Luận Văn Ứng dụng Wear OS trong việc hỗ trợ người già

ix Hình 4.8: Màn hình Add an Activity to Wear.. 34 Hình 4.9: Màn hình Configure Activity... Các công ty nh Motorola, Samsung, LG, HTC và Asus đã công b là đ i tác chính th c... d ng và t

SVTH 2: Nguy n Lê Trung Hi u MSSV: 14141100

Tp H Chí Minh – 06/2018

NHI M V ÁN T T NGHI P

Nguy n Lê Trung Hi u MSSV: 14141100 Chuyên ngành: i n t công nghi p Mã ngành: 141

- S d ng m t đi n tho i h đi u hành Android

- S d ng m t Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1

- S d ng m t Module Relay

2 N i dung th c hi n:

- Tìm hi u v firebase đ c p nh t d li u đi u khi n, c ng nh chia s quy n đi u khi n cho các thi t b

- Tìm hi u thi t k giao di n cho ng d ng ch y trên các thi t b android

- Tìm hi u cách đi u khi n module ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua firebase

- Thi công đ c mô hình

- Cân ch nh, hoàn thi n đ c mô hình

- ánh giá k t qu th c hi n

III NGÀY GIAO NHI M V : 20/03/2018

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 27/06/2018

V H VÀ TÊN CÁN B H NG D N: ThS Nguy n V n Hi p

v

L I C M N

Em xin g i l i c m n sâu s c đ n Th y Nguy n V n Hi p _ Gi ng viên b môn

i n t công nghi p – y sinh đã tr c ti p h ng d n và t n tình giúp đ t o đi u ki n đ hoàn thành t t đ tài

Chúng em xin g i l i chân thành c m n các th y cô trong Khoa i n- i n T đã

t o nh ng đi u ki n t t nh t cho chúng em hoàn thành đ tài

Chúng mình c ng g i l i đ ng c m n đ n các b n l p 14141DT3B đã chia s trao đ i ki n th c c ng nh nh ng kinh nghi m quý báu trong th i gian th c hi n đ tài

C m n đ n cha m , là ch d a tinh th n v ng ch c cho chúng con, luôn an i và

đ ng viên nh ng lúc chúng con khó kh n nh t trong su t nh ng n m tháng h c hành Xin chân thành c m n!

