Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư, Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) phát triển nhanh chóng và trở thành cấu phần cốt lõi trong việc kết nối các hệ thống thiết bị không dây trên toàn cầu. Theo các dự báo khoa học được trích dẫn trong công trình, số lượng thiết bị có khả năng kết nối mạng dự kiến đạt mức 75 tỷ thiết bị vào năm 2025. Trong mô hình mạng IoT, cổng kết nối (IoT Gateway) giữ vai trò then chốt như một cầu nối trung gian giữa giao diện người dùng, hệ thống máy tính xử lý và mạng lưới các cảm biến thu thập dữ liệu hiện trường.

Tuy nhiên, phần lớn các thiết bị IoT nhúng hiện nay sử dụng các ứng dụng bản địa (native applications) đã được cài đặt cố định trên phần cứng cổng kết nối (chẳng hạn như các giải pháp thương mại từ Eurotech, Adlink, Dell Edge IoT gateways). Việc sử dụng ứng dụng bản địa bộc lộ những hạn chế lớn trong công tác bảo trì và mở rộng hệ thống:

  • Mỗi khi cần nâng cấp hoặc cập nhật phần mềm, kỹ sư phát triển phải can thiệp thủ công trên từng thiết bị, dẫn đến tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí nhân lực.
  • Người dùng đầu cuối bị phụ thuộc hoàn toàn vào nhà sản xuất trong việc tùy biến các cổng kết nối nhằm đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật đặc thù.
  • Quá trình triển khai đồng loạt các bản cập nhật trên quy mô lớn gặp nhiều rào cản về tốc độ và tính đồng bộ.

Xuất phát từ thực trạng đó, đề tài "Phát triển cổng IoT dựa trên dịch vụ web" (Development of IoT Gateway based on Web Services) được thực hiện nhằm giải quyết ba câu hỏi nghiên cứu cốt lõi:

  1. Có thể cập nhật đồng loạt các chương trình điều khiển cùng lúc bằng cách sử dụng ứng dụng web thay vì ứng dụng bản địa hay không?
  2. Người dùng có thể tự tùy chỉnh cổng IoT dựa trên các đặc tả kỹ thuật riêng của họ hay không?
  3. Hệ thống có đạt được hiệu quả vận hành cần thiết mà không làm ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng hay không?

Để trả lời các câu hỏi trên, đề tài xác định 4 nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Thiết kế và hiện thực giao diện người dùng trên cổng IoT dựa trên nền tảng Web.
  2. Thiết kế và hiện thực giao thức MQTT để thiết lập giao tiếp hai chiều với Máy chủ (Server).
  3. Hiện thực kết nối truyền nhận dữ liệu giữa cổng IoT và thiết bị phần cứng (nút cảm biến).
  4. Hiện thực tính năng giám sát và điều khiển thiết bị dựa trên nền tảng sẵn có.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Kiến trúc cổng kết nối IoT, dịch vụ web (Web Services), giao thức truyền thông nhẹ MQTT, máy chủ quản lý dữ liệu ThingsBoard, bo mạch nhúng dòng Raspberry Pi và nút cảm biến BBC micro:bit.
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu và thử nghiệm tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Máy tính, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được giao nhiệm vụ từ ngày 01/10/2021 và hoàn thành vào ngày 01/12/2021; bảo vệ chính thức vào cuối tháng 12/2021. Bản thuyết minh có dung lượng 46 trang, gồm 8 chương, 25 hình vẽ, 1 bảng số liệu và 4 tài liệu tham khảo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình ứng dụng

Đề tài tiếp cận hệ thống IoT thông qua mô hình phân tầng tiêu chuẩn gồm 5 lớp chức năng:

  • Lớp Vạn vật (Things): Tập hợp các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành đa dạng, chủ yếu giao tiếp thông qua mạng không dây để giám sát môi trường.
  • Lớp Kết nối (Connect): Đảm nhiệm việc thu thập dữ liệu từ các nút cảm biến qua các tiêu chuẩn truyền thông cự ly ngắn (Zigbee, Wi-Fi trong nhà thông minh) hoặc cự ly dài (LoRa, mạng di động 3G/4G).
  • Lớp Thu thập (Collect): Máy chủ trung tâm tiếp nhận, lưu trữ dữ liệu lớn và phân phối lại cho các máy chủ con xử lý dữ liệu lớn (Big Data).
  • Lớp Học hỏi (Learn): Ứng dụng các thuật toán Học máy (Machine Learning) và Học sâu (Deep Learning) nhằm trích xuất ngữ nghĩa và thông tin chuyên biệt cho từng bài toán.
  • Lớp Hành động (Do): Hệ thống tự động sinh quy tắc thích ứng, đưa ra quyết định tối ưu dựa trên dữ liệu môi trường và tích lũy tri thức qua thời gian vận hành.

Bên cạnh đó, tác giả phân tích sâu về lý thuyết Tính toán biên (Edge Computing) của IoT Gateway. Cổng kết nối không chỉ đơn thuần là bộ định tuyến (router) chuyển tiếp giao thức mà còn thực hiện tiền xử lý dữ liệu (tổng hợp, tóm tắt và đồng bộ lưu lượng từ nhiều luồng dữ liệu). Cơ chế này giúp giảm đáng kể lưu lượng thông tin đẩy lên đám mây, tiết kiệm băng thông mạng, rút ngắn thời gian đáp ứng và tiết kiệm năng lượng cho các thiết bị vận hành bằng pin.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp thiết kế và tích hợp hệ thống kỹ thuật: Xây dựng mô hình máy trạng thái (State Machine) phân định rõ vai trò của 4 thành phần: Máy chủ ThingsBoard, Ứng dụng phía máy khách (Client), Bo mạch nhúng Gateway, và Nút cảm biến (Sensors).
  • Phương pháp phát triển phần mềm nhúng: Sử dụng ngôn ngữ lập trình Python 3.8 trên hệ điều hành Raspbian (Buster) để viết chương trình điều khiển trung gian, kết hợp bộ thư viện giao tiếp nối tiếp PySerial và thư viện truyền thông mạng Paho-MQTT.
  • Phương pháp thực nghiệm và đánh giá so sánh: Triển khai cