Xây Dựng Hệ Thống Giám Sát và Điều Khiển Thiết Bị Điện Trong Nhà Bằng Giọng Nói

• Tác giả: Nguyễn Bá Vương Quyền
• Người hướng dẫn: ThS. Trương Quang Phúc
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Máy Tính
• Đề tài: Xây Dựng Hệ Thống Giám Sát Và Điều Khiển Thiết Bị Điện Trong Nhà Bằng Giọng Nói
• 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. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Nội dung đề tài
• 1.4. Đối tượng và giới hạn đề tài nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Tình hình nghiên cứu
• 1.6.1. Nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.6.2. Nghiên cứu ở nước ngoài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về nhà thông minh
• 2.2. Nền tảng cơ sở dữ liệu MySQL
• 2.2.1. Sơ bộ về cơ sở dữ liệu MySQL
• 2.2.2. Ứng dụng của cơ sở dữ liệu MySQL
• 2.3. Nền tảng về ứng dụng BLYNK
• 2.3.1. Tổng quan BLYNK
• 2.3.2. Ứng dụng của BLYNK trong hệ thống điều khiển, giám sát thiết bị trong nhà
• 2.4. Nền tảng Google Assistant
• 2.4.1. Tổng quan về Google Assistant
• 2.4.2. Ứng dụng Google Assistant trong hệ thống điều khiển, giám sát thiết bị trong nhà
• 2.5. Giao thức truyền thông HTTP
• 2.5.1. Tổng quan về giao thức HTTP
• 2.5.2. Ứng dụng giao thức HTTP
• 2.6. Các linh kiện trong hệ thống
• 2.6.1. Bộ xử lý trung tâm ESP32
• 2.6.2. Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11
• 2.6.4. Cảm biến vân tay AS608
• 2.6.5. Module đo thông số điện Pzem004T
• 2.6.6. Màn hình LCD 1602
• 2.6.9. Mạch giảm áp DC sang DC vào 9-36V ra 5V
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Yêu cầu hệ thống
• 3.2. Đặc tả hệ thống
• 3.2.1. Mô tả tổng quát toàn hệ thống
• 3.2.2. Sơ đồ khối của hệ thống
• 3.3. Mô tả hoạt động hệ thống
• 3.4. Thiết kế phần cứng
• 3.4.1. Khối xử lý trung tâm
• 3.4.2. Khối đo nhiệt độ, độ ẩm không khí
• 3.4.3. Khối cảm biến mưa
• 3.4.4. Khối đo thông số điện của thiết bị
• 3.4.5. Khối cảm biến vân tay
• 3.4.6. Khối hiển thị
• 3.4.7. Khối vận hành
• 3.4.7.1. Thiết bị đèn 220VAC
• 3.4.7.2. Thiết bị quạt 12VDC
• 3.4.9. Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống
• 3.5. Thiết kế phần mềm
• 3.5.1. Lưu đồ giải thuật toàn hệ thống
• 3.5.2. Lưu đồ thu thập dữ liệu từ cảm biến
• 3.5.2.1. Lưu đồ đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm DHT11
• 3.5.3. Lưu đồ cảm biến vân tay
• 3.5.4. Lưu đồ đọc thông số điện
• 3.5.5. Lưu đồ điều khiển thiết bị
• 3.5.6. Lưu đồ truyền dữ liệu từ ESP32 lên cơ sở dữ liệu và ứng dụng
• 3.5.6.1. Lưu đồ truyền dữ liệu từ ESP32 lên MySQL
• 3.5.6.2. Lưu đồ truyền dữ liệu từ ESP32 lên BLYNK
• 3.5.7. Lưu đồ truyền tín hiệu từ Google Assistant đến ESP32
• 3.6. Xây dựng Website
• 3.7. Xây dựng ứng dụng BLYNK
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ
• 4.1. Mô hình phần cứng
• 4.2. Giao diện người dùng
• 4.2.1. Giao diện website
• 4.2.2. Giao diện Blynk
• 4.2.3. Giao diện Google Assistant
• 4.3. Kết quả thi công
• 4.3.1. Hiển thị nhiệt độ, độ ẩm
• 4.3.2. Điều khiển thiết bị bằng ứng dụng Blynk
• 4.3.3. Điều khiển thiết bị bằng giọng nói
• 4.3.4. Hiển thị thông số điện của thiết bị
• 4.3.5. Chức năng vân tay
• 4.3.5.1. Chức năng đăng ký vân tay
• 4.3.5.2. Chức năng mở cửa
• 4.3.5.3. Chức năng xóa vân tay
• 4.3.5.4. Chức năng xóa toàn bộ vân tay
• 4.3.5.5. Chức năng kiểm tra số lượng vân tay
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Kết quả đạt được
• 5.2. Ưu điểm và hạn chế
• 5.3. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Hệ Thống Giám Sát và Điều Khiển Thiết Bị Điện Bằng Giọng Nói

Hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị điện trong nhà bằng giọng nói đang trở thành xu hướng mới trong lĩnh vực công nghệ thông minh. Công nghệ này không chỉ giúp người dùng tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao trải nghiệm sống. Việc tích hợp giọng nói vào hệ thống điều khiển giúp người dùng dễ dàng tương tác với các thiết bị mà không cần phải sử dụng tay. Hệ thống này sử dụng công nghệ IoT để kết nối và điều khiển các thiết bị điện trong nhà một cách hiệu quả.