Nh ng ng i th c hi n đ tài

M C L C

Trang bìa i

Nhi m v đ án ii

L ch trình iii

Cam đoan iv

L i c m n v

M c l c vi

Li t kê hình v viii

Li t kê b ng xi

Tóm t t xii

CH NG 1 T NG QUAN 1

1.1 t v n đ 1

1.2 M c tiêu 2

1.3 N i dung nghiên c u 2

1.4 Gi i h n 2

1.5 B c c 3

CH NG 2 C S LÝ THUY T 4

2.1 Ng i cao tu i 4

2.2 L ch s h đi u hành Android 4

2.3 Gi i thi u v Wear OS 6

2.4 Gi i thi u v Wifi 8

2.5 Gi i thi u v Bluetooth 11

2.6 Gi i thi u v Google Firebase 13

vii

3.2.3 Thi t k m ch đi u khi n đèn, chuông 22

a/ Vi đi u khi n 22

b/ Module 4 Relay 5V 24

c/ Ngu n nuôi m ch đi u khi n 25

d/ Các thi t b khác 26

CH NG 4 THI CÔNG H TH NG 28

4.1 Gi i thi u 28

4.2 Xây d ng ng d ng đi u khi n đèn, chuông trên smartwatch 28

4.2.1 Gi i thi u ph n m m Android Studio 28

4.2.2 L u đ và l p trình ng d ng 42

4.3 Xây d ng ng d ng kh n c p SOS trên đi n tho i 48

4.4 Thi công m ch đi u khi n đèn, chuông 59

4.5 H ng d n s d ng thao tác 74

CH NG 5 K T QU _NH N XÉT_ ÁNH GIÁ 80

5.1 K t qu 80

5.2 Nh n xét và đánh giá 85

CH NG 6 K T LU N VÀ H NG PHÁT TRI N 87

6.1 K t lu n 87

6.2 H ng phát tri n 87

TÀI LI U THAM KH O xiii

PHU L C xv

Hình Trang

Hình 2.1: Các phiên b n c a h đi u hành Android 6

Hình 2.2: Thi t b s d ng Wear OS 7

Hình 2.3: H th ng các thi t b k t n i wifi 8

Hình 2.4: Hình nh ký hi u c a Bluetooth 11

Hình 2.5: Thông s c a các lo i Bluetooth 12

Hình 2.6: Các ng d ng c a Google Firebase 14

Hình 3.1: S đ kh i t ng quát h th ng 19

Hình 3.2: Thi t k ng d ng trên đ ng h 20

Hình 3.3: Giao di n b t đ u ng d ng đi n tho i 21

Hình 3.4: Giao di n ng d ng đi n tho i kh i ch y thành công 21

Hình 3.5: Module ESP8266 23

Hình 3.6: Module 4 Relay 24

Hình 3.7: Adapter 5V/2A 25

Hình 3.8: èn led 5W/220VAC - èn led 9W/220VAC 26

Hình 3.9: Chuông đi n 220VAC 27

Hình 3.10: S đ k t n i các kh i 27

Hình 4.1: Ph n m m Android Studio 28

Hình 4.2: T i ph n m m Android Studio 30

ix

Hình 4.8: Màn hình Add an Activity to Wear 34

Hình 4.9: Màn hình Configure Activity 35

Hình 4.10: Màn hình th MainActivity.java 35

Hình 4.11: Màn hình th AndroidManifest.xml 36

Hình 4.12: Màn hình th app 36

Hình 4.13: Màn hình th con Design 37

Hình 4.14: Màn hình th con Text 37

Hình 4.15: Giao di n hi n th c a Firebase 38

Hình 4.16: C a s Add a project 39

Hình 4.17: i n thông tin package c a ng d ng 39

Hình 4.18: T i t p tin google-services.json 40

Hình 4.19: Các dòng l nh c n thi t 41

Hình 4.20: C a s Security rules for Realtime Database 41

Hình 4.21: Giao di n làm vi c Database 42

Hình 4.22: L u đ ng d ng khi đ c kh i đ ng 43

Hình 4.23: Giao di n c a ng d ng 47

Hình 4.24: Giao di n nh p s đi n tho i kh n c p 49

Hình 4.25: Giao di n xác nh n s đi n tho i kh n c p 50

Hình 4.26: Giao di n thông báo SOS đang ho t đ ng 51

Hình 4.27: L u đ startActivity.java 52

Hình 4.28: L u đ MainActivity.java 53

Hình 4.29: L u đ x lý trong handler 54

Hình 4.30: L u đ ho t đ ng c a ch ng trình g i tin nh n 55

Hình 4.31: L u đ kh i t o s đi n tho i kh n c p 56

Hình 4.32: L u đ ho t đ ng c a ch ng trình v trí 57

Hình 4.33: Thi t k b n v PCB và sau khi thi công 58

Hình 4.35: C a s l p trình c a Arduino 62

Hình 4.36: C a s tính hành cài đ t Driver Arduino 63

Hình 4.37: C a s hoàn thành quá trình cài đ t Driver Arduino 64

Hình 4.38: Thêm th vi n cho Arduino 64

Hình 4.39: C a s Library Manager 65

Hình 4.40: L u đ đi u khi n c a vi đi u khi n 65

Hình 4.41: L u đ x lý hàm void setup() 67

Hình 4.42: Giao di n Database 69

Hình 4.43: L y authCode c a Firebase 69

Hình 4.44: L u đ hàm voidloop() 71

Hình 4.45: Giao di n firebase th c t 74

Hình 4.46: Màn hình đ u tiên c a ng d ng 75

Hình 4.47: Màn hình th hai c a ng d ng 75

Hình 4.48: Màn hình c a ng d ng trên đ ng h 76

Hình 4.49: Giao di n Firebase 77

Hình 4.50: C a s đ ng nh p tài kho n Google 78

Hình 4.51: Giao di n c a project trên Firebase 78

Hình 4.52: Giao di n làm vi c c a Database 79

Hình 5.1: Hình nh th c t đ ng h 81

Hình 5.2: Giao di n khi g i tin nh n, n i dung tin nh n 81

Hi n nay, vi c quan tâm s c kh e c ng nh h tr ng i cao tu i đang là m t

v n đ đang đ c quan tâm r t nhi u trong cu c s ng Vi c s d ng nh ng công c

h tr ng i già c ng là m t khía c nh đang đ c phát tri n m nh, n m b t đ c

nh ng công c h tr s n, nhóm chúng tôi s d ng đ ng h thông minh và thi t b

di đ ng cá nhân đ h tr t i u nh t cho nh ng v n đ thi t y u cho ng i già tài mang tên: H TH NG NG D NG WEAR OS TRONG VI C H

TR NG I GIÀ

tài s d ng thi t b đ ng h thông minh, đi n tho i thông minh, website có

k t n i m ng đ đi u khi n nh ng thi t b thi t y u nh đèn, chuông báo thông qua

Esp8266 b t c đâu, b t c lúc nào i u khi n các thi t b chi u sáng nh b t t t đèn nhà t m, đèn phòng ng , đèn hành lang; b t t t chuông báo đ ng khi có v n đ quan tr ng, thi t l p m t cu c g i t i s kh n c p, g i tin nh n kh n c p và đ a đi m

hi n t i t i s kh n c p

CH NG 1 T NG QUAN

Ch ng 1 T NG QUAN

1.1 T V N

Cùng v i s phát tri n c a xã h i, cu c s ng ngày càng đ c nâng cao thì

vi c áp d ng công ngh khoa h c k thu t vào đ i s ng, công vi c ngày càng c n thi t V i s phát tri n c a các ngành khoa h c k thu t, công ngh k thu t đi n t

mà trong đó đ c bi t là k thu t đi u khi n t đ ng đóng vai trò quan tr ng trong

m i l nh v c khoa h c k thu t, qu n lý, công nghiêp, nông nghi p, đ i s ng, qu n

lý thông tin,

i v i m i ng i, s c kh e là m t tài s n vô giá, không có s c kh e chúng ta không th làm đ c b t kì th gì N u b b nh t t, s c kh e y u t, thi u s c kh e không th t ch m sóc cho b n thân, mà ph i nh v d a d m vào ng i khác,…

N c ta đang có t c đ già hóa dân s r t nhanh, t l ng i cao tu i chi m kho ng 10,9% dân s c n c(theo s li u t website danso.org) S c kh e chính là

th mà ng i cao tu i c n nh t, tâm lý ng i cao tu i là h mu n đ c m nh

kh e nh m i ng i khác, cu c s ng vui v v già, t b n thân có th làm m i vi c

h ng ngày mà không c n đ n s h tr c a ng i khác H không mu n tr thành gánh n ng đ i v i con cái, h ch c n ng i khác giúp đ khi h th t s g p v n đ

v s c kh e c a b n thân, ngoài ra b n thân ng i cao tu i và gia đình h c ng

mu n quan sát, theo dõi s c kh e h ng ngày, đ có bi n pháp duy trì và c i thi n

s c kh e ho c d đoán, x lý các v n đ b t ng v s c kh e x y ra

Trên c s và yêu c u t th c t , nh ng đòi h i ngày càng cao c a vi c h tr

và theo dõi s c kh e ng i già, c ng v i s phát tri n m nh c a khoa h c công ngh , đ c bi t là công ngh thông tin, k thu t đi n-đi n t Phát tri n k thu t theo dõi và h tr t kho ng cách xa trong v n đ v đ i s ng s c kh e c a ng i cao

tu i ngày nay đang là xu th phát tri n Chúng tôi đ xu t đ tài : “H TH NG

NG D NG WEAR OS TRONG VI C H TR NG I GIÀ”

h ng đ n vi c ti n l i trong các nhu c u sinh ho t bình th ng đ n gi n cho ng i già

 N I DUNG 4: Thi công đ c mô hình

 N I DUNG 5: Cân ch nh, hoàn thi n đ c mô hình

 Ch ng này trình bày vi c thi công h th ng bao g m nh ng ph n: xây d ng

ng d ng đi u khi n, xây d ng ng d ng trên đi n tho i, thi công ph n c ng

Ch ng 2 C S LÝ THUY T

2.1 NG I CAO TU I

Ng i cao tu i th ng là nh ng ng i thu c đ tu i t 60 tu i tr lên, nhóm

ng i đ tu i này b t đ u xu t hi n nh ng v n đ v s c kh e, tính nh y c m cao,

b h n ch trong m t s công vi c,… c bi t là h mu n t ch trong m t s sinh

ho t cá nhân, mu n ch ng t v i nh ng ng i xung quanh – nh t là con cái, r ng mình v n còn s c kh e, còn kh n ng làm nh ng vi c c th nào đó, không mu n tr thành m t th gánh n ng vô hình cho con cái, mu n con cái yên tâm v h , nh đã nói trên ng i nhóm này r t nh y c m nên d dàng th y h r t mu n làm nh ng

vi c nh nh t nh t trong gi i h n s c kh e c a mình

2.2 L CH S H I U HÀNH ANDROID

Ban đ u, Android đ c phát tri n b i t ng công ty Android, v i s h tr tài chính t Google và sau này đ c chính Google mua l i vào n m 2005 Android ra

m t vào n m 2007 cùng v i tuyên b thành l p liên minh thi t b c m tay m : m t

hi p h i g m các công ty ph n c ng, ph n m m, và vi n thông v i m c tiêu đ y m nh các tiêu chu n m cho các thi t b di đ ng Chi c đi n tho i đ u tiên ch y Android

đ c bán vào n m 2008

Nh ng y u t này đã giúp Android tr thành n n t ng đi n tho i thông minh

ph bi n nh t th gi i, v t qua Symbian OS vào quý 4 n m 2010, và đ c các công

ty công ngh l a ch n khi h c n m t h đi u hành không n ng n , có kh n ng tinh

C H NG 2 C S LÝ THUY T

Android chi m 87,7% th ph n đi n tho i thông minh trên toàn th gi i vào

th i đi m quý 2 n m 2017, v i t ng c ng 2 t thi t b đã đ c kích ho t và 1,3 tri u

l t kích ho t m i ngày S thành công c a h đi u hành c ng khi n nó tr thành

m c tiêu trong các v ki n liên quan đ n b ng phát minh, góp m t trong cái g i là

"cu c chi n đi n tho i thông minh" gi a các công ty công ngh

Android là h đi u hành đi n tho i di đ ng m ngu n m mi n phí do Google phát tri n d a trên n n t ng c a Linux B t k m t hãng s n xu t ph n c ng nào c ng

đ u có th t do s d ng h đi u hành Android cho thi t b c a mình, mi n là các thi t b y đáp ng đ c các tiêu chu n c b n do Google đ t ra (có c m ng ch m, GPS, 3G, )

Các nhà s n xu t có th t do thay đ i phiên b n Android trên máy c a mình

m t cách t do mà không c n ph i xin phép hay tr b t kì kho n phí nào nh ng ph i

đ m b o tính t ng thích ng c (backward compatibility) c a phiên b n ch riêng

đó

Android là n n t ng cho thi t b di đ ng bao g m m t h đi u hành, midware

và m t s ng d ng ch đ o B công c Android SDK cung c p các công c và b

th viên các hàm API c n thi t đ phát tri n ng d ng cho n n t ng Android s d ng ngôn ng l p trình java

Nh ng tính n ng mà n n t ng Android h tr :

 Application framework: Cho phép tái s d ng và thay th các thành ph n s n

có c a Android

 Dalvik virtual machine: Máy o java đ c t i u hóa cho thi t b di đ ng

 Intergrated browser: Trình duy t web tích h p đ c xây d ng d a trên WebKit engine

 Optimized graphics: H tr b th vi n 2D và 3D d vào đ c t OpenGL ES 1.0

 SQLite: DBMS dùng đ l u tr d li u có c u trúc

 H tr các đ nh d ng media ph bi n nh : MPEG4, H.264, MP3, AAC, ARM, JPG, PNG, GIF

 H tr tho i trên n n t ng GSM (Ph thu c vài ph n c ng thi t b )

 Bluetooth, EDGE, 3G và WiFi (Ph thu c vài ph n c ng thi t b )

 Camera, GPS, la bàn và c m bi n (Ph thu c vài ph n c ng thi t b )

 B công c phát tri n ng d ng m nh m

T tháng 4 n m 2009, phiên b n Android đ c phát tri n d i tên mã là ch đ bánh k o và phát hành theo th t b ng ch cái: Cupcake (1.5), Donut (1.6), Eclair (2.0–2.1), Froyo (2.2–2.2.3), Gingerbread (2.3–2.3.7), Honeycomb (3.0–3.2.6), Ice Cream Sandwich (4.0–4.0.4), Jelly Bean (4.1–4.3), KitKat (4.4), Lollipop (5.0-5.1.1), Marshmallow (6.0), Nougat(7.0), Oreo(8.0)[9]

Hình 2.1: Các phiên b n c a h đi u hành Android

2.3 KHÁI NI M V WEAR OS

C H NG 2 C S LÝ THUY T

đ ng trên hình th c đ ng h thông minh N n t ng đã đ c công b vào ngày 18 tháng 3 n m 2014, cùng v i vi c phát hành m t b n phát tri n Các công ty nh Motorola, Samsung, LG, HTC và Asus đã công b là đ i tác chính th c Trong n m

2014, đã có 720.000 thi t b Android Wear đ c bán ra c a các hãng LG, Motorola

và Samsung[3]

Hình 2.2: Thi t b s d ng Wear OS

Wear OS v n d a trên core Linux c a ng i anh em smartphone và các nhà phát tri n s ph i c n đ n Android Studio và các b SDK đ vi t app cho nó hay s a

l i cho nh ng gì đang có s n Nói cách khác, Wear gi ng nh 1 phiên b n thu nh

c a h đi u hành Android đ ch y trên 1 thi t b có màn hình nh h n Nó c ng làm

vi c hi u qu và ít l i h n so v i Android trên smartphone, đi kèm nh ng c i ti n trong phiên b n m i Wear 2.0

i m đáng nh c đ n nh t c a h đi u hành Wear OS có th chính là s đ ng

nh t c a nó Không nh ng i anh em Android trên smartphone đ c tùy bi n giao

di n đa d ng, Wear OS h u nh có giao di n gi ng nhau trên h u h t các chi c watch cùng h đi u hành i u này c ng giúp nó làm vi c hi u qu v i h u nh t t

smart-c nh ng smart-chi smart-c smartphone Android đ n t nhi u hãng khásmart-c nhau trên th tr ng Tuy

v y không có ngh a là Wear OS không có đi m riêng, nó v n cho phép cá nhân hóa giao di n khá t t t watch-face, app hay các tùy ch nh đi u khi n riêng bi t Wear OS

đ c nâng c p thêm nhi u tính n ng khác nh : tr lý o, theo dõi các ho t đ ng th

d c, l i nh c,…[4]

Wi-Fi (WiFi ho c Wifi) vi t t t t Wireless Fidelity hay m ng 802.11 là h

th ng m ng không dây s d ng sóng vô tuy n, gi ng nh đi n tho i di đ ng, truy n hình và radio

Hình 2.3: H th ng các thi t b k t n i wifi

H th ng này đã ho t đ ng m t s sân bay, quán café, th vi n, khách s n,

H th ng cho phép truy c p Internet t i nh ng khu v c có sóng c a h th ng này, hoàn toàn không c n đ n cáp n i Ngoài các đi m k t n i công c ng (hotspots), WiFi

có th đ c thi t l p ngay t i nhà riêng

Tên g i 802.11 b t ngu n t vi n IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Vi n này t o ra nhi u chu n cho nhi u giao th c k thu t khác nhau, và

C H NG 2 C S LÝ THUY T

Tuy nhiên, sóng WiFi có m t s khác bi t so v i các sóng vô tuy n khác

ch :

 Chúng truy n và phát tín hi u t n s 2.4 GHz, 5 GHz ho c 60Ghz T n s này cao h n so v i các t n s s d ng cho đi n tho i di đ ng, các thi t b c m tay và truy n hình T n s cao h n cho phép tín hi u mang theo nhi u d li u

h n

 Chúng dùng chu n 802.11:

o Chu n 802.11b là phiên b n đ u tiên trên th tr ng ây là chu n ch m

nh t và r ti n nh t, và nó tr nên ít ph bi n h n so v i các chu n khác 802.11b phát tín hi u t n s 2.4 GHz, nó có th x lý đ n 11 megabit/giây, và nó s d ng mã CCK (complimentary code keying)

o Chu n 802.11g c ng phát t n s 2.4 GHz, nh ng nhanh h n so v i chu n 802.11b, t c đ x lý đ t 54 megabit/giây Chu n 802.11g nhanh

h n vì nó s d ng mã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), m t công ngh mã hóa hi u qu h n

o Chu n 802.11a phát t n s 5 GHz và có th đ t đ n 54 megabit/ giây

Nó c ng s d ng mã OFDM Nh ng chu n m i h n sau này nh 802.11n còn nhanh h n chu n 802.11a, nh ng 802.11n v n ch a ph i

là chu n cu i cùng

o Chu n 802.11n c ng phát t n s 2.4 GHz, nh ng nhanh h n so v i chu n 802.11a, t c đ x lý đ t 300 megabit/giây

o Chu n 802.11ac phát t n s 5 GHz

o Chu n 802.11ad phát t n s 60 GHz

 Wifi có th ho t đ ng trên c ba t n s và có th nh y qua l i gi a các t n s khác nhau m t cách nhanh chóng Vi c nh y qua l i gi a các t n s giúp gi m thi u s nhi u sóng và cho phép nhi u thi t b k t n i không dây cùng m t lúc

Thi t b k t n i vào m ng WIFI đ c g i là station (tr m) Vi c k t n i vào

m ng Wifi đ c h tr b i m t access point (AP), m t AP có ch c n ng nh m t hub nh ng dùng cho nhi u station M t access point thông th ng đ c k t n i vào m t m ng dây đ phát WIFI (t c là chuy n t m ng dây sang WIFI) Do đó access point luôn đ c tích h p vào router M i access point đ c nh n bi t b ng

m t SSID (Service Set IDentifier), SSID c ng là tên c a m ng hi n th khi ta k t

n i vào WIFI

M t hotspot là m t n i mà các thi t b có th k t n i Internet, và th ng là

b ng Wifi, thông qua m ng WLAN (wireless local area network: m ng n i b không dây) n i v i router

Các máy tính n m trong vùng ph sóng WiFi c n có các b thu không dây, adapter, đ có th k t n i vào m ng Các b này có th đ c tích h p vào các máy tính xách tay hay đ bàn hi n đ i Ho c đ c thi t k d ng đ c m vào khe PC card

ho c c ng USB, hay khe PCI Khi đã đ c cài đ t adapter không dây và ph n m m

đi u khi n (driver), máy tính có th t đ ng nh n di n và hi n th các m ng không dây đang t n t i trong khu v c

Các chu n b o m t Wifi [5]:

- WEP (Wired Equivalent Privacy) là m t gi i thu t b o m t cho m ng không dây chu n IEEE 802.11 Ban đ u, các nhà s n xu t ch s n xu t các thi t b Wifi v i chu n b o m t 64 bit Sau này có các c i ti n h n v i các chu n b o m t 128 bit và 256 bit B o m t WEP sau đó xu t hi n nhi u l

h ng Các khóa WEP ngày nay có th b crack trong m t vài phút các b ng

ph n m m hoàn toàn mi n phí trên m ng Vào n m 2004, v i s phát tri n

c a các chu n b o m t m i nh WPA, WPÀ2, IEEE tuyên b các chu n WEP trong b o m t Wifi s không còn đ c h tr

- WPA (Wi-Fi Protected Access) là giao th c và chu n b o m t WiFi phát tri n b i Liên hi p Wifi (Wifi Alliance) WPA đ c phát tri n đ thay th cho chu n WEP tr c đó có nhi u l h ng b o m t Phiên b n ph bi n

C H NG 2 C S LÝ THUY T

AES (Advanced Encryption Standard) Giao th c AES đ c dùng trong c WPA và WPA 2

- WPA 2 ( WiFi Protected Access II ) là giao th c và chu n b o m t thay th cho WPA t n m 2006 và đ c xem là chu n b o m t an toàn nh t đ n

th i đi m này Ngoài vi c s d ng giao th c AES,thì WPA 2 còn s d ng thêm giao th c mã hóa CCMP (CTR mode with CBC-MAC Protocol) Giao th c CCMP là m t giao th c truy n d li u và ki m soát tính truy n

- M t access point không dây

H u h t các router có đ ph sóng trong kho ng bán kính 30,5 m v m i h ng

Bluetooth ra đ i vào n m 1989 t i công ty Ericsson Lund, Th y i n Tên

"bluetooth" là phiên b n ng-lô hóa c a v vua Harald Bluetooth, ng i th ng nh t các b t c an M ch thành m t v ng qu c vùng Scandinavia Ký hi u bluetooth

mà các b n th y là tên vi t t t (Harald Bluetooth) c a v vua này theo c ng Rune:

Hình 2.4: Hình nh ký hi u c a Bluetooth

Bluetooth ra đ i v i m c đích "không dây hóa" chu n serial RS-232 th nh hành vào nh ng n m 80-90 c a th k tr c và chu n hóa các giao ti p serial Bluetooth đ c phát tri n đ u tiên b i Ericsson (hi n nay là Sony Ericsson và Ericsson Mobile Platforms), và sau đó đ c chu n hoá b i Bluetooth Special Interest Group (SIG) Chu n đ c công b vào ngày 20 tháng 5 n m 1999 Ngày nay đ c công nh n b i h n 1800 công ty trên toàn th gi i c thành l p đ u tiên b i Sony Ericsson, IBM, Intel, Toshiba và Nokia, sau đó cùng có s tham gia c a nhi u công

ty khác v i t cách c ng tác hay h tr Bluetooth có chu n là IEEE 802.15.1

Theo Bluetooth SIG, hi n có h n 90% đi n tho i smartphone có tính n ng Bluetooth, bao g m các h đi u hành IOS, Android và Window Bluetooth v c b n

là m t giao ti p b ng sóng radio b ng t n 2.4 đ n 2.480 GHz, r t g n v i chu n Wifi 2.4GHz hi n nay Tuy nhiên, khác v i Wifi hay các sóng radio khác ho t đ ng

1 b ng t ng c đ nh, Bluetooth tri n khai theo khái ni m "nh y t n tr i ph " (Frequency Hopping Spread Spectrum), có ngh a là b ng t n ho t đ ng c a Bluetooth thay đ i liên t c v i 79 kênh (t 2.400 GHz đên 2.480 GHz) i u này, v m t lý thuy t, đ m b o bluetooth ch ng l i vi c nghe lén r t hi u qu vì hacker ph i bi t chính xác đ c kênh nào đ nghe, mà kênh này l i thay đ i liên t c (kho ng 800 l n

m i giây) tùy vào s đ ng ý gi a 2 thi t b đang giao ti p v i nhau [6]

B c sóng c a bluetooth là kho ng 12cm Bluetooth là giao ti p t m ng n, kho ng vài mét đ l i

B ng 2.1: Ph m vi truy n c a các lo i Bluetooth

Device Class N ng l ng truy n Ph m vi truy n

 Truy n d li u gi a các thi t b dùng giao th c OBEX

 Thay th các giao ti p n i ti p dùng dây truy n th ng gi a các thi t b đo, thi t

b đ nh v dùng GPS, thi t b y t , máy quét mã v ch, và các thi t b đi u khi n giao thông

 Thay th các đi u khi n dùng tia h ng ngo i

 G i các m u qu ng cáo nh t các pa-nô qu ng cáo t i các thi t b dùng Bluetooth khác

 i u khi n t xa cho các thi t b trò ch i đi n t nh Wii - Máy ch i trò ch i

đi n t th h 7 c a Nintendo[1] và PlayStation 3 c a Sony

 K t n i Internet cho PC ho c PDA b ng cách dùng đi n tho i di đ ng thay modem

2.6 GI I THI U V GOOGLE FIREBASE

V m t l ch s , Firebase (ti n thân là Evolve) tr c đây là m t start up đ c thành l p vào n m 2011 b i Andrew Lee và James Tamplin Ban đ u, Evolve ch cung c p c s d li u đ các l p trình viên thi t k các ng d ng chat (và hi n t i thì

đ làm quen v i realtime db thì b n c ng làm ng d ng chat đó thôi) Tuy nhiên, h nhanh chóng nh n ra ti m n ng s n ph m c a mình khi nh n th y các khách hàng không s d ng CSDL đ làm ng d ng chat, mà thay vào đó, đ l u các thông tin

nh game progress B đôi Lee và Tamplin quy t đ nh tách m ng realtime ra đ thành

l p m t công ty đ c l p – chính là Firebase – vào tháng 4 n m 2012 Sau nhi u l n huy đ ng v n và g t hái đ c nh ng thành công n i b t, Firebase đã đ c Google đ

ý Vào tháng 10 n m 2014, Firebase gia nh p gia đình Google Firebase, theo h ng

đi c a Google, chính th c h tr Android, iOS và Web

C H NG 2 C S LÝ THUY T

gian th c và v n kh d ng khi ng d ng c a b n ngo i tuy n C s d

li u th i gian th c Firebase là c s d li u đ c l u tr trên đám mây D

li u đ c l u tr d i d ng JSON và đ c đ ng b hóa theo th i gian th c cho m i máy khách đ c k t n i Khi b n t o các ng d ng đa n n t ng

v i SDK iOS, Android và JavaScript, t t c máy khách c a b n s chia s

m t phiên b n c s d li u th i gian th c và t đ ng nh n các b n c p

nh t v i d li u m i nh t

- Các kh n ng chính [2]:

o Th i gian th c: Thay vì các yêu c u HTTP đi n hình, c s d li u

th i gian th c Firebase s d ng đ ng b hóa d li u — m i khi d

c a b n vào đ a Sau khi k t n i đ c thi t l p l i, thi t b khách s

nh n đ c b t k thay đ i nào b m t, đ ng b hóa nó v i tr ng thái máy ch hi n t i

o Có th truy c p t các thi t b máy khách: C s d li u th i gian

th c Firebase có th đ c truy c p tr c ti p t thi t b di đ ng ho c trình duy t web; không c n máy ch ng d ng B o m t và xác th c

d li u có s n thông qua Quy t c b o m t c s d li u th i gian

th c Firebase, các quy t c d a trên bi u th c đ c th c thi khi d

H p lý hóa xác th c v i xác th c Firebase trên d án c a b n và xác

th c ng i dùng trên các phiên b n c s d li u c a b n Ki m soát quy n truy c p vào d li u trong m i c s d li u v i quy t c c

s d li u th i gian th c Firebase tùy ch nh cho t ng cá th c s

ng i dùng tr i nghi m đáp ng Khi thi t b l y l i k t n i, c s d li u

th i gian th c đ ng b hóa các thay đ i d li u c c b v i các c p nh t t

xa đã x y ra trong khi máy khách ngo i tuy n, t đ ng h p nh t b t k xung đ t nào

- C s d li u th i gian th c cung c p ngôn ng quy t c d a trên bi u th c linh ho t, đ c g i là “Quy t c b o m t c s d li u th i gian th c Firebase”, đ xác đ nh cách d li u c a b n nên đ c c u trúc và khi d

li u có th đ c đ c ho c ghi vào Khi đ c tích h p v i Xác th c Firebase, nhà phát tri n có th xác đ nh ai có quy n truy c p vào d li u nào và cách h có th truy c p d li u đó

- C s d li u th i gian th c là m t c s d li u NoSQL và nh v y có các t i u hóa và ch c n ng khác nhau so v i m t c s d li u quan h API (Application Programming Interface) c s d li u th i gian th c đ c thi t k đ ch cho phép các ho t đ ng có th đ c th c hi n nhanh chóng

i u này cho phép b n xây d ng tr i nghi m th i gian th c tuy t v i có

th ph c v hàng tri u ng i dùng mà không nh h ng đ n ph n h i B i

vì đi u này, đi u quan tr ng là ph i suy ngh v cách ng i dùng c n truy

c p d li u c a b n và sau đó c u trúc nó cho phù h p

- Các cách th c hi n:

C H NG 2 C S LÝ THUY T

o t các d li u (Data) và s ki n (Listen) khi có s thay đ i: s

d ng các tham chi u này đ ghi d li u ho c đ ng ký thay đ i

o B t ch đ ngo i tuy n: Cho phép d li u đ c ghi vào đ a c c b

c a thi t b đ có th có s n khi ngo i tuy n

o B o v d li u c a ng i dùng: S d ng quy t c b o m t c s d

li u th i gian th c Firebase đ b o m t d li u c a b n

- Cách l u tr v i các lo i d li u khác nhau:

o C u hình t xa Firebase: l u tr các c p key-value do nhà phát tri n

ch đ nh đ thay đ i hành vi và giao di n c a ng d ng mà không yêu c u ng i dùng t i xu ng b n c p nh t

o L u tr Firebase: l u tr HTML, CSS và JavaScript cho trang web

c a b n c ng nh các n i dung do nhà phát tri n cung c p khác nh

đ h a, phông ch và bi u t ng

o L u tr đám mây: l u tr các t p nh hình nh, video và âm thanh

c ng nh n i dung do ng i dùng t o

ch cho vi c di chuy n nhi u H tr ng i già trong nh ng tình hu ng kh n c p có

th báo đ ng cho ng i thân, b ng chuông báo kh n t i nhà ho c tin nh n đi n tho i,

và ng i thân có th theo dõi v trí đ h tr trong nh ng tình hu ng c n thi t Nhóm sinh viên th c hi n đ tài nh n th y vi c công ngh ngày càng phát tri n

ng h thông minh h đi u hành Wear OS ngày ph bi n và thi t b đeo tay có th bên ng i già 24/24 h tr r t t t Vì v y nhóm đã ch đ ng xây d ng ng d ng h

tr ng i già trên n n t ng Wear OS

T v n đ bài toán đ t ra, nhóm quy t đ nh s d ng đ ng h thông minh k t

h p v i c s d li u Firebase và h th ng s có s đ t ng quát nh hình d i:

b ng cách truy c p firebase.com và đ ng nh p vào tài kho n c a mình

ng d ng c a nhóm s có giao di n thi t k nh sau:

Ghi tr ng thái switch, nút nh n

Hình 3.2: Thi t k ng d ng trên đ ng h Giao di n g m 3 công t c n m bên trái màn hình v i ch c n ng đi u khi n t t

b t các bóng đèn Bên ph i g m 3 nút nh n, nút nh n trên cùng dùng b t chuông báo

đ ng khi c n s tr giúp c a ng i ch m sóc ho c ng i g n, nút th hai đùng đ

t t chuông báo đ ng Nút nh n d i cùng là nút SOS dùng đ báo đ ng trong tr ng

h p kh n c p t i ng i thân, khi nh n nút s g i tin nh n kh n c p t i m t s đi n tho i ch n tr c, trong tin nh n s kèm theo v trí hi n t i c a ng i s d ng và t o

cu c g i t i s kh n c p này ngay sau đó

3.2.2 Thi t k trê n đi n tho i

i n tho i s đ c k t v i đ ng h , giúp th c hi n cu c g i, tin nh n kh n c p

và cung c p v trí cho đ ng h h tr nh ng ch c n ng trên ta thi t k trên ng

d ng trên đi n tho i nh sau:

C H NG 3 TÍNH TOÁN VÀ THI T K

Hình 3.3: Giao di n b t đ u ng d ng đi n tho i

Giao di n đi n tho i cho phép ta nh p s đi n tho i kh n c p và sau đó s b m nút nh n đ xác nh n s đi n tho i đã nh p ây s là s đi n tho i nh n tin nh n

kh n c p và đ chuông khi ta nh n nút SOS trên đ ng h Sau khi xác nh n s hi n

ra m t giao di n s đi n tho i mà ta v a nh p xác nh n ng d ng kh i ch y thành công

Hình 3.4: Giao di n ng d ng đi n tho i kh i ch y thành công

3.2.3 Thi t k m ch đi u khi n đèn, chuông

Yêu c u ch c n ng:

- i u khi n b t t t đèn chi u sáng

- i u khi n chuông báo đ ng

M ch đi u khi n giao ti p v i c s d li u firebase thông qua m ng không dây Giao ti p gi a vi đi u khi n và các thi t b đi n, ph i đ m b o tính an toàn khi

s d ng

a/ Vi đi u khi n

V i yêu c u nh trên ta c n m t vi đi u khi n có kh n ng k t n i và x lý d

li u qua m ng không dây đáp ng nh ng yêu c u trên, ngoài ra vì s ti n l i, d thay th khi h h ng, kích th c nh g n, giá thành h p lý nên nhóm em quy t đ nh

ch n Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 đ làm kh i đi u khi n trung tâm Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 là kit phát tri n d a trên n n chip Wifi SoC ESP8266EX, đ c thi t k d dàng s d ng và có th d dàng n p ch ng trình khi k t n i v i máy tính thông qua cáp USB ( Lo i cáp dùng cho đi n tho i thông minh và Laptop) Hi n t i, có th s d ng tr c ti p ph n m m IDE c a Arduino

đ l p trình v i b th vi n riêng ho c s d ng ph n m m node MCU

 RX, ch c n ng: Ngõ vào nh n d li u trong ch đ truy n b t đ ng b

 Chân A0, ch c n ng: Ngõ vào t ng t , giá tr đi n áp vào c c đ i là 3,3v

 Chân D0, ch c n ng: Ngõ vào ra s

 Chân D1, ch c n ng: Ngõ vào ra s , ngõ vào xung clock(SCL)

 Chân D2, ch c n ng: Ngõ vào ra s , xu t, nh p d li u(SDA)

 Chân D3, ch c n ng: Ngõ vào ra s , có đi n tr kéo lên 10k

 Chân D4, ch c n ng: Ngõ vào ra s , có đi n tr kéo lên 10k, k t n i v i led

 Chân D5, ch c n ng: Ngõ vào ra s , ngõ vào xung clock(SCK)

 Chân D6, ch c n ng: Ngõ vào ra s , MISO

 Chân D7, ch c n ng: Ngõ vào ra s , MOSI

 Chân D8, ch c n ng: Ngõ vào ra s , có đi n tr kéo xu ng 10k

 Chân G, 5v, 3,3v: Các chân c p ngu n cho module

 Chân RST, ch c n ng: Reset

b/ Giao ti p gi a vi x lý và đèn, chuông

V i yêu c u bài toán đ t ra ph i đ m b o tính an toàn khi s d ng các thi t b

đi n, ph i cách ly v i m ch đi u khi n có các gi i pháp nh : s d ng Triac và opto, relay,… đ ng th i m ch giao ti p đi u khi n b n thi t b , nhóm em quy t đ nh ch n Module 4 relay 5V v i giá thành h p lý, ti n d ng, d thay th khi h h ng

Module 4 relay 5V v i Opto cách ly g m 4 r le ho t đ ng t i đi n áp 5VDC,

ch u đ c hi u đi n th lên đ n 250VAC 10A Module 4 relay 5V v i Opto cách

ly đ c thi t k ch c ch n, kh n ng cách đi n t t Trên module đã có s n m ch kích relay s d ng transistor và IC cách ly quang giúp cách ly hoàn toàn m ch đi u khi n (vi đi u khi n) v i r le b o đ m vi đi u khi n ho t đ ng n đ nh Có s n header r t

ti n d ng khi k t n i v i vi đi u khi n

Module 4 relay 5V v i Opto cách ly s d ng chân kích m c th p (0V), khi

có tín hi u 0V vào chân IN thì relay s đ i tr ng thái ng d ng v i relay module khá nhi u bao g m c đi n DC hay AC

C H NG 3 TÍNH TOÁN VÀ THI T K

- Tín hi u kích: High (5V) ho c Low (0V) ch n b ng Jumper

Adapter có ch c n ng bi n đ i đi n áp xoay chi u thành đi n áp m t chi u Và

có u đi m v tính n đ nh giá thành r , g n nh và an toàn h n

Thông s k thu t:

+ i n áp vào: 100-240VAC 50/60Hz

+Ngõ ra: 5V, 2A

 ng d ng: chi u sáng trong nhà, ban công,…

Hình 3.8: èn led 5W/220VAC - èn led 9W/220VAC

 èn led chi u sáng 9W/220VAC

C H NG 3 TÍNH TOÁN VÀ THI T K

Hình 3.9: Chuông đi n 220VAC

- Ta b trí nh đèn t i 3 v trí là trong phòng ng , khu v c nhà v sinh và khu

v c hành lang Chuông báo s đ c đ t hành lang

ESP 8266

TX RX D1 D2 D3 D4 GND 5V

NO1 COM NC1 NO2 COM NC2 NO3 COM NC3 NO4 COM NC4

d ng và thi công mô hình h th ng

Yêu c u đi u khi n:

Khi c p đi n và kh i ch y ng d ng trên đ ng h thì t t c tr ng thái hi n t i

đ c c p nh t lên c s d li u firebase, tr ng thái thi t b đ c thi t đ t theo c s d

li u hi n t i

Vi đi u khi n đ c s d ng là ESP8266 NodeMCU có ch c n ng đ c d li u

t c s d li u Firebase và đi u khi n các thi t b thông qua m ch giao ti p relay

Theo nh mô hình đã thi t k , ta s s d ng ph n Android Studio t o m t ng

d ng trên đ ng h gi i quy t yêu c u đ t ra

4.2.1 Gi i thi u ph n m m Android Studio