Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện tử truyền thông hệ thống ứng dụng wear os trong việc hỗ trợ người già

MỤC TIÊU Mục tiêu là thực hiện điều khiển các thiết bị điện từ xa thông qua mạng không dây, cảnh báo cho người gần đó trong trường hợp cần người giúp đỡ, báo động cho người thân ở xa qua

i

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

GVHD: ThS Nguyễn Văn Hiệp

SVTH 1: Trần Văn Ba MSSV: 14141013

SVTH 2: Nguyễn Lê Trung Hiếu MSSV: 14141100

Tp Hồ Chí Minh – 06/2018

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nguyễn Lê Trung Hiếu MSSV: 14141100 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 141

- Sử dụng một điện thoại hệ điều hành Android

- Sử dụng một Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1

- Sử dụng một Module Relay

2 Nội dung thực hiện:

- Tìm hiểu về firebase để cập nhật dữ liệu điều khiển, cũng như chia sẻ quyền điều khiển cho các thiết bị

- Tìm hiểu thiết kế giao diện cho ứng dụng chạy trên các thiết bị android

- Tìm hiểu cách điều khiển module ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua firebase

- Thi công được mô hình

- Cân chỉnh, hoàn thiện được mô hình

- Đánh giá kết quả thực hiện

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 27/06/2018

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Văn Hiệp

iii

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

Tên đề tài: HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài này là do nhóm tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó

Những người thực hiện đề tài

v

LỜI CẢM ƠN

Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Hiệp _ Giảng viên bộ môn Điện tử công nghiệp – y sinh đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài

Chúng em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử đã tạo những điều kiện tốt nhất cho chúng em hoàn thành đề tài

Chúng mình cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp 14141DT3B đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài

Cảm ơn đến cha mẹ, là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho chúng con, luôn an ủi và động viên những lúc chúng con khó khăn nhất trong suốt những năm tháng học hành Xin chân thành cảm ơn!

Những người thực hiện đề tài

MỤC LỤC

Trang bìa i

Nhiệm vụ đồ án ii

Lịch trình iii

Cam đoan iv

Lời cảm ơn v

Mục lục vi

Liệt kê hình vẽ viii

Liệt kê bảng xi

Tóm tắt xii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Giới hạn 2

1.5 Bố cục 3

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 Người cao tuổi 4

2.2 Lịch sử hệ điều hành Android 4

2.3 Giới thiệu về Wear OS 6

2.4 Giới thiệu về Wifi 8

2.5 Giới thiệu về Bluetooth 11

2.6 Giới thiệu về Google Firebase 13

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 18

vii

3.2.3 Thiết kế mạch điều khiển đèn, chuông 22

a/ Vi điều khiển 22

b/ Module 4 Relay 5V 24

c/ Nguồn nuôi mạch điều khiển 25

d/ Các thiết bị khác 26

CHƯƠNG 4 THI CÔNG HỆ THỐNG 28

4.1 Giới thiệu 28

4.2 Xây dựng ứng dụng điều khiển đèn, chuông trên smartwatch 28

4.2.1 Giới thiệu phần mềm Android Studio 28

4.2.2 Lưu đồ và lập trình ứng dụng 42

4.3 Xây dựng ứng dụng khẩn cấp SOS trên điện thoại 48

4.4 Thi công mạch điều khiển đèn, chuông 59

4.5 Hướng dẫn sử dụng thao tác 74

CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 80

5.1 Kết quả 80

5.2 Nhận xét và đánh giá 85

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 87

6.1 Kết luận 87

6.2 Hướng phát triển 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO xiii

PHU LỤC xv

Hình Trang

Hình 2.1: Các phiên bản của hệ điều hành Android 6

Hình 2.2: Thiết bị sử dụng Wear OS 7

Hình 2.3: Hệ thống các thiết bị kết nối wifi 8

Hình 2.4: Hình ảnh ký hiệu của Bluetooth 11

Hình 2.5: Thông số của các loại Bluetooth 12

Hình 2.6: Các ứng dụng của Google Firebase 14

Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống 19

Hình 3.2: Thiết kế ứng dụng trên đồng hồ 20

Hình 3.3: Giao diện bắt đầu ứng dụng điện thoại 21

Hình 3.4: Giao diện ứng dụng điện thoại khởi chạy 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: Đèn led 5W/220VAC - Đèn led 9W/220VAC 26

Hình 3.9: Chuông điện 220VAC 27

Hình 3.10: Sơ đồ kết nối các khối 27

Hình 4.1: Phần mềm Android Studio 28

Hình 4.2: Tải phần mềm Android Studio 30

Hình 4.3: Tiến hành quá trình cài đặt phần mềm 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 thẻ MainActivity.java 35

Hình 4.11: Màn hình thẻ AndroidManifest.xml 36

Hình 4.12: Màn hình thẻ app 36

Hình 4.13: Màn hình thẻ con Design 37

Hình 4.14: Màn hình thẻ con Text 37

Hình 4.15: Giao diện hiển thị của Firebase 38

Hình 4.16: Cửa sổ Add a project 39

Hình 4.17: Điền thông tin package của ứng dụng 39

Hình 4.18: Tải tập tin google-services.json 40

Hình 4.19: Các dòng lệnh cần thiết 41

Hình 4.20: Cửa sổ Security rules for Realtime Database 41

Hình 4.21: Giao diện làm việc Database 42

Hình 4.22: Lưu đồ ứng dụng khi được khởi động 43

Hình 4.23: Giao diện của ứng dụng 47

Hình 4.24: Giao diện nhập số điện thoại khẩn cấp 49

Hình 4.25: Giao diện xác nhận số điện thoại khẩn cấp 50

Hình 4.26: Giao diện thông báo SOS đang hoạt động 51

Hình 4.27: Lưu đồ startActivity.java 52

Hình 4.28: Lưu đồ MainActivity.java 53

Hình 4.29: Lưu đồ xử lý trong handler 54

Hình 4.30: Lưu đồ hoạt động của chương trình gửi tin nhắn 55

Hình 4.31: Lưu đồ khởi tạo số điện thoại khẩn cấp 56

Hình 4.32: Lưu đồ hoạt động của chương trình vị trí 57

Hình 4.33: Thiết kế bản vẽ PCB và sau khi thi công 58

Hình 4.34: Mạch điều khiển hoàn chỉnh 60

Hình 4.35: Cửa sổ lập trình của Arduino 62

Hình 4.36: Cửa sổ tính hành cài đặt Driver Arduino 63

Hình 4.37: Cửa sổ hoàn thành quá trình cài đặt Driver Arduino 64

Hình 4.38: Thêm thư viện cho Arduino 64

Hình 4.39: Cửa sổ Library Manager 65

Hình 4.40: Lưu đồ điều khiển của vi điều khiển 65

Hình 4.41: Lưu đồ xử lý hàm void setup() 67

Hình 4.42: Giao diện Database 69

Hình 4.43: Lấy authCode của Firebase 69

Hình 4.44: Lưu đồ hàm voidloop() 71

Hình 4.45: Giao diện firebase thực tế 74

Hình 4.46: Màn hình đầu tiên của ứng dụng 75

Hình 4.47: Màn hình thứ hai của ứng dụng 75

Hình 4.48: Màn hình của ứng dụng trên đồng hồ 76

Hình 4.49: Giao diện Firebase 77

Hình 4.50: Cửa sổ đăng nhập tài khoản Google 78

Hình 4.51: Giao diện của project trên Firebase 78

Hình 4.52: Giao diện làm việc của Database 79

Hình 5.1: Hình ảnh thực tế đồng hồ 81

Hình 5.2: Giao diện khi gửi tin nhắn, nội dung tin nhắn 81

Đề tài sử dụng thiết bị đồng hồ thông minh, điện thoại thông minh, website có kết nối mạng để điều khiển những thiết bị thiết yếu như đèn, chuông báo thông qua Esp8266 ở bất cứ đâu, bất cứ lúc nào Điều khiển các thiết bị chiếu sáng như bật tắt đèn nhà tắm, đèn phòng ngủ, đèn hành lang; bật tắt chuông báo động khi có vấn đề quan trọng, thiết lập một cuộc gọi tới số khẩn cấp, gửi tin nhắn khẩn cấp và địa điểm hiện tại tới số khẩn cấp

mà trong đó đặc biệt là kỹ thuật điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiêp, nông nghiệp, đời sống, quản

lý thông tin,

Đối với mỗi người, sức khỏe là một tài sản vô giá, không có sức khỏe chúng ta không thể làm được bất kì thứ gì Nếu bị bệnh tật, sức khỏe yếu ớt, thiếu sức khỏe không thể tự chăm sóc cho bản thân, mà phải nhờ vả dựa dẫm vào người khác,… Nước ta đang có tốc độ già hóa dân số rất nhanh, tỉ lệ người cao tuổi ở chiếm khoảng 10,9% dân số cả nước(theo số liệu từ website danso.org) Sức khỏe chính là thứ mà người cao tuổi cần nhất, tâm lý ở người cao tuổi là họ muốn được mạnh khỏe như mọi người khác, cuộc sống vui vẻ về già, tự bản thân có thể làm mọi việc hằng ngày mà không cần đến sự hỗ trợ của người khác Họ không muốn trở thành gánh nặng đối với con cái, họ chỉ cần người khác giúp đỡ khi họ thật sự gặp vấn đề

về sức khỏe của bản thân, ngoài ra bản thân người cao tuổi và gia đình họ cũng muốn quan sát, theo dõi sức khỏe hằng ngày, để có biện pháp duy trì và cải thiện sức khỏe hoặc dự đoán, xử lý các vấn đề bất ngờ về sức khỏe xảy ra

Trên cở sở và yêu cầu từ thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của việc hỗ trợ

và theo dõi sức khỏe người già, cộng với sự phát triển mạnh của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin, kỹ thuật điện-điện tử Phát triển kỹ thuật theo dõi và hỗ trợ từ khoảng cách xa trong vấn đề về đời sống sức khỏe của người cao

tuổi ngày nay đang là xu thế phát triển Chúng tôi đề xuất đề tài : “HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ”

1.2 MỤC TIÊU

Mục tiêu là thực hiện điều khiển các thiết bị điện từ xa thông qua mạng không dây, cảnh báo cho người gần đó trong trường hợp cần người giúp đỡ, báo động cho người thân ở xa qua tin nhắn, cuộc gọi tới điện thoại bằng cách sử dụng các ứng dụng được viết cho đồng hồ thông minh Asus ZenWatch 2, điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android hoặc máy tính có kết nối Internet, nhằm hướng đến việc tiện lợi trong các nhu cầu sinh hoạt bình thường đơn giản cho người già

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 NỘI DUNG 1: Tìm hiểu về firebase để cập nhật dữ liệu điều khiển, cũng như chia sẻ quyền điều khiển cho các thiết bị

 NỘI DUNG 2: Tìm hiểu thiết kế giao diện cho ứng dụng chạy trên các thiết bị android

 NỘI DUNG 3: Tìm hiểu cách điều khiển module ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua firebase

 NỘI DUNG 4: Thi công được mô hình

 NỘI DUNG 5: Cân chỉnh, hoàn thiện được mô hình

 NỘI DUNG 6: Đánh giá kết quả thực hiện

1.4 GIỚI HẠN

 Đối tượng nghiên cứu: Người cao tuổi

 Sử dụng Asus Zenwatch 2 và một điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành android

 Sử dụng 3 bóng đèn 220VAC để chiếu sáng

 Sử dụng 1 chuông điện 220VAC báo để báo khi có việc khẩn cấp

 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

Chương này trình bày những khái niệm cơ bản về những thiết bị được sử dụng để làm mạch điều khiển

 Chương 3: Tính Toán Thiết Kế

Chương này trình bày việc thiết kế phần mềm, mạch điều khiển, tính toán dòng điện tiêu thụ của mạch điều khiển

 Chương 4: Thi Công Hệ Thống

 Chương này trình bày việc thi công hệ thống bao gồm những phần: xây dựng ứng dụng điều khiển, xây dựng ứng dụng trên điện thoại, thi công phần cứng

 Chương 5: Kết Quả Và Nhận Xét

Chương này trình bày những kết quả thực tế mà hệ thống thực hiện được, từ

đó có những nhận xét và đánh giá đúng đắn về hệ thống

 Chương 6: Kết Luận Và Hướng Phát Triển

Chương này kết luận tính thực tiễn của đề tài cũng như những hướng phát triển trong tương lai

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Người cao tuổi thường là những người thuộc độ tuổi từ 60 tuổi trở lên, nhóm người ở độ tuổi này bắt đầu xuất hiện những vấn đề về sức khỏe, tính nhạy cảm cao,

bị hạn chế trong một số công việc,… Đặc biệt là họ muốn tự chủ trong một số sinh hoạt cá nhân, muốn chứng tỏ với những người xung quanh – nhất là con cái, rằng mình vẫn còn sức khỏe, còn khả năng làm những việc cụ thể nào đó, không muốn trở thành một thứ gánh nặng vô hình cho con cái, muốn con cái yên tâm về họ, như đã nói ở trên người ở nhóm này rất nhạy cảm nên dễ dàng thấy họ rất muốn làm những việc nhỏ nhặt nhất trong giới hạn sức khỏe của mình

Ban đầu, Android được phát triển bởi tổng công ty Android, với sự hỗ trợ tài chính từ Google và sau này được chính Google mua lại vào năm 2005 Android ra mắt vào năm 2007 cùng với tuyên bố thành lập liên minh thiết bị cầm tay mở: một hiệp hội gồm các công ty phần cứng, phần mềm, và viễn thông với mục tiêu đẩy mạnh các tiêu chuẩn mở cho các thiết bị di động Chiếc điện thoại đầu tiên chạy Android được bán vào năm 2008

Những yếu tố này đã giúp Android trở thành nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới, vượt qua Symbian OS vào quý 4 năm 2010, và được các công

ty công nghệ lựa chọn khi họ cần một hệ điều hành không nặng nề, có khả năng tinh chỉnh, và giá rẻ chạy trên các thiết bị công nghệ cao thay vì tạo dựng từ đầu Kết quả

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Android chiếm 87,7% thị phần điện thoại thông minh trên toàn thế giới vào thời điểm quý 2 năm 2017, với tổng cộng 2 tỷ thiết bị đã được kích hoạt và 1,3 triệu lượt kích hoạt mỗi ngày Sự thành công của hệ điều hành cũng khiến nó trở thành mục tiêu trong các vụ kiện liên quan đến bằng phát minh, góp mặt trong cái gọi là

"cuộc chiến điện thoại thông minh" giữa các công ty công nghệ

Android là hệ điều hành điện thoại di động mở nguồn mở miễn phí do Google phát triển dựa trên nền tảng của Linux Bất kỳ một hãng sản xuất phần cứng nào cũng đều có thể tự do sử dụng hệ điều hành Android cho thiết bị của mình, miễn là các thiết bị ấy đáp ứng được các tiêu chuẩn cơ bản do Google đặt ra (có cảm ứng chạm, GPS, 3G, )

Các nhà sản xuất có thể tự do thay đổi phiên bản Android trên máy của mình một cách tự do mà không cần phải xin phép hay trả bất kì khoản phí nào nhưng phải đảm bảo tính tương thích ngược (backward compatibility) của phiên bản chế riêng

đó

Android là nền tảng cho thiết bị di động bao gồm một hệ điều hành, midware

và một số ứng dụng chủ đạo Bộ công cụ Android SDK cung cấp các công cụ và bộ thư viên các hàm API cần thiết để phát triển ứng dụng cho nền tảng Android sử dụng ngôn ngữ lập trình java

Những tính năng mà nền tảng Android hỗ trợ:

 Application framework: Cho phép tái sử dụng và thay thế các thành phần sẳn

có của Android

 Dalvik virtual machine: Máy ảo java được tối ưu hóa cho thiết bị di động

 Intergrated browser: Trình duyệt web tích hợp được xây dựng dựa trên WebKit engine

 Optimized graphics: Hỗ trợ bộ thư viện 2D và 3D dự vào đặc tả OpenGL ES 1.0

 SQLite: DBMS dùng để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc

 Hổ trở các định dạng media phổ biến như: MPEG4, H.264, MP3, AAC, ARM, JPG, PNG, GIF

 Hổ trợ thoại trên nền tảng GSM (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị)

 Bluetooth, EDGE, 3G và WiFi (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị)

 Camera, GPS, la bàn và cảm biến (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị)

 Bộ công cụ phát triển ứng dụng mạnh mẽ

Từ tháng 4 năm 2009, phiên bản Android được phát triển dưới tên mã là chủ đề bánh kẹo và phát hành theo thứ tự bảng chữ 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 bản của hệ điều hành Android

