XÂY DỰNG hệ THỐNG QUAN TRẮC môi TRƯỜNG có KIỂM SOÁT THÔNG QUA IOT (có code)

XÂY DỰNG hệ THỐNG QUAN TRẮC môi TRƯỜNG có KIỂM SOÁT THÔNG QUA IOT (có code) XÂY DỰNG hệ THỐNG QUAN TRẮC môi TRƯỜNG có KIỂM SOÁT THÔNG QUA IOT (có code) XÂY DỰNG hệ THỐNG QUAN TRẮC môi TRƯỜNG có KIỂM SOÁT THÔNG QUA IOT (có code) XÂY DỰNG hệ THỐNG QUAN TRẮC môi TRƯỜNG có KIỂM SOÁT THÔNG QUA IOT (có code)

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG CÓ KIỂM SOÁT

THÔNG QUA IOT

DANH MỤC BẢNG BIỂU X DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XI

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG 1

1.1 GIỚI THIỆU 1

1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 4

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 6

2.1 MODULE WIFI VÀ SENSOR 6

2.2 NHỮNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH WEBSITE 8

2.3 XÂY DỰNG WEBSITE 14

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 16

3.1 MÔ PHỎNG SENSOR 16

3.2 LẬP TRÌNH WEBSITE 18

3.2.1 Đưa dữ liệu và hiển thị dữ liệu trên website 18

3.2.2 Cảnh báo khi điều kiện không thuộc ngưỡng cho phép 23

3.2.3 Các thông tin cần thiết cho người dùng 25

3.3 LẬP TRÌNH APP CHO ĐIỆN THOẠI 26

CHƯƠNG 4 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 28

4.1 MẠCH ĐO NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM 28

4.2 WEBSITE VÀ APP 28

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 31

5.1 KẾT LUẬN 31

5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

PHỤ LỤC 34

HÌNH 1 - 2: HÌNH ẢNH BÌNH NÓNG LẠNH TỰ ĐỘNG[1]

HÌNH 2 - 1: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN MODULE WIFI [1] 6

HÌNH 2 - 2: CẢM BIẾN DHT22 [4] 8

HÌNH 2 - 3: HÌNH ẢNH FIREBASE[2] 12Y HÌNH 3 - 1: TEST BOARD CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM 16

HÌNH 3 - 2: KẾT QUẢ SAU KHI MÔ PHỎNG NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM 17

HÌNH 3 - 3: HÌNH ẢNH FIREBASE LƯU DỮ LIỆU TỪ ESP 8266 18

HÌNH 3 - 4: HÌNH ẢNH MÔ TẢ DỮ LIỆU ĐƯỢC LẤY TỪ FIREBASE VÀ XUẤT RA FILE JSON 19

HÌNH 3 - 5: HÌNH ẢNH MÔ PHỎNG SAU KHI ĐƯA LÊN TRANG WEB 20

HÌNH 3 - 6: NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM HIỂN THỊ THEO NGÀY 21

HÌNH 3 - 7: NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM HIỂN THỊ THEO THÁNG 21

HÌNH 3 - 8: NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM HIỂN THỊ THEO NĂM 22

HÌNH 3 - 9: NHIỆT ĐỘ SO SÁNH THEO NĂM 22

HÌNH 3 - 10: ĐỘ ẨM SO SÁNH THEO NĂM 23

HÌNH 3 - 11: CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ LỚN HƠN MỨC NGƯỠNG 23

HÌNH 3 - 12: CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ NHỎ HƠN MỨC NGƯỠNG 24

HÌNH 3 - 13: CẢNH BÁO ĐỘ ẨM LỚN HƠN MỨC NGƯỠNG 24

HÌNH 3 - 14: CẢNH BÁO ĐỘ ẨM NHỎ HƠN MỨC NGƯỠNG 25

HÌNH 3 - 15: HÌNH ẢNH DỰ BÁO THỜI TIẾT CỦA VTV VIỆT NAM 25

HÌNH 3 - 16: GIÁ CỦA TÔM SÚ[3] 26

HÌNH 3 - 17: GIÁ CỦA TÔM THẺ[3] 26

HÌNH 3 - 18: HÌNH ẢNH MÔ PHỎNG NHIỆT ĐỘ ĐỘ ẨM TRÊN APP 27

BẢNG 4 - 2: SO SÁNH NHƯỢC ĐIỂM 30

CSS Cascading Style Sheets

HTML HyperText Markup Language

IOT Internet Of Things

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI

TRƯỜNG

1.1 Giới thiệu

Ngày nay nền công nghiệp thực phẩm phát triển mạnh mẽ nên việc kiểm soátnhiệt độ độ ẩm khi bảo quản lưu trữ các sản phẩm công, nông nghiệp trong các khochứa rất là quan trong Thông thường các loại hàng hóa lưu trữ, nhiệt độ, độ ẩmtrong kho luôn duy trì một mức nhất định Mở rộng ra là các ứng dụng nông nghiệpxanh như…

