Chương 1. TONG QUAN ĐÈ TÀI .-- 2-5 SE SE‡EE2EEEEE2EE2EEEEEEEEEEEEEErkrrrrei 3 1.----:- 5s Se2SE‡E EEEEEEEEEEE1E11011211 2111111111111 cye 3 1. Tinh hình nghiên CỨU. Mục tiêu của đề tài.----ccxxchtth nh ng re 6 1.
Mục tiêu tổng quát. Mục tiêu cụ thỂ. Pham vi nghién Ctru na. Phuong phap thurc hién.
CO SỞ LÝ THUYET woeececcececcsscsscssessestscssessessessessessessesesessesseesesseseees 9 2. Các module phan cứng.------:- 2¿©2+2E++EE++EE++EEtEEEtEEESrkrrrxerkeerkesree 9 2. 2n HH ng giết 9 2. Cảm biến nhiệt độ và độ âm DHT22.---¿:-ccscccvecsrcxei 12 PC vii.» TH TH HH hy 13 2.
Kiến trúc MQTT Publish / Subscribe.-- - 2s s ezx+szxex+zxerx 13 2. Hệ quan tri cơ sở dữ liệu MongolB. Cơ sở dir liệu và hệ quản tri cơ sở dữ liệu là gì?. Hệ quan tri cơ sở dữ liệu MongolDB.
Giao thức HTTP và HTTPS. Giao thức HTTTIP. -Ặ ch k SH TT HH HH cư 15 2. Giao thức HTTPS.
Ăn HH ng ng nh như 16 2. HITP Request là gì?. Một vài phương thức HTTP Request cơ bản. Mô hình hồi quy tuyến tính.---- 2 ¿ +E+©E+EE+EE+EE£EE+E£Eerkerkerxrrxrreee 20 2.
Hồi quy tuyến tính.-¿- ¿52+ +keEE‡EESEEEEEEEE2EEEEEEEEEEErkrrkrree 20 2. Hỏi quy tuyến tính đa biến. Các khái niệm về dinh duGnng. _ Dinh dưỡng là gi? .- -c SS+*S SH ng gen 22 2.
Các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thê. Hệ thong chỉ định các giá trị tham khảo về dinh dưỡng (DRI). GIẢI PHÁP DE XUẤT.---- 2 E+EE+EE+E+E£EerEerkerxersrree 26 3. Thiết kế kiến trúc hệ thông.
Thiết kế phần mềm cho ESP8266 Node MCU. _ Cấu hình Wi-Fi thiết bị bằng ESP-TOUCH. Lưu SSID và mật khâu Wi-Fi vào EEPROM. _ Lấy dữ liệu nhiệt độ và độ âm từ DHT22.
Kết nối với Flespi MQTT Broker.---- 2-2 s2sz+z+zx+zxezse+ 30 3. _ Hiện thực chế độ Deep-sleep. Thiết kế cơ sở dữ liệU. Mô hình cơ sở dit liệu.
_ Trích xuất dữ liệu từ trang web sử dụng BeautifulSoup. Chuan hóa và xác minh dit liệu.------ 2z+++ze+zrszrxe+rxe+ 35 3. Thiết kế ứng dung. Đặt ra yêu cầu cho ứng dụng.
Phân tích và thiết kế ứng dụng.-----¿-++c+++ce+cx+zrxesrxee 39 3. Mô hình gợi ý bữa ăn. Phân tích yêu cầu và đề xuất mô hình. _ Công thức tổng quất.
Mô hình gợi ý món ăn. Mô hình gợi ý bữa A oes cccccsessssssesssesssessssssscssecssecssecsesasecsseeseeeses 54 Chuong 4. THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIA .---- 2 52+cz+cz+cxsrxcrez 63 4. Kết quả hiện thực thiết bị biên.
Kết nối thiết bị với Wi-Ei. _ Lấy dữ liệu từ cảm biến. _ Truyền dữ liệu bằng giao thức MQTT. _ Chế độ Deep-sleep.
Kết quả xây dựng cơ sở dit liệu. Cơ sở dữ liệu các thực phẩm. Cơ sở dit liệu CAC món ăn. Co sở dtr liệu được lưu trữ trên MongoDB.
Kết quả hiện thực mô hình gợi ý món ăn và bữa ăn. Kết quả xác định các hệ số hồi quy. Chiến lược đánh giá mô hình. Kết quả kiểm thử mô hình.---¿- ¿+ ++£+x++zx+zxzerxz+rxezrxeee 72 4.
Kết quả khảo sát người đùng. Kết quả hiện thựC server. — Kết nối cơ sở dữ liệu.-c- Set StS SE SEEEEEEEEEEEkrEerrkrkerrrx 74 4. Giao tiếp với ứng dụng.
TTuy CẬP Server ty Xa. HH HH HH HH78 4. Ứng dụng quản lý tủ lạnh Fridge IT. 2-2 5c +s2+++£xe£E+E++Exerxerseee 80 Chuong 5.
KẾT LUẬN VA HƯỚNG PHÁT TRIEN. Kết quả dat duoc. Ưu điểm va nhược điểm của đề tai. Nhược điểm.
Khó khăn gap phải.-- --- cành HH TH HH HH HH ng già 87 5. Hướng phát triển dé tai eececcceccccccsccssesssesseessecssssssssseessecssscsesssecssecsseseessees 87 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Mô hình ESP-TOUCH cơ bản. 5 55 S1 SE sskseksrkrrkereerke 11 Hình 2.2: Cau trúc gói dit liệu ESP-TOUCH.3: Kiến trúc MQTT Publish và Subscribe.---- 2-2 2 +xzxe£xe£zrxzxe2 13 Hình 2.4: Các dữ liệu phi cấu trúc được lưu trong tài liệu JSON.5: Mô hình Client — S€TV©T.- -- 5 +1 31 91H HH HH ng gưàp 16 Hình 2.6: Giao thức HTIPS.-- -G s1 TH gọn TH nh HH ng 17 Hình 2.7: Cách flask xử lý yêu cầu từ clienit.---- 2-55 s+sz+££+x£zEerxerxerxersrree 19 Hình 3.1: Kiến trúc hệ thống.-- ¿2 ¿© 2 E£SE£EE£2EE2EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrkrree 26 Hình 3.2: Hoạt động của ESP8266 .- -- c1 1911 1H HH ng HH 27 Hình 3.3: Cách kết nối ESP8266 và cảm biến DHT22.4: Kết nối chân của ESP8266 đề thực hiện chế độ Deep-sleep .5: Thiết kế cơ sở di liệu của hệ thống .6: Hoạt động trích xuất dữ liệu sử dụng BeautifulSoup .7: Thiết kế các route Của S©TVT.---2-©2¿52+2E+SE£EE+2EE+EEtEEtEEereerkerkeree 36 Hình 3.8: Quy trình phát triển ứng dụng.----:-2¿©++++++2x++zx++rxezrxrrxeeree 37 Hình 3.9: Hoạt động thêm và lay thực phẩm sử dụng mã QR.10: Hoạt động truy van hiên thị danh sách nguyên liệu hiện có .11: Hoạt động xem gợi ý món ăn và xử lý đánh gia từ người dùng .12: Hoạt động xem gợi ý bữa ăn và xử lý lưu lịch sử nau ăn.13: Các màu sắc chủ đạo của ứng dụng .14: Logo của ứng dụng Fridge Ï T”.-- -- -- «xxx nriet 47 Hình 3.15: Phác thảo giao diện được thực hiện trên Figma.1: Trạng thái chờ thiết đặt kết nối trên ESP8266.2: ESP8266 vào luồng chương trình chính sau khi thiết đặt kết nồi.3: Kết quả lay dữ liệu nhiệt độ và độ âm từ cảm biến DHT22.4: Publish nhiệt độ và độ âm từ thiết bị biên sử dụng giao thức MỌTTT.5: Kết quả hiện thực chế độ Deep-sleep cho ESP8266 với chu kỳ 5 phút.6: Trích xuất dữ liệu món ăn từ Cooky.vn bằng BeautifulSoup.7: Sử dụng MongoDB đề lưu trữ cơ sở dit liệu.8: Kết quả của biểu mẫu khảo sát các yếu tổ thu được từ người dùng .9: Kết quả kiểm thử mô hình.- 2-22 5¿©5+2S++EE+2EE+2EEtEE++rxezrxerxecree 72 Hình 4.10: Trang web dành cho người dùng thử nghiệm mô hình gợi ý.11: Kết quả khảo sát đánh giá về cách hoạt động của mô hình gợi ý.12: Các hàm chức năng thực hiện truy vấn cơ sở dữ liệu.13: Tạo các client dé truy van cơ sở dữ liệu từ các collection.14: Dữ liệu trong collection “IngredIernf”.- «sex csecseeesersessessee 76 Hình 4.15: Sử dụng route dé gửi yêu cầu truy xuất cơ sở dit liệu đến server.16: Tương tác với server thông qua giao thức HTTP POST .17: Truy cập trang chủ server sử dụng trình duyệt web.18: Truy xuất route xem co sở dit liệu nhiệt độ độ âm của thiết bị.19: Log ghi lại nhật ký truy xuất của serVer .:---:-¿--sz©c«z+s+ec++ 79 Hình 4.20: Thiết đặt các thong tin cơ bản về người dùng trên ứng dụng.21: Thiết đặt kết nối thiết bị trên ứng dụng di động .22: Trang tóm tắt các thông tin trong tủ lạnh va chi tiết nhiệt độ, độ âm.23: Quét mã QR dé thêm và lấy thực phẩm .24: Giao diện quan lý thực pham và xem chi tiết thực phẩm .25: Đề xuất bữa ăn và món ăn với độ phù hợp giảm dần .26: Hién thị gợi ý bữa ăn phù hợp và chi tiết về bữa ăn.27: Lịch sử nau ăn của người dùng.