CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán Chương này trình bày về tính toán, thiết kế phần cứng mạch điện và phần mềm chạy trên điện thoại thông minh. Chương 4: Thi công hệ thống Chương này trình bày về thi công hệ thống, đóng gói và thi công mô hình, lập trình hệ thống, lập trình mô phỏng và viết tài liệu hướng dẫn lập trình thao tác. Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá Chương này trình bày về những kết quả mà nhóm đồ án đã làm được, nhận xét và đánh giá các kết quả làm được.
Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Chương này trình bày về những kết quả mà nhóm thực hiện so với mục tiêu đề ra và hướng phát triển của đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2.1 GIỚI THIỆU Theo mong muốn để tài là điều khiển được thiết bị đèn thông qua sóng bluetooh và thiết bị đèn thông qua sóng wifi thì nhóm chúng em cần tìm hiểu những nội dung sau: Tổng quan về hệ điều hành Android. Khái niệm về cơ sở dữ liệu Firebase.
Tổng quan về bluetooth. Tổng quan về wifi. Nhận dạng giọng nói của Google. Giới thiệu tổng quan phần cứng.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID 2.1 Khái niệm Android [1] Android là một hệ điều hành có mã nguồn mở dựa trên nền tảng Linux được thiết kết dành cho các thiết bị di động và máy tính bảng.2 Lịch sử phát triển Tổng công ty Android (Android, Inc.) được thành lập tại Palo Alto, California vào tháng 10 năm 2003 bởi Andy Rubin.
Vào năm 2005 Google mua lại công ty này sau đó tới năm 2007 chính thức ra mắt hệ điều hành Android. Từ năm 2008, hệ điều hành Android đã trải qua nhiều lần cập nhật để dần dần cải tiến hệ điều hành, bổ sung các tính năng mới và sửa các lỗi trong những lần phát hành trước. Mỗi bản nâng cấp được đặt tên lần lượt theo thứ tự bảng chữ cái, theo tên của một món ăn tráng miệng. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2. Các phiên bản hệ điều hành Android qua các lần nâng cấp 2.3 Ưu nhược điểm hệ điều hành Android a. Ưu điểm Thân thiện dễ sử dụng với người dùng. Khả năng đa nhiệm chạy cùng lúc nhiều ứng dụng.
Đa dạng nhiều sản phẩm phù hợp hầu hết các thiết bị điện thoại và máy tính bảng. Kho ứng dụng Google Play có rất nhiều ứng dụng hay mà người dùng có thể lựa chọn tải về sử dụng. Là hệ điều hành có khả năng tùy biến cao người dùng có thể chỉnh sữa mà không có sự cấm cản từ nhà sản xuất. Nhược điểm Không tự động cập nhật hệ điều hành với tất cả thiết bị, khi một hệ điều hành mới ra mắt người dùng có thể không cập nhật được mà phải mua một thiết bị khác có hệ điều hành đó.
Khó kiểm soát chất lượng ứng dụng khi quá nhiều ứng dụng được tải lên. Dễ nhiễm mã độc gây hại thiết bị do tính chất nguồn mở nên không có sự kiểm soát. Sự phân cấp chất lượng sản phẩm lớn khi nhiều sản phẩm nổi tiếng chất lượng như: Galaxy S5, Galaxy Note 4, Xperia Z3…, vẫn còn rất nhiều sản phẩm giá rẻ bình thường khác. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6 do an CHƯƠNG 2.3 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU FIREBASE 2.1 Khái niệm Firebase là một dịch vụ API (giao diện lập trình ứng dụng) để lưu trữ và đồng bộ dữ liệu giữa hai hay nhiều thiết bị với nhau.
Firebase hoạt động dựa trên nền tảng đám mây được cung cấp bởi Google nhằm giúp đỡ các lập trình viên phát triển nhanh ứng dụng bằng cách đơn giản hóa các thao tác ứng dụng với cơ sở dữ liệu. Trao đổi dữ liệu giữa FIREBASE với các thiết bị 2.2 Lịch sử phát triển Firebase được thành lập bởi Tamplin và Lee. Hai nhà sáng lập này đã dựa vào một dịch vụ API chat trực tuyến vào trang web được cung cấp bởi Envolve, các nhà phát triển sử dụng Envolve để đồng bộ hóa dữ liệu các trạng thái trò chơi trong thời gian thực lên trang web. Dựa vào yếu tố này Tamplin và Lee đã quyết định tách riêng hệ thống chat và kiến trúc thời gian thực để thành lập một cơ sở dữ liệu firebasse riêng biệt vào tháng 4 năm 2012.
Vào ngày 21 tháng 10 năm 2014 Google đã mua lại Firebase.3 Các chức năng chính của Firebase [2] a. Realtime Database – Cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase lưu trữ dữ liệu database dưới dạng JSON và thực hiện đồng bộ database tới tất cả các client theo thời gian thực. Chúng ta có thể xây dựng được client đa nền tảng (cross-platform client) và tất cả các client này sẽ cùng sử dụng chung 1 database đến từ Firebase và có thể tự động cập nhật mỗi khi dữ liệu trong database được thêm mới hoặc sửa đổi. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 7 do an CHƯƠNG 2.