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

động trên hình thức đồng hồ thông minh Nền tảng đã được công bố vào ngày 18 tháng 3 năm 2014, cùng với việc phát hành một bản phát triển Các công ty như Motorola, Samsung, LG, HTC và Asus đã công bố là đối tác chính thức Trong năm

2014, đã có 720.000 thiết bị Android Wear được bán ra của các hãng LG, Motorola

và Samsung[3]

Hình 2.2: Thiết bị sử dụng Wear OS

Wear OS vẫn dựa trên core Linux của người anh em smartphone và các nhà phát triển sẽ phải cần đến Android Studio và các bộ SDK để viết app cho nó hay sửa lỗi cho những gì đang có sẵn Nói cách khác, Wear giống như 1 phiên bản thu nhỏ của hệ điều hành Android để chạy trên 1 thiết bị có màn hình nhỏ hơn Nó cũng làm việc hiệu quả và ít lỗi hơn so với Android trên smartphone, đi kèm những cải tiến trong phiên bản mới Wear 2.0

Điểm đáng nhắc đến nhất của hệ điều hành Wear OS có thể chính là sự đồng nhất của nó Không như người anh em Android trên smartphone được tùy biến giao diện đa dạng, Wear OS hầu như có giao diện giống nhau trên hầu hết các chiếc smart-watch cùng hệ điều hành Điều này cũng giúp nó làm việc hiệu quả với hầu như tất

cả những chiếc smartphone Android đến từ nhiều hãng khác nhau trên thị trường Tuy vậy không có nghĩa là Wear OS không có điểm riêng, nó vẫn cho phép cá nhân hóa giao diện khá tốt từ watch-face, app hay các tùy chỉnh điều khiển riêng biệt Wear OS

được nâng cấp thêm nhiều tính nắng khác như: trợ lý ảo, theo dõi các hoạt động thể dục, lời nhắc,…[4]

2.4 KHÁI NIỆM VỀ WIFI

Wi-Fi (WiFi hoặc Wifi) viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ

thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio

Hình 2.3: Hệ thống các thiết bị kết nối wifi

Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện, khách sạn,

Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi

có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng

Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau, và

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tuy nhiên, sóng WiFi có một số khác biệt so với các sóng vô tuyến khác ở chỗ:

 Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz, 5 GHz hoặc 60Ghz Tần số này cao hơn so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị cầm tay và truyền hình Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn

 Chúng dùng chuẩn 802.11:

o Chuẩn 802.11b là phiên bản đầu tiên trên thị trường Đây là chuẩn chậm nhất và rẻ tiền nhất, và nó trở nên ít phổ biến hơn so với các chuẩn khác 802.11b phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz, nó có thể xử lý đến 11 megabit/giây, và nó sử dụng mã CCK (complimentary code keying)

o Chuẩn 802.11g cũng phát ở tần số 2.4 GHz, nhưng nhanh hơn so với chuẩn 802.11b, tốc độ xử lý đạt 54 megabit/giây Chuẩn 802.11g nhanh hơn vì nó sử dụng mã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), một công nghệ mã hóa hiệu quả hơn

o Chuẩn 802.11a phát ở tần số 5 GHz và có thể đạt đến 54 megabit/ giây

Nó cũng sử dụng mã OFDM Những chuẩn mới hơn sau này như 802.11n còn nhanh hơn chuẩn 802.11a, nhưng 802.11n vẫn chưa phải

Thiết bị kết nối vào mạng WIFI được gọi là station (trạm) Việc kết nối vào mạng Wifi được hỗ trợ bởi một access point (AP), một AP có chức năng như một hub nhưng dùng cho nhiều station Một access point thông thường được kết nối vào một mạng dây để phát WIFI (tức là chuyển từ mạng dây sang WIFI) Do đó access point luôn được tích hợp vào router Mỗi access point được nhận biết bằng

một SSID (Service Set IDentifier), SSID cũng là tên của mạng hiển thị khi ta kết nối vào WIFI

Một hotspot là một nơi mà các thiết bị có thể kết nối Internet, và thường là bằng Wifi, thông qua mạng WLAN (wireless local area network: mạng nội bộ không dây) nối với router

Các máy tính nằm trong vùng phủ sóng WiFi cần có các bộ thu không dây, adapter, để có thể kết nối vào mạng Các bộ này có thể được tích hợp vào các máy tính xách tay hay để bàn hiện đại Hoặc được thiết kế ở dạng để cắm vào khe PC card hoặc cổng USB, hay khe PCI Khi đã được cài đặt adapter không dây và phần mềm điều khiển (driver), máy tính có thể tự động nhận diện và hiển thị các mạng không dây đang tồn tại trong khu vực

Các chuẩn bảo mật Wifi [5]:

- WEP (Wired Equivalent Privacy) là một giải thuật bảo mật cho mạng không dây chuẩn IEEE 802.11 Ban đầu, các nhà sản xuất chỉ sản xuất các thiết bị Wifi với chuẩn bảo mật 64 bit Sau này có các cải tiến hơn với các chuẩn bảo mật 128 bit và 256 bit Bảo mật WEP sau đó xuất hiện nhiều lổ hổng Các khóa WEP ngày nay có thể bị crack trong một vài phút các bằng phần mềm hoàn toàn miễn phí trên mạng Vào năm 2004, với sự phát triển của các chuẩn bảo mật mới như WPA, WPÀ2, IEEE tuyên bố các chuẩn WEP trong bảo mật Wifi sẽ không còn được hỗ trợ

- WPA (Wi-Fi Protected Access) là giao thức và chuẩn bảo mật WiFi phát triển bởi Liên hiệp Wifi (Wifi Alliance) WPA được phát triển để thay thế cho chuẩn WEP trước đó có nhiều lỗ hổng bảo mật Phiên bản phổ biến nhất của WPA là WPA-PSK (Pre-Shared Key) Các kí tự được sử dụng bởi

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

AES (Advanced Encryption Standard) Giao thức AES được dùng trong cả WPA và WPA 2

- WPA 2 ( WiFi Protected Access II ) là giao thức và chuẩn bảo mật thay thế cho WPA từ năm 2006 và được xem là chuẩn bảo mật an toàn nhất đến thời điểm này Ngoài việc sử dụng giao thức AES,thì WPA 2 còn sử dụng thêm giao thức mã hóa CCMP (CTR mode with CBC-MAC Protocol) Giao thức CCMP là một giao thức truyền dữ liệu và kiểm soát tính truyền

dữ liệu thống nhất để bảo đảm cả tính bảo mật và nguyên vẹn của dữ liệu được truyền đi Cho đến nay thì giao thức bảo mật WPA2 dùng AES là giao thức bảo mật Wifi tốt nhất

Nguồn phát sóng WiFi là máy tính với:

- Một cổng để nối cáp hoặc modem ADSL

- Một router (bộ định tuyến)

- Một hub Ethernet

- Một firewall

- Một access point không dây

Hầu hết các router có độ phủ sóng trong khoảng bán kính 30,5 m về mọi hướng

2.5 KHÁI NIỆM VỀ BLUETOOTH

Bluetooth ra đời vào năm 1989 tại công ty Ericsson ở Lund, Thụy Điển Tên

"bluetooth" là phiên bản ăng-lô hóa của vị vua Harald Bluetooth, người thống nhất các bộ tộc Đan Mạch thành một vương quốc vùng Scandinavia Ký hiệu bluetooth

mà các bạn thấy là tên viết tắt (Harald Bluetooth) của vị vua này theo cổ ngữ Rune:

Hình 2.4: Hình ảnh ký hiệu của Bluetooth

Bluetooth ra đời với mục đích "không dây hóa" chuẩn serial RS-232 thịnh hành vào những năm 80-90 của thế kỷ trước và chuẩn hóa các giao tiếp serial Bluetooth được phát triển đầu tiên bởi Ericsson (hiện nay là Sony Ericsson và Ericsson Mobile Platforms), và sau đó được chuẩn hoá bởi Bluetooth Special Interest Group (SIG) Chuẩn được công bố vào ngày 20 tháng 5 năm 1999 Ngày nay được công nhận bởi hơn 1800 công ty trên toàn thế giới Được thành lập đầu tiên bởi Sony Ericsson, IBM, Intel, Toshiba và Nokia, sau đó cùng có sự tham gia của nhiều công

ty khác với tư cách cộng tác hay hỗ trợ Bluetooth có chuẩn là IEEE 802.15.1

Theo Bluetooth SIG, hiện có hơn 90% điện thoại smartphone có tính năng Bluetooth, bao gồm các hệ điều hành IOS, Android và Window Bluetooth về cơ bản

là một giao tiếp bằng sóng radio ở băng tần 2.4 đến 2.480 GHz, rất gần với chuẩn Wifi 2.4GHz hiện nay Tuy nhiên, khác với Wifi hay các sóng radio khác hoạt động

ở 1 băng tầng cố định, Bluetooth triển khai theo khái niệm "nhảy tần trải phổ" (Frequency Hopping Spread Spectrum), có nghĩa là băng tần hoạt động của Bluetooth thay đổi liên tục với 79 kênh (từ 2.400 GHz đên 2.480 GHz) Điều này, về mặt lý thuyết, đảm bảo bluetooth chống lại việc nghe lén rất hiệu quả vì hacker phải biết chính xác được kênh nào để nghe, mà kênh này lại thay đổi liên tục (khoảng 800 lần mỗi giây) tùy vào sự đồng ý giữa 2 thiết bị đang giao tiếp với nhau [6]

Bước sóng của bluetooth là khoảng 12cm Bluetooth là giao tiếp tầm ngắn, khoảng vài mét đổ lại

Bảng 2.1: Phạm vi truyền của các loại Bluetooth

Device Class Năng lượng truyền Phạm vi truyền

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Các ứng dụng nổi bật của Bluetooth gồm:

 Điều khiển và giao tiếp không dây giữa một điện thoại di động và tai nghe không dây

 Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi

ít băng thông

 Giao tiếp không dây với các thiết bị vào ra của máy tính, chẳng hạn như chuột, bàn phím và máy in

 Truyền dữ liệu giữa các thiết bị dùng giao thức OBEX

 Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị đo, thiết

bị định vị dùng GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông

 Thay thế các điều khiển dùng tia hồng ngoại

 Gửi các mẫu quảng cáo nhỏ từ các pa-nô quảng cáo tới các thiết bị dùng Bluetooth khác

 Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò chơi điện tử như Wii - Máy chơi trò chơi điện tử thế hệ 7 của Nintendo[1] và PlayStation 3 của Sony

 Kết nối Internet cho PC hoặc PDA bằng cách dùng điện thoại di động thay modem

Về mặt lịch sử, Firebase (tiền thân là Evolve) trước đây là một start up được thành lập vào năm 2011 bởi Andrew Lee và James Tamplin Ban đầu, Evolve chỉ cung cấp cơ sở dữ liệu để các lập trình viên thiết kế các ứng dụng chat (và hiện tại thì

