Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài "Hệ thống điều khiển các thiết bị dùng Smartwatch" được thực hiện bởi sinh viên Phạm Trọng Nhân (MSSV: 12151115), dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Văn Hiệp thuộc Bộ môn Điện Công nghiệp, Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (hoàn thành tháng 07/2016).

Bối cảnh thực tiễn của đề tài xuất phát từ sự bùng nổ của điện thoại thông minh (smartphone) và các thiết bị đeo thông minh (wearable devices) vào giai đoạn 2014–2016. Theo số liệu tác giả trích dẫn trong văn bản, hệ điều hành Android chiếm thị phần lớn nhất thế giới với hơn 70% (gấp hơn 3 lần so với iOS). Ngày 18 tháng 3 năm 2014, Google chính thức giới thiệu nền tảng Android Wear dành cho đồng hồ thông minh và các thiết bị đeo. Tại thời điểm năm 2016, việc nghiên cứu và ứng dụng Android Wear vào điều khiển thiết bị còn rất mới mẻ tại Việt Nam. Xuất phát từ nhu cầu thực tế là nâng cao tiện nghi sinh hoạt (mở cửa không cần tra chìa khóa, bật tắt đèn, quạt, tivi từ xa bằng thao tác chạm trên đồng hồ hoặc ra lệnh bằng giọng nói thay vì phải di chuyển), tác giả đã lựa chọn hướng nghiên cứu này.

Mục tiêu nghiên cứu tổng quát là xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh cho phép đồng hồ thông minh tương tác với điện thoại Android để điều khiển bật/tắt các thiết bị điện dân dụng thông qua kết nối không dây. Nhiệm vụ nghiên cứu được phân định thành 6 nội dung chính:

  1. Tìm hiểu lịch sử phát triển của thiết bị di động và các hệ điều hành di động.
  2. Nghiên cứu tổng quan về hệ điều hành Android và nền tảng Android Wear.
  3. Nghiên cứu công cụ phát triển ứng dụng Android Studio và các công cụ giả lập, gỡ lỗi.
  4. Thiết lập phương thức giao tiếp và kết nối giữa đồng hồ thông minh với điện thoại Android.
  5. Xây dựng giao diện người dùng trên nền tảng Android Wear.
  6. Thiết kế và thi công phần mềm điều khiển trên đồng hồ, phần mềm trên điện thoại cùng phần cứng bộ điều khiển thiết bị ngoại vi.

Về phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ điều hành Android, hệ điều hành Android Wear, cơ chế truyền nhận dữ liệu qua Bluetooth, bộ điều khiển vi xử lý và mạch đóng cắt relay.
  • Phạm vi không gian: Ứng dụng điều khiển trong phạm vi phòng hoặc nhà ở có diện tích nhỏ, sử dụng sóng Bluetooth với bán kính hoạt động giới hạn trong khoảng 10 mét.
  • Phạm vi chức năng: Điều khiển tối đa 4 thiết bị điện dân dụng trở xuống.
  • Thời gian thực hiện: Từ ngày 16/03/2016 đến ngày 01/07/2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đồ án dựa trên kiến trúc hệ thống phân tầng của Android và nền tảng mở rộng Android Wear:

  • Kiến trúc nền tảng Android: Hoạt động dựa trên 4 tầng chính: Tầng hạt nhân Linux (Linux Kernel 2.6 quản lý bộ nhớ, tiến trình, driver màn hình, camera, bluetooth, wifi, USB, nguồn điện); Tầng thư viện C/C++ (System C library, Media Framework, Surface Manager, Webkit, SGL, OpenGL/ES, FreeType, SQLite) cùng Tầng Android Runtime (chứa các Core Libraries và máy ảo Dalvik Virtual Machine thực thi định dạng file .dex tối ưu hóa bộ nhớ); Tầng khung ứng dụng (Application Framework gồm Activity Manager, Window Manager, View System, Content Providers, Resource Manager, Location Manager, Notification Manager, Telephony Manager, Package Manager); Tầng ứng dụng (Applications viết bằng ngôn ngữ Java).
  • Nền tảng Android Wear: Yêu cầu thiết bị điện thoại kết nối phải chạy hệ điều hành Android phiên bản từ 4.3 trở lên, tích hợp dịch vụ Google Now, bộ dịch vụ Google Play 5.0 và hệ thống thẻ thông báo. Đồ án khảo sát giao diện cập nhật của phiên bản Android Wear 5.1 (bổ sung giao diện ứng dụng Timer, Alarm, StopWatch toàn màn hình, thông báo heads up, hỗ trợ ứng dụng chạy nền).
  • Tài liệu học thuật ban đầu được giáo viên hướng dẫn cung cấp là "Giáo trình lập trình android cơ bản" của ThS. Nguyễn Văn Hiệp (ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM).

Phương pháp nghiên cứu áp dụng trong đồ án:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu: Thu thập, hệ thống hóa lịch sử phát triển phần cứng thiết bị di động và các hệ điều hành (Symbian, BlackBerry OS, iOS, Windows Phone, Android) cùng các tài liệu kỹ thuật của Google về Android SDK.
  • Phương pháp thiết kế kỹ thuật và chế tạo thử nghiệm: Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch phần cứng (khối nguồn, khối vi xử lý, khối giao tiếp Bluetooth HC-05, khối công suất relay); lập trình ứng dụng trên Android Studio sử dụng ngôn ngữ Java.
  • Phương pháp thực nghiệm kiểm định: Kết nối thiết bị thực tế, đo kiểm khả năng truyền nhận tín hiệu Bluetooth giữa điện thoại và phần cứng trong bán kính 10 mét; chạy thử nghiệm phần mềm trên máy ảo Android Virtual Device (AVD) và nạp ứng dụng vào điện thoại, đồng hồ thông minh để đánh giá khả năng phản hồi.

Nguồn dữ liệu sử dụng:

  • Dữ liệu lịch sử, thông số cấu trúc phần mềm được trích xuất từ tài liệu công bố của Google, các thông cáo phát triển tại sự kiện Google I/O 2014, Google I/O 2015.
  • Dữ liệu thực nghiệm đo đạc từ quá trình truyền chuỗi lệnh điều khiển từ đồng hồ qua điện thoại tới bộ điều khiển vi xử lý nhận dạng qua module HC-05.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc điều khiển gián tiếp qua mạng không dây cục bộ, bao gồm ba khối chính: thiết bị đeo (Smartwatch), thiết bị trung gian (Điện thoại Android) và bộ điều khiển phần cứng nối với tải tiêu thụ.

Khối chức năng Thành phần phần cứng / Phần mềm Vai trò kỹ thuật trong hệ thống
Thiết bị đeo Đồng hồ Android Wear (hoặc AVD giả lập) Cung cấp giao diện nút bấm và tiếp nhận lệnh giọng nói từ người dùng; gửi dữ liệu sang điện thoại.
Thiết bị trung gian Điện thoại thông minh chạy Android 4.3+ Tiếp nhận tín hiệu từ đồng hồ qua dịch vụ Android Wear; xử lý đa luồng; chuyển tiếp lệnh qua Bluetooth.
Giao tiếp không dây Module Bluetooth HC-05 Cầu nối nhận dữ liệu nối tiếp không dây từ điện thoại để truyền về khối vi xử lý trong bán kính 10m.
Bộ điều khiển trung tâm Khối vi xử lý Giải mã chuỗi ký tự điều khiển, xuất tín hiệu logic điều khiển trạng thái các rơ-le và gửi phản hồi.
Khối chấp hành Khối Relay (4 kênh) Đóng ngắt tiếp điểm cơ khí để cấp nguồn cho tối đa 4 thiết bị điện độc lập (đèn, quạt, tivi, khóa).
Khối nguồn Mạch nguồn ổn áp Cung cấp các mức điện áp một chiều ổn định cho vi xử lý, module HC-05 và cuộn hút rơ-le.

Quy trình phát triển và kiểm thử phần mềm được thiết lập đồng bộ qua bộ công cụ phát triển:

