải mái để thực hiện các công việc quan trọng khác mà không cần phải
chạy ra tần sân vườn nhà minh.
II.3.2. Hệ thống điều hòa, bình nóng lạnh, máy bơm tưới cây các thiết bị gia dụng khác
Hầu hết cách thiết bị nên trên đều có đặc tính chung đó là chỉ khi nào cần mới sử dụng
và sử dụng khá ít ngoại trừ có điều hòa thì đôi khi những ngày nắng nóng thì cũng
được sử dụng thường xuyên. Ngoài ra những thiết bị này cần có một khoảng thời gian
được khởi động trước thì đến khi sử dụng chúng ta sẽ không mất thời gian chờ lâu.
Hình 11:Dễ dàng điều khiển các thiết bị gia dụng với IoT
Đó chính là ưu điểm quan trọng nhất mà vì sao chúng ta nên sử dụng những thiết bị
thông minh để kết nối với thiết bị đó. Khi các thiết bị thông thường được kết nối với
thiết bị thông minh thì vấn đề đã được bạn giải quyết triệt để
Chúng ta hoàn toàn có thể điều khiển điều hòa, nóng lạnh hay máy bơm nước dù ở bất
cứ nơi đâu. Hãy thử nghĩ xem cuộc sống của bạn sẽ ra sao khi mọi thứ đều được tự
động hóa phục vụ một cách chu đáo nhất.
Những thiết bị thông minh của smart home không những giúp cho cuộc sống của
chúng tatrở nên tiện ích hơn, hiện đại hơn và chúng còn có thể giúp tiết kiệm được
điện năng giảm chi phí về hóa đơn tiền điện.
II.3.3. Hệ thống giải trí
Với một hệ thống âm thanh được cài đặt theo ý muốn của chúng ta và những người
trong gia đình hoàn toàn có thể nghe những bản nhạc ở bất cứ đâu trong khu vực ngôi
nhà, hoặc từng vùng, từng khu vực mà chúng ta muốn. Ngoài ra thú vị hơn chúng ta
cũng có thể ra lệnh bằng giọng nói để chúng thực hiện và phát lại những bài nhạc ưa thích.
Hình 11: Giải trí tốt hơn nhờ các thiết bị IoT
Hình 12:module âm thanh đa vùng v3.1
Đặc biệt thú vị hơn chúng có thể hiểu và quen với những thói quen hằng ngày cửa
chúng ta từ việc thu thập, phân tích dữ liệu và đưa ra sẵn những kịch bản thói quen đó
giúp tối ưu cuộc sống hơn. Ví dụ như khi chuông báo thức của bạn vang lên thì rèm
cửa sẽ tự động mở đón ánh nắng bình minh, máy pha café sẽ tự động giúp bạn làm
một tách café mà bạn hay uống, một bản nhạc yêu thích từ từ được vang lên khiến cho
bạn cảm thấy mỗi ngày mới thức dậy tràn đầy năng lượng.
II.3.4. Hệ thống an ninh
Khi rời khỏi nhà, bạn luôn phải kiểm tra xem cửa ra vào và cửa sổ đã đóng hay chưa,
TV, máy tính và các thiết bị điện có tắt không? Hệ thống an ninh thông minh sẽ làm
điều đó thay bạn với sự trợ giúp của các cảm biến đặc biệt.
Những bộ điều khiển này có thể tự động khóa cửa khi bạn đi ra ngoài, đóng cửa, tắt
các thiết bị điện tử và đảm bảo rằng ngôi nhà của bạn được bảo vệ khỏi sự xâm phạm
của con người và động vật. Hệ thống camera có thể cảm biến chuyển động và thông
báo cho bạn bất cứ khi nào có dấu hiệu đột nhập. Người dùng có thể kiểm tra trạng
thái nhà từ xa thông qua ứng dụng trên điện thoại và kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và ánh
sáng. Hơn nữa, bạn có thể theo dõi những người lớn tuổi trong nhà để giúp đỡ họ nếu cần.
Hình 13: Hệ thống camera giám sát
Hình 14: AI camera hub
Hình 15: Cảm biến phát hiện chuyển động
II.3.5. Các loại cảm biến an toàn
Cảm biến an toàn là thiết bị thông minh có thể xác định khi có sự cố xảy ra tại nhà
bạn. Chúng có thể thông báo cho người dùng về các mối đe dọa tiềm ẩn ngay lập tức
và thậm chí thực hiện hành động cần thiết để ngăn chặn chúng. Tất cả những gì bạn
cần là một chiếc điện thoại thông minh kết nối Internet và các cảm biến được lắp đặt tại nhà.
Hình 16: Hệ thống chữa cháy tự động
Cảm biến khói/nhiệt độ có thể phát hiện nguy cơ xảy ra hoả hoạn đồng thời tự động
bật còi báo động và kích hoạt vòi chữa cháy khi xảy ra hoả hoạn . Cảm biến khí CO2
sẽ thông báo mức độ CO2 trong không khí và tự động mở cửa sổ hoặc bật các hệ
thống thông gió khi nồng độ CO2 trong không khí chạm mức báo động.
II.4. Xu hướng phát triển
Các xu hướng của nhà thông minh hiện nay
Tăng cường sự kết nối: Các thiết bị nhà thông minh đang trở nên ngày càng kết
nối với nhau, tạo nên một hệ sinh thái thông minh. Các hệ thống nhà thông minh
ngày nay có thể được điều khiển từ xa qua điện thoại thông minh hoặc truy cập từ
xa,giúp người dùng dễ dàng quản lý hệ thống
Sử dụng trí tuệ nhân tạo và học máy: Các hệ thống nhà thông minh đang sử dụng
các công nghệ trí tuệ nhân tạo và học máy để tự động hóa các tác vụ và cung cấp
trải nghiệm tốt hơn cho người dùng. Các thiết bị nhà thông minh như loa thông
minh,đèn chiếu sáng và bộ điều khiển nhiệt độ đang trở nên thông minh hơn.
Bảo mật thông minh: Việc bảo vệ thông tin cá nhân và an toàn nhà cửa đang trở
thành một vấn đề quan trọng trong các hệ thống nhà thông minh. Các nhà sản xuất
đang phát triển các giải pháp bảo mật thông minh như mã hóa, xác thực hai yếu tố
và nhận diện khuôn mặt.
Điều khiển bằng giọng nói: Giọng nói là một trong những công nghệ phát triển
nhanh nhất trong lĩnh vực nhà thông minh. Người dùng có thể điều khiển các thiết bị thông qua giọng nói.
Giám sát an ninh và an toàn: Giám sát an ninh và an toàn là một trong những tính
năng quan trọng của nhà thông minh. Các hệ thống giám sát nhà thông minh ngày
càng thông minh hơn, có khả năng xác định và cảnh báo nguy hiểm, từ cháy, đột
nhậpđến nồng độ khí độc
Sự phát triển của Internet of Things (IoT): IoT cho phép các thiết bị trong nhà
thông minh giao tiếp với nhau một cách thông minh, đồng bộ hóa và tối ưu hóa
việc sử dụng năng lượng. Việc sử dụng IoT giúp cho người dùng tiết kiệm năng lượng và tiền bạc. III. ABC
III.1. Các công nghệ sử dụng trong dự án • Asp.Net MVC • Angular js • Reactjs • Sql Server 2022 • Tensorflow • Arduino
III.2. Các module, bo mạch sử dụng trong dự án • Arduino nano • Esp8266 • Esp32-Cam
• Cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở • Module NRF24L01
• Module NRF24L01 + PA + LNA (Khuếch đại + anten)
• Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11
• Cảm biến độ ẩm đất điện dung • Led
III.3. Kiến trúc và mô hình
- Dự án xây dựng theo kiến trúc IOT 3 lớp
• Lớp thiết bị: bao gồm các cảm biến và các thiết bị được kết nối thu thập nhiều lượng dữ
liệu khác nhau theo nhu cầu của dự án. Lớp này bao gồm các thiết bị biên (edge), cảm
biến và thiết bị truyền động tương tác với môi trường.
• Lớp mạng: dữ liệu được thu thập cần được truyền và xử lý. Lớp mạng kết nối các thiết
bị ở trên với các đối tượng thông minh, máy chủ và thiết bị mạng khác.
• Lớp ứng dụng chịu trách nhiệm cung cấp các dịch vụ, ứng dụng cụ thể cho người dùng
tương tác. Ví dụ khi triển khai nhà thông minh, trong đó người dùng nhấn vào một nút
trong ứng dụng để bật máy pha cà phê. - Mô hình các node: Server NodeServer Node Camera (Gateway) Node1 Node2 NodeActor (Node cảm biến thứ (Node cảm biến thứ (Node chấp hành) nhất) 2)
• 1 node chính có tên là nodeServer đảm nhiệm vai trò gateway (hay còn được gọi là
gateway node) để kết nối các thiết bị IoT với các hệ thống điều khiển và quản lý
(server), ngoài ra nodeServer còn nhận thông tin từ các node cảm biến để xử lý và
đưa lên server hoặc đưa tín hiệu điều khiển đến các node chấp hành để thực thi.
Tài liệu liên quan:
-
Tóm tắt lý thuyết môn IoT và ứng dụng | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
22 11 -
Accelerated Corner-Detector Algorithms: GPU Implementations and Results | Iot và ứng dụng | Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
46 23 -
Đề xuất Dự án IoT: Thiết bị phát hiện chạm cho xe máy | Iot và ứng dụng | Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
35 18 -
Phân Tích và Giải Pháp FastAPI | Iot và ứng dụng | Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
30 15 -
Tăng cường pháp chế xã hội chủ nghĩa trong quản lý nhà nước | Iot và ứng dụng | Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
25 13