để làm quen với realtime db thì bạn cũng làm ứng dụng chat đó thôi) Tuy nhiên, họ nhanh chóng nhận ra tiềm năng sản phẩm của mình khi nhận thấy các khách hàng không sử dụng CSDL để làm ứng dụng chat, mà thay vào đó, để lưu các thông tin như game progress Bộ đôi Lee và Tamplin quyết định tách mảng realtime ra để thành lập một công ty độc lập – chính là Firebase – vào tháng 4 năm 2012 Sau nhiều lần huy động vốn và gặt hái được những thành công nổi bật, Firebase đã được Google để

ý Vào tháng 10 năm 2014, Firebase gia nhập gia đình Google Firebase, theo hướng

đi của Google, chính thức hỗ trợ Android, iOS và Web

Về thư viện, Firebase hỗ trợ chính thức:

 GeoFire (Geo Location)

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

gian thực và vẫn khả dụng khi ứng dụng của bạn ngoại tuyến Cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase là cơ sở dữ liệu được lưu trữ trên đám mây Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng JSON và được đồng bộ hóa theo thời gian thực cho mọi máy khách được kết nối Khi bạn tạo các ứng dụng đa nền tảng với SDK iOS, Android và JavaScript, tất cả máy khách của bạn sẽ chia sẻ một phiên bản cơ sở dữ liệu thời gian thực và tự động nhận các bản cập nhật với dữ liệu mới nhất

- Các khả năng chính [2]:

o Thời gian thực: Thay vì các yêu cầu HTTP điển hình, cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase sử dụng đồng bộ hóa dữ liệu — mỗi khi dữ liệu thay đổi, mọi thiết bị được kết nối sẽ nhận được bản cập nhật

đó trong mili giây Cung cấp trải nghiệm cộng tác và nhập vai mà không cần suy nghĩ về mã mạng

o Ngoại tuyến: Ứng dụng Firebase vẫn đáp ứng ngay cả khi ngoại tuyến vì SDK cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase vẫn lưu dữ liệu của bạn vào đĩa Sau khi kết nối được thiết lập lại, thiết bị khách sẽ nhận được bất kỳ thay đổi nào bị mất, đồng bộ hóa nó với trạng thái máy chủ hiện tại

o Có thể truy cập từ các thiết bị máy khách: Cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase có thể được truy cập trực tiếp từ thiết bị di động hoặc trình duyệt web; không cần máy chủ ứng dụng Bảo mật và xác thực

dữ liệu có sẵn thông qua Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase, các quy tắc dựa trên biểu thức được thực thi khi dữ liệu được đọc hoặc ghi

o Quy mô trên nhiều cơ sở dữ liệu: Với cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase trên kế hoạch định giá Blaze, bạn có thể hỗ trợ nhu cầu dữ liệu của ứng dụng theo quy mô bằng cách chia nhỏ dữ liệu của bạn trên nhiều phiên bản cơ sở dữ liệu trong cùng một dự án Firebase Hợp lý hóa xác thực với xác thực Firebase trên dự án của bạn và xác thực người dùng trên các phiên bản cơ sở dữ liệu của bạn Kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu trong mỗi cơ sở dữ liệu với quy tắc cơ

sở dữ liệu thời gian thực Firebase tùy chỉnh cho từng cá thể cơ sở

dữ liệu

- Cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase cho phép bạn xây dựng các ứng dụng phong phú, hợp tác bằng cách cho phép truy cập an toàn vào cơ sở dữ liệu trực tiếp từ mã phía máy khách Dữ liệu được duy trì cục bộ và ngay cả khi ngoại tuyến, các sự kiện thời gian thực vẫn tiếp tục kích hoạt, mang lại cho người dùng trải nghiệm đáp ứng Khi thiết bị lấy lại kết nối, cơ sở dữ liệu thời gian thực đồng bộ hóa các thay đổi dữ liệu cục bộ với các cập nhật từ

xa đã xảy ra trong khi máy khách ngoại tuyến, tự động hợp nhất bất kỳ xung đột nào

- Cơ sở dữ liệu thời gian thực cung cấp ngôn ngữ quy tắc dựa trên biểu thức linh hoạt, được gọi là “Quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase”, để xác định cách dữ liệu của bạn nên được cấu trúc và khi dữ liệu có thể được đọc hoặc ghi vào Khi được tích hợp với Xác thực Firebase, nhà phát triển có thể xác định ai có quyền truy cập vào dữ liệu nào và cách họ có thể truy cập dữ liệu đó

- Cơ sở dữ liệu thời gian thực là một cơ sở dữ liệu NoSQL và như vậy có các tối ưu hóa và chức năng khác nhau so với một cơ sở dữ liệu quan hệ API (Application Programming Interface) cơ sở dữ liệu thời gian thực được thiết kế để chỉ cho phép các hoạt động có thể được thực hiện nhanh chóng Điều này cho phép bạn xây dựng trải nghiệm thời gian thực tuyệt vời có thể phục vụ hàng triệu người dùng mà không ảnh hưởng đến phản hồi Bởi

vì điều này, điều quan trọng là phải suy nghĩ về cách người dùng cần truy cập dữ liệu của bạn và sau đó cấu trúc nó cho phù hợp

- Các cách thực hiện:

o Tích hợp SDK cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase: Nhanh chóng

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

o Đặt các dữ liệu (Data) và sự kiện (Listen) khi có sự thay đổi: sử dụng các tham chiếu này để ghi dữ liệu hoặc đăng ký thay đổi

o Bật chế độ ngoại tuyến: Cho phép dữ liệu được ghi vào đĩa cục bộ của thiết bị để có thể có sẵn khi ngoại tuyến

o Bảo vệ dữ liệu của người dùng: Sử dụng quy tắc bảo mật cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase để bảo mật dữ liệu của bạn

- Cách lưu trữ với các loại dữ liệu khác nhau:

o Cấu hình từ xa Firebase: lưu trữ các cặp key-value do nhà phát triển chỉ định để thay đổi hành vi và giao diện của ứng dụng mà không yêu cầu người dùng tải xuống bản cập nhật

o Lưu trữ Firebase: lưu trữ HTML, CSS và JavaScript cho trang web của bạn cũng như các nội dung do nhà phát triển cung cấp khác như

đồ họa, phông chữ và biểu tượng

o Lưu trữ đám mây: lưu trữ các tệp như hình ảnh, video và âm thanh cũng như nội dung do người dùng tạo

Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

3.1 GIỚI THIỆU

3.1.1 Thực trạng nhu cầu

Cùng với sự phát triển của kinh tế, xã hội, y tế đồng thời tỉ lệ người cao tuổi ngày càng tăng kèm theo nhu cầu được chăm sóc, sinh hoạt tiện nghi cho người cao tuổi cũng tăng theo

3.1.2 Bài toán đặt ra

Để giảm sự di chuyển của người già trong những lúc đêm tối tìm công tắc bật đèn, tránh trường hợp gặp rủi ro về điện giật hoặc lúc cơ thể đau ốm sức khoẻ bị hạn chế cho việc di chuyển nhiều Hỗ trợ người già trong những tình huống khẩn cấp có thể báo động cho người thân, bằng chuông báo khẩn tại nhà hoặc tin nhắn điện thoại,

và người thân có thể theo dõi vị trí để hỗ trợ trong những tình huống cần thiết Nhóm sinh viên thực hiện đề tài nhận thấy việc công nghệ ngày càng phát triển Đồng hồ thông minh hệ điều hành Wear OS ngày phổ biến và thiết bị đeo tay có thể

ở bên người già 24/24 hỗ trợ rất tốt Vì vậy nhóm đã chủ động xây dựng ứng dụng hỗ trợ người già trên nền tảng Wear OS

Từ vấn đề bài toán đặt ra, nhóm quyết định sử dụng đồng hồ thông minh kết hợp với cơ sở dữ liệu Firebase và hệ thống sẽ có sơ đồ tổng quát như hình dưới:

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống

Như sơ đồ trên ta thấy đồng hồ và điện thoại kết nối với nhau dùng để gửi thông tin điều khiển đèn, chuông qua mạng không dây lên database của firebase Điện thoại đọc dữ liệu điều khiển từ firebase về để điều khiển chức năng nhắn tin khẩn cấp Esp8266 đọc dữ liệu từ firebase qua mạng wifi, từ dữ liệu đọc về sẽ điều khiển đèn, chuông thông qua module relay Ta cũng có thề điểu khiển trực tiếp trên máy tính bằng cách truy cập firebase.com và đăng nhập vào tài khoản của mình

3.2.1 Thiết kế trên đồng hồ

Đồng hồ sẽ là nơi hiển thị giao diện điều khiển chính Thiết bị điều khiển ở đây sẽ là đèn, chuông và nút nhấn SOS khẩn cấp, đồng thời vẫn xem được giờ khi chạy ứng dụng Yêu cầu thiết kế giao diện của ứng dụng sẽ ưu tiên việc đơn giản hóa giao diện, các biểu tượng của ứng dụng sẽ thiên về việc dễ sử dụng và không cầu kì Ứng dụng của nhóm sẽ có giao diện thiết kế như sau:

Ghi trạng thái switch, nút nhấn

Đọc dữ liệu điều khiển nhắn tin

Đọc dữ liệu điều khiển

Giao tiếp thiết bị điện

Hình 3.2: Thiết kế ứng dụng trên đồng hồ

Giao diện gồm 3 công tắc nằm bên trái màn hình với chức năng điều khiển tắt bật các bóng đèn Bên phải gồm 3 nút nhấn, nút nhấn trên cùng dùng bật chuông báo động khi cần sự trợ giúp của người chăm sóc hoặc người ở gần, nút thứ hai đùng để tắt chuông báo động Nút nhấn dưới cùng là nút SOS dùng để báo động trong trường hợp khẩn cấp tới người thân, khi nhấn nút sẽ gửi tin nhắn khẩn cấp tới một số điện thoại chọn trước, trong tin nhắn sẽ kèm theo vị trí hiện tại của người sử dụng và tạo cuộc gọi tới số khẩn cấp này ngay sau đó

3.2.2 Thiết kế trên điện thoại

Điện thoại sẽ được kết với đồng hồ, giúp thực hiện cuộc gọi, tin nhắn khẩn cấp

và cung cấp vị trí cho đồng hồ Để hỗ trợ những chức năng trên ta thiết kế trên ứng dụng trên điện thoại như sau:

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Hình 3.3: Giao diện bắt đầu ứng dụng điện thoại

Giao diện điện thoại cho phép ta nhập số điện thoại khẩn cấp và sau đó sẽ bấm nút nhấn để xác nhận số điện thoại đã nhập Đây sẽ là số điện thoại nhận tin nhắn khẩn cấp và đổ chuông khi ta nhấn nút SOS trên đồng hồ Sau khi xác nhận sẽ hiện

ra một giao diện số điện thoại mà ta vừa nhập xác nhận ứng dụng khởi chạy thành công

Hình 3.4: Giao diện ứng dụng điện thoại khởi chạy thành công

3.2.3 Thiết kế mạch điều khiển đèn, chuông

Yêu cầu chức năng:

- Điều khiển bật tắt đèn chiếu sáng

- Điều khiển chuông báo động

Mạch điều khiển giao tiếp với cơ sở dữ liệu firebase thông qua mạng không dây Giao tiếp giữa vi điều khiển và các thiết bị điện, phải đảm bảo tính an toàn khi

sử dụng

a/ Vi điều khiển

Với yêu cầu như trên ta cần một vi điều khiển có khả năng kết nối và xử lý dữ liệu qua mạng không dây Để đáp ứng những yêu cầu trên, ngoài ra vì sự tiện lợi, dễ thay thế khi hư hỏng, kích thước nhỏ gọn, giá thành hợp lý nên nhóm em quyết định chọn Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 để làm khối điều khiển trung tâm Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 là kit phát triển dựa trên nền chip Wifi SoC ESP8266EX, được thiết kế dễ dàng sử dụng và có thể dễ dàng nạp chương trình khi kết nối với máy tính thông qua cáp USB ( Loại cáp dùng cho điện thoại thông minh và Laptop) Hiện tại, có thể sử dụng trực tiếp phần mềm IDE của Arduino

để lập trình với bộ thư viện riêng hoặc sử dụng phần mềm node MCU

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

 Kích thước: 34.2mmx25.6mm

 Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython, NodeMCU – Lua

Hình 3.5: Module ESP8266

Chức năng các chân:

 TX, chức năng: Ngõ ra phát dữ liệu trong chế độ truyền bất đồng bộ

 RX, chức năng: Ngõ vào nhận dữ liệu trong chế độ truyền bất đồng bộ

 Chân A0, chức năng: Ngõ vào tương tự, giá trị điện áp vào cực đại là 3,3v

 Chân D0, chức năng: Ngõ vào ra số

 Chân D1, chức năng: Ngõ vào ra số, ngõ vào xung clock(SCL)

 Chân D2, chức năng: Ngõ vào ra số, xuất, nhập dữ liệu(SDA)

 Chân D3, chức năng: Ngõ vào ra số, có điện trở kéo lên 10k

 Chân D4, chức năng: Ngõ vào ra số, có điện trở kéo lên 10k, kết nối với led

 Chân D5, chức năng: Ngõ vào ra số, ngõ vào xung clock(SCK)

 Chân D6, chức năng: Ngõ vào ra số, MISO

 Chân D7, chức năng: Ngõ vào ra số, MOSI

 Chân D8, chức năng: Ngõ vào ra số, có điện trở kéo xuống 10k

 Chân G, 5v, 3,3v: Các chân cấp nguồn cho module

 Chân RST, chức năng: Reset

b/ Giao tiếp giữa vi xử lý và đèn, chuông

Với yêu cầu bài toán đặt ra phải đảm bảo tính an toàn khi sử dụng các thiết bị điện, phải cách ly với mạch điều khiển có các giải pháp như: sử dụng Triac và opto, relay,… đồng thời mạch giao tiếp điều khiển bốn thiết bị, nhóm em quyết định chọn Module 4 relay 5V với giá thành hợp lý, tiện dụng, dễ thay thế khi hư hỏng

Module 4 relay 5V với Opto cách ly gồm 4 rơ le hoạt động tại điện áp 5VDC,

chịu được hiệu điện thế lên đến 250VAC 10A Module 4 relay 5V với Opto cách

ly được thiết kế chắc chắn, khả năng cách điện tốt Trên module đã có sẵn mạch kích

relay sử dụng transistor và IC cách ly quang giúp cách ly hoàn toàn mạch điều khiển (vi điều khiển) với rơ le bảo đảm vi điều khiển hoạt động ổn định Có sẵn header rất tiện dụng khi kết nối với vi điều khiển

Module 4 relay 5V với Opto cách ly sử dụng chân kích mức thấp (0V), khi

có tín hiệu 0V vào chân IN thì relay sẽ đổi trạng thái ứng dụng với relay module khá nhiều bao gồm cả điện DC hay AC

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

- Tín hiệu kích: High (5V) hoặc Low (0V) chọn bằng Jumper

Adapter có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều Và

có ưu điểm về tính ổn định giá thành rẻ, gọn nhẹ và an toàn hơn

Thông số kĩ thuật:

+ Điện áp vào: 100-240VAC 50/60Hz

+Ngõ ra: 5V, 2A

 Ứng dụng: chiếu sáng trong nhà, ban công,…

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

 Đèn led chiếu sáng 9W/220VAC

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Hình 3.9: Chuông điện 220VAC

- Ta bố trí như đèn tại 3 vị trí là trong phòng ngủ, khu vực nhà vệ sinh và khu vực hành lang Chuông báo sẽ được đặt ở hành lang

ESP 8266

TX RX D1 D2 D3 D4 GND 5V

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

CHƯƠNG 4 THI CÔNG HỆ THỐNG

Chương 4 THI CÔNG HỆ THỐNG

Sau khi đã thực hiện xong quá trình tính toán và thiết kế các thiết bị phần cứng cũng như phần mềm, nhóm đã tiến hành lập trình bằng các phần mềm cần thiết, xây dựng và thi công mô hình hệ thống

Yêu cầu điều khiển:

Khi cấp điện và khởi chạy ứng dụng trên đồng hồ thì tất cả trạng thái hiện tại được cập nhật lên cơ sở dữ liệu firebase, trạng thái thiết bị được thiết đặt theo cơ sở dữ liệu hiện tại

Vi điều khiển được sử dụng là ESP8266 NodeMCU có chức năng đọc dữ liệu

từ cơ sở dữ liệu Firebase và điều khiển các thiết bị thông qua mạch giao tiếp relay

4.2 Xây dựng ứng dụng điều khiển đèn, chuông trên smartwatch

Theo như mô hình đã thiết kế, ta sẽ sử dụng phần Android Studio tạo một ứng

dụng trên đồng hồ giải quyết yêu cầu đặt ra

4.2.1 Giới thiệu phần mềm Android Studio