Cùng với sự phát triển của thiết bị cảm biến, công nghiệp máy tính và công nghệthông tin, điều này cho phép con người có thể theo dõi các thông số môi trường từ

xa ví dụ như sử dụng cảm biến nhiệt độ độ ẩm tự động tưới cây nếu nhiệt độ quácao, và báo qua điện thoại cho người dùng biết Đây là khởi nguồn của Internet ofThings (IoT)

IOTchính thức xuất hiện vào năm 1999, khi con người bắt đầu nhận thấy tiềmnăng của xu hướng này bên cạnh việc mạng Internet cùng nhiều rào cản về khoahọc công nghệ đã dần được khai phá

Theo định nghĩa từ Wikipedia, Intetnet of Things – IoT là một kịch bản của thếgiới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, vàtất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất màkhông cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính.IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử vàInternet

Như vậy, chúng ta có thể hiểu IoT là khi tất cả mọi thứ đều được kết nối vớinhau qua mạng Internet, và người dùng có thể kiểm soát, điều khiển tất cả qua mạngchỉ bằng một thiết bị thông minh như smartphone, tablet, PC hay thậm chí là vớichiếc smartwatch ngay trên tay của mình

Điều kì diệu ở đây đó chính là cảm biến Các thiết bị cần kết nối phải được tíchhợp một chip cảm biến để có thể chuyển đổi, phát hiện các hiện tượng trong môi

trường tự nhiên và biến nó thành dữ liệu trong môi trường Internet để xử lý dữ liệu

và tiến hành thực thi các điều hướng trong mạng Internet đó theo cách mà ngườidùng mong muốn

Internet of Things và những ứng dụng vượt trội trong giải pháp nhà thông minh hiện nay

Có lẽ, nếu chỉ nghe về khái niệm IoT, bạn sẽ thấy khá mơ hồ và khó hiểu Tuynhiên, với những ứng dụng vượt trội của Iot trong giải pháp nhà thông minh hiệnnay, chắc chắn, khái niệm này sẽ thân thuộc hơn rất nhiều

Hệ thống chiếu sáng thông minh

Hình 1 - 1: Hệ thống chiếu sáng thông minh [1]

Hệ thống đèn thông minh cho phép người dùng có thể bật/ tắc đèn của tất cả cácphòng hoặc từng phòng riêng lẻ mà không cần di chuyển bất kì bước chân nào IoTgiúp người dùng xử trí dễ dàng khi ra ngoài mà quên tắt đèn phòng ngủ, dù chủ nhà

có đang cách xa ngôi nhà của mình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng thông minh cũng

cho phép hẹn giờ bật/ tắt đèn cho các vị trí chiếu sáng cố định, ví dụ như đèn trangtrí sân vườn, đèn chiếu sáng cổng chính.

Điều hòa, bình nóng lạnh tự động

Hình 1 - 2: Hình ảnh bình nóng lạnh tự động[1]

Trước đây, người dùng thường mất 5 – 10 phút chờ đợi sau khi bật điều hòa,bình nóng lạnh để làm mát căn phòng hoặc có nước nóng sử dụng Tuy nhiên, vớiIoT, người dùng có thể khởi động các hệ thống này bằng smartphone hay tablet củamình,để đảm bảo khi về tới nhà, tất cả mọi thứ đã sẵn sàng sử dụng Các thao táchẹn giờ, thay đổi nhiệt độ cũng có thể thực hiện nhanh chóng và dễ dàng trên thiết

bị di động thông minh, giúp gia chủ có thể tiết kiệm tối đa thời gian và lượng điệntiêu thụ trong gia đình – tránh trường hợp quên không tắt bình nóng lạnh, điều hòakhi ra ngoài Tương tự, các thiết bị khác trong gia đình như rèm cửa cũng hoàn toàn

tự động hóa bằng ứng dụng IoT

Giải pháp âm thanh đa vùng

Việc nghe nhạc, giải trí với IoT trở nên đơn giản hơn bao giờ hết, vì cùng mộtnguồn nhạc từ smartphone, tablet có thể phát nhạc cho tất cả ngôi nhà hoặc từngkhu vực riêng biệt tùy thuộc vào lựa chọn của người sử dụng Đặc biệt hơn, ngườidùng có thể tạo lập cho mình những “kịch bản” rất riêng như “Chào buổi sáng”,