Firebase Authentication – Hệ thống xác thực của Firebase Với Firebase chúng ta có thể dễ dàng tích hợp các công nghệ xác thực của Google, Facebook, Twitter, … hoặc một hệ thống xác thực mà chúng ta mình tạo ra từ trong ứng dụng ở bất kì nền tảng nào như Android, iOS hoặc Web. Firebase Hosting Chúng ta có thể triển khai một ứng dụng nền web chỉ với vài giây với hệ thống Firebase, và các dữ liệu sẽ được lưu trữ đám mây đồng thời được bảo mật thông qua giao thức truy cập SSL.4 Ưu nhược điểm Firebase a. Ưu điểm Triển khai ứng dụng cực nhanh Tính bảo mật cao Có linh hoạt và mở rộng ứng dụng dễ dàng Tính ổn định cao ít khi nào gặp trường hợp sập server. Người đăng ký tài khoản miễn phí có 1GB dung lượng lưu trữ.
Nhược điểm Đăng ký tài khoản miễn phí thì chỉ được tối đa 100 thiết bị hoặc người truy cập trong khi có tính phí thì không giới hạn thiết bị hoặc người truy cập.4 TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 2.1 Khái niệm Bluetooth là chuẩn công nghệ không dây dùng để trao đổi dữ liệu với khoảng cách gần, sử dụng sóng UHF với bước sóng ngắn với băng tần ISM 2. Bluetooth cho phép kết nối nhiều thiết bị một lúc với nhau và giải quyết được các vấn đề đồng bộ hóa dữ liệu ở khoảng cách gần đối với bluetooth 4.1 bây giờ khoảng cách truyền nhận được khoảng 60 mét.2 Các chuẩn kết nối bluetooth [3] Chuẩn kết nối 1.0B: Tốc độ xấp xỉ 1Mbps gặp nhiều khó khăn về tương thích với thiết bị.1: Phiên bản sửa lỗi của 1.0 nhưng không thay đổi tốc độ. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 8 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bluetooth 1.2: Phiên bản này được cải tiến tăng tốc quy trình tìm kiếm và kết nối với thiết bị, cải tiến về tần số để tránh nhiễu, tốc độ truyền tải cao hơn so với v1.1 (tăng lên 721kbit/s), mở rộng kết nối đồng bộ.0 +ERD: Phiên bản Bluetooth này ra mắt vào năm 2004 với việc ra đời Enhanced Data Rate (EDR – Cải thiện Tốc độ Dữ liệu) để truyển tải dữ liệu nhanh hơn.
Tốc độ dữ liệu lý thuyết khoảng 3Mbit/s, trong khi tốc độ thực tế 2,1 Mbit/s.1 + EDR: Ra đời năm 2007 cho phép ghép nối bảo mật đơn giản để giúp các thiết bị Bluetooth tương tác tốt hơn, nhằm cải thiện việc sử dụng và bảo mật, cũng như giảm điện năng tiêu thụ ở chế độ tiêu thụ ít năng lượng.0 + HS: Ra đời năm 2009 là chuẩn kết nối này có thể cung cấp đường truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 24Mbit/s, tuy nhiên không phải thông qua kênh bluetooth. Mà thay vào đó là thiết lập kênh kết nối và tuyền tải dữ liệu tốc độ nhanh được truyền qua kết nối theo chuẩn 802. Những thiết bị không có chữ +HS phía sau sẽ không hổ trợ truyền bluetooth tốc độ cao.0: Ra đời năm 2010 phiên bản này tích hợp các tính năng của Bluetooth truyền thống, Bluetooth +HS (Bluetooth tốc độ cao), Bluetooth +LE (Bluetooth tiết kiệm năng lượng) với bản Bluetooth + LE có giao thức kết nối mới nhằm nhanh chóng thiết lập liên kết đơn giản, thay thế cho giao thức truyền thống của Bluetooth v1.0 nhắm đến việc tiêu thụ ít năng lượng nhất có thể.1: Ra đời năm 2013 phiên bản này cải thiện khả năng hoạt động cũng như tăng cường hỗ trợ cho kết nối LTE, tăng cường khả năng trao đổi dữ liệu tốc độ cao với dung lượng lớn và cho phép hỗ trợ cùng lúc nhiều vai trò của thiết bị.5 TỔNG QUAN VỀ WIFI 2.1 Khái niềm về wifi Wi-Fi viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11( bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) của Hoa kỳ) là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 9 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Sóng wifi truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz hoặc 5 GHz. 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.2 Các chuẩn của wifi [4] Wifi hay mạng 802.11 có 6 chuẩn thông dụng nhất đó là 802.11b: Đây là phiên bản đầu tiên trên thị trường. Chuẩn này có tốc độ truyền chậm và ít phổ biến hơn so với các chuẩn khác.11b phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz, nó có thể xử lý đến 11 Mbit/s và sử dụng mã CCK (complimentary code keying).11g: Cũng phát ở tần số 2.4 GHz, nhưng nhanh hơn so với chuẩn 802.11b, tốc độ xử lý đạt 54 Mbit/s.11g nhanh hơn vì nó sử dụng mã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), một công nghệ mã hóa hiệu quả hơn.11a: Phát ở tần số 5 GHz và có thể đạt đến 54 Mbit/s.
Nó cũng sử dụng mã OFDM.11n: Phát ở tần số 2.4 GHz, nhưng nhanh hơn so với chuẩn 802.11a, tốc độ xử lý đạt 300 Mbit/s.11ac: phát ở tần số 5 GHz Chuẩn 802.11ad: phát ở tần số 60 GHz. WiFi có thể hoạt động trên cả ba tần số và có thể nhảy qua lại giữa các tần số khác nhau một cách nhanh chóng. Việc nhảy qua lại giữa các tần số giúp giảm thiểu sự nhiễu sóng và cho phép nhiều thiết bị kết nối không dây cùng một lúc.6 NHẬN DẠNG GIỌNG NÓI CỦA GOOGLE 2.1 Nhận dạng giọng nói là gì?