Đề tài iot ứng dụng trong mô hình smart home

IoT ứng dụng trong mô hình Smart-Home

I

IoT ứng dụng trong mô hình Smart-Home

II

IoT ứng dụng trong mô hình Smart-Home

III

LỜI NÓI ĐẦU

Xã hội thế kỉ 21 chứng kiến sự phát triển vượt bậc của công nghệ và đánh dấu

sự mở đầu của những thiết bị thông minh. Smart Phone, Smart Tivi đều là những

thiết bị ngày càng phổ biến, thông dụng trong đời sống hằng ngày của con người.

Đúng như tên gọi, những thiết bị này không những có khả năng đáp ứng những yêu

cầu cơ bản của con người, mà còn hơn thế, các thiết bị smart ra đời đã thay thế con

người trong việc kiểm soát và điều khiển các chức năng khác 1 cách chuyên nghiệp,

dễ dàng và hiệu quả.

Tiếp nối thành công của những thiết bị thông minh ấy Smart-Home ra đời như

một sự khởi đầu táo bạo về tư duy làm chủ công nghệ ngay trong cuộc sống của con

người. Một ngôi nhà thông minh với khả năng thấu hiểu tư duy điều khiển của con

người nhanh chóng trở thành đề tài công nghệ có sức hấp dẫn.

Nhà thông minh (Smart home, Home automation) là kiểu nhà được lắp đặt các

thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hóa hoàn toàn hoặc bán tự động, thay thế

con người trong thực hiện một hoặc một số thao tác quản lý, điều khiển. Hệ thống

điện tử này giao tiếp với chủ nhân nhà thông qua bảng điện tử được đặt sẵn trong

nhà, phần mềm điện thoại di động, máy tính bảng hoặc một giao diện web.

Bên cạnh đó, với nhu cầu ngày càng cao và sự bùng nổ của công nghệ mới như

trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT)…, smart home sẽ sớm bùng nổ trong

tương lai gần.Thị trường smart home đang bùng nổ mạnh mẽ ở Việt Nam.Quy mô,

nhu cầu ngày càng lớn đã biến smart home từ một thị trường ngách thành một hướng

phát triển mới. Sự hấp dẫn của thị trường đã kéo theo việc hàng loạt doanh nghiệp

công nghệ khai phá.

Nắm bắt được điều này, vận dụng kiến thức đã học, nhóm em đã tiến hành thực

hiện đề tài với tên ““IoT ứng dụng trong mô hình Smart-home”. Với đề tài này,

nhóm hy vọng sẽ làm cơ sở nghiên cứu để các nhóm sau có thể phát triển và cải tiến

thêm nữa.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã tận tình chỉ bảo để nhóm em có thể

hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Bên cạnh đó là sự hướng dẫn, góp ý tận tình của

giáo viên hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Ái Nhi.

Do thời gian và kiến thức còn nhiều hạn chế, đề tài của chúng em sẽ không

tránh khỏi những sai sót, em mong thầy cô góp ý, chỉnh sửa để có thể hoàn thiện hơn.

IoT ứng dụng trong mô hình Smart-Home

IV

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đề tài: “IoT ứng dụng trong mô hình Smart-home” được

tiến hành công khai, dựa trên sự cố gắng, nỗ lực của cả nhóm gồm có: Nguyễn

Công Thạch , Nguyễn Phú Thi, Hoàng Đức Mạnh dưới sự hướng dẫn nhiệt tình từ

TS.Nguyễn Thị Ái Nhi.

Các số liệu và kết quả nguyên cứu trong đề tài là trung thực và hoàn toàn

không sao chép hoặc sử dụng kết quả của đề tài nguyên cứu tương tự. Ngoài ra,

trong báo cáo có sử dụng một số nguồn tài liệu tham khảo đã được trích dẫn nguồn

rõ ràng. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước bộ môn, khoa và nhà trường về

sự cam đoan này.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Công Thạch

IoT ứng dụng trong mô hình Smart-Home

V

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................III

CAM ĐOAN................................................................................................................IV

MỤC LỤC .....................................................................................................................V

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ....................................................................VII

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT...................................................IX

MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ THÔNG MINH SMART HOME 2

1.1 Khái niệm về hệ thống nhà thông minh (Smart Home) ...............................2

1.2 Chức năng của Smarthome.............................................................................2

1.3 Các ưu khuyết điểm của nhà thông minh......................................................3

1.4 Các yêu cầu đặt ra đối với hệ thống điều khiển nhà thông minh................4

1.5 Mục tiêu đề tài..................................................................................................4

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH.................................5

2.1 Sơ đồ kết cấu.....................................................................................................5

2.2 Chức năng.........................................................................................................5

2.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển.......................................................................6

2.4 Sơ đồ mạch điều khiển.....................................................................................7

2.4.1 Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống ...............................................................7

2.4.2 Sơ đồ mạch điều khiển từng phòng...........................................................8

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ THÔNG MINH......14

3.1 Xây dựng sơ đồ thuật toán:...........................................................................14

3.2 Phần cứng của hệ thống điều khiển: ............................................................16

3.2.1 Các cảm biến được sử dụng trong mô hình: ..........................................16

3.2.2 Các linh kiện chính được sử dụng trong mô hình:................................20

3.3 Adruino và các modun điều khiển trong mô hình:.....................................22

3.3.1 Giới thiệu chung: .....................................................................................22

3.3.2 Arduino Mega Pro: ..................................................................................23

3.3.3 Module Node MCU:.................................................................................24

IoT ứng dụng trong mô hình Smart-Home

VI

3.4 Thiết kế và tính toán......................................................................................26

3.4.1 Tính toán khối nguồn cho các thiết bị 5V...............................................26

3.4.2 Tính toán các giá trị BJT, điện trở..........................................................26

3.4.3 Tính chọn điện trở và Diot trong mạch role ...........................................27

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG.....................................................................29

4.1 Mô hình thực tế ..............................................................................................29

4.2 Giao diện giám sát và điều khiển..................................................................29

4.3 Một số kết quả điều khiển .............................................................................30

4.3.1 Báo có trộm xâm nhập.............................................................................30

4.3.2 Hiển thị nhiệt độ độ ẩm............................................................................31

4.3.3 Tự động đóng mở cửa chính ...................................................................32

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN..........................................................................................34

5.1 Kết quả đạt được của đồ án ..........................................................................34

5.2 Hướng phát triển cho hệ thống.....................................................................34

Phụ Lục.........................................................................................................................36