“Ăn tối”, “Ngủ ngon” Khi đó, chỉ cần chạm vào “Chào buổi sáng”, rèm cửa tựđộng mở, âm nhạc sẵn sàng phát những âm thanh vui tươi chào đón ngày mới, tạo

sự thư thái, tiện nghi trọn vẹn cho người sử dụng Hay là khi chạm vào “Ngủ ngon”thì đèn của phòng sẽ tự động tắt và máy lạnh sẽ tăng giảm nhiệt độ để có một cảmgiác mát mẻ nhất cho người sử dụng dễ chịu khi ngủ

Sở hữu một ngôi nhà thông minh sử dụng ứng dụng IoT đồng nghĩa với việc hệthống an ninh giám sát an toàn, chặt chẽ hơn nhiều lần so với camera thông thường.IoT cho phép người dùng có thể theo dõi, giám sát ngôi nhà của mình dù đang đicông tác hay trong những kì nghỉ xa nhà qua smartphone hay tablet Khi có dấu hiệuđột nhập, dựa vào những thiết lập sẵn, còi hú sẽ vang lên, đèn xoáy quay sáng, hệthống chiếu sáng bật lên, rèm cửa ngay lập tức mở ra Tất cả các thiết bị sẽ cùngtham gia vào “công cuộc” chống trộm, bảo đảm an ninh tuyệt đối cho ngôi nhà củabạn Rõ ràng, Internet of Thing có thể thay đổi hoàn toàn cách sống của con ngườitrong tương lai không xa

1.2 Mục đích của đề tài

Xây dựng hệ thống quan trắc môi trường có kiểm soát thông qua IoT chúng ta cóthể ứng dụng đề tài vào kiểm soát nhiệt độ độ ẩm ở hồ nuôi tôm, trồng rau công nghiệp, kiểm soát hàng hóa trong kho, vườn ươm thông minh Chúng ta có thể đưa

ra cảnh báo với một mức nhiệt độ nào đó nhất định Để cho người nuôi trồng có thể biết được khi nào là mức nhiệt độ lý tưởng Mục đích của đề tài là thiết kế một hệ thống kiểm soát môi trường có kiểm soát thông qua Iot Trong đó, một phần lớn đề tài tập trung vào việc xây dựng website và app điện thoại để theo dõi, cập nhập điềukiện môi trường thời gian thực, kết hợp với việc dự báo, cảnh báo khi điều kiện môitrường vượt ngưỡng cho phép

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

1.3 Module Wifi và Sensor

 Module Wifi ESP8266

Đây là module truyền nhận WiFi đơn giản dựa trên chip ESP8266 SoC(System on Chip) của hãng Espressif Module ESP8266 V1 thường được sửcho các ứng dụng IOT Module này đã được nạp sẵn firmware giúp ngườidùng giao tiếp với wifi rất dễ dàng qua tập lệnh AT thông qua giao tiếpUART ( baudrate mặc định 9600, một số mạch là 11520) quen thuộc

Tính năng chính:

 Hỗ trợ chuẩn 802.11b/g/n.

 Wi-Fi 2.4 Ghz, hỗ trợ WPA/WPA2

 Chuẩn điện áp hoạt động: 3.3V

 Chuẩn giao tiếp nối tiếp UART với tốc độ Baud lên đến 11520

 Có 3 chế độ hoạt động: Client, Access Point

 Hỗ trợ các chuẩn bảo mật như: OPEN, WEP, WPA_PSK,WPA2_PSK, WPA_WPA2_PSK

 Hỗ trợ cả 2 giao tiếp TCP và UDP

 Làm việc như các máy chủ có thể kết nối với 5 máy con

Hình 2 - 1: Chức năng các chân module Wifi [1]

 VCC: 3.3V , dòng có thể lên 300mA vì thế cần mạch nguồn riêngams1117 5V->3.3V

 RST: chân reset, kéo xuống mass để reset

 CH_PD: chân này nếu được kéo lên mức cao module sẽ bắt đầu thuphát wifi, kéo xuống mức thấp module dừng phát wifi Vì ESP8266

khởi động hút dòng lớn nên chúng ta giữ chân này ở mức 0V khi khởiđộng hệ thống của mình , sau 2 s hãy kéo chân CH_PD lên 3.3V, đểđảm bảo module hoạt động ổn định.

 GPIO0: kéo xuống thấp cho chế độ upgrade firmware

 GPIO2: không sử dụng

 Sensor DHT22

Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ DHT22 là cảm biến rất thông dụng hiện nay

vì chi phí rẻ và rất dễ lấy dữ liệu thông qua giao tiếp 1 wire (giao tiếp digital

1 dây truyền dữ liệu duy nhất), so với DHT11 là phiên bản rẻ hơn thì DHT22

có độ chính xác cao hơn, khoảng đo rộng hơn DHT11 rất nhiều

Hình 2 - 2: Cảm biến DHT22 [4]

Thông số kỹ thuật

 Nguồn: 3 -> 5 VDC

 Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền dữ liệu)

 Đo tốt ở độ ẩm 0-100%RH với sai số 2-5%

 Đo tốt ở nhiệt độ -40 to 80°C sai số ±0.5°C

 Tần số lấy mẫu tối đa 0.5Hz (2 giây 1 lần)

 Kích thước 27mm x 59mm x 13.5mm (1.05" x 2.32" x 0.53")

 4 chân, khoảng cách chân 0.1''

1.4 Những ngôn ngữ lập trình website

 HTML là chữ viết tắt của cụm từ HyperText Markup Language (dịch là

Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản) được sử dụng để tạo một trang web, trênmột website có thể sẽ chứa nhiều trang và mỗi trang được quy ra là một tàiliệu HTML (thi thoảng mình sẽ ghi là một tập tin HTML) Cha đẻ của

HTML là Tim Berners-Lee, cũng là người khai sinh ra World Wide Web và chủ tịch của World Wide Web Consortium (W3C – tổ chức thiết lập ra các

chuẩn trên môi trường Internet)

HTML được sử lý ra sao?

Khi một tập tin HTML được hình thành, việc xử lý nó sẽ do trình duyệt web đảm nhận Trình duyệt sẽ đóng vai trò đọc hiểu nội dung HTML từ các thẻ bên trong và sẽ chuyển sang dạng văn bản đã được đánh dấu để đọc, nghe hoặc hiểu (do các bot máy tính hiểu)

Để kiểm tra, bạn có thể sử dụng khung nội dung bên dưới và chuyển qua lại giữa phần HTML và Result để xem kết quả của một tập tin HTML sau khi được xử lý

Cấu trúc một đoạn HTML

Như mình đã nói ở trên, HTML sẽ được khai báo bằng các phần tử bởi các từkhóa Nội dung nằm bên trong cặp từ khóa sẽ là nội dung bạn cần định dạng với HTML Ví dụ dưới đây là một đoạn HTML khai báo một đoạn văn bản

<p>Đây là một đoạn văn bản trong HTML.</p>

Ngoài ra, trong các thẻ còn có các thuộc tính, thuộc tính sẽ đặt bên trong thẻ

mở đầu, mỗi thuộc tính sẽ có giá trị được đặt trong dấu ngoặc kép và cách nhau bởi dấu bằng (=) với tên thuộc tính Ví dụ dưới đây là một thẻ có sử dụng thuộc tính-

<form action="https://thachpham.com"> </form>

Một thẻ có thể sử dụng nhiều thuộc tính chứ không phải chỉ một thuộc tính nhé.

HTML đóng vai trò gì trong website

Như mình đã nói, HTML là một ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản nên nó sẽ

có vai trò xây dựng cấu trúc siêu văn bản trên một website, hoặc khai báo cáctập tin kỹ thuật số (media) như hình ảnh, video, nhạc

Điều đó không có nghĩa là chỉ sử dụng HTML để tạo ra một website mà HTML chỉ đóng một vai trò hình thành trên website

Website có hai loại chính:

Website tĩnh (static web) – Là một website không giao tiếp với máy chủ

web để gửi nhận dữ liệu mà chỉ có các dữ liệu được khai báo sẵn bằng

HTML và trình duyệt đọc

Website động (dynamic web) – Là một website sẽ giao tiếp với một máy chủ

để gửi nhận dữ liệu, các dữ liệu đó sẽ gửi ra ngoài cho người dùng bằng văn bản HTML và trình duyệt sẽ hiển thị nó Để một website có thể giao tiếp với máy chủ web thì sẽ dùng một số ngôn ngữ lập trình dạng server-side như PHP, ASP.NET, Ruby, để thực hiện Ví dụ như một website làm bằng

WordPress là website động

 CSS là chữ viết tắt của Cascading Style Sheets, nó là một ngôn ngữ được sử

dụng để tìm và định dạng lại các phần tử được tạo ra bởi các ngôn ngữ đánhdấu (ví dụ như HTML) Bạn có thể hiểu đơn giản rằng, nếu HTML đóng vaitrò định dạng các phần tử trên website như việc tạo ra các đoạn văn bản, cáctiêu đề, bảng,…thì CSS sẽ giúp chúng ta có thể thêm một chút “phong cách”vào các phần tử HTML đó như đổi màu sắc trang, đổi màu chữ, thay đổi cấutrúc,…rất nhiều

Phương thức hoạt động của CSS là nó sẽ tìm dựa vào các vùng chọn, vùngchọn có thể là tên một thẻ HTML, tên một ID, class hay nhiều kiểu khác Sau

