Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa: Thiết Kế Và Thi Công SmartKeyIoT Tích Hợp Xử Lý Ảnh Và AI Nhận Diện Khuôn Mặt

• Tác giả: Huỳnh Tuấn Kiệt
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Thái
• 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: Thiết kế và thi công SmartKey-IoT tích hợp công nghệ xử lý ảnh và trí tuệ nhân tạo (AI) để nhận diện khuôn mặt
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC TIÊU
• 1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 1.6. BỐ CỤC BÁO CÁO
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. GIỚI THIỆU VỀ IOT (INTERNET OF THING)
• 2.1.1. Tổng quan về IoT
• 2.1.2. Các thành phần của IoT
• 2.1.3. Ứng dụng của IoT
• 2.1.4. Thách thức của IoT
• 2.2. GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ THIẾT KẾ APP
• 2.2.1. React Native
• 2.3. GIỚI THIỆU VỀ XỬ LÝ ẢNH
• 2.4. GIỚI THIỆU VỀ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO AI
• 2.5. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PYTHON
• 2.5.1. Giới thiệu về python
• 2.5.2. Giới thiệu về Threading (Đa luồng) trong Python
• 2.5.3. Giới thiệu về thư viện OpenCV
• 2.5.4. Giới thiệu về thư viện face-recognition
• 2.6. GIỚI THIỆU VỀ PORT FORWARDING
• 2.7. NHỮNG PHẦN MỀM VÀ WEB ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI
• 2.7.1. Visual Studio Code (VS Code)
• 2.7.5. SD Card Formatter
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. YÊU CẦU HỆ THỐNG
• 3.2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
• 3.2.1. LỰA CHỌN THIẾT BỊ
• 3.2.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BOARD MẠCH
• 3.2.4. HỘP CHỨA CHO BOARD VÀ MÀN HÌNH
• 3.3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM
• 3.3.1. THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH MOBILE APP
• 3.3.2. LẬP TRÌNH GIAO DIỆN CHO MÀN HÌNH DWIN
• 3.3.3. LẬP TRÌNH CHO ESP32
• 3.3.4. CÀI ĐẶT HỆ ĐIỀU HÀNH CHO JETSON NANO
• 3.3.5. LẬP TRÌNH TRÊN JETSON NANO
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ
• 4.1. KẾT QUẢ PHẦN CỨNG
• 4.2. KẾT QUẢ PHẦN MỀM
• 4.2.1. Màn hình DWIN
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu chung

Đồ án tốt nghiệp 'Thiết kế SmartKeyIoT tích hợp xử lý ảnh và AI nhận diện khuôn mặt' nhằm phát triển một hệ thống khóa thông minh, sử dụng công nghệ IoT và AI. Hệ thống này không chỉ giúp tăng cường an ninh mà còn mang lại sự tiện lợi cho người dùng. SmartKeyIoT được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường hiện đại, nơi mà nhu cầu về an ninh và tự động hóa ngày càng cao. Đề tài này không chỉ tập trung vào việc phát triển phần cứng mà còn chú trọng đến phần mềm, nhằm tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh và dễ sử dụng.

1.1 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế và thi công một hệ thống khóa thông minh, cho phép mở khóa bằng nhận diện khuôn mặt, mật khẩu và ứng dụng di động. Hệ thống này sẽ tích hợp công nghệ xử lý ảnh và AI nhận diện khuôn mặt, giúp nâng cao tính bảo mật và tiện lợi cho người dùng. Việc áp dụng IoT trong hệ thống cũng cho phép người dùng quản lý và giám sát từ xa, tạo ra một trải nghiệm người dùng tốt hơn.

II. Công nghệ IoT và AI

Công nghệ IoT (Internet of Things) và AI (Trí tuệ nhân tạo) đang trở thành xu hướng chủ đạo trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong an ninh. Hệ thống SmartKeyIoT sử dụng AI nhận diện khuôn mặt để xác thực người dùng, giúp tăng cường an ninh cho các khu vực cần bảo vệ. Việc tích hợp xử lý ảnh thông minh cho phép hệ thống nhận diện khuôn mặt một cách nhanh chóng và chính xác, từ đó giảm thiểu rủi ro về an ninh. Hệ thống này không chỉ giúp bảo vệ tài sản mà còn mang lại sự tiện lợi cho người dùng trong việc quản lý truy cập.

2.1 Ứng dụng của IoT trong an ninh

IoT đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực an ninh. Hệ thống khóa thông minh sử dụng công nghệ IoT cho phép người dùng kiểm soát và giám sát từ xa thông qua ứng dụng di động. Điều này không chỉ giúp người dùng tiết kiệm thời gian mà còn tăng cường khả năng bảo vệ tài sản. Hệ thống có thể gửi thông báo đến người dùng khi có sự cố xảy ra, từ đó giúp họ có biện pháp xử lý kịp thời.

III. Thiết kế hệ thống

Thiết kế hệ thống SmartKeyIoT bao gồm cả phần cứng và phần mềm. Phần cứng được thiết kế để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao, trong khi phần mềm được phát triển với giao diện thân thiện và dễ sử dụng. Hệ thống sử dụng Jetson Nano cho việc xử lý ảnh và nhận diện khuôn mặt, kết hợp với các cảm biến và thiết bị IoT khác để tạo ra một giải pháp an ninh toàn diện. Việc thiết kế giao diện cho ứng dụng di động cũng được chú trọng, nhằm mang lại trải nghiệm người dùng tốt nhất.

3.1 Yêu cầu hệ thống

Hệ thống cần đáp ứng các yêu cầu về bảo mật, hiệu suất và tính khả dụng. Các yêu cầu cụ thể bao gồm khả năng nhận diện khuôn mặt trong thời gian thực, khả năng kết nối với các thiết bị IoT khác, và khả năng quản lý từ xa thông qua ứng dụng di động. Hệ thống cũng cần đảm bảo tính chính xác cao trong việc nhận diện khuôn mặt, đồng thời giảm thiểu độ trễ trong quá trình xử lý.

IV. Kết quả và đánh giá

Kết quả của đồ án cho thấy hệ thống SmartKeyIoT hoạt động hiệu quả trong việc nhận diện khuôn mặt và quản lý truy cập. Các thử nghiệm cho thấy độ chính xác cao trong việc nhận diện khuôn mặt, đồng thời hệ thống cũng hoạt động ổn định trong các điều kiện khác nhau. Việc tích hợp công nghệ AI và xử lý ảnh đã giúp nâng cao tính bảo mật và tiện lợi cho người dùng. Hệ thống đã chứng minh được giá trị thực tiễn trong việc bảo vệ tài sản và nâng cao chất lượng cuộc sống.

4.1 Đánh giá hiệu quả

Hệ thống đã được thử nghiệm trong nhiều tình huống khác nhau và cho kết quả khả quan. Độ chính xác trong việc nhận diện khuôn mặt đạt trên 95%, cho thấy khả năng hoạt động hiệu quả của hệ thống. Ngoài ra, việc quản lý từ xa thông qua ứng dụng di động cũng được đánh giá cao, giúp người dùng dễ dàng kiểm soát và giám sát an ninh.