  1. Môi trường phát triển: Cài đặt bộ phát triển Java JDK (Java Platform Standard Edition Development Kit 8u40 cho Windows x86) và IDE Android Studio.
  2. Quản lý thư viện và máy ảo: Sử dụng Android SDK Manager để cập nhật các gói API hỗ trợ; dùng AVD Manager thiết lập cấu hình phần cứng thiết bị ảo (Android Virtual Device) tương thích với nền tảng Android Wear.
  3. Cầu nối gỡ lỗi (ADB): Kết nối điện thoại thật với máy tính qua cáp USB, bật chế độ gỡ lỗi USB (USB Debugging). Mở cửa sổ dòng lệnh CMD trên máy tính, di chuyển đến thư mục platform-tools bằng lệnh cd, sau đó kiểm tra nhận diện thiết bị bằng lệnh adb devices để tiến hành cài đặt, nạp gói phần mềm dạng .apk và đồng bộ ghép đôi (Pairing) giữa thiết bị ảo với điện thoại Android.
  4. Cơ chế truyền thông đa luồng: Trên ứng dụng điện thoại, tác giả triển khai kỹ thuật xử lý đa luồng (multithreading) để tiếp nhận lệnh từ đồng hồ, phát lệnh điều khiển qua sóng Bluetooth đồng thời đón bắt tín hiệu phản hồi trạng thái từ bộ điều khiển mà không gây nghẽn giao diện chính.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Khái quát vấn đề

Tác giả trình bày lý do chọn đề tài dựa trên sự dịch chuyển công nghệ sang các thiết bị đeo thông minh sau sự kiện Google công bố Android Wear (18/03/2014). Chương này xác định rõ mục đích nghiên cứu, 6 nội dung công việc cần thực hiện, phạm vi ứng dụng trong điều khiển thiết bị gia dụng và giới hạn kỹ thuật của hệ thống (sử dụng Bluetooth tầm hoạt động bán kính 10m, điều khiển tối đa 4 thiết bị). Cuối chương là bảng phân chia bố cục toàn bộ đồ án gồm 6 chương.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Nội dung chương 2 tập trung hệ thống hóa toàn diện kiến thức nền tảng về phần cứng di động và phần mềm hệ điều hành, được chia làm ba mảng nội dung chính:

  • Lịch sử phát triển thiết bị di động: Điểm lại các mốc lịch sử từ phát minh điện thoại của Graham Bell (1867), điện thoại "di động" cồng kềnh Carry Phone nặng 4,5 kg (1967), chiếc máy di động thực sự đầu tiên Motorola DynaTac của Martin Cooper nặng 0,79 kg (1973), thiết bị GSM thương mại Nokia 1011 (1992, nhớ 99 số), Nokia 9000 Communicator (1996, CPU Intel i386 24MHz, RAM 8MB), Motorola StarTAC nắp gập nặng 88g (1996), Nokia 7110 có Wap trượt tự động (1999), Ericsson T68 màn hình màu 256 màu có Bluetooth (2001), và Motorola Razr V3 siêu mỏng (2004).
  • Quá trình phát triển các hệ điều hành di động: Trình bày sự ra đời của liên minh Symbian Ltd (24/06/1998, EPOC32 ER5 trên Ericsson R380 năm 2000, Nokia N-Gage năm 2003); BlackBerry OS của RIM (bắt đầu từ máy nhắn tin năm 1999, BB 5810 năm 2002 chưa có loa/mic, BB 6710, BB 8700 thành công nhất giai đoạn 2005, BB Bold 9000 năm 2008 và BB Z10 năm 2013); Apple iOS (ra mắt cùng iPhone 2G ngày 29/06/2007, App Store mở ngày 10/07/2008 với 500 ứng dụng ban đầu, iPhone 3GS, iPhone 5); Windows Phone 7/8/8.1 của Microsoft; và lịch sử thành lập Android Inc (10/2003 bởi Andy Rubin), Google mua lại ngày 17/08/2005, thành lập Liên minh OHA ngày 05/11/2007 và phát hành chiếc HTC Dream ngày 22/10/2008.
Hệ điều hành Năm công bố / Khởi đầu Đơn vị phát triển Thiết bị tiêu biểu ghi nhận
Symbian 1998 Symbian Ltd (Psion, Ericsson, Motorola, Nokia) Ericsson R380, Nokia N-Gage
BlackBerry OS 1999 Research In Motion (RIM - Canada) BlackBerry 5810, 6710, 8700, Z10
iOS 2007 Apple Inc. iPhone 2G, iPhone 3G, iPhone 5
Android 2007 (thành lập OHA) Android Inc. / Google / OHA HTC Dream, các dòng smartphone Android
Windows Phone 2010 Microsoft Các dòng điện thoại chạy WP7, WP8
  • Kiến trúc hệ điều hành Android và Android Wear: Phân tích 4 tầng kiến trúc Android (Linux Kernel 2.6, Libraries & Dalvik VM, Application Framework, Applications). Đối với Android Wear, tác giả nêu rõ yêu cầu điện thoại ghép nối phải chạy Android 4.3 trở lên (thời điểm đó chiếm khoảng hơn 24% thiết bị Android lưu hành). Khảo sát các dòng đồng hồ đầu tiên như LG G Watch, Samsung Gear Live, Moto 360; các cải tiến trên bản Android Wear 5.1 (kho ứng dụng đạt hơn 4.000 phần mềm tại Google I/O 2015, hỗ trợ mặt đồng hồ chạy nền, tùy biến ứng dụng Timer, Alarm, StopWatch và vẽ Emoji).

Chương 3: Công cụ phát triển ứng dụng trên Android Wear

Chương 3 trình bày chi tiết quy trình thiết lập môi trường lập trình và cơ chế kết nối gỡ lỗi hệ thống:

  • Cài đặt phần mềm: Yêu cầu hệ điều hành Windows 7/8/Vista (32 hoặc 64-bit), tối thiểu 2GB ổ cứng trống, hỗ trợ phần cứng ảo hóa Intel VT-x. Cài đặt Java SE Development Kit (JDK 8u40) và bộ Android Studio.
  • Cấu hình thư viện và thiết bị ảo: Sử dụng SDK Manager để tải các gói API cần thiết, dùng AVD Manager cấu hình máy ảo Android Wear.
  • Kết nối máy ảo và điện thoại thực tế: Hướng dẫn cài ứng dụng Android Wear từ Google Play lên điện thoại; kích hoạt tính năng USB Debugging; dùng lệnh adb devices trong cửa sổ lệnh Windows để xác nhận kết nối; thực hiện quá trình Pairing để đồng bộ dữ liệu thông báo giữa điện thoại và máy ảo/đồng hồ thông minh.
  • Thiết kế giao diện Android Wear: Trình bày cách xây dựng giao diện ứng dụng dạng nút nhấn, hiển thị thông báo (Notification) kèm nút thao tác "Open" cho phép người dùng mở rộng chức năng điều khiển trên đồng hồ.

Chương 4: Thiết kế và thi công

Chương này đi sâu vào việc hiện thực hóa mô hình kỹ thuật:

  • Đặt bài toán thiết kế: Xây dựng hệ thống điều khiển bật tắt thiết bị thông qua đồng hồ đeo tay sử dụng kết nối sóng Bluetooth.
  • Thiết kế sơ đồ khối toàn hệ thống: Gồm khối nguồn hạ áp cung cấp điện áp một chiều, khối vi xử lý trung tâm xử lý dữ liệu số, khối truyền thông nối tiếp không dây sử dụng Module Bluetooth HC-05, khối công suất đóng ngắt sử dụng relay bảo vệ cách ly, và các thiết bị điện ngoại vi.
  • Thiết kế phần mềm: Xây dựng lưu đồ và mã nguồn cho phần mềm chạy trên đồng hồ thông minh (giao diện nút bấm cảm ứng, tiếp nhận khẩu lệnh giọng nói); phần mềm trên điện thoại (đóng vai trò máy chủ trung gian chuyển tiếp dữ liệu, quản lý kết nối Bluetooth, thực thi đa luồng để xử lý tín hiệu phản hồi); thực hiện đóng gói phần mềm thành các tệp cài đặt .apk bằng Android Studio.

Chương 5: Kết quả và đánh giá

Chương 5 công bố các kết quả thực nghiệm sau quá trình thi công:

  • Giao diện và hoạt động của ứng dụng trên điện thoại Android: Kết nối Bluetooth ổn định với mạch phần cứng, giao diện hiển thị trạng thái của các tải.
  • Giao diện và hoạt động của ứng dụng trên Smartwatch: Ứng dụng hiển thị rõ ràng trên màn hình đồng hồ, các thao tác chạm nút bấm và ra lệnh bằng giọng nói kích hoạt chính xác tín hiệu điều khiển.
  • Bộ điều khiển phần cứng thực tế: Thi công hoàn chỉnh bo mạch tích hợp khối nguồn, khối vi xử lý, module HC-05 và khối 4 relay; đóng cắt tin cậy 4 tải điện độc lập theo đúng dữ liệu truyền từ đồng hồ qua điện thoại.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Đánh giá mức độ hoàn thành so với mục tiêu ban đầu; tổng kết các ưu điểm, hạn chế còn tồn đọng trong quá trình thử nghiệm phần cứng và phần mềm; đề xuất các giải pháp nâng cấp tính năng cho hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Về kết quả kỹ thuật đạt được:

  • Chế tạo thành công bộ điều khiển phần cứng tích hợp vi xử lý, khối nguồn, module Bluetooth HC-05 và mạch công suất điều khiển đóng ngắt chính xác tối đa 4 thiết bị điện dân dụng.
  • Xây dựng hoàn chỉnh gói phần mềm trên điện thoại Android và ứng dụng trên đồng hồ thông minh Android Wear, cho phép điều khiển thiết bị qua hai hình thức: thao tác chạm trực tiếp trên nút bấm giao diện và điều khiển thông qua nhận diện giọng nói.
  • Triển khai thành công kỹ thuật lập trình đa luồng (multithreading) trên nền tảng Android, giúp ứng dụng điện thoại vừa truyền lệnh xuống bộ điều khiển, vừa tiếp nhận và xử lý tín hiệu phản hồi trạng thái từ vi điều khiển mà không gây trễ hoặc treo giao diện người dùng.
  • Thực nghiệm kết nối thông suốt giữa đồng hồ và điện thoại qua dịch vụ Android Wear, và giữa điện thoại với bo mạch chấp hành qua chuẩn Bluetooth trong phạm vi bán kính 10 mét.

Về giải pháp và đóng góp của đề tài:

  • Đưa ra giải pháp kết hợp giữa thiết bị đeo tay thông minh với các mạch điều khiển tự động hóa cơ bản, đón đầu xu hướng phát triển của các thiết bị Internet of Things (IoT) và nhà thông minh vào thời điểm năm 2016.
  • Đóng góp tài liệu kỹ thuật có giá trị thực hành cao về quy trình thiết lập môi trường lập trình Android Studio, quản lý AVD, kỹ thuật kết nối gỡ lỗi thông qua ADB và phương pháp đóng gói, đồng bộ ứng dụng lên nền tảng Android Wear – một lĩnh vực còn rất ít tài liệu tiếng Việt vào thời điểm nghiên cứu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế được tác giả chỉ ra trong đồ án:

  • Về phần cứng đồng hồ: Thời lượng pin của các đồng hồ chạy Android Wear còn thấp, ở chế độ mặc định chỉ kéo dài được khoảng một ngày sử dụng và phải sạc thường xuyên; màn hình hiển thị nhỏ, không tích hợp bàn phím ảo nên việc nhập liệu phụ thuộc hoàn toàn vào menu có sẵn hoặc giọng nói; thiết bị đeo không có loa ngoài (chỉ có micro để thu âm), gây hạn chế trong việc phản hồi âm thanh trực tiếp.
  • Về công nghệ nhận diện giọng nói: Mặc dù thuật toán nhận dạng giọng nói của Google hoạt động tốt nhưng khả năng nhận diện lệnh trên smartwatch bị suy giảm đáng kể khi hoạt động trong môi trường có nhiều tiếng ồn xung quanh.
  • Về phạm vi hoạt động của hệ thống: Do phụ thuộc vào đường truyền sóng Bluetooth của module HC-05, khoảng cách điều khiển bị giới hạn nghiêm ngặt trong bán kính tối đa 10 mét, chỉ phù hợp trong không gian phòng kín hoặc nhà có diện tích nhỏ.
  • Về dung lượng điều khiển: Phần cứng và giao diện hiện tại mới chỉ hỗ trợ điều khiển đóng cắt từ 4 thiết bị điện trở xuống.

Hướng nghiên cứu phát triển tiếp theo:

  • Mở rộng phạm vi điều khiển bằng cách thay thế kết nối Bluetooth bằng kết nối mạng diện rộng như Wi-Fi hoặc Internet (Web/Cloud), cho phép người dùng điều khiển thiết bị từ bất kỳ đâu.
  • Nâng cấp phần cứng khối chấp hành để quản lý số lượng tải tiêu thụ lớn hơn (vượt giới hạn 4 thiết bị hiện tại).
  • Cải thiện thuật toán lọc nhiễu âm thanh trên thiết bị di động nhằm nâng cao độ chính xác khi ra lệnh bằng giọng nói trong môi trường nhiều tạp âm.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Phạm Trọng Nhân cung cấp tài liệu tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Điện - Điện tử: Cung cấp sơ đồ khối và giải pháp kết nối mạch điều khiển vi xử lý với các thiết bị thông minh thông qua giao tiếp truyền thông nối tiếp Bluetooth HC-05.
  • Sinh viên ngành Công nghệ thông tin, Lập trình ứng dụng di động: Cung cấp tài liệu thực hành từng bước về cài đặt Android Studio, thiết lập cấu hình SDK Manager, AVD Manager, cách sử dụng lệnh ADB (adb devices) để liên kết điện thoại với máy ảo, cơ chế đa luồng xử lý tín hiệu và quy trình đóng gói phần mềm cho hệ điều hành Android Wear.
  • Người nghiên cứu về nhà thông minh (Smart Home): Tham khảo mô hình điều khiển thiết bị bằng giọng nói và giao diện cảm ứng thu nhỏ trên thiết bị đeo tay.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống sử dụng phương thức truyền thông nào giữa các thành phần và phạm vi hoạt động tối đa là bao nhiêu?

Hệ thống sử dụng sóng Bluetooth để truyền nhận dữ liệu giữa điện thoại Android và bộ điều khiển phần cứng (thông qua module Bluetooth HC-05). Phạm vi hoạt động của hệ thống bị giới hạn trong bán kính khoảng 10 mét, phù hợp áp dụng cho các thiết bị trong một phòng hoặc nhà có diện tích nhỏ.

2. Thiết bị chạy Android Wear yêu cầu điện thoại ghép nối phải đáp ứng phiên bản hệ điều hành nào?

Theo nội dung đồ án, để đồng hồ Android Wear có thể hoạt động và đồng bộ thông báo bình thường, điện thoại thông minh đi kèm bắt buộc phải chạy hệ điều hành Android phiên bản từ 4.3 trở lên (ở thời điểm nghiên cứu chỉ có khoảng hơn 24% thiết bị Android trên thị trường đạt điều kiện này).

3. Kỹ thuật lập trình nào trên Android được tác giả áp dụng để giải quyết vấn đề phản hồi tín hiệu từ mạch điều khiển?

Tác giả áp dụng kỹ thuật thực thi đa luồng (multithreading) trong Android. Kỹ thuật này cho phép ứng dụng vừa thực hiện gửi dữ liệu điều khiển từ giao diện người dùng, vừa chạy luồng nền riêng biệt để liên tục giám sát và xử lý tín hiệu phản hồi gửi về từ khối vi xử lý mà không làm treo hoặc đơ giao diện ứng dụng.

4. Hệ thống thực tế có khả năng điều khiển bao nhiêu thiết bị và thông qua những phương thức nào?

Hệ thống được thiết kế và thi công để điều khiển độc lập từ 4 thiết bị điện trở xuống (thông qua 4 rơ-le đóng cắt công suất). Người dùng có thể điều khiển các thiết bị này bằng hai phương thức trên đồng hồ: chạm vào các nút nhấn trên giao diện cảm ứng hoặc ra lệnh bằng giọng nói thông qua micro tích hợp trên đồng hồ.

5. Bộ công cụ và các phần mềm chính nào được sử dụng để xây dựng và nạp ứng dụng trong đồ án?

Tác giả sử dụng môi trường phát triển tích hợp Android Studio, bộ phát triển Java JDK (phiên bản Java SE Development Kit 8u40), công cụ quản trị máy ảo AVD Manager, trình quản lý thư viện SDK Manager, công cụ cầu nối gỡ lỗi dòng lệnh ADB (thông qua thư mục platform-tools), cùng ứng dụng Android Wear chính thức tải từ Google Play để kết nối giữa điện thoại và thiết bị đeo.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Hệ thống điều khiển các thiết bị dùng Smartwatch" của sinh viên Phạm Trọng Nhân đã hiện thực hóa thành công giải pháp điều khiển đóng ngắt tối đa 4 thiết bị điện thông qua đồng hồ thông minh chạy Android Wear và điện thoại Android qua kết nối Bluetooth HC-05. Công trình kết hợp hài hòa giữa kỹ thuật thiết kế phần cứng điều khiển tự động hóa với lập trình phần mềm di động đa luồng và điều khiển bằng giọng nói. Mặc dù hệ thống còn một số hạn chế về khoảng cách truyền thông 10 mét và thời lượng pin của thiết bị đeo, đồ án vẫn là tài liệu học thuật thực nghiệm có giá trị tham khảo rõ ràng cho sinh viên chuyên ngành tự động hóa và kỹ thuật phần mềm di động.