-- 2-2 5252+£+++£xezE+zEszrxerxezez 85 DANH MỤC BANG Bang 2.1: So sánh các thông số trong ba chế độ ngủ của ESP8266.1: Mô tả chỉ tiết các chức năng va user story của ứng dụng.2: Phạm vi giá trị của trọng số đánh giá.3: Trọng số nguyên liệu của từng món ăn trong bữa ăn.4: Danh sách các thực phẩm cần cho bữa ăn.5: Trọng số nguyên liệu cho toàn bữa ăn.1: Biểu diễn cơ sở dữ liệu về nguyên liệu sau khi thu thập.2: Biểu diễn cơ sở dữ liệu về món ăn sau khi thu thập.3: Kết quả khảo sát về các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn bữa ăn. 71 DANH MỤC TỪ VIET TAT API Application Programming Interface BMR Basal Metabolic Rate DBMS Database Management System DNS Domain Name System DRI Dietary Reference Intakes HTTP Hypertext Transfer Protocol HTTPS Hypertext Transfer Protocol Secure loT Internet of Things IP Internet Protocol MQTT Message Queuing Telemetry Transport MVC Model-View-Controller OASIS Organization for the Advancement of Structured Information Standards QR Quick Response SSID Service Set Identifier SSL Secure Sockets Layer TCP Transmission Control Protocol TDEE Total daily energy expenditure TLS Transport Layer Security UDP User Datagram Protocol URL Uniform Resource Locator TÓM TẮT KHÓA LUẬN Dé tài “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP DE XUẤT MON AN PHÙ HỢP THEO CA NHÂN ỨNG DỤNG CHO TỦ LẠNH THÔNG MINH” tập trung vào việc nghiên cứu mô hình gợi ý món ăn, bữa ăn và phát triển một ứng dung quản lý tủ lạnh thông minh nhằm quản lý thực phẩm và đề xuất bữa ăn phù hợp với từng người dùng.
Qua việc tông hợp thông tin về dinh dưỡng và sở thích ăn uống của người dùng, hệ thống sẽ đưa ra các gợi ý món ăn phù hợp, giúp người dùng có một chế độ ăn uống lành mạnh và đa dạng. Các công nghệ và giải pháp được sử dụng trong đề tài bao gồm việc tích hợp các module phần cứng như ESP8266 và cảm biến DHT22 vào tủ lạnh dé thu thập thông tin về nhiệt độ và độ âm. Dữ liệu này sẽ được truyền đến Server được xây dựng bằng framework Flask thông qua giao thức MQTT và lưu trữ vào hệ quản tri cơ sở dir liệu MongoDB. Đồng thời đữ liệu về các thực phẩm và món ăn cũng được thu thập bằng các phương pháp trích xuất dữ liệu từ web và thống kê, lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
Về phía người dùng, ứng dụng di động sẽ được triển khai bằng cách sử dụng framework Flutter, công cụ này cho phép xây dung ứng dụng nhanh chóng, giao diện người dùng thân thiện và dễ sử dụng. Người dùng có thể cung cấp các thông tin cá nhân, sở thích ăn uống và những nguyên liệu có sẵn trong tủ lạnh. Dựa trên những thông tin này, hệ thống sẽ tính toán nhu cầu dinh dưỡng và áp dụng mô hình hồi quy tuyến tính đa biến để đề xuất món ăn và bữa ăn phù hợp với từng người dùng theo bốn yếu tố: tính sẵn có của nguyên liệu, sự ảnh hưởng các món đến bệnh lý, mức độ đáp ứng dinh dưỡng và sở thích của người dùng. Cuối cùng, sau một loạt các kiểm tra, thử nghiệm và thu thập ý kiến người dùng, hệ thống đã chứng minh được kha năng đáng kể trong việc đề xuất món ăn phù hợp với từng cá nhân và quản lý tủ lạnh thông minh.
Kết quả này rất khả quan, chứng tỏ tính hiệu quả và sự hữu ích của hệ thông. Việc áp dụng công nghệ thông tin vào tủ lạnh giúp tủ lạnh bình thường trở nên thông minh, giúp người dùng theo dõi môi trường bên trong tủ lạnh, quản lý các thực phẩm, hạn chế dé thực phẩm quá hạn sử dụng, hơn nữa là nhận được những gợi ý món ăn, bữa ăn phù hợp. Hệ thống không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong việc lên kế hoạch ăn uống mà còn đảm bảo sự đa dạng và cân đối dinh dưỡng trong khâu phần ăn hàng ngày. TONG QUAN ĐÈ TÀI 1.
Lý do chọn đề tài Hiện nay, các hệ thống gợi ý món ăn và tủ lạnh thông minh đang dần trở thành một xu hướng trong lĩnh vực công nghệ và am thực.