đó là nó sẽ áp dụng các thuộc tính cần thay đổi lên vùng chọn đó Nghĩa là

nó sẽ được khai báo bằng vùng chọn, sau đó các thuộc tính và giá trị sẽ nằmbên trong cặp dấu ngoặc nhọn {} Mỗi thuộc tính sẽ luôn có một giá trị riêng,giá trị có thể là dạng số, hoặc các tên giá trị trong danh sách có sẵn của CSS.Phần giá trị và thuộc tính phải được cách nhau bằng dấu hai chấm, và mỗimột dòng khai báo thuộc tính sẽ luôn có dấu chấm phẩy ở cuối Một vùngchọn có thể sử dụng không giới hạn thuộc tính

Cấu trúc của một đoạn css

 JQuery là một thư viện javascript, nó giúp viết javascript nhanh hơn với cú

pháp đơn giản hơn Thay vì chúng ta phải viết những dòng code dài và lặp lạinhiều lần trong javascript thì jquery đã đóng gói chúng thành những phươngthức sẵn có để dễ dàng sử dụng Để học jquery bạn cần có kiến thức căn bản

về HTML, CSS và javascript

 Javascript Javascript là một ngôn ngữ lập trình kịch bản dựa vào đối tượng

phát triển có sẵn hoặc tự định nghĩa ra, javascript được sử dụng rộng rãi

trong các ứng dụng Website Javascript được hỗ trợ hầu như trên tất cả cáctrình duyệt như Firefox, Chrome, thậm chí các trình duyệt trên thiết bị diđộng cũng có hỗ trợ.

Nếu bạn đã biết qua về HTML5 thì bạn thấy có các khái niệm như

sessionStore hay localStore, đây là hai đối tượng được tạo nên từ Javascript nên rõ ràng trong HTML5 cũng có sử dụng nó Với những ứng dụng đó thì bạn thấy javascript không thể chết trong các ứng dụng website được

Hay thậm chí có những ứng dụng Webgame người ta sử dụng javascript để

xử lý các thao tác trên Client, nếu không có nó thì thông thường chọn Flash

để xây dựng nhưng lại gặp vấn đề load chậm nên có một số người chọn Javascript để làm

Những ứng dụng to lớn của Javascript khiến người ta không thể quên nó được Hiện nay có rất nhiều libraries và framework được viết từ

Javascript như:

 AngularJS: Một thư viện dùng để xây dựng ứng dụng Single Page

 NodeJS: Một thư viện được phát triển phía Server dùng để xây dựng

ứng dụng realtime

 Sencha Touch: Một Framework dùng để xây dựng ứng dụng Mobile

 ExtJS: Một Framework dùng xây dựng ứng dụng quản lý (Web

Applications)

 jQuery: Một thư viện rất mạnh về hiểu ứng

 ReactJS: Một thư viện viết ứng dụng mobie

 Và còn nhiều thư viện khác

 Firebase

Hình 2 - 3: Hình ảnh Firebase[2]

FireBase có thể rất mạnh mẽ đối với ứng dụng backend, nó bao gồm việc lưutrữ dữ liệu, xác thực người dùng, static hosting Nên lập trình viên chỉ cần chú tâm đến việc nâng cao trải nghiệm người dùng

Firebase Realtime Database

-Dữ liệu trong cơ sở dữ liệu Firebase của bạn được lưu trữ dưới dạng JSON

và đồng bộ realtime đến mọi kết nối client Khi bạn xây dựng những ứng dụng đa nền tảng như Android, IOS và JavaScrip SDKs, tất cả các client của bạn sẽ chia sẻ trên một cơ sở dữ liệu Firebase và tự động cập nhật với dữ liệumới nhất

-Tự động tính toán quy mô ứng dụng của bạn

Khi ứng dụng của bạn muốn phát triển, bạn không cần lo lắng về việc nâng cấp máy chủ Firebase sẽ xử lý việc tự động cho bạn Các máy chủ của Firebase quản lý hàng triệu kết nối đồng thời và hàng tỉ lượt truy vấn mỗi tháng

-Các tính năng bảo mật lớp đầu

Tất cả dữ liệu được truyền qua một kết nối an toàn SSL với một chứng nhận 2048-bit Cở sở dữ liệu truy vấn và việc xác nhận được điều khiển tại một cấp độ chi tiết sử dụng theo một số các quy tắc mềm dẻo security rules

language Tất cả các logic bảo mật dữ liệu của bạn được tập trung ở một chỗ

để dễ dàng cho việc cập nhật và kiểm thử

-Làm việc offline

Ứng dụng Firebase của bạn sẽ duy trì tương tác bất chấp một số các vấn đề

về internet xảy ra Trước khi bất kỳ dữ liệu được ghi đến server thì tất cả dữ liệu lập tức sẽ được viết vào một cơ sử dữ liệu Firebase ở local Ngay khi có thể kết nối lại, client đó sẽ nhận bất kỳ thay đổi mà nó thiếu và đồng bộ hoá

nó với trạng thái hiện tại server

1.5 Xây dựng website

Website là gì?: là một tập hợp các trang web bao gồm văn bản, hình ảnh, video,

… thường chỉ nằm trong một tên miền (domain name) hoặc tên miền phụ Trangweb được lưu trữ trên máy chủ web có thể truy cập thông qua Internet

Website là kênh thông tin để quảng bá, giới thiệu dịch vụ, sản phẩm, mô hìnhhoạt động của doanh nghiệp, cửa hàng đến với người tiêu dùng khắp mọi nơi

Website là một công cụ tất yếu không thể thiếu trong hoạt động của mỗi doanhnghiệp Một doanh nghiệp, cửa hàng, cá nhân có thể sở hữu nhiều website ứng vớimỗi dịch vụ, sản phẩm khác nhau, để mở rộng thị trường rộng lớn hơn

Bước 1: Đăng ký tên miền

Tên miền là một tên dễ nhớ để gán cho một địa chỉ trên internet Nó thay thế chomột dải những con số khó nhớ Có thể hiểu tên miền như là địa chỉ trên mạngInternet Nếu bạn tham gia hoạt động trên mạng internet thì đăng ký một tên miền làviệc đầu tiên cần làm, tên miền riêng khẳng định vị trí, giúp khách hàng dễ tìm đếnwebsite của bạn, vừa bảo vệ thương hiệu của doanh nghiệp bạn trên Internet

Bước 2: Thuê host

Web hosting là nơi không gian trên máy chủ có cài dịch vụ Internet như ftp,www,… nơi đó bạn có thể chứa nội dung trang web hay dữ liệu trên không gian đó

Lý do bạn phải thuê Web Hosting để chứa nội dung trang web, dịch vụ mail, ftp,…

vì những máy tính đó luôn có một địa chỉ cố định khi kết nối vào Internet ( là địachỉ IP) , còn như nếu bạn truy cập vào internet như thông thường hiện nay thông

qua các IPS (Internet Service Provider – Nhà cung cấp dịch vụ Internet) thì địa chỉ

IP trên máy bạn luôn bị thay đổi, do đó dữ liệu trên máy của bạn không thể truy cậpđược từ những máy khác trên Internet

Bước 3: Thiết kế website

Tuỳ theo quy mô và nhu cầu của từng cá nhân và doanh nghiệp, các website sẽ

có các chức năng, và độ phức tạp khác nhau Với đội ngũ chuyên gia và các lậptrình viên sáng tạo, giàu kinh nghiệm, V&A sẽ giúp bạn có được website ấn tượng,đạt hiệu quả và tiết kiệm nhất

Bước 4: Quảng bá website

Để website của bạn hoạt động có hiệu quả nhất, ngoài việc in địa chỉ websitetrên danh thiếp của công ty, giới thiệu với bạn bè và người thân, bạn còn có thểquảng bá trên các phương tiện thông tin đại chúng, các mạng thương mại, báo chí

và các trang web điện tử

Đối với người dùng bình thường thì website là nơi khách hàng tìm kiếm thôngtin mà có liên quan tới vấn đề họ quan tâm và tìm kiếm nhưng đối với các cá nhân,doanh nghiệp kinh doanh đặc biệt là dân làm SEO website là phương tiện không thểthiếu

Bước 5: Duy trì website

Website của bạn sau khi được xây dựng, cần thường xuyên cập nhật thông tin đểđảm bảo độ tươi mới của nó Qua đó, khách hàng có thể thấy được tình hình pháttriển của công ty bạn

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG1.6 Mô phỏng Sensor

Hình 3 - 1: Test board cảm biến nhiệt độ độ ẩm

Sử dụng module wifi ESP 8266 kết nối với cảm biến DHT22 để lấy giá trị nhiệt

độ, độ ẩm và sau đó gửi dữ liệu lên sever để dữ liệu đó được in ra trang web

Hình 3 - 2: Kết quả sau khi mô phỏng nhiệt độ độ ẩm.

cảnh báo đến người dùng để người dùng biết khi nào là độ ẩm vượt quá ngưỡngthích hợp.

1.7 Lập trình website

1.1.1 Đưa dữ liệu và hiển thị dữ liệu trên website

Hình 3 - 3: Hình ảnh firebase lưu dữ liệu từ ESP 8266

Sau khi lấy được giá trị nhiệt độ độ ẩm và thời gian thì chúng ta lưu nó vàosever từ google có tên là firebase

Hình 3 - 4: Hình ảnh mô tả dữ liệu được lấy từ firebase và xuất ra file json

Từ file json này chúng ta bắt đầu lập trình javascript để call file json rồi đưa lênwebsite của mình Sau khi đưa gọi giá trị nhiệt độ độ ẩm từ file json ta được kếtquả như sau, như hình 3-5, trong đó nhiệt độ hiển thị ở mức 28.9 độ C và độ ẩmhiển thị ở mức 74.4 % Cứ 5s là trang web sẽ tự động load lại file json này 1 lần để

nó có thể cập nhật giá trị mới nhất lên trang web Sau khi gọi được giá trị nhiệt độ

độ ẩm lên file json thì chúng ta viết javascript để cho giá trị hiển thị lên dưới dạngbiểu đồ theo thời gian như hình 3-5

Hình 3 - 5: Hình ảnh mô phỏng sau khi đưa lên trang web

Biểu đồ sẽ tự động cập nhật độ ẩm lên trang web và thể hiện ra các chấm đỏ trênđường vẽ màu đỏ Ở dưới có mô phỏng thêm thời gian và ngày tháng khi nhiệt độ

độ ẩm cập nhật lên trang web Điều này cho phép quan sát sự thay đổi của thông sốmôi trường theo các mốc thời gian trong ngày Đồng thời, trang web cũng được lậptrình để theo dõi điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) theo các mốc thời giantrong tuần (Hình 3-6), trong tháng (Hình 3-7) và theo năm (Hình 3-8) Từ đó giúpngười dùng có thể theo dõi và so sánh sự thay đổi của yếu tố môi trường để từ đó dựđoán được sự thay đổi của các thông số này trong tương lại Ví dụ, ta có thể xem xét

sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm theo tháng qua các năm từ 2015 đến 2017 (hình 3-9

và 3-10), từ đó dự đoán nhiệt độ, độ ẩm trong tháng tiếp theo của năm 2017 và xahơn là 2018

Hình 3 - 6: Nhiệt độ độ ẩm hiển thị theo ngày

Hình 3 - 7: Nhiệt độ độ ẩm hiển thị theo tháng

Hình 3 - 8: Nhiệt độ độ ẩm hiển thị theo năm

Hình 3 - 9: Nhiệt độ so sánh theo năm

Hình 3 - 10: Độ ẩm so sánh theo năm

1.1.2 Cảnh báo khi điều kiện không thuộc ngưỡng cho phép

Khi điều kiện môi trường không thuộc ngưỡng cho phép thì website tự độngxuất hiện các pop-up để cảnh báo người dùng từ (Hình 3-11 đến 3-14) Đồng thờiđưa ra các giải pháp để khắc phục tình trạng trên Người dùng có thể click vàobutton X để tắt pop-up nếu muốn

Hình 3 - 11: Cảnh báo nhiệt độ lớn hơn mức ngưỡng

Hình 3 - 12: Cảnh báo nhiệt độ nhỏ hơn mức ngưỡng

Hình 3 - 13: Cảnh báo độ ẩm lớn hơn mức ngưỡng

Hình 3 - 14: Cảnh báo độ ẩm nhỏ hơn mức ngưỡng

1.1.3 Các thông tin cần thiết cho người dùng

Ngoài việc theo dõi điều kiện môi trường theo thời gian thực và đưa ra cảnh báophù hợp, website còn cung cấp các thông tin cần thiết cho người dùng: dự báo thờitiết (theo nguồn tin chính thống từ trang web dự báo thời tiết của VTV việt nam nhưhình 3-15) hoặc các thông tin liên quan đến giá cả, chính sách mà người dùng quantâm (Hình 3-16 và 3-17)

Hình 3 - 15: Hình ảnh dự báo thời tiết của VTV Việt Nam

Hình ảnh thể hiện giá trị nhiệt độ độ ẩm để cho người dùng có thể xem giá trịtheo ngày theo tháng và theo năm tùy ý thích

Hình 3 - 16: Giá của tôm sú[3]

Hình 3 - 17: Giá của tôm thẻ[3]

Giá của tôm thẻ luôn biến động theo từng ngày giá hiện tại là 170 đ/kg

1.8 Lập trình app cho điện thoại

Blynk thực ra là một cái app trên điện thoại, cho phép người dùng có thể tạo ragiao diện và điều khiển thiết bị theo ý thích của cá nhân Mình lựa chọn Blynk vìmột số lý do sau:

Dễ sử dụng: Quá đơn giản, chỉ việc vào store, cài đặt, sau đó đăng ký tài khoản

và mất không quá 5 phút để làm quen

Đẹp và đầy đủ: Giao diện của Blynk quá tuyệt vời, sử dụng bằng cách kéo thả,bạn cần nút bấm, kéo thả nút bấm, bạn cần đồ thị, kéo thả đồ thị, bạn cần LCD, kéothả LCD, tóm lại là bạn cần gì thì kéo thả cái đó.

Không phải lập trình android hay ios: Nếu như không có kiên thức về làm apptrên điện thoại thì việc điều khiển thiết bị từ chính smartphone của mình quả là điều

vô cùng khó khăn và phức tạp Nhờ blynk thì chúng ta có thể bỏ qua bước lập trìnhtạo app Có thể thử nhanh chóng và ứng dụng được dự án của mình vào thực tế.Thử nghiệm nhanh chóng, có thể điều khiển giám sát ở bất kỳ nơi nào cóinternet

Tất nhiên ngoài những điểm lợi từ blynk thì còn có những cái hạn chế như phảimua energy để tạo được nhiều giao diện và chia sẻ giao diện cho người khác.Những cái này cũng không phải là vấn đề lớn lắm

Hình 3 - 18: Hình ảnh mô phỏng nhiệt độ độ ẩm trên app

Sau khi đưa nhiệt độ và độ ẩm lên website thì cũng trong thời gian đó giá trịnhiệt độ độ ẩm cũng được thay đổi theo trên app

Thiết kế website sử dụng file json tốt hơn nhiều so với XML

Ưu điểm của Json

Có thể đọc hiểu được (human-readability)

- Là kiểu dữ liệu trên nền cơ sở Javascript nên dễ dàng tiếp cận

- Dữ liệu truyền tải ngắn gọn so với những định dạng dữ liệu khác như: xml,html…

- Dễ dàng chuyển đổi(parse) dữ liệu từ dạng chuỗi (nhận từ server) sang dữ liệu

có thể sử dụng được (thành Object, Number, Array)…

- Dễ truy cập nội dung

- Với những ứng dụng Ajax lấy và xử lý dữ liệu từ một web service nào đó khácdomain: Nếu nội dung trả về có dạng xml thì javascript từ trang web của chúng takhông thể trực tiếp truy cập mà phải nhờ một proxy để đáp ứng yêu cầu của sameorigin policy.Nhưng nếu là dạng JSON thì đó không là vấn đề (Thường dùng lệnheval)

- Hai công nghệ phổ biến sử dụng JSON là PHP và NET

So sánh Json và XML

- XML tiên phong trong lĩnh vực chuẩn hóa, mô tả dữ liệu, có thể nói XML là sựcách mạng trong việc định dạng và mô tả dữ liệu hiện nay, có khá nhiều ứng dụng

sử dụng XML để lưu trữ, ngay như HTML cũng có phần "na ná" như XML hoặc sự

ra đời XHTML là kết hợp của HTML viết theo cú pháp đúng chuẩn XML XML cónhiều ưu điểm vậy, liệu JSON có là đối thủ ? Tất nhiên sự có mặt của JSON không

hoàn toàn thay thế được với lão làng XML, nhưng trong một phạm vi nhỏ, nhữngứng dụng về ajax.

- Ứng dụng ajax nhằm mục đích giúp thời gian tương tác giữa người sử dụng vớiứng dụng tiến gần đến thời gian thực (chớp mắt là thấy), cho nên tốc độ được đặtlên hàng đầu, việc tăng tốc bằng cách "giảm tải" cũng là một giải pháp, chính vì vậyJSON được ưu ái hơn vì cú pháp ngắn gọn, đơn giản, tiết kiệm hơn XML, ví dụ trênnếu mô tả bằng XML

Thời gian từ sensor đưa lên website khá là nhanh Chỉ khoảng 1s – 2s là severfirebase có thể nhận được giá trị từ sensor push lên Và cứ 5s là website sẽ cập nhậtgiá trị mới từ sever

Ưu điểm của website này là sử dụng sử liệu jon nên việc lấy và gửi dữ liệu lêntrang web cho người dùng coi khá là nhanh và không phải tốn nhiều tài nguyên.Trang web còn hạn chế dữ liệu nhiệt độ độ ẩm hiển thị theo ngày tháng và năm.Người viết đã lấy dữ liệu giả để bỏ lên so sánh Chỉ có hiển thị theo giờ và cập nhậtliên tục khi có nhận được sensor từ Esp8266

Ưu điểm trang web của người viết Ưu điểm của trang web Iot khác

- Người xem có thể so sánh giá trị đo

được với dự báo thời tiết

- Có thể xem được dự báo thời tiết ở trên

website của người viết

- Có thể xem nhiệt độ độ ẩm bằng app

điện thoại

- Theo dõi, so sánh nhiệt độ theo các

mốc thời gian khác nhau

- Đưa ra cảnh báo khi điều kiện không

thuộc ngưỡng cho phép…

- Có thể cho nhiều người đăng ký và đưanhiệt độ độ ẩm lên website

Bảng 4 - 1: So sánh ưu điểm

Nhược điểm trang web của người viết Nhược điểm của trang web Iot khác

- Chỉ có người viết mới có thể đưa nhiệt