Chương 1: Trình bày tổng quan về đề tài của luận văn, phát biểu bài toán, động lực, các thách thức và đóng góp của luận văn. Chương 2: Trình bày cơ sở lý thuyết quan trọng và một số nghiên cứu liên quan đến đề tài của luận văn. Chương 3: Hệ thống giám sát phòng server Chương 4: Thử nghiệm và đánh giá Chương 5: Kết luận. 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 2.1 Một số cơ sở lý thuyết 2.1 IoT và các công nghệ hỗ trợ 2.1 Khái niệm IoT IoT ngày càng phát triển tới rất nhiều các nghành nghề khác nhau trong cuộc sống hiện tai của chúng ta.
Nó phát triển và len lỏi từ các hạ tầng mang tính toàn cầu đến các lĩnh vực thực tiễn trong cuộc sống hằng ngày. Bây giờ IOT đã tạo thành một liên kết đa chiều mới trong mọi lĩnh vực “Any THING” communication ( kết nối vạn vật) để bổ sung thêm các kết nối hai chiều mà một hệ thống thông tin trước đây từ có đó là “Any TIME” và “Any PLACE” communication ( mọi lúc, mọi nơi). IOT ngày càng cho thấy sức mạnh và tiềm năng phát triển lớn mạnh của nó trong các lĩnh vực điện toán đám mây, tự động hóa, AI, điều khiển…. nó mang đến cho chúng ra một phương án mới toàn diện, một phương pháp cải tiến để phát triển các nghành trên mọi mặt và trên toàn thế giới.2 Công nghệ IoT Dù khái niệm Internet of Things đã ra đời cách đây 17 năm, đến nay, khi khái niệm này sắp trở thành một xu hướng "hot" trên thế giới, nhiều người vẫn chưa biết đến xu hướng này bởi IoT trừu tượng và khó liên tưởng.
Theo cách dễ hiểu nhất với IoT, hãy tưởng tượng tất cả những gì người dùng đang sử dụng trong cuộc sống hàng ngày đều được kết nối với internet. IoT sẽ trở thành một phần không thể thiếu, thay đổi cuộc sống của con người theo vô số cách từ đó cải thiện cuộc sống hằng ngày và phát triển một môi trường công nghệ mạnh mẽ. Internet of Thing (IoT) là một mạng lưới thiết bị liên kết lại với nhau, khi mà mỗi đồ vật, thiết bị đều được cung cấp một địa chỉ định danh cho mình và tất cả các thiết bị đồ vật đó đều có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua mạng internet mà không cần có sự tương tác trực tiếp của con người. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ kết nối không dây, thiết bị điện tử, cơ điện tử và internet [13].
Thời gian gần đây, Internet of Things còn bao gồm cả những giao tiếp theo kiểu máy với máy (M2M), 6 hạn chế sự tác động của con người nhưng chủ yếu được áp dụng trong sản xuất năng lượng hay các ngành công nghiệp nặng. Sự phát triển không ngừng của khoa học đã giúp con người tiến têm một bước xa trong quá trình phát triển và ứng dụng công nghệ khoa học vài thực tế cùng với sự phát triển của các thết bị thông minh phục phụ con người như: Nhà thông minh, điện thoại thông minh, tivi thông minh,. và cùng với sự phát triển đó thì địa chỉ Ip đã phát triển từ IPv4 lên IPv6 giúp cung cấp nhiều địa chỉ hơn để có thể định địa chỉ cho nhiều thiết bị kết nối lại với nhau trên mạng internet.3 Mô hình của một hệ thống IoT Mô hình hệ thống IoT (Internet of Things) [21] là một hệ thống mạng lưới các thiết bị được kết nối với nhau thông qua Internet để trao đổi dữ liệu và tương tác với nhau. Mô hình hệ thống IoT có thể gồm các phần chính như sau: Thiết bị IoT: Các thiết bị như cảm biến, đầu cuối, thiết bị điều khiển ghi dữ liệu.
Gateway: Là thiết bị trung gian giữa thiết bị IoT và hệ thống mạng, chuyển đổi dữ liệu từ thiết bị sang định dạng giao tiếp với hệ thống mạng. Hệ thống mạng: Là hệ thống trao đổi dữ liệu giữa thiết bị IoT, gateway và hệ thống điều khiển tổng thể. Hệ thống điều khiển tổng thể: Là hệ thống chứa phần mềm điều khiển và quản lý dữ liệu từ thiết bị IoT, có thể tích hợp với các hệ thống khác như hệ thống quản lý dữ liệu, hệ thống tài nguyên.4 Các công nghệ hỗ trợ Ngày nay, mạng lưới “Internet of Things” (IoT) có mặt ở khắp mọi nơi, bao gồm các thiết bị dùng cho gia đình như camera, khóa cửa an ninh cảm biến cháy. đến các mạng lưới liên kết nhiều thiết bị khác nhau trong một như điện thoại thông minh, máy tính bảng, đồng hồ thông minh.
hay các thiết bị thu thập và xử lý các dữ liệu sử dụng trong dân dụng, nông nghiệp, công nghiệp. Tất cả các thiết bị, ứng dụng đó đều được liên kết với nhau thông qua nền tảng truyền tín hiệu không dây và mạng internet.2 Các công nghệ không dây thường được sừ dụng trong IoT Các công nghệ không dây thường được sử dụng trong IoT bao gồm: Wi-Fi: Là một trong những công nghệ không dây phổ biến nhất, được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị và gateway. Zigbee: Là một giao thức không dây năng lượng tiết kiệm, thường được sử dụng cho các thiết bị IoT với nhu cầu truyền dữ liệu thấp. RFID (Radio Frequency Code) và EPC (Electronic Product Code): Công nghệ sử dụng tín hiệu Radio để tra cứu thông tin của 1 thẻ và các thông tin về các sản phẩm một cách nhanh chóng.
