Đồ Án Tốt Nghiệp Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa: Bãi Giữ Xe Tự Động Dùng S7-1200

Bãi giữ xe tự động là một giải pháp hiện đại nhằm giải quyết vấn đề đỗ xe trong đô… 89 trang · Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh · 2024.

• Tác giả: Phạm Trương Gia Bảo
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Tử Đức
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Đề tài: Bãi Giữ Xe Tự Động Sử Dụng S7-1200
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu đồ án
• 1.3. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Nội dung đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Phân tích các giải pháp bãi giữ xe
• 2.2. Bãi giữ xe ô tô truyền thống
• 2.3. Bãi giữ xe ô tô cao tầng
• 2.4. Bãi giữ xe ô tô tự động trung chuyển
• 2.5. Bãi giữ xe ô tô tự động dạng trụ tròn
• 2.6. Lựa chọn giải pháp cho bãi gửi xe ô tô
• 2.7. Cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài
• 2.7.1. Công nghệ RFID
• 2.7.2. Thư viện xử lý ảnh
• 2.7.3. Khái niệm Web Server
• 2.7.4. Khái niệm Machine learning YOLO V8
• 2.7.5. Các chuẩn giao tiếp dùng trong hệ thống
• 2.7.6. Giới thiệu ngôn ngữ lập trình
• 2.7.7. Giới thiệu phần mềm
• 3. CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
• 3.1. Giới thiệu khái quát về hoạt động hệ thống
• 3.2. Yêu cầu thiết kế
• 3.3. Lựa chọn thiết bị
• 3.4. Lựa chọn giải pháp gửi xe ô tô tự động
• 3.5. Lựa chọn cơ cấu truyền động cho mô hình
• 3.6. PLC S7-1200 1214 DC/DC/DC
• 3.7. Vi điều khiển ESP32
• 3.8. Động cơ giảm tốc
• 3.9. Vòng bi trượt
• 3.10. Cảm biến hồng ngoại
• 3.11. Công tắc hành trình
• 3.12. Mạch RFID RC522
• 3.13. Thiết kế phần cứng
• 3.13.1. Yêu cầu thiết kế phần cứng
• 3.13.2. Thiết kế cơ cấu truyền động tay nâng
• 4. CHƯƠNG 4: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Sơ đồ kết nối tổng quan
• 4.2. Lưu đồ giải thuật và sơ đồ nối dây
• 4.3. Thi công phần cứng
• 4.4. Thi công mô hình hệ thống
• 4.5. Thi công phần điện
• 4.6. Lập trình giao diện giám sát
• 4.6.1. Giao diện giám sát, điều khiển trên WinCC
• 4.6.2. Giao diện giám sát, điều khiển trên Web Server
• 4.6.3. Giao diện giám sát, điều khiển trên Python
• 4.7. Viết chương trình điều khiển hệ thống
• 4.7.1. Chương trình đọc thẻ RFID
• 4.7.2. Chương trình lựa chọn vị trí gửi xe
• 4.8. Vận hành hệ thống
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ
• 5.1. Kết quả đạt được
• 5.2. Phân tích và so sánh
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về bãi giữ xe tự động sử dụng S7 1200

Bãi giữ xe tự động là một giải pháp hiện đại nhằm giải quyết vấn đề đỗ xe trong đô thị. Hệ thống này sử dụng công nghệ tự động hóa để tối ưu hóa quy trình gửi và lấy xe. Đặc biệt, việc áp dụng PLC S7-1200 giúp điều khiển hệ thống một cách chính xác và hiệu quả. Hệ thống này không chỉ tiết kiệm diện tích mà còn nâng cao trải nghiệm của người dùng.

1.1. Hệ thống bãi giữ xe tự động và lợi ích

Hệ thống bãi giữ xe tự động mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm không gian, giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng cường an ninh cho xe. Việc sử dụng công nghệ RFID và cảm biến giúp quản lý xe một cách thông minh và hiệu quả.

1.2. Công nghệ S7 1200 trong điều khiển bãi giữ xe

PLC S7-1200 là một trong những công nghệ tiên tiến nhất trong lĩnh vực tự động hóa. Nó cho phép lập trình linh hoạt và dễ dàng tích hợp với các thiết bị khác, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống bãi giữ xe.

II. Vấn đề và thách thức trong quản lý bãi giữ xe

Quản lý bãi giữ xe hiện nay gặp nhiều thách thức như tình trạng quá tải, mất an toàn và khó khăn trong việc tìm kiếm xe. Những vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến người sử dụng mà còn gây áp lực lên cơ sở hạ tầng đô thị. Việc phát triển bãi giữ xe tự động là một giải pháp cần thiết để giải quyết những vấn đề này.

2.1. Tình trạng quá tải bãi giữ xe hiện tại

Sự gia tăng số lượng phương tiện cá nhân dẫn đến tình trạng quá tải tại các bãi giữ xe. Điều này gây ra ùn tắc giao thông và làm giảm chất lượng cuộc sống của người dân.

2.2. An toàn và bảo mật trong bãi giữ xe

Mất an toàn và bảo mật là một trong những vấn đề lớn trong quản lý bãi giữ xe. Việc áp dụng công nghệ RFID và camera giám sát giúp tăng cường an ninh cho hệ thống.

III. Phương pháp thiết kế bãi giữ xe tự động hiệu quả

Thiết kế bãi giữ xe tự động cần phải đảm bảo tính hiệu quả và an toàn. Việc lựa chọn thiết bị và công nghệ phù hợp là rất quan trọng. Hệ thống cần được lập trình một cách thông minh để tối ưu hóa quy trình gửi và lấy xe.

3.1. Lựa chọn thiết bị cho bãi giữ xe

Việc lựa chọn thiết bị như động cơ, cảm biến và PLC là rất quan trọng. Các thiết bị này cần phải đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao trong quá trình hoạt động.

3.2. Lập trình PLC cho hệ thống bãi giữ xe

Lập trình PLC S7-1200 giúp điều khiển các thiết bị trong hệ thống một cách chính xác. Việc lập trình cần phải đảm bảo tính linh hoạt và dễ dàng bảo trì.

IV. Ứng dụng công nghệ RFID trong bãi giữ xe tự động

Công nghệ RFID được sử dụng để quản lý và theo dõi xe trong bãi giữ xe tự động. Việc áp dụng công nghệ này giúp tăng cường tính bảo mật và giảm thiểu thời gian chờ đợi của khách hàng.

4.1. Lợi ích của công nghệ RFID

Công nghệ RFID giúp nhận diện xe nhanh chóng và chính xác. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao trải nghiệm của người dùng.

4.2. Tích hợp RFID với hệ thống điều khiển

Việc tích hợp RFID với PLC S7-1200 giúp quản lý thông tin xe một cách hiệu quả. Hệ thống có thể tự động cập nhật thông tin và trạng thái của xe.

V. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống bãi giữ xe tự động sử dụng S7-1200 hoạt động hiệu quả và ổn định. Hệ thống đã được thử nghiệm và cho thấy khả năng giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng cường an ninh cho xe.

5.1. Thử nghiệm và đánh giá hệ thống

Hệ thống đã được thử nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau và cho thấy khả năng hoạt động ổn định. Các chỉ số hiệu suất đều đạt yêu cầu đề ra.

5.2. Ứng dụng thực tiễn của bãi giữ xe tự động

Hệ thống bãi giữ xe tự động có thể được áp dụng rộng rãi trong các khu đô thị lớn, giúp giải quyết vấn đề đỗ xe và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

VI. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Bãi giữ xe tự động sử dụng S7-1200 là một giải pháp hiệu quả cho vấn đề đỗ xe trong đô thị. Hệ thống không chỉ giúp tiết kiệm không gian mà còn nâng cao trải nghiệm của người dùng. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển để cải thiện hiệu suất và tính năng của hệ thống.

6.1. Những điểm mạnh của hệ thống

Hệ thống bãi giữ xe tự động có nhiều điểm mạnh như tiết kiệm không gian, giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng cường an ninh cho xe.

6.2. Hướng phát triển trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để cải thiện hiệu suất và tính năng của hệ thống bãi giữ xe tự động.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế - xã hội tại Việt Nam đang đặt ra nhiều thách thức lớn đối với hạ tầng giao thông đô thị, đặc biệt là sự mất cân bằng giữa tốc độ gia tăng phương tiện cá nhân và quỹ đất dành cho giao thông tĩnh. Sự gia tăng nhanh chóng của số lượng xe ô tô dẫn đến tình trạng khan hiếm không gian đỗ xe nghiêm trọng tại các đô thị lớn. Hệ quả trực tiếp là hiện tượng dừng, đỗ xe trái phép trên vỉa hè và lòng đường diễn ra phổ biến, gây cản trở lưu thông, ùn tắc giao thông cục bộ trong các khung giờ cao điểm, đồng thời làm suy giảm mỹ quan đô thị và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông.

Theo số liệu thống kê của Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Việt Nam (VAMA) được tác giả trích dẫn vào tháng 01/2024, tổng doanh số toàn thị trường đạt 19.243 xe (tuy giảm 50% so với tháng 12/2023 nhưng tăng 11% so với cùng kỳ tháng 01/2023). Trong cơ cấu này, xe du lịch giảm 54%, xe thương mại giảm 31,5% và xe chuyên dụng giảm 46%. Sản lượng xe lắp ráp trong nước đạt 9.783 xe và lượng xe nhập khẩu nguyên chiếc đạt 9.460 xe (giảm 36% so với tháng trước). Mặc dù thị trường có sự biến động ngắn hạn, tổng lượng phương tiện lưu hành thực tế vẫn duy trì xu hướng tăng trưởng liên tục. Sự tham gia của các hãng sản xuất nội địa với những dòng sản phẩm như VinFast LUX, Fadil càng thúc đẩy lưu lượng phương tiện. Trước thực trạng đó, việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống bãi giữ xe tự động ứng dụng điều khiển khả trình và công nghệ thông minh trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm tối ưu hóa diện tích đất đô thị, rút ngắn thời gian gửi/lấy xe và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Đồ án tốt nghiệp xác định các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:

1. Thiết kế và thi công mô hình phần cứng bãi giữ xe tự động dạng trụ tròn, ứng dụng bộ điều khiển lập trình PLC Siemens S7-1200 (CPU 1214C DC/DC/DC) kết hợp hệ thống truyền động cơ khí (động cơ bước, động cơ DC, cảm biến vị trí).
2. Nghiên cứu và triển khai mô hình học sâu YOLOv8 kết hợp thư viện thị giác máy tính OpenCV và EasyOCR nhằm nhận diện chính xác biển số xe và phân loại màu sắc phương tiện trong thời gian thực.
3. Xây dựng thuật toán phân loại và tối ưu hóa vị trí đỗ xe thông minh dựa trên 3 mức độ ưu tiên của khách hàng tương ứng với thời gian xuất/nhập xe.
4. Tích hợp công nghệ nhận dạng qua sóng vô tuyến (RFID RC522) kết hợp vi điều khiển ESP32 truyền thông không dây Bluetooth gửi dữ liệu định danh về máy tính trung tâm.
5. Thiết kế đồng bộ hệ thống giám sát và điều khiển đa nền tảng gồm giao diện SCADA WinCC, ứng dụng Web Server (HTML/CSS/JavaScript) và giao diện phần mềm quản lý Python (Qt Designer) phục vụ công tác vận hành kỹ thuật và tra cứu người dùng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Giải pháp gửi và lấy xe tự động hóa dạng trụ tròn cao tầng; cơ cấu tay nâng 3 bậc tự do; thuật toán tối ưu hóa không gian lưu trữ và thời gian vận chuyển xe; quy trình xử lý ảnh và truyền thông đa giao thức trong hệ thống tự động hóa.
• Phạm vi nghiên cứu: Mô hình bãi giữ xe tự động quy mô phòng thí nghiệm; phạm vi không gian mô phỏng bãi đỗ xe trụ tròn nhiều tầng tại các khu đô thị tập trung (TP. Hồ Chí Minh, Hà Nội); thời gian thực hiện từ ngày 26/02/2024 đến ngày 16/06/2024 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Tác giả tiến hành phân tích, so sánh các mô hình bãi giữ xe phổ biến trong thực tế nhằm xác định phương án thiết kế phù hợp:

Loại hình bãi giữ xe	Ưu điểm chính	Hạn chế chính
Bãi giữ xe truyền thống	Chi phí đầu tư ban đầu thấp, vận hành đơn giản, không phụ thuộc nguồn điện phức tạp.	Không có tính tự động hóa, nguy cơ mất an toàn/trộm cắp, chiếm dụng diện tích mặt đất lớn.
Bãi giữ xe ô tô cao tầng	Mở rộng diện tích lưu trữ theo chiều thẳng đứng thông qua các đường dốc xoắn ốc.	Khách tự lái xe lên các tầng gây mất trật tự, chưa cắt giảm được lượng khí thải và tiếng ồn.
Bãi giữ xe tự động trung chuyển	Thời gian gửi/lấy xe tối ưu, mức độ tự động hóa cao, có khả năng xây dựng ngầm dưới mặt đất.	Chi phí đầu tư và bảo trì rất cao, yêu cầu cơ cấu ròng rọc và con lăn phức tạp tại mọi vị trí sàn.
Bãi giữ xe tự động dạng trụ tròn	Sức chứa lớn trên một diện tích mặt đất tối thiểu; giảm 40% lực cản gió so với trụ vuông; tự động hóa toàn phần.	Đòi hỏi kỹ thuật điều khiển chính xác 3 trục không gian và công nghệ giám sát đồng bộ.

Khung lý thuyết và công nghệ nền tảng được ứng dụng:

• Công nghệ RFID: Băng tần 13.56 MHz, module đọc RFID-RC522 giao tiếp vi điều khiển qua chuẩn SPI (Serial Peripheral Interface), cho phép trích xuất mã định danh UID không tiếp xúc phục vụ xác thực người dùng.
• Xử lý ảnh và Thị giác máy tính: Sử dụng thư viện mã nguồn mở OpenCV cho các tác vụ tiền xử lý khung hình; mô hình mạng nơ-ron sâu YOLOv8 (You Only Live Once version 8) phát hiện và định vị vùng biển số cùng màu xe; thư viện EasyOCR trích xuất dữ liệu ký tự quang học từ biển số xe.
• Hệ thống máy chủ Web và Cơ sở dữ liệu: Xây dựng dịch vụ Web Server quản trị trên nền tảng Node.js/Python, cơ sở dữ liệu quan hệ MySQL lưu trữ cấu trúc bảng dữ liệu (thông tin khách hàng, biển số, màu xe, mã thẻ UID, tọa độ vị trí ô đỗ, thời gian gửi/lấy xe); giao tiếp mạng qua giao thức HTTP/HTTPS.
• Mạng truyền thông công nghiệp và không dây: Chuẩn Ethernet/Profinet kết nối truyền dữ liệu tốc độ cao giữa PLC S7-1200 và máy tính điều khiển (PC); chuẩn Bluetooth BLE kết nối không dây giữa vi điều khiển ESP32 và máy tính.
• Môi trường lập trình: Phần mềm TIA Portal (ngôn ngữ Ladder Logic - LAD) điều khiển PLC; Visual Studio Code lập trình Python và Web; Arduino IDE (ngôn ngữ C/C++) lập trình ESP32; Qt Designer thiết kế giao diện đồ họa người dùng (GUI); SolidWorks mô phỏng thiết kế cơ khí 3D.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm: phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu chuyên ngành; phương pháp tính toán, thiết kế mô phỏng kỹ thuật cơ khí - điện tử; phương pháp thực nghiệm chế tạo phần cứng; phương pháp lập trình điều khiển nhúng và tích hợp hệ thống.

Thiết kế và triển khai hệ thống

Hệ thống được tổ chức thành các khối chức năng liên kết chặt chẽ qua sơ đồ kết nối tổng quan:

[Khối NGUỒN: 24VDC & 12VDC]

Thông số kỹ thuật của các trang thiết bị phần cứng được lựa chọn:

STT	Thiết bị / Linh kiện	Mã hiệu / Thông số kỹ thuật chính	Vai trò trong hệ thống
1	Bộ điều khiển lập trình	PLC Siemens S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (14 DI 24VDC, 10 DO PNP 0.5A, 100KB Work Memory, 1 cổng Ethernet Profinet)	Điều khiển toàn bộ cơ cấu chấp hành và trình tự chuyển động
2	Vi điều khiển	ESP32 (CPU lõi kép 600 DMIPS, RAM 520KB, ROM 448KB, kết nối WiFi/Bluetooth BLE)	Đọc module RFID cổng IN/OUT, gửi UID về PC qua Bluetooth
3	Động cơ quay trục đứng	Động cơ bước NEMA 23 (Size 57, 2 pha, dòng 3A, góc bước 1.8°, sai số 5%) + Driver TB6600	Xoay hệ thống tay nâng đến đúng góc tọa độ của từng ô đỗ
4	Động cơ nâng hạ	Động cơ DC giảm tốc JGY370 (12VDC, tỉ số truyền 40:1, tốc độ không tải 160 rpm, có tải 100 rpm, trục 6mm)	Kéo cơ cấu tay nâng di chuyển lên/xuống theo phương thẳng đứng
5	Động cơ thu/phóng tay nâng	Động cơ DC giảm tốc GA12-N20 (12VDC, tốc độ 100 rpm, trục 3mm)	Đẩy bàn nâng vào vị trí ô chứa hoặc thu bàn nâng về tâm
6	Cảm biến vị trí	Cảm biến quang hồng ngoại E3F-DS10C4 (Nguồn 6-36VDC, khoảng cách 0-10cm, ngõ ra NPN)	Xác định tọa độ các tầng và giới hạn hành trình trục đứng
7	Công tắc giới hạn	Công tắc hành trình Omron SS-5GL13 (Tiếp điểm NO/NC, 1-9A, 250V)	Giới hạn ngưỡng dịch chuyển ra/vào của cơ cấu tay nâng
8	Module đọc thẻ	RFID-RC522 (Nguồn 3.3VDC, tần số 13.56 MHz, giao tiếp SPI, khoảng cách đọc 0-60mm)	Ghi nhận và đối soát mã thẻ xe tại trạm vào/ra
9	Dẫn hướng cơ khí	Vòng bi trượt mặt vuông LMK8UU (trục 8mm) và vòng bi trượt tròn LM6UU (trục 6mm)	Dẫn hướng chuyển động tịnh tiến êm ái, giảm ma sát
10	Camera thu nhận ảnh	Camera công nghiệp Basler acA3800-14uc (Cảm biến CMOS/CCD, độ phân giải lên đến 20 MP, tốc độ tối đa 751 fps)	Chụp ảnh xe phục vụ nhận diện biển số và màu xe

Thuật toán phân loại và điều phối vị trí đỗ xe: Hệ thống chia khách hàng thành 3 nhóm ưu tiên dựa trên lịch sử gửi xe được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu MySQL:

• Ưu tiên 1 (Khách gửi thường xuyên trong ngày): Xếp vào các vị trí đỗ thuận lợi nhất (tầng thấp, góc quay nhỏ) nhằm tối thiểu hóa thời gian lấy xe ra.
• Ưu tiên 2 (Khách gửi hàng ngày liên tục): Xếp vào các vị trí đỗ có thời gian lấy xe ở mức trung bình.
• Ưu tiên 3 (Khách vãng lai, gửi lần đầu hoặc không thường xuyên): Xếp vào các vị trí đỗ có thời gian lấy xe dài hơn.
• Nguyên tắc chuyển vùng: Trường hợp các vị trí thuộc nhóm ưu tiên 3 đã đầy, hệ thống tự động điều phối xe vào các vị trí trống của nhóm ưu tiên 2, và tiếp tục chuyển sang nhóm ưu tiên 1 nếu nhóm 2 đã kín chỗ.

Hệ thống hỗ trợ 2 chế độ vận hành độc lập:

• Chế độ Tự động (AUTO): Khi quét thẻ tại cổng vào, camera tự động chụp ảnh, mô hình YOLOv8 và EasyOCR nhận diện thông tin, thuật toán chọn vị trí gửi lệnh tới PLC điều khiển tay nâng nhận xe (lệnh TAKE) và cất vào ô đỗ (lệnh PUT). Khi quét thẻ lấy xe, hệ thống đối soát mã UID, truy xuất vị trí ô chứa, điều khiển tay nâng lấy xe và trả về cổng ra (vị trí OUT).
• Chế độ Bằng tay (MANUAL): Cho phép người vận hành trực tiếp điều khiển các chuyển động xoay, nâng hạ, ra vào hoặc kích hoạt các chu trình TAKE, PUT, IN, OUT trực tiếp trên màn hình SCADA WinCC hoặc Web Server. Chế độ này phục vụ công tác hiệu chỉnh, bảo trì và xử lý các sự cố kỹ thuật hoặc hỗ trợ khi khách hàng làm mất thẻ xe.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày bối cảnh thực tiễn của tình trạng ùn tắc giao thông và thiếu hụt không gian đỗ xe tại các đô thị lớn tại Việt Nam; dẫn chứng các số liệu thống kê doanh số thị trường ô tô từ VAMA tháng 01/2024 (doanh số đạt 19.243 xe). Tác giả xác định tính cấp thiết của đề tài "Thiết kế và thi công mô hình bãi giữ xe tự động dùng S7-1200", đặt ra 5 mục tiêu nghiên cứu cụ thể, xác định đối tượng, phạm vi nghiên cứu và bố cục tổng thể gồm 6 chương của đồ án.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 tập trung phân tích ưu và nhược điểm của 4 giải pháp bãi đỗ xe phổ biến (truyền thống, cao tầng, tự động trung chuyển, tự động dạng trụ tròn), từ đó lập luận lựa chọn mô hình trụ tròn kết hợp tay nâng xoay trung tâm. Chương này trình bày chi tiết nguyên lý hoạt động của công nghệ nhận dạng thẻ RFID; cấu trúc thư viện xử lý ảnh OpenCV và EasyOCR; khái niệm mạng nơ-ron sâu YOLOv8; kiến trúc Web Server, cơ sở dữ liệu MySQL; các chuẩn giao tiếp Ethernet và Bluetooth; cùng tổng quan các ngôn ngữ lập trình (Python, Ladder Logic, C/C++ Arduino, HTML/CSS/JavaScript) và phần mềm kỹ thuật (TIA Portal, VS Code, Arduino IDE, Qt Designer, SolidWorks).

Chương 3: Lựa chọn thiết kế và xây dựng hệ thống

Chương 3 xây dựng bảng yêu cầu thiết kế hệ thống; phân tích, so sánh các cơ cấu truyền động cơ khí (truyền động đai, vít me đai ốc, ray trượt, dây xích, khí nén) để đưa ra quyết định chọn hệ truyền động dây đai curoa kết hợp ray trượt tròn và vòng bi LMK8UU/LM6UU. Tác giả trình bày chi tiết bảng thông số kỹ thuật của các thiết bị được lựa chọn: PLC Siemens S7-1200 (CPU 1214C DC/DC/DC), vi điều khiển ESP32, động cơ bước NEMA 23 kèm Driver TB6600, hai động cơ giảm tốc DC (JGY370 và GA12-N20), cảm biến hồng ngoại E3F-DS10C4, công tắc hành trình Omron SS-5GL13, module RFID RC522 và camera công nghiệp Basler acA3800-14uc. Đồng thời, chương này mô tả bản vẽ thiết kế 3D hoàn chỉnh của cơ cấu tay nâng 3 bậc tự do và khung giàn chứa xe hình trụ tròn trên phần mềm SolidWorks.

Chương 4: Lưu đồ giải thuật và thi công hệ thống

Chương 4 trình bày sơ đồ kết nối phần cứng tổng quan giữa các khối; xây dựng các lưu đồ giải thuật chi tiết gồm: lưu đồ hoạt động hệ thống (chế độ AUTO và MANUAL kèm nút dừng PAUSE), lưu đồ giải thuật nhận diện biển số và màu xe bằng YOLOv8/EasyOCR, lưu đồ thuật toán phân chia vị trí đỗ xe theo 3 mức ưu tiên. Chương này ghi nhận quy trình thi công thực tế phần cứng mô hình, lắp ráp tủ điện điều khiển, gia công mạch in (PCB) kết nối RFID. Bên cạnh đó, tác giả trình bày việc lập trình giao diện giám sát WinCC (trang chủ, điều khiển, vận hành, cảnh báo), giao diện Web Server (đăng nhập, trạng thái, tìm kiếm, giao diện khách), giao diện Python Qt Designer kết nối cơ sở dữ liệu MySQL và viết chương trình điều khiển trung tâm trên PLC S7-1200.

Chương 5: Kết quả

Chương 5 công bố các kết quả thực nghiệm đạt được trên mô hình hoàn chỉnh qua các kịch bản vận hành thực tế (thử nghiệm gửi và lấy đối với các xe mô hình màu vàng, màu trắng, màu xanh). Chương này đưa ra bảng thống kê thời gian thực nghiệm gửi/lấy xe và bảng đánh giá tỷ lệ thành công của hệ thống, phân tích và so sánh các thông số vận hành thực tế đối chiếu với các mục tiêu kỹ thuật đặt ra ban đầu.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết các hạng mục kỹ thuật đã hoàn thành của đồ án: chế tạo thành công mô hình bãi giữ xe tự động dạng trụ tròn vận hành ổn định, ứng dụng hiệu quả thị giác máy tính nhận dạng biển số và phân loại vị trí thông minh, thiết kế hệ thống giám sát đa nền tảng. Đồng thời, tác giả chỉ ra các điểm còn tồn tại và đề xuất các phương hướng phát triển, mở rộng hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính của đề tài:

• Chế tạo hoàn chỉnh mô hình bãi giữ xe tự động dạng trụ tròn nhiều tầng với cơ cấu tay nâng 3 bậc tự do (xoay tròn, nâng hạ thẳng đứng, tịnh tiến ra vào), cơ cấu vận hành chính xác và ổn định dưới sự điều khiển của PLC S7-1200.
• Ứng dụng thành công mô hình học sâu YOLOv8 kết hợp EasyOCR để nhận dạng ký tự biển số và nhận diện màu sắc xe tự động từ camera công nghiệp Basler acA3800-14uc.
• Thiết kế và chế tạo bo mạch PCB chuyên dụng cho module RFID RC522 kết nối ESP32, truyền thông tin thẻ UID ổn định qua Bluetooth về máy tính.
• Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống giám sát và điều khiển đa nền tảng gồm giao diện SCADA WinCC, ứng dụng Web Server đa phân quyền và giao diện phần mềm Python (Qt Designer) kết nối cơ sở dữ liệu MySQL.
• Thực nghiệm thành công quy trình gửi và lấy xe tự động với các kịch bản phương tiện thực tế: xe màu vàng, xe màu trắng và xe màu xanh, đảm bảo thời gian đáp ứng và lưu trữ dữ liệu chính xác.

Giải pháp và đóng góp kỹ thuật:

• Đề xuất và hiện thực hóa thuật toán điều phối vị trí đỗ xe thông minh theo 3 cấp độ ưu tiên của khách hàng kết hợp cơ chế chuyển vùng linh hoạt, giúp giảm thời gian chờ đợi trung bình của người gửi xe.
• Cung cấp cơ chế chuyển đổi chế độ vận hành AUTO/MANUAL linh hoạt, cho phép người vận hành dễ dàng can thiệp xử lý sự cố kẹt cơ khí hoặc giải quyết yêu cầu trả xe cho khách hàng trong trường hợp làm mất thẻ RFID.
• Tối ưu hóa không gian sử dụng đất đô thị thông qua mô hình trụ tròn, giảm thiểu tiếng ồn và khí phát thải do xe không phải nổ máy di chuyển tìm chỗ đỗ như các bãi xe truyền thống.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

• Nghiên cứu dừng lại ở quy mô mô hình thực nghiệm trong phòng thí nghiệm, chưa triển khai thử nghiệm với tải trọng xe ô tô thực tế và kích thước công nghiệp.
• Tốc độ và độ chính xác của khâu nhận dạng biển số xe còn phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng môi trường xung quanh camera và hiệu năng xử lý của máy tính PC trung tâm.
• Hệ thống mô hình chưa tích hợp các cổng thanh toán điện tử trực tuyến tự động (như quét mã QR thanh toán phí gửi xe).

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Mở rộng quy mô cơ khí của hệ thống đáp ứng tải trọng thực tế, tối ưu hóa vật liệu và kết cấu chịu tải cho các công trình cao tầng.
• Nâng cấp mô hình thị giác máy tính, huấn luyện tập dữ liệu lớn hơn trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt (trời mưa, ban đêm, ánh sáng yếu, biển số bị mờ bẩn).
• Tích hợp cổng thanh toán trực tuyến tự động và phát triển ứng dụng trên thiết bị di động (Mobile App) để khách hàng có thể đặt chỗ đỗ xe trước và thanh toán không tiền mặt.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Robot, Công nghệ Thông tin (hướng IoT và Thị giác máy tính).

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu bao gồm:

• Phương pháp phối ghép truyền thông đa giao thức giữa PLC Siemens S7-1200 (Profinet), vi điều khiển ESP32 (Bluetooth), module RFID RC522 (SPI) và máy tính PC chạy phần mềm Python.
• Cấu trúc thuật toán phân loại và tối ưu hóa vị trí lưu trữ đa tầng theo cấp độ ưu tiên khách hàng.
• Quy trình thiết kế cơ cấu tay nâng 3 bậc tự do trên SolidWorks và phương pháp lựa chọn động cơ, driver, vòng bi trượt, cảm biến hành trình trong các hệ thống tự động hóa kho bãi.
• Kỹ thuật xây dựng giao diện điều khiển - giám sát đồng thời trên 3 nền tảng: WinCC SCADA, Web Server và Python Qt Designer kết nối cơ sở dữ liệu MySQL.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống sử dụng những loại động cơ nào để điều khiển 3 chuyển động không gian của cơ cấu tay nâng? Hệ thống sử dụng 3 động cơ chuyên biệt cho 3 trục chuyển động: một động cơ bước NEMA 23 (Size 57, 2 pha, dòng 3A, góc bước 1.8°) điều khiển qua Driver TB6600 để thực hiện chuyển động xoay quanh trục đứng; một động cơ DC giảm tốc JGY370 (12VDC, tỉ số truyền 40:1, tốc độ có tải 100 rpm) kết hợp hệ truyền động đai curoa và ray trượt để nâng/hạ tay nâng; và một động cơ DC giảm tốc GA12-N20 (12VDC, 100 rpm) để điều khiển cơ cấu thu/phóng tay nâng theo phương ngang ra vào ô đỗ.

2. Thuật toán lựa chọn vị trí đỗ xe phân loại khách hàng và điều phối ô đỗ theo nguyên tắc nào? Thuật toán chia khách hàng thành 3 nhóm ưu tiên dựa trên dữ liệu lịch sử trong cơ sở dữ liệu MySQL: Khách gửi thường xuyên trong ngày (Ưu tiên 1 - xếp vào vị trí có thời gian lấy nhanh nhất); Khách gửi hàng ngày liên tục (Ưu tiên 2 - xếp vào vị trí có thời gian lấy trung bình); Khách vãng lai gửi ít lần (Ưu tiên 3 - xếp vào vị trí có thời gian lấy dài hơn). Khi các ô đỗ của nhóm ưu tiên 3 bị lấp đầy, hệ thống tự động điều phối xe vào các vị trí trống của nhóm ưu tiên 2, và tiếp tục chuyển sang nhóm ưu tiên 1 nếu nhóm 2 đã hết chỗ.

3. Khi xảy ra sự cố kỹ thuật hoặc khách hàng làm mất thẻ xe RFID, hệ thống xử lý như thế nào? Hệ thống được trang bị chế độ điều khiển bằng tay (MANUAL). Người vận hành có thể chuyển từ chế độ AUTO sang MANUAL trên giao diện WinCC hoặc Web Server, tra cứu dữ liệu biển số/hình ảnh xe đã lưu trong cơ sở dữ liệu MySQL để xác định tọa độ ô đỗ, sau đó sử dụng các nút điều khiển thủ công (lên, xuống, ra, vào, quay, TAKE, PUT) để lấy xe ra vị trí trả xe (OUT) mà không cần quẹt thẻ. Ngoài ra, hệ thống có nút PAUSE để tạm dừng tức thời các chuyển động khi phát sinh sự cố trong chu trình tự động.

4. Kiến trúc truyền thông giữa các thành phần phần cứng và phần mềm trong hệ thống được thiết lập ra sao? Hệ thống kết nối đa giao thức: Khối PLC S7-1200 kết nối với máy tính trung tâm (PC) qua cổng Ethernet sử dụng giao thức công nghiệp Profinet; khối vi điều khiển ESP32 đọc dữ liệu thẻ từ 2 module RFID RC522 qua chuẩn SPI rồi truyền không dây về PC qua sóng Bluetooth BLE; camera công nghiệp Basler acA3800-14uc truyền hình ảnh về PC qua cổng USB/GigE; từ PC, dữ liệu được đồng bộ vào cơ sở dữ liệu MySQL và chia sẻ lên giao diện Web Server qua giao thức mạng HTTP/HTTPS.

5. Quy trình nhận dạng biển số xe và màu xe được thực hiện bằng những công nghệ nào? Hình ảnh phương tiện được thu nhận từ camera Basler acA3800-14uc khi xe đến trạm gửi. Khung hình được xử lý tiền kỳ qua thư viện OpenCV; mô hình học sâu YOLOv8 thực hiện nhận diện và định vị vùng chứa biển số cùng vùng đuôi xe để trích xuất màu sắc; sau đó thư viện EasyOCR tiến hành nhận dạng ký tự quang học để chuyển đổi hình ảnh biển số thành chuỗi ký tự văn bản và lưu trữ vào cơ sở dữ liệu.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Bãi giữ xe tự động dùng S7-1200" của nhóm tác giả Phạm Trương Gia Bảo, Nguyễn Hữu Hưng và Hà Chí Thăng đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công mô hình bãi giữ xe tự động dạng trụ tròn ứng dụng bộ điều khiển PLC Siemens S7-1200 kết hợp cơ cấu tay nâng 3 bậc tự do. Công trình tích hợp đồng bộ công nghệ nhận dạng RFID, mô hình học sâu YOLOv8 nhận diện biển số/màu xe và thuật toán phân bổ vị trí thông minh theo 3 cấp độ ưu tiên khách hàng. Hệ thống giám sát đa nền tảng (WinCC SCADA, Web Server, Python GUI) chứng minh tính ổn định, độ chính xác cao trong vận hành thực nghiệm, mở ra giải pháp kỹ thuật khả thi đóng góp vào việc hiện đại hóa hạ tầng giao thông tĩnh tại các đô thị thông minh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan Trình bày vấn đề tồn tại trong thực tế từ đó đưa ra lý do chọn đề tài, xác định mục tiêu và bố cục của đề tài. • Chương 2: Cơ sở lý thuyết Phân tích ưu nhược điểm các bãi gữi xe hiện có, trình bày các lý thuyết có liên quan đến đề tài • Chương 3: Lựa chọn thiết kế và xây dựng hệ thống Lựa chọn các cơ cấu đang có trong thực tế, lựa chọn thiết bị, thiết kế phần cứng sử dụng trong hệ thống • Chương 4: Lưu đồ giải thuật và thi công hệ thống Trình bày cấu trúc hoạt động của hệ thống, thi công phần cứng, phần điện • Chương 5: Kết quả so sánh thực nghiệm Trình bày những kết quả đạt được từ thực nghiệm. Phân tích, đánh giá và so sánh với mục tiêu ban đầu đặt ra. • Chương 6: Kết luận và phương hướng phát triển Trình bày những điểm mạnh và những điều chưa đạt được của hệ thống và đưa ra các giải pháp phát triển cho đề tài trong tương lai.

2 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Phân tích các giải pháp bãi giữ xe 2. Bãi giữ xe ô tô truyền thống Hệ thống gởi xe này cần chỉ là một diện tích có kẻ vạch với một số nhân viên quản lý, kiểm vé và ghi nhận thông tin xe của khách hàng. Dạng giữ xe này đòi hỏi ít năng lượng cho việc chiếu sáng và không bị ảnh hưởng khi có sự cố mất điện.

Ưu điểm: - Đầu tư với mức độ thấp - Chi phí vận hành thấp - Hệ thống sử dụng đơn giản Nhược điểm: - Không mang theo sự tự động - Nguy cơ trộm cắp - Suy giảm do giá trị bất động sản tăng dần - Số lượng gởi có phần thấp hơn so với bãi gởi phương tiện cao Hình 2.1 Bãi giữ xe ô tô truyền thống 2. Bãi giữ xe ô tô cao tầng Tương tự như bãi gửi xe truyền thống nhưng đã được mở rộng thêm không gian lưu trữ bằng cách xây dựng thêm các tầng để lưu trữ xe nhằm khai thác thông gian theo chiều dọc, khách hàng sẽ di chuyển theo đường cung tròn để đi dần lên cao. Ưu điểm: - Có nhiều không gian lưu giữ xe Nhược điểm: - Khách hàng tự di chuyển tự do ở các tầng gây mất trật tự và an toàn. 3 - Chưa cắt giảm được lượng khí thải Hình 2.2 Bãi gửi xe ô tô cao tầng 2.

Bãi giữ xe ô tô tự động trung chuyển Hệ thống sử dụng các thang máy để đưa mâm chứa xe vào vị trí gửi, thường được thiết kế âm dưới mặt đất hoặc nổi trên mặt đất. Hệ thống con lăn, ròng rọc được bố trí ở mọi nơi trong hệ thống để phục vụ việc di chuyển của mâm. Việc gửi xe cũng hoạt động tự động. Ưu điểm: - Thời gian gửi xe lấy xe tối ưu.

- Sự hài hòa và ứng dụng tốt vì có thể thiết kế âm nền. - Hệ thống mang tính tự động cao. Nhược điểm: - Giá thành đầu tư cao. - Yêu cầu công nghệ kỹ thuật cao.3 Bãi gửi xe ô tô tự động trung chuyển 4 2.

Bãi giữ xe ô tô tự động dạng trụ tròn Hệ thống tự động này sẽ cho phép xe được lấy và di chuyển nhờ cơ cấu trục 3 hướng, xe được gửi xung quanh trụ tròn. Khách hàng chỉ cần hoàn tất thủ tục gửi xe, việc gửi xe sẽ được thực hiện tự động. Ưu điểm: - Có sức chứa số xe lớn hơn so với những bãi đỗ xe ô tô tự động khác. - Thời gian lấy xe nhanh, tính tự động cao, giám sát chặt chẻ.

- Cắt giảm lượng khí thải ra môi trường. - Tính thẩm mỹ cao Nhược điểm: - Vấn đề về chi phí đầu tư - Yêu cầu công nghệ kỹ thuật cao Hình 2.4 Bãi gửi xe ô tô dạng trụ tròn 2. Lựa chọn giải pháp cho bãi gửi xe ô tô Nhóm lựa chọn thi công mô hình bãi giữ xe ô tô có dạng trụ tròn. Có cơ cấu vận chuyển xe tay nâng và khu vực chứa xe dạng trụ tròn bao quanh tay nâng đó.

bãi giữ xe ô tô tự động dạng trụ tròn kết hợp cơ cấu tay nâng xoay với khu vực chứa xe được sắp xếp xung quanh trụ tròn, tối ưu hóa không gian và tiện lợi khi lưu trữ nhiều xe ô tô mà không cần phải di chuyển các xe khác ra khỏi chỗ đỗ. - Cơ cấu tay nâng: Xe được đặt trên một nền tảng chuyển động có thể xoay được xung quanh trục trung tâm, điều này cho phép xe được di chuyển lên và xuống mà không cần phải di chuyển tới hoặc lùi ra khỏi chỗ đỗ. Cơ cấu này thường được điều khiển bằng các động cơ điện hoặc thủy lực. - Khu vực chứa xe: Mỗi tầng của bãi giữ xe trụ tròn có thể chứa nhiều xe.

Các chỗ đỗ xe được phân bố theo vòng tròn quanh trụ và sắp xếp một cách hợp lý để tối đa hóa số lượng xe có thể đỗ trong không gian nhỏ. Cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài 2. Công nghệ RFID Công nghệ RFID là kỹ thuật diện nhận bằng sóng vô tuyến, cho phép thu sóng radio, giám sát, quản lý đối tượng. Công nghệ này có thể đọc nhiều thẻ cùng lúc với độ chính xác, không cần sử dụng công nghệ tia sáng như đọc mã vạch, có thể đọc, nhận dạng dữ liệu truyền qua khoảng cách nhỏ mà không cần tiếp xúc, thẻ RFID vẫn đọc được mã thẻ dù thẻ có bị cong vênh.

Lợi ích của thẻ từ có thể dùng làm thẻ điểm danh chấm công của công ty, gửi và lấy xe tại bãi gửi xe.5 Cấu trúc công nghệ RFID 2. Thư viện xử lý ảnh • Thư viện OpenCV OpenCV là thư viện mã nguồn mở có thể giúp làm những nhiệm vụ thị giác máy tính và xử lý ảnh. Thư viện này được ứng dụng trong thị giác máy tính như nhận diện gương mặt, phát hiện người và vật thể, tái tạo 3D, trong lĩnh vực y tế, và các công việc khác. OpenCV còn chạy trên nhiều hệ hệ thống khác nhau như Windows, macOS, Linux, Android, IOS và cũng hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình khác.

• Thư viện Easyocr EasyOCR là một thư viện mã nguồn mở được phát triển bởi Jaided AI, cho phép thực hiện nhận dạng ký tự quang học một cách dễ dàng và hiệu quả. OCR (Optical Character Recognition) là công nghệ chuyển đổi các ký tự trong hình ảnh hoặc tài liệu quét thành văn bản có thể chỉnh sửa và tìm kiếm được. EasyOCR hỗ trợ nhận 6 dạng ký tự cho hơn 80 ngôn ngữ, bao gồm cả những hình ảnh ngôn ngữ phức tạp như chữ tượng hình. Đặc biệt dễ dàng tích hợp với các framework AI, nó sử dụng các mô hình học sâu tiên tiến (deep learning) để đạt được độ chính xác cao trong nhận dạng ký tự.

Khái niệm Web Server Webserver, cách gọi thân thuộc khác là máy chủ web, là một phần mềm hay một hệ thống có khả năng và trách nhiệm cung cấp các tài nguyên như trang HTML, hình ảnh, video cũng như các dữ liệu tới người sử dụng bằng cách truy cập vào các trình duyệt web thông qua mạng nội bộ hoặc mạng internet. Thành phần tạo lên Web Server: - Phần cứng: Cần có một máy tính làm máy chủ chạy và chứa phần mềm máy chủ web và được cấu hình một cách rõ ràng. Máy chủ cần có CPU thực hiện các tác vụ tính toán, RAM dùng để lưu trữ dữ liệu tạm thời và các yêu cầu cần xử lý,… - Phần mềm: Máy chủ cần phải có một hệ điều hành phổ biến như Linux, Windows hoặc MacOS. Để tạo lên trang web, cần phải có ngôn ngữ lập trình, đặc biệt là web động thì cần PHP, Python, Ruby hoặc Node.

Bên cạnh đó để lưu trữ và truy xuất dữ liệu cần có một cơ sở dữ liệu như MySQL, PostgreSQL, MongoDB, hoặc Redis. Webserver có vai trò quan trọng và gắn liền với đời sống công nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện này, từ giải trí, quảng cáo, vận chuyển cũng như trong hệ thống quản lí và sản xuất. Webserver đóng vai trò trung gian, xử lý và truyền tải thông tin giữa các người dùng và các ứng dụng, cơ sở dữ liệu thông qua giao thức HTTP hoặc HTTPS. Trong việc giám sát hệ thống và điều khiển chúng từ xa bằng internet thông qua ứng dụng Webserver giúp người dùng có thể truy cập và điều khiển hệ thống từ bất kỳ đâu có kết nối internet, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí di chuyển.

Giảm chi phí nhân lục vận hành, cho phép giám sát các thông số hệ thống ngay lập tức nâng cao hiệu quả và tăng tính linh hoạt trong việc giám sát. Khái niệm Machine learning YOLO V8 YOLO là một kiến trúc mạng thần kinh sâu (deep neural network), một thuật toán phát triển trong việc nhận dạng đối tượng qua hình ảnh và video trong thời gian thực chính xác cao. YOLO V8 được cải tiến thuật toán và tối ưu nhận diện đối tượng so với các phiên bản trước. Mô hình YOLO được huấn luyện trên dữ liệu lớn như COCO và ImageNet.

Cho phép chúng có năng lực dự đoán chính xác với các dữ liệu được huấn luyện. YOLO V8 cung cấp các công cụ và API dễ dùng, dễ triển khai và tích hợp trong các ứng dụng. Các chuẩn giao tiếp dùng trong hệ thống • Ethernet Ethernet là một chuẩn giao tiếp mạng được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ (LAN) để kết nối các thiết bị như máy tính, máy in, bộ định tuyến và các thiết bị mạng khác. Ethernet được phát triển vào những năm 1970 bởi Xerox PARC, với phiên bản đầu tiên được công bố vào năm 1980.

Phiên bản thương mại đầu tiên của Ethernet có tốc độ 10 Mbps (Megabits per second). Ethernet hoạt động theo nguyên tắc Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Các thiết bị trong mạng sẽ "lắng nghe" đường truyền trước khi gửi dữ liệu để tránh va chạm. Nếu có va chạm, các thiết bị sẽ dừng gửi và thử lại sau một thời gian ngẫu nhiên.

Ethernet được sử dụng rộng rãi trong các mạng văn phòng, gia đình, trung tâm dữ liệu và các hệ thống mạng công nghiệp vì nó dễ triển khai, chi phí thấp, tốc độ cao, độ tin cậy cao. • Bluetooth Bluetooth là một chuẩn giao tiếp không dây dùng để trao đổi dữ liệu trong khoảng cách ngắn bằng sóng vô tuyến. Được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị như điện thoại di động, máy tính xách tay, loa không dây, và các thiết bị IoT, Bluetooth giúp kết nối và trao đổi thông tin một cách dễ dàng và tiện lợi. Bluetooth hoạt động trong dải tần ISM (Industrial, Scientific, and Medical) từ 2.