1.1. Khái niệm về Hệ Thống Tự Động Hóa Nhà Thông Minh

Hệ thống tự động hóa nhà thông minh là một giải pháp công nghệ cho phép người dùng điều khiển các thiết bị điện trong nhà thông qua các ứng dụng hoặc giọng nói. Hệ thống này sử dụng các cảm biến và thiết bị IoT để thu thập dữ liệu và thực hiện các tác vụ tự động.

1.2. Lợi ích của Việc Sử Dụng Giọng Nói Trong Điều Khiển Thiết Bị

Việc sử dụng giọng nói trong điều khiển thiết bị mang lại nhiều lợi ích như tiện lợi, nhanh chóng và an toàn. Người dùng có thể điều khiển thiết bị mà không cần phải di chuyển, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Hệ Thống Giám Sát Thiết Bị Điện

Mặc dù hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị điện bằng giọng nói mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như độ chính xác của nhận diện giọng nói, khả năng kết nối mạng và bảo mật thông tin là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ Chính Xác Của Nhận Diện Giọng Nói

Độ chính xác của nhận diện giọng nói là một trong những thách thức lớn nhất. Các yếu tố như tiếng ồn xung quanh và ngữ điệu của người nói có thể ảnh hưởng đến khả năng nhận diện của hệ thống.

2.2. Bảo Mật Thông Tin Trong Hệ Thống

Bảo mật thông tin là một vấn đề quan trọng trong hệ thống IoT. Việc bảo vệ dữ liệu cá nhân và thông tin nhạy cảm khỏi các cuộc tấn công mạng là điều cần thiết để đảm bảo an toàn cho người dùng.

III. Phương Pháp Xây Dựng Hệ Thống Giám Sát Thiết Bị Điện

Để xây dựng một hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị điện hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng các cảm biến, bộ xử lý và giao thức truyền thông là rất quan trọng trong quá trình thiết kế hệ thống.

3.1. Sử Dụng Cảm Biến Để Thu Thập Dữ Liệu

Cảm biến là thành phần quan trọng trong hệ thống, giúp thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm và các thông số khác. Dữ liệu này sẽ được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện trong nhà.

3.2. Lập Trình và Tích Hợp Hệ Thống

Lập trình hệ thống là bước quan trọng để đảm bảo các thiết bị có thể giao tiếp và hoạt động đồng bộ với nhau. Việc tích hợp các công nghệ như ESP32 và Google Assistant sẽ giúp nâng cao hiệu quả của hệ thống.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Giám Sát

Hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị điện bằng giọng nói đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Từ việc điều khiển đèn, quạt đến giám sát nhiệt độ và độ ẩm, hệ thống này mang lại nhiều tiện ích cho người dùng.

4.1. Điều Khiển Thiết Bị Điện Trong Nhà

Người dùng có thể dễ dàng điều khiển các thiết bị điện trong nhà thông qua giọng nói hoặc ứng dụng di động. Điều này giúp nâng cao trải nghiệm sống và tiết kiệm thời gian.

4.2. Giám Sát Thông Số Môi Trường

Hệ thống còn cho phép giám sát các thông số môi trường như nhiệt độ và độ ẩm, giúp người dùng có thể theo dõi và điều chỉnh môi trường sống một cách hiệu quả.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Trong Tương Lai

Hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị điện bằng giọng nói đang ngày càng trở nên phổ biến và có tiềm năng phát triển lớn trong tương lai. Việc cải tiến công nghệ và nâng cao độ chính xác của hệ thống sẽ giúp mang lại nhiều lợi ích hơn cho người dùng.

5.1. Tiềm Năng Phát Triển Của Công Nghệ IoT

Công nghệ IoT đang phát triển mạnh mẽ và có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc tích hợp giọng nói vào hệ thống sẽ mở ra nhiều cơ hội mới.

5.2. Hướng Đi Tương Lai Của Hệ Thống

Hệ thống giám sát và điều khiển thiết bị điện sẽ tiếp tục được cải tiến với các công nghệ mới, giúp nâng cao hiệu quả và trải nghiệm người dùng. Các nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai.