Đồ án HCMUTE: Hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng

Đồ án nghiên cứu hcmute hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán .

Chuyên ngành

Kỹ Thuật Máy Tính

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

đồ án tốt nghiệp

2017

78
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.2. Các nghiên cứu trong và ngoài nước

1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1.4. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

1.5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.6. BỐ CỤC ĐỒ ÁN

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GSM

2.1.1. Giới thiệu về công nghệ GSM

2.1.2. Sự phát triển cộng nghệ GSM ở Việt Nam

2.1.3. Giới thiệu về SMS

2.1.4. Giới thiệu về module sim900

2.2. Khảo sát tập lệnh AT command của Module SIM900

2.3. Phần cứng Arduino Uno R3

2.3.1. Ngôn ngữ và phần mềm lập trình cho Arduino

2.3.2. Kết nối Shield và thiết lập

2.3.2.1. Cảm biến khí gas MQ-2
2.3.2.2. Cảm biến phát hiện vật cản

2.4. THIẾT BỊ PHẦN CỨNG

2.4.1. Module giảm áp DC ML2596

2.4.2. Camera IP Yoosee

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ THIẾT KẾ

3.2. YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG

3.2.1. Yêu cầu của hệ thống

3.2.2. Sơ đồ khối và chức năng mỗi khối

3.2.3. Nguyên lý hoạt động

3.3. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

3.3.1. Khối cảm biến khí gas

3.3.2. Khối phát hiện vật cản

3.3.3. Khối hiển thị

3.3.4. Khối giao tiếp GSM

3.3.5. Khối giao tiếp mạng Ethernet

3.3.6. Khối xử lý trung tâm

3.4. THIẾT KẾ PHẦN MỀM

3.4.1. Thiết kế giao diện trên máy tính

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

4.1. KẾT QUẢ PHẦN CỨNG

4.2. KẾT QUẢ PHẦN MỀM

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. KẾT LUẬN

5.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng tại HCMUTE được thiết kế nhằm nâng cao an ninh và an toàn cho người dân. Giám sát hệ thống này sử dụng công nghệ hiện đại để theo dõi và phát hiện các sự cố như rò rỉ khí gas và xâm nhập trái phép. Mục tiêu chính là giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ tài sản cũng như tính mạng con người. Hệ thống này không chỉ đơn thuần là một thiết bị mà còn là một giải pháp toàn diện cho vấn đề an ninh hiện nay. Theo nghiên cứu, việc sử dụng công nghệ giám sát giúp phát hiện sớm các tình huống nguy hiểm, từ đó có thể đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời.

1.1. Tình hình nghiên cứu

Trong bối cảnh xã hội hiện đại, vấn đề an ninh và phòng cháy chữa cháy ngày càng trở nên cấp thiết. Các nghiên cứu trong và ngoài nước đã chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ vào giám sát an ninh là một giải pháp hiệu quả. HCMUTE đã thực hiện nhiều nghiên cứu nhằm phát triển các hệ thống giám sát thông minh, giúp người dân có thể theo dõi tình hình an ninh từ xa. Giám sát từ xa không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả trong việc phát hiện và xử lý các sự cố. Hệ thống này sử dụng các cảm biến hiện đại và công nghệ truyền thông để đảm bảo thông tin được cập nhật liên tục.

II. Công nghệ giám sát và cảnh báo

Hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng tại HCMUTE sử dụng nhiều công nghệ tiên tiến để đảm bảo tính hiệu quả và độ tin cậy. Công nghệ thông tincông nghệ mạng được tích hợp để tạo ra một hệ thống có khả năng giám sát liên tục. Các cảm biến như cảm biến khí gas và camera IP được sử dụng để thu thập dữ liệu. Dữ liệu này được truyền qua mạng LAN và có thể được theo dõi từ xa thông qua giao diện phần mềm. Hệ thống cảnh báo tự động sẽ gửi thông báo đến người dùng khi phát hiện có sự cố, giúp họ có thể phản ứng kịp thời. Điều này không chỉ nâng cao an ninh mà còn bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân.

2.1. Thiết kế hệ thống

Thiết kế hệ thống giám sát bao gồm nhiều thành phần quan trọng. Mỗi thành phần đều có vai trò riêng trong việc thu thập và xử lý thông tin. Hệ thống cảnh báo được thiết kế để hoạt động tự động, giúp người dùng nhận được thông báo ngay khi có sự cố xảy ra. Các cảm biến được lắp đặt tại các vị trí chiến lược để đảm bảo phát hiện kịp thời các tình huống nguy hiểm. Hệ thống cũng cho phép người dùng tùy chỉnh các thông số cảnh báo theo nhu cầu riêng của họ. Việc sử dụng công nghệ hiện đại trong thiết kế giúp hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.

III. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống

Hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng tại HCMUTE không chỉ là một sản phẩm công nghệ mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống hàng ngày. Giám sát an ninh là một trong những ứng dụng quan trọng nhất. Hệ thống giúp người dùng theo dõi tình hình an ninh tại nhà hoặc nơi làm việc từ xa, giảm thiểu rủi ro mất mát tài sản. Ngoài ra, hệ thống còn có thể được áp dụng trong các lĩnh vực khác như giám sát môi trường, giám sát giao thông, và nhiều lĩnh vực khác. Việc ứng dụng công nghệ vào giám sát không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn tiết kiệm chi phí cho người sử dụng.

3.1. Lợi ích của hệ thống

Hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng. Đầu tiên, nó giúp nâng cao an ninh và bảo vệ tài sản. Thứ hai, hệ thống cho phép người dùng theo dõi tình hình từ xa, giúp họ có thể phản ứng kịp thời khi có sự cố xảy ra. Cuối cùng, việc sử dụng công nghệ hiện đại trong giám sát giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho người sử dụng. Hệ thống này không chỉ là một giải pháp an ninh mà còn là một công cụ hữu ích trong việc quản lý và bảo vệ tài sản.

01/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Ngày nay, khi khi đời sống con ngƣời ngày càng đƣợc cải thiện thì việc sử dụng bếp gas và các sản phẩm của gas để làm nhiên liệu đun nấu không phải là một việc xa lạ với hầu hết mọi ngƣời dân. Bên cạnh việc tiện lợi của gas, một vấn đề khác cũng đƣợc đặt ra là vấn đề về an toàn khi sử dụng gas. Khi con ngƣời tiếp xúc trực tiếp với khí gas (vƣợt quá nồng độ cho phép nhất định) trong thời gian thì rất dễ bị ngộ độc gas và có thể gây tử vong. Không những vậy khí gas rò rỉ vào trong không khí có thể dễ dàng bắt lửa và gây cháy nổ, ảnh hƣởng nghiêm trọng tới an toàn của ngƣời sử dụng cũng nhƣ những ngƣời xung quanh.

Bên cạnh đó, việc phát hiện kẻ trộm đột nhập vào nhà, vào các kho chứa hàng, vào các ngân hàng, những nơi cất giữ tài sản quý hiếm, những tài liệu mật,…là rất cần thiết thiết đối với mọi ngƣời dân, các cơ quan chức năng, các ngân hàng,…Không chỉ các công ty lớn hoặc ngân hàng mới cho lắp đặt mà ngay cả ngƣời dân với thu nhập khá cũng bắt đầu để ý đến các loại thiết bị này. Đời sống dân cƣ ngày một nâng cao, ngoài việc chăm lo đến ăn mặc, phƣơng tiện đi lại, ngƣời ta còn đặc biệt quan tâm đến an ninh cho gia đình. Các thiết bị chống trộm vì thế đƣợc sử dụng ngày càng rộng rãi. Thông thƣờng khi chúng ta gặp sự cố thì mới quan tâm đến việc bảo vệ an toàn cho gia đình điều đó là quá trễ vì vậy việc bảo vệ tài sản và tính mạng của bản thân và gia đình cảu mình phải là ƣu tiên hàng đầu và thƣờng xuyên của mỗi chúng ta.

Nên vấn đề phát hiện rò rỉ khí gas và phát hiện kẻ trộm là một việc rất cần thiết trong cuộc sống hiện nay. 1 do an Do đó, với tƣ cách là sinh viên trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh, đã thôi thúc nhóm thực hiện đề tài này với mong muốn có thể góp phần bảo vệ tài sản cũng nhƣ tính mạng của con ngƣời.2 Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc An ninh và phòng cháy nổ luôn là vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu của ngƣời và mỗi gia đình. Thực tế ghi nhận tình hình cháy nổ và tội phạm trộm cƣớp tại TP.HCM nói riêng và cả nƣớc nói chung đang ngày có những biểu hiện tinh vi, phức tạp. Bên cạnh chỉ đạo của Bộ Công An về ứng dụng công nghệ cao vào việc phòng và chống cháy nổ năm 2015, ngay từ đầu năm 2016 Bí thƣ Thành ủy TP.HCM Đinh La Thăng trong buổi làm việc với Ban Giám đốc Công an TP.HCM về tình hình an ninh trật tự trên địa bàn đã nhấn mạnh: “Đảm bảo cuộc sống an toàn cho ngƣời dân, môi trƣờng kinh doanh lành mạnh là nhiệm vụ quan trọng.HCM hƣớng đến văn minh, hiện đại, nghĩa tình thì phải dẹp sạch tệ nạn ma túy, cƣớp giật, trộm cắp”.

Bí thƣ Đinh La Thăng cũng đã chỉ đạo Công an Thành phố phải nỗ lực hơn nữa để tình hình tội phạm phải đƣợc kéo giảm một cách rõ rệt. Trƣớc tình hình đó, nhiều tổ chức, doanh nghiệp phải vô cùng nỗ lực để nghiên cứu cho ra các giải pháp hiệu quả nhằm góp phần vào việc đảm bảo trật tự an toàn cho xã hội. Bằng sự nghiên cứu, sáng tạo không ngừng, Công ty FNC và Gtel ICT đã cho ra mắt dòng sản phẩm vô cùng hữu hiệu và vƣợt trội dành cho ngƣời tiêu dùng Việt Nam - thiết bị an ninh hộp đen 3S và Gsafe để đem lại giải pháp tự bảo vệ cho toàn dân đƣợc sống bình an và an toàn hơn. Thiết bị an ninh dân sự hộp đen 3S là một sản phẩm mang tính đột phá về giải pháp chống trộm, cƣớp và chống xâm nhập hoàn toàn mới dành cho xe máy, xe hơi, nhà riêng, văn phòng, cửa hàng, công xƣởng.

của mọi ngƣời, mọi nhà.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xuất phát từ thực tế cuộc sống: Trong đời sống chúng ta ngày nay, các sự cố rò rỉ khí gas gây cháy nổ làm thiệt hại đến tính mạng và tài sản con ngƣời đang 2 do an diễn ra rất thƣờng xuyên, thêm nữa tội phạm trộm cắp tài sản đang diễn ra hết sức tinh vi và táo bạo. Đây là những vấn nạn đang diễn ra xung quanh cuộc sống chúng ta chính vì vậy trong nghiên cứu này sẽ nghiên cứu về:  Truyền nhận xử lí thông tin và đƣa lên máy tính.  Thiết kế mô hình mạng LAN Ethernet thông qua mạch Ethernet Shield.  Gọi và gửi tin nhắn thông qua module sim.

 Tìm hiểu và ứng dụng ngôn ngữ C# vào lập trình giao diện.  Tìm hiểu và ứng dụng camera IP.  Ứng dụng những kiến thức đã học về Arduino để thu thập dữ liệu từ cảm biến khí gas, cảm biến hồng ngoại.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Trong giới hạn thời gian cho phép để hoàn thành đồ án, kết hợp với những kiến thức tích lũy đƣợc trong quá trình học tập, do đó nhóm thực hiện chỉ tập trung nghiên cứu về:  Tạo một giao diện phần mềm trên máy tính hiển thị dữ liệu bằng ngôn ngữ C# cơ bản.  Thiết lập mạng LAN Ethernet trên Arduino UNO.

 Sử dụng ngôn ngữ C, C++ và dùng phần mềm Arduino IDE để lập trình cho bo mạch Arduino.  Gọi và nhắn tin thông quan module sim  Hình ảnh từ camera IP  Thiết kế, thi công mô hình mạch thu thập dữ liệu từ cảm biến gas, chống trộm, hình ảnh từ camera và đẩy dữ liệu lên máy tính thông qua mạng LAN Ethernet.4 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tƣợng:  Arduino UNO R3. Phạm vi:  Xây dựng phần mềm quản lý trên máy tính.  Nhận, xử lý dữ liệu từ cảm biến của từng khu vực đƣa lên máy tính.

 Phần cứng thiết bị.5 BỐ CỤC ĐỒ ÁN Với yêu cầu đề ra và xác định hƣớng giải quyết, nhóm nghiên cứu xây dựng luận văn gồm các nội dung chính nhƣ sau:  Chƣơng 1: Tổng quan Giới thiệu sơ lƣợc về tình hình nghiên cứu hiện nay từ đó đƣa ra đƣợc mục tiêu đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu mà nhóm hƣớng tới.  Chƣơng 2: Cơ Sở Lý Thuyết Nêu các lý thuyết cần thiết sử dụng trong đề tài.  Chƣơng 3: Thiết kế và xây dựng hệ thống Trình bày sơ đồ hệ thống và giải thích hoạt động của hệ thống. Đƣa ra các phƣơng pháp lựa chọn phần cứng và xác định lựa chọn phù hợp với yêu cầu của đề tài.

Tính toán đƣa ra giải thuật, thuật toán phần mềm.  Chƣơng 4: Kết quả thực nghiệm Mạch thi công hoàn chỉnh (hình ảnh), kết quả đạt đƣợc, sai số so với thực tế mà nhóm đặt ra. 4 do an  Chƣơng 5: Kết luận và phương hướng phát triển Đƣa ra kết luận đã làm đƣợc những gì liên hệ với chƣơng 1 (mục tiêu mà nhóm đặt ra). Đồng thời định hƣớng phát triển đồ án.

5 do an CHƢƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GSM 2.1 Giới thiệu về công nghệ GSM GSM là hệ thống thông tin di động số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lƣợng cao với các băng tần khác nhau: 400MHZ, 900MHZ, 1800MHZ và 1900MHZ, đƣợc tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định. GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, ngƣời ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau. Do nó hầu nhƣ có mặt khắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện việc ký kết roaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM của mình bất cứ nơi đâu. Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất lƣợng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các cách giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là tin nhắn SMS.

Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì công nghệ GSM đƣợc xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau. Đặc điểm của công nghệ GSM.  Cho phép gởi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến 126 kí tự.  Cho phép chuyển giao dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ hiện hành lên tới 9.

 Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không có một sự thay đổi, điều chỉnh nào. Đây là một tính năng nổi bật nhất của công nghệ GSM (dịch vụ roaming). 6 do an  Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM.  Công suất phát của máy điện thoại đƣợc giới hạn tối đa là 2 watts đối với băng tần GSM 850/900MHZ và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM 1800/1900MHZ.

 Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1 KHZ đó là mã hoá 6 và 13kbps.2 Sự phát triển cộng nghệ GSM ở Việt Nam Công nghệ GSM đã vào Việt Nam từ năm 1993. Hiện nay, ba nhà cung cấp di động công nghệ GSM lớn nhất của Việt Nam là VinaPhone, MobiFone và Viettel Mobile, cũng là những nhà cung cấp chiếm thị phần nhiều nhất trên thị trƣờng với số lƣợng thuê bao mới tăng chóng mặt trong thời gian vừa qua. Hiện nay có đến hơn 85% ngƣời dùng hiện nay đang là khách hàng của các nhà cung cấp dịch vụ theo công nghệ GSM. Cho tới thời điểm này, thị trƣờng thông tin di động của Việt Nam đã có khoảng 120 triệu thuê bao di động.

Khi mà ba “đại gia” di động của Việt Nam là VinaPhone, MobiFone và Viettel đều tăng trƣởng rất nóng với số lƣợng thuê bao mỗi ngày phát triển đƣợc lên tới hàng trăm ngàn thuê bao.3 Giới thiệu về SMS SMS là một công nghệ cho phép gửi và nhận các tin nhắn giữa các điện thoại với nhau. SMS xuất hiện đầu tiên ở Châu Âu vào năm 1992. Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM. Một thời gian sau đó, nó phát triển sang công nghệ wireless nhƣ CDMA và TDMA.

Các chuẩn GSM và SMS có nguồn gốc phát triển bởi ETSI. Ngày nay 3GPP đang giữ vai trò kiểm soát về sự phát triển và duy trì các chuẩn GSM và SMS. Dữ liệu có thể đƣợc lƣu giữ bởi một SMS là rất giới hạn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Hệ thống giám sát và cảnh báo qua mạng tại HCMUTE" trình bày một hệ thống tiên tiến giúp giám sát và cảnh báo thông qua mạng, mang lại nhiều lợi ích cho người dùng trong việc theo dõi và quản lý các thông tin quan trọng. Hệ thống này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả giám sát mà còn đảm bảo an toàn và bảo mật cho người sử dụng. Đặc biệt, nó có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ quản lý nhà thông minh đến giám sát năng lượng.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các ứng dụng công nghệ tương tự, hãy khám phá bài viết về điều khiển và giám sát ngôi nhà thông minh, nơi bạn sẽ thấy cách mà công nghệ có thể cải thiện cuộc sống hàng ngày. Ngoài ra, bạn cũng có thể tham khảo điều khiển và giám sát mô hình nhà thông minh dùng kit entel galileo để hiểu rõ hơn về các giải pháp giám sát hiện đại. Cuối cùng, bài viết về thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng không dây sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về việc quản lý năng lượng hiệu quả. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và khám phá thêm nhiều khía cạnh thú vị của công nghệ giám sát hiện đại.