NFC (Near Field Communication): Sử dụng để chuyển dữ liệu, thanh toán và truy cập vào các dịch vụ điện toán đám mây bằng cách giao tiếp 2 thiết bị không giây ở một khoảng cách ngắn, thông thường chỉ vài centimet. Bluetooth: Là một giao thức không dây phổ biến, được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị với nhau hoặc với gateway. Z-Wave: Là một giao thức không dây được sử dụng cho các thiết bị IoT với nhu cầu truyền dữ liệu thấp, đặc biệt phù hợp cho các thiết bị điều khiển nhà thông minh. LoRaWAN: Là một giao thức không dây dài khoảng phù hợp cho các thiết bị IoT tại vùng xa hoặc rộng lớn, có thể truyền dữ liệu trên khoảng cách Sóng 3G, 4G: Công nghệ sử dụng mạng từ các thiết bị di động cầm tay giúp truyền tải dữ liệu một cách nhanh chóng qua các thiết bị di động một cách linh hoạt và tiện dụng ở các vị trí địa lý khác nhau trên toàn thế giới.1 Khái niệm Cảm biến (sensor): Là thiết bị có thể thu nhận các thông tin, tín hiệu từ môi trường bên ngoài sau đó cung cấp các thông tin nhận được, tín hiệu nhận được cho các mạch điện, hệ thống điện.
Từ đó, các hệ thống thiết bị, điện – điện tử tự động mới có thể tự động hiển thị các thông tin đã thu thập được từ môi trường hay điều khiển các hoạt động, 8 quá trình đã được định sẵn có khả năng thay đổi theo các thông tin, tín hiệu nhận được từ môi trường thiết bị hoạt động. Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận biến đổi các đại lượng vật lý và các đại lượng không có tính chất điện cần đo chuyển đổi chúng trở thành những tín hiệu điện phù hợp với thiết bị thu nhận tín hiệu.2 Phạm vi ứng dụng Ngày nay các thiết bị cảm biến được ứng dụng phổ biến trong mọi lĩnh của cuộc sống, sinh hoạt hằng ngày và đáp ứng nhu cầu sản xuất kinh doanh, nghiên cứu khoa học như sau: Công nghiệp Nghiên cứu khoa học. Môi trường, khí tượng. Thông tin viễn thông.
Y tế, giám sát sức khỏe.4 Lý thuyết logic mờ Logic mờ (fuzzy logic) là những luận lý, lập luận để luận giải một cách chặt chẽ những hiện tượng, đối tượng mơ hồ trong thực tế. Những hiện tượng, đối tượng này thường được mô tả bằng các ngôn từ mang tính định tính như: tốt, giỏi, già, cao,. hoặc kèm thêm những trạng từ như: rất, vô cùng, quá,. mà không được định lượng chính xác.Hoặc ranh giới giữa các đặc tính của đối tượng không được phân chia rành mạch, khó số hóa chính xác để định lượng trên máy tính.
Logic mờ dựa trên tập hợp mờ (fuzzy set) để từ đó giữa hai khái niệm đúng sai có thể diễn đạt bằng vô hạn giá trị chân trị, hoặc những khái niệm mà ranh giới phân loại không rõ ràng.5 Phần mềm lập trình 2.1 Python Python là ngôn ngữ lập trình được sáng tạo bởi Guido Van Rossum – một chuyên gia lập trình người Hà Lan vào năm 1991. Người sáng lập muốn Python là một ngôn ngữ dễ hiểu và tương đồng với tiếng anh. Nhờ vậy, nó rất thân thiện với người dùng, không khó để người mới làm quen. Tất cả các câu lệnh, cú pháp đều rất trực quan và rõ ràng.
Kết quả từ khảo sát của Stack Overflow cho thấy Python là ngôn ngữ lập trình được yêu thích nhất. Python là một phần mềm mã nguồn mở (open source). Do đó, ai cũng có thể đóng góp để phát triển Python, giúp ngôn ngữ này ngày càng trở nên phổ biến và mạnh mẽ hơn. Ngoài ra, Python có thể chạy trên nhiều nền tảng hệ điều hành khác nhau như UNIX, MS – DOS, Mac OS, Windows và Linux… Python được biết đến và ưa dùng với các ưu điểm mạnh mẽ đặc trưng sau đây: Độ dễ học: Python có cấu trúc ngắn gọn và dễ hiểu, giúp cho những người mới bắt đầu dễ dàng học và sử dụng nó một cách dễ dàng.
Rộng rãi được sử dụng: Python được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống khác nhau, bao gồm các ứng dụng cho web development, machine learning, data science, và nhiều hơn thế nữa. Thư viện mạnh mẽ: Python có một số thư viện vô cùng mạnh mẽ, giúp cho những lập trình viên có thể tập trung vào việc giải quyết các vấn đề chính, thay vì phải viết tất cả các mã nguồn. Hỗ trợ nhiều nền tảng: Python có thể chạy trên nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm Windows, MacOS, Linux và nhiều hơn nữa. Cộng đồng lớn và trực tuyến: Python có một cộng đồng lớn và hoạt động trực tuyến, giúp cho những lập trình viên có thể nhanh chóng tìm được giải pháp cho các vấn đề mà họ gặp phải.
Các ứng dụng điển hình của Python: Phân tích dữ liệu. Khoa học dữ liệu / AI. Phát triển nền tảng web. Phát triển các trò chơi.
10 Phát triển phần mềm. Kỹ thuật dữ kiệu (data engineering). Kỹ thuật robot, tự động hóa. Giao diện và điều khiển phần cứng.
Áp dụng cho giáo dục và các mục đích cá nhân.