<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG

<b>KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN</b>

<small> </small>

<b>BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC Lập Trình Hệ Thống Nhúng Và Kết Nối Vạn Vật NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN</b>

<b>Đề Tài : "Cùng Nắm Bắt Tương Lai: Hệ ThốngNhà Thông Minh Điều Khiển Tự Động"</b>

<b> GV : Nguyễn Tuấn Đức</b>

<b>TP. Hồ Chí Minh – năm 2023</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>MỤC LỤC</b>

<b>CHƯƠNG I: Giới Thiệu Tổng Quan Về Kit IOT...</b>

<b>1.1.Giới Thiệu Kit IOT Và Các Thành Phần Cơ Bản Của Nó :...</b>

<b>1.2. Giới thiệu và thiết kế hệ thống IoT đối với nhà thông minh 1.3. Mô Tả Các Chức Năng Và Khả Năng Kết Nối Của IOT:...</b>

<b>CHƯƠNG II:Giới Thiệu Sản Phẩm Nhà Thông Minh...</b>

<b>2.1. Định Nghĩa Về Nhà Thông Minh:...</b>

<b>2.2. Sự Phát Triển Và Ứng Dụng Của Nhà Thông Minh Trong Thời Đại Công NghệHiện Đại...</b>

<b>CHƯƠNG III:Ứng Dụng Của Kit IOT Đối Với Nhà Thông Minh...</b>

<b>3.1. Ứng Dụng Kit IOT Trong Nhà Thông Minh:………</b>

<b> 3.1.1 Điều Khiển Ánh Sáng, Nhiệt Độ, An Ninh, Năng Lượng, Ứng DụngKhác……….</b>

<b>3.2 Quy Trình Và Triển Khai………</b>

<b>3.3 Ưu điểm và Nhược Điểm: ………</b>

<b>4.3.Có dùng các cơng cụ phân tích dữ liệu, ứng dụng AI để phân tích dữ liệu haykhông? ……….</b>

<b>4.4.Kết nối hệ thống IoT với nhà thông minh như thế nào?...</b>

<b>CHƯƠNG V: Kết Luận……….</b>

1

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>Tài Liệu Tham Khảo</b>

<b>LỜI CẢM ƠN---</b>

Viết một báo cáo đồ án mơn học là một trong những việc khó nhấtmà chúng em phải hồn thành trong q trình học một mơn học. Trong q trình thực hiện đề tài chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn và bỡ ngỡ. Nếu khơng có những sự giúp đỡ và lời động viên chân thành của nhiều người có lẽ chúng em khó có thể hồn thành tốt tiểu luận này. Đầu tiên chúng em xin gửi lời biết ơn chânthành đến thầy Phan Hồ Viết Trường, người trực tiếp hướng dẫn chúng em hoàn thành tiểu luận này.

Những ý kiến đóng góp của thầy là vơ cùng hữu ích, nó giúp chúng em nhận ra các khuyết điểm của đồ án. Cảm ơn thầy và các bạn trường Đại học Văn Lang là những người đã cùng nhóm em sát cánh và trải nghiệm để hoàn thành đồ án mơn học.

Nhóm thực hiện báo cáo

2

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>DANH SÁCH THÀNH VIÊN</b>

<b><small>STTHọ và tênMSSVNHIỆM VỤCÔNG VIỆCGHI CHÚ</small></b>

<small>1Phạm Anh Đức 207CT10199Nhóm trưởngTìm nội dung2Lê Trung Nghĩa207CT27771Thành viênTìm nội dung</small>

3

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>CHƯƠNG I: Giới Thiệu Tổng Quan Về Kit IOT</b>

<b>1.1.Giới Thiệu Kit IOT Và Các Thành Phần Cơ Bản Của Nó :</b>

+ Khái niệm "IoT" (Internet of Things) đã xuất hiện và được đề cập từ những năm đầu của thế kỷ 21. Trong khi đó, "Kit IoT" là một thuật ngữ mô tả một bộ công cụ hoặc bộ phận phần cứng và phần mềm được thiết kế để hỗ trợ phát triển và triển khai các ứng dụng IoT. Sự phát triển và sự ra đời của các kit IoT khác nhau có thể diễn ra vào các thời điểm khác nhau, tùy thuộc vào các công ty, tổ chức và nhà sản xuất . Kit IoT (Internet of Things) là một bộ công cụ hoặc bộ phận phần cứng và phần mềm được thiết kế để hỗ trợ người dùng trong việc xây dựng và triển khai các ứng dụng IoT. Nó bao gồm các thành phần cơ bản như thiết bị IoT, module kết nối, vi xử lý, phần mềm điều khiển và nền tảng phát triển.

+ Kit IoT giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và triển khai các ứng dụng IoT, cho phép người dùng tạo ra các hệ thống thông minh và kết nối với mạng internet để thu thập dữ liệu, tương tác và điều khiển các thiết bị từ xa. Với các thành phần và công cụ được cung cấp, người dùng có thể tự xây dựng các ứng dụng IoT đa dạng như nhà thông minh, quản lý năng lượng, giám sát môi trường và nhiều ứng dụng khác.

<b>Các Thành Phần Cơ BảnCủa Kit IOT</b>

1. Thiết bị IoT: Các thiết bị như cảm biến, mạch điện tử và linh kiện khác được tích hợp trong kit để thu thập dữ liệu từ môi trường.

2. Module kết nối: Đây là một thành phần quan trọng để kết nối thiết bị IoT với mạng internet. Module kết nối có thể là Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa, hoặc các công nghệ kết nối khác<small>.</small>

4

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

3. Vi xử lý: Một bộ xử lý nhúng (embedded processor) được tích hợp trong kit để thựchiện các chức năng xử lý dữ liệu và điều khiển thiết bị.

4. Phần mềm điều khiển: Kit IoT cung cấp phần mềm điều khiển để cấu hình và điềukhiển thiết bị IoT, thường là các ứng dụng di động, phần mềm máy tính hoặc giao diệnweb.

5. Nền tảng phát triển: Kit IoT thường cung cấp một nền tảng phát triển để người dùng cóthể lập trình và tùy chỉnh các ứng dụng IoT, cung cấp các cơng cụ lập trình, thư viện vàtài liệu hướng dẫn.

<b>1.2 Giới thiệu và thiết kế hệ thống IoT đối với nhà thông minh</b>

Xác định yêu cầu: Đầu tiên, bạn cần xác định yêu cầu của hệ thống nhà thông minh. Điều nàybao gồm xác định các chức năng và tính năng bạn muốn có trong ngơi nhà của mình, chẳng hạnnhư hệ thống ánh sáng tự động, quản lý năng lượng, an ninh, giám sát môi trường, điều khiển từxa và tự động hóa các thiết bị trong nhà.

Lựa chọn thiết bị và cảm biến: Dựa trên yêu cầu đã xác định, bạn cần lựa chọn các thiết bị vàcảm biến phù hợp. Ví dụ, đèn LED thơng minh, bộ điều khiển nhiệt độ, cảm biến chuyển động,cảm biến khí CO2, camera an ninh và các thiết bị điện tử khác.

Kết nối và mạng: Để hệ thống hoạt động, tất cả các thiết bị và cảm biến cần được kết nối vớinhau và với Internet. Có nhiều phương thức kết nối có thể được sử dụng, bao gồm Wi-Fi,Bluetooth, Zigbee, Z-Wave và nhiều giao thức khác.

Nền tảng IoT: Lựa chọn một nền tảng IoT phù hợp là rất quan trọng. Nền tảng này sẽ giúp quảnlý và điều khiển các thiết bị IoT, thu thập dữ liệu và cung cấp giao diện cho người dùng tươngtác. Các ví dụ về nền tảng IoT phổ biến bao gồm Google Home, Amazon Alexa, SamsungSmartThings và Apple HomeKit.

Quản lý và điều khiển: Sử dụng nền tảng IoT, bạn có thể quản lý và điều khiển các thiết bị trongnhà thông qua ứng dụng di động hoặc giao diện web. Bạn có thể tạo lịch trình tự động, theo dõitrạng thái của các thiết bị, nhận cảnh báo và tương tác với hệ thống từ xa.

Bảo mật: Vì hệ thống IoT liên quan đến việc chia sẻ và truyền dữ liệu qua mạng, bảo mật là mộtyếu tố quan trọng. Bạn cần đảm bảo rằng hệ thống của mình có các biện pháp bảo mật như mãhóa dữ liệu, xác thực người dùng và giới hạn truy cập không mong muốn.

Mở rộng và tích hợp: Hệ thống IoT cho nhà thơng minh có thể được mở rộng và tích hợp với cáchệ thống khác, chẳng hạn như hệ thống âm thanh, hệ thống giám sát an ninh hoặc hệ thống nănglượng mặt trời. Điều này cung cấp một môi trường thông minh và liên kết cho tồn bộ ngơi nhà.

5

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>1.3 Mô Tả Các Chức Năng Và Khả Năng Kết Nối Của IOT</b>

Thu thập dữ liệu: Các thiết bị IoT có khả năng thu thập dữ liệu từ mơi trường xung quanhnhư nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, chất lượng khơng khí, v.v. Dữ liệu này có thể được sử dụng để phân tích và đưa ra quyết định thông minh.

Giám sát và điều khiển: IoT cho phép người dùng giám sát và điều khiển từ xa các thiết bị và hệ thống. Ví dụ, bạn có thể kiểm soát đèn, máy lạnh, hệ thống an ninh, và các thiết bị khác trong nhà qua điện thoại di động.

Tích hợp thơng tin: IoT có khả năng tích hợp thơng tin từ nhiều nguồn khác nhau. Ví dụ, dữ liệu từ các thiết bị y tế có thể được tích hợp với hồ sơ bệnh án của bệnh nhân để cung cấp thông tin chi tiết và hỗ trợ quyết định chẩn đốn.

Tương tác thơng minh: IoT có thể tạo ra môi trường tương tác thông minh giữa con ngườivà các thiết bị. Ví dụ, trí thơng minh nhân tạo có thể được tích hợp vào loa thơng minh đểtrả lời câu hỏi, điều khiển các thiết bị khác nhau hoặc cung cấp thông tin thời tiết, tin tức, và nhiều dịch vụ khác.

Theo dõi và quản lý từ xa: IoT cho phép theo dõi và quản lý từ xa các thiết bị và hệ thống. Ví dụ, các cơng ty năng lượng có thể theo dõi và điều khiển các thiết bị năng lượng tái tạo từ xa để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

Tích hợp với trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu: IoT có thể tích hợp với các cơng nghệ trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu để tạo ra các ứng dụng thơng minh. Ví dụ, các hệ thống nhận diện khn mặt có thể được sử dụng để nhận dạng và xác thực người dùng trong các hệ thống an ninh.

Kết nối mạng: IoT sử dụng các giao thức kết nối mạng như Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, NFC (Near Field Communication), hay các mạng di động như 3G, 4G, và 5G để kết nối các thiết bị với nhau và với internet.

Tóm lại, IoT mang đến các chức năng và khả năng kết nối đa dạng, từ thu thập dữ liệu, giám sát và điều khiển, tích hợp thông tin, tương tác thông minh, theo dõi và quản lý từ xa, tích hợp trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu, đến kết nối mạng để tạo nên một hệ thống thông minh và tự động hóa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>CHƯƠNG II:Giới Thiệu Sản Phẩm Nhà Thông Minh</b>

<b>2.1. Định Nghĩa Về Nhà Thông Minh:</b>

Nhà thông minh là một khái niệm chỉ một ngôi nhà được trang bị cơng nghệ và hệ thốngtự động hóa để cung cấp tiện nghi, an toàn, hiệu quả và sự kết nối thông qua việc sử dụngcác thiết bị điện tử và mạng internet.

Nhà thông minh sử dụng các công nghệ IoT (Internet of Things), trong đó các thiết bị vàcảm biến được kết nối với nhau và với mạng internet. Điều này cho phép người dùngkiểm soát và tương tác với các thiết bị trong nhà thông minh từ xa thông qua các giaodiện như ứng dụng di động, máy tính hoặc giao diện web.

Các tính năng của nhà thơng minh có thể bao gồm điều khiển ánh sáng, nhiệt độ, hệthống an ninh, cửa ra vào, thiết bị gia dụng và giải trí. Nhà thơng minh cũng có thể cungcấp giám sát và báo động khi có sự kiện xảy ra như cháy, đột nhập hoặc rò rỉ nước.Mục tiêu của nhà thông minh là mang lại sự thuận tiện và tiết kiệm năng lượng cho ngườidùng. Nó cung cấp khả năng tự động hóa các hoạt động trong nhà, tối ưu hóa tiêu thụnăng lượng và tăng cường sự an tồn và bảo mật. Nhà thơng minh cũng có thể tạo ra mộtmơi trường sống thơng minh và kết nối, tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc sống hiện đại.

<b>2.2 Sự Phát Triển Và Ứng Dụng Của Nhà Thông Minh Trong Thời Đại Công Nghệ Hiện Đại</b>

Trong thời đại công nghệ hiện đại, sự phát triển và ứng dụng của nhà thông minh đangngày càng trở nên phổ biến và đáng chú ý. Cùng với sự phát triển của công nghệ IoT(Internet of Things), nhà thông minh đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộcsống hàng ngày. Dưới đây là mô tả về sự phát triển và ứng dụng của nhà thông minhtrong thời đại công nghệ hiện đại:

1. Tính năng và tiện ích gia tăng: Nhà thơng minh cung cấp nhiều tính năng và tiện íchgia tăng cho cuộc sống hàng ngày. Người dùng có thể điều khiển ánh sáng, nhiệt độ, hệthống an ninh, âm thanh, thiết bị gia dụng và giải trí trong nhà thơng qua điện thoại diđộng hoặc giọng nói. Điều này mang lại sự thuận tiện, tối ưu hóa sử dụng tài nguyên vàgiảm công sức trong việc quản lý nhà cửa.

2. Tiết kiệm năng lượng và tài nguyên: Nhà thơng minh cho phép kiểm sốt và quản lýtiêu thụ năng lượng và tài nguyên trong nhà. Người dùng có thể tùy chỉnh và tự động hóacác thiết lập về ánh sáng, nhiệt độ và thiết bị điện tử để tiết kiệm năng lượng và giảm hóa

7

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

đơn tiền điện. Điều này có tác động tích cực đến môi trường và giúp giảm lượng phát thảicarbon.

3. Tăng cường an ninh và an tồn: Hệ thống nhà thơng minh cung cấp khả năng giám sátvà bảo vệ an ninh cho ngôi nhà. Các hệ thống an ninh, cảm biến chuyển động và hệ thốngcamera cho phép người dùng kiểm sốt và giám sát nhà cửa từ xa. Ngồi ra, hệ thốngcảnh báo và báo động tự động có thể được kích hoạt trong trường hợp xâm nhập hoặc sựcố xảy ra, giúp tăng cường sự an toàn và bảo vệ gia đình và tài sản.

4. Quản lý thơng minh và tự động hóa: Nhà thơng minh mang lại khả năng quản lý thơngminh và tự động hóa cho ngơi nhà. Người dùng có thể lập lịch trình và tự động hóa cáchoạt động hàng ngày như bật/tắt đèn, mở/đóng cửa, điều chỉnh nhiệt độ và kích hoạt thiếtbị theo lịch trình hoặc điều kiện cụ thể. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, năng lượng vàtạo ra một mơi trường sống thơng minh và tiện nghi.

5. Tích hợp với các dịch vụ và hệ thống khác: Nhà thông minh có khả năng tích hợp vớicác dịch vụ và hệ thống khác để tạo ra một môi trường sống liên kết. Ví dụ, tích hợp vớicác dịch vụ trí tuệ nhân tạo (AI) và trợ lý ảo giúp tạo ra trải nghiệm tương tác thông minhvà dễ dàng. Các hệ thống nhà thơng minh cũng có thể tích hợp với nền tảng IoT và cácứng dụng di động để cung cấp quản lý tồn diện và tiện ích cho người dùng.

6. Tạo ra môi trường sống thông minh và kết nối: Nhà thông minh tạo ra một môi trườngsống thơng minh và kết nối, trong đó các thiết bị và hệ thống trong nhà có khả năng giaotiếp và tương tác với nhau. Điều này mang lại sự linh hoạt và tương tác giữa các thànhphần trong nhà, tạo ra một trải nghiệm sống hiện đại và tiện ích.

Sự phát triển và ứng dụng của nhà thông minh trong thời đại công nghệ hiện đại khôngchỉ mang lại sự tiện ích, an tồn và tiết kiệm, mà cịn mở ra những tiềm năng và khả năngmới trong việc quản lý và tương tác với ngôi nhà.

<b>CHƯƠNG III:Ứng Dụng Của Kit IOT Đối Với Nhà Thông Minh</b>

<b>3.1.1 Điều Khiển Ánh Sáng, Nhiệt Độ , An Ninh , Năng Lượng , Ứng DụngKhác</b>

Điều khiển ánh sáng từ xa: Sử dụng ứng dụng điều khiển trên điện thoại thơng minh hoặcmáy tính bảng, bạn có thể điều khiển ánh sáng trong nhà thơng minh từ bất kỳ đâu, miễnlà có kết nối internet. Bạn có thể bật, tắt, điều chỉnh độ sáng hoặc chế độ ánh sáng từ xa,cho phép bạn kiểm soát ánh sáng trong nhà một cách dễ dàng và thuận tiện.

8

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Điều khiển ánh sáng theo lịch trình: Kit IoT cho phép bạn lập lịch trình để ánh sáng tựđộng thay đổi theo thời gian. Bạn có thể cài đặt để ánh sáng tự động bật vào buổi tối vàtắt vào buổi sáng, hoặc thậm chí tạo ra các kịch bản ánh sáng phức tạp hơn. Ví dụ, bạn cóthể thiết lập để ánh sáng trong phòng khách tự động mờ dần khi tới giờ xem phim.Điều khiển ánh sáng bằng giọng nói: Kết hợp Kit IoT với trợ lý ảo như Amazon Alexa,Google Assistant hoặc Apple Siri, bạn có thể điều khiển ánh sáng trong nhà thơng minhbằng giọng nói. Bạn chỉ cần nói lệnh "Hey Google, bật đèn phòng khách" và ánh sáng sẽtự động được điều chỉnh theo yêu cầu.

Tự động điều khiển ánh sáng dựa trên điều kiện: Kit IoT cho phép bạn tích hợp cảm biếnđể điều khiển ánh sáng dựa trên các điều kiện nhất định. Ví dụ, khi phát hiện chuyểnđộng trong phòng, ánh sáng tự động bật. Hoặc nếu cảm biến ánh sáng tự nhiên cho thấymôi trường trở nên tối hơn, ánh sáng trong nhà thông minh sẽ tự động bật lên.

Tích hợp với các thiết bị khác trong nhà thơng minh: Kit IoT có thể tích hợp với các thiếtbị khác trong hệ thống nhà thông minh, chẳng hạn như hệ thống âm thanh, rèm cửa tựđộng, hệ thống an ninh, và nhiều hơn nữa. Bằng cách tương tác giữa các thiết bị này, bạncó thể tạo ra các kịch bản tự động, ví dụ như khi bật chế độ "Phim" trên hệ thống giải trí,ánh sáng tự động tắt và rèm cửa tự động kéo xuống.

<b>3.2 Quy Trình Và Triển Khai</b>

Quy trình triển khai ứng dụng của Kit IoT (Internet of Things) trong việc xây dựng mộthệ thống nhà thông minh bao gồm một loạt các bước quan trọng. Đầu tiên, cần xác địnhrõ yêu cầu và mục tiêu của hệ thống, như điều khiển ánh sáng, điều khiển nhiệt độ, hệthống an ninh và nhiều tính năng khác. Sau đó, lựa chọn Kit IoT phù hợp với yêu cầu,xây dựng hạ tầng mạng và kết nối các thiết bị. Tiếp theo, cài đặt phần mềm điều khiển vàứng dụng trên điện thoại di động hoặc máy tính. Sau khi cài đặt, cần thiết lập và tùy chỉnhcác thiết bị, bao gồm đặt lịch trình và tạo kịch bản tự động. Kiểm tra và thử nghiệm hệthống để đảm bảo hoạt động ổn định và cuối cùng, vận hành và bảo trì hệ thống theo địnhkỳ. Quy trình này đảm bảo rằng hệ thống nhà thông minh vận hành một cách hiệu quả vàđáng tin cậy, mang lại tiện ích và tiết kiệm năng lượng cho người dùng.

<b>3.3 Ưu điểm và Nhược Điểm</b>

<b>Ưu điểm của Kit IoT:</b>

Tích hợp linh hoạt: Kit IoT cho phép tích hợp và kết nối nhiều thiết bị khác nhau trongmột hệ thống nhà thơng minh. Bạn có thể điều khiển ánh sáng, điều hịa khơng khí, thiết

9

</div>