LỜI MỞ ĐẦU. 5 SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI.Tổng quan về Internet of Things:.Lịch sử phát triển:. Một số ứng dụng IoT hiện nay:. Tổng quan và cách cài đặt Arduino IDE.2) Arduino IDE hoạt động như thế nào?.3) Lí do nên sử dụng Arduino IDE.2) Môi trường tích hợp Arduino IDE.1) Hướng dẫn và cài đặt Arduino IDE.2) Cài đặt board ESP8266 trên Arduino IDE.
Dự án IoT điều khiển khóa và thiết bị điện thông qua Node MCU Esp8266 bằng Webserver:.2) Các thao tác trên Webserver điều khiển:.1) Upload chương trình vào Node MCU Esp8266.3) Code chương trình Arduino:.4) Mô hình mạch vật lí:. Tổng kết và hướng phát triển.2) Hướng phát triển.52 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO.53 DANH MỤC ẢNH Figure 1 Node MCU Esp8266.21 Figure 2 Động cơ servo SG90 180 độ.22 Figure 3 Dây nối hai đầu đực-đực.22 Figure 4 Dây nối hai đầu đực-cái.22 Figure 5 Bảng đèn Led 12 bóng.22 Figure 6 Dây cáp mini USB.22 Figure 7 Màn hình hiển thị LCD 1602 + Module I2C.23 Figure 8 Đang thực hiện Upload.24 Figure 9 Hoàn tất Upload.25 Figure 10 Giao diện Serial Monitor sau khi Upload.25 Figure 11 Khi nhấn mở khóa.26 Figure 12 Serial Monitor nhận phản hồi unlock.26 Figure 13 Giao diện cấu hình wifi.27 Figure 14 Lưu thông tin wifi mới.28 Figure 15 phản hồi thông tin wifi mới.28 Figure 16 Serial Monitor phản hồi kết nối lại.29 Figure 17 Serial Monitor phản hồi RESET.30 Figure 18 Mô hình vật lí.42 7 SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Xã hội ngày càng phát triển không ngừng, cùng với đó là cuộc cách mạng Internet of Things đã và đang tạo nên những thay đổi đáng kể trong cuộc sống. Với sự phát triển của Internet, smartphone và đặc biệt là các thiết bị điều khiển từ xa, Internet of Things (IoT) đang trở thành xu hướng mới của thế giới.
Việc điều khiển từ xa thiết bị điện, động cơ sẽ giúp con người thuận tiện hơn. Áp dụng công nghệ vào trong đời sống gia đình cũng là một cách hòa nhập với thời đại 4. Từ nhu cầu thực tế và vấn đề mở khóa tự động đang rất được quan tâm hiện nay. Xuất phát từ những lý do trên, chúng em chọn đề tài:”ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ KHÓA THÔNG QUA WEBSERVER TỪ MODULE WIFI ESP8266” làm dự án của bộ môn “Internet of Things (IoT) và ứng dụng”.
Trong quá trình thực hiện dự án không tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng em rất mong nhận được sự góp ý của thầy và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế mạch điều khiển thiết bị từ xa để điều khiển đóng mở thiết bị khóa. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu về phần mềm Arduino IDE, Module Wifi ESP8266 và các thiết bị điện. Nghiên cứu và thiết kế Webserver điều khiển trên điện thoại.
Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu khái niệm, cấu tạo, các thông số ký thuật, sơ đồ mạch giữa Esp8266 với các thiết bị điện khác. Tìm hiểu cách thiết kế và kết nối điện thoại với Webserver điều khiển, cách hoạt động. Nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế mạch điều khiển từ xa thiết bị điện trên điện thoại thông qua Module Wifi ESP8266. Đối tượng nghiên cứu Module Wifi ESP8266, động cơ khóa Servo SG90 và các thiết bị điện.
Phạm vi nghiên cứu 8 Thiết kế mạch điều khiển từ xa thiết bị điện trên điện thoại thông qua Module Wifi ESP8266.Tổng quan về Internet of Things: 1.Khái niệm: Internet of Things (IoT) là sự kết nối giữa các thiết bị điện toán được nhúng trong các đối tượng- thiết bị hàng ngày. Nó cho phép chúng gửi và nhận dữ liệu. IOT được định nghĩa đơn giản là một phần mở rộng của kết nối internet. Được đưa vào các thiết bị vật lý.
Các thiết bị vật lý này bao gồm từ các vật dụng gia đình thông thường đến các công cụ công nghiệp tinh vi. Về cơ bản, nó là một hệ thống các thiết bị điện toán liên quan. Máy móc và máy móc kỹ thuật số, vật thể, động vật hoặc con người được cung cấp các mã định danh duy nhất (UID). Và có khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không yêu cầu giữa người với người hoặc người tương tác với máy tính.Lịch sử phát triển: 1968: Kỷ nguyên Internet of Things trong sản xuất bắt đầu được xây dựng vào năm 1968, khi kỹ sư Dick Morley đã chế tạo ra một trong những đột phá quan trọng trong lịch sử sản xuất: Bộ điều khiển lập trình logic (PLC).
Cho đến thời điểm hiện tại, thiết bị này vẫn là bộ phận không thể thay thế trong dây chuyền tự động hóa và các robot công nghiệp trong nhà máy. 1999: Đây là cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển IOT. Kevin Ashton, Giám đốc Phòng thí nghiệm tự động nhận diện thuộc Đại học Massachusetts – Hoa Kỳ đã đưa khái niệm Internet of things (IoT) vào bài diễn thuyết của mình để mô tả thế hệ 10 cải tiến tiếp theo của công nghệ theo dõi RFID (bộ thiết bị nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến thường được sử dụng nhiều trong siêu thị để chống trộm cắp). Đây cũng là lần đầu tiên khái niệm IoT được sử dụng.
2016: Xuất hiện khái niệm IIoT – IoT trong sản xuất. Khi khái niệm về IoT được sử dụng nhiều hơn trong sản xuất, một khái niệm khác liên quan cũng được ra đời – Industry Internet of Things (IIoT) – Internet vạn vật trong công nghiệp. Một số ứng dụng IoT hiện nay: Nhà thông minh (Smart Home) Smart Home là ứng dụng của IoT quan trọng và thành công nhất tính đến thời điểm hiện tại. Thông qua IoT, bạn có thể điều khiển bật, tắt các thiết bị trong gia đình ngay cả khi không có ở nhà và quan sát, điều khiển chúng từ xa.
Điều này mang lại cho con người sự thuận tiện tối đa và tiết kiệm thời gian hiệu quả, nâng cao những trải nghiệm về chất lượng cuộc sống trong chính ngôi nhà của mình. Smart Home mang đến một không gian sống có tiện nghi và có độ an toàn cao, tuy nhiên chi phí phải bỏ ra để xây dựng một mô hình nhà ở thông minh là không hề nhỏ. Cùng điểm qua một số thiết bị nổi bật được trang bị trong Smart Home. Smart Home giúp bạn được sống trong không gian tiện nghi và an toàn 11 Hệ thống đèn chiếu sáng Đèn LED là một thiết bị rất quen thuộc trong mọi gia đình, trong Smart Home, người ta sẽ lắp đặt hệ thống đèn thông minh, giúp tiết kiệm thời gian và điện năng hiệu quả.
Hệ thống đèn LED thông minh có thể được điều khiển bật, tắt từ xa, rất tiện lợi nếu bạn quên tắt đèn mỗi khi ra khỏi nhà. Trang bị chức năng hẹn giờ, giúp đèn có thể tự động tắt mỗi khi đến hẹn. Lắp đặt hệ thống cảm biến, giúp đèn tự động bật mỗi khi bạn về đến nhà, giúp cho ngôi nhà của bạn luôn được đầy đủ ánh sáng. Đồ gia dụng Một số đồ gia dụng như máy điều hòa, máy sưởi, bình nước nóng lạnh hiện nay đều được áp dụng IoT, trang bị các tính năng thông minh nhằm tiết kiệm thời gian khởi động thiết bị.
Bạn chỉ cần bật những vật dụng trên thông qua smartphone là hoàn toàn có thể sử dụng chúng ngay khi vừa về đến nhà. Ngoài ra, thông qua tính năng hẹn giờ, bạn có thể đặt lịch hẹn để các thiết bị tắt trong lúc bạn đang ngủ, đang bận làm việc, nhờ vậy sẽ tiết kiệm được một lượng điện năng tiêu thụ rất lớn cho ngôi nhà của bạn. Thiết bị có thể mang theo (Wearables) Ứng dụng của IoT còn được thể hiện trong các thiết bị có thể mang theo. Hiện nay, rất nhiều nhà sản xuất đã sử dụng IoT để tạo nên các sản phẩm thông minh, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống.
IoT giúp phát triển các thiết bị có thể mang theo 12 Apple Watch Khi nói đến những thiết bị có thể mang theo, không thể không kể đến dòng sản phẩm vô cùng nổi tiếng của “Trái táo khuyết” Apple – Apple Watch. Đây là một loại đồng hồ đeo tay được liên kết với iphone, giúp bạn thực hiện một loạt các thao tác một cách dễ dàng, không cần phải mở điện thoại lên. Nhận những cuộc gọi đến, những tin nhắn và email. Nhận thông tin về thời tiết, đặt lịch hẹn thông qua một vài thao tác đơn giản đối với Apple Watch.
Thông qua 2 ứng dụng Activity và Workout được cài đặt trên Apple Watch, người sử dụng có thể được kiểm tra cường độ tập luyện và một số thông số về sức khỏe. Và khi bạn đã ngồi quá lâu, Apple Watch cũng sẽ phát ra nhắc nhở giúp bạn hoạt động, giãn gân cốt. Lưu trữ các file PowerPoint ngay trên Apple Watch, mở và chuyển slide, điều khiển buổi thuyết trình bằng chính chiếc đồng hồ thông minh này. Đồng bộ trực tiếp thư viện nhạc từ iphone với dung lượng lưu trữ nhạc lên đến 2GB, nghe nhạc bằng tai nghe bluetooth.
Sony Smart B-Trainer Đây là một máy nghe nhạc thông minh đa tính năng được sản xuất bởi Sony. Sony Smart B-Trainer được xem như là một người bạn của những người sử dụng sản phẩm trong suốt quãng đường chạy bộ, rèn luyện thể chất. Sản phẩm được trang bị GPS, tích hợp khả năng chống nước, giữ an toàn cho thiết bị khi trời mưa hoặc dính nước, đặc biệt là khả năng theo dõi nhịp tim, giúp bạn kiểm soát được sức khỏe của bản thân. Đặc biệt, Sony Smart Trainer còn có thể nhận hoặc dừng các cuộc gọi thông qua kết nối với smartphone của bạn, tính năng voice coaching và thay đổi bài hát cho phù hợp với nhịp tim.
Thành phố thông minh (Smart City) Thành phố thông minh là một trong những ứng dụng của IoT nổi bật nhất. Khi thời kỳ công nghiệp hóa đang diễn ra mạnh mẽ như ngày nay, việc xây dựng thành phố theo mô hình Smart City sẽ tạo được rất nhiều điều kiện thuận lợi cho người dân 13 và các doanh nghiệp, đây cũng là một cơ hội vô cùng lớn cho các nhà sản xuất thuộc lĩnh vực công nghệ. Một thành phố thông minh sẽ thông qua IoT để kết nối vạn vật với nhau, từ đó dễ dàng quan sát, điều khiển, kiểm soát hoạt động của toàn khu vực. Thành phố thông minh giúp kết nối vạn vật Tiết kiệm nước Tiết kiệm nước là ưu điểm đầu tiên mà tất cả mọi người nghĩ đến khi nói về một thành phố thông minh.
Nước là một nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, việc lắp đặt các đồng hồ thông minh để thông báo, phân tích dữ liệu về nguồn nước sẽ hạn chế tối đa tình trạng rò rỉ nước, giải quyết kịp thời các vấn đề liên quan đến nguồn cung cấp nước, từ đó tiết kiệm nước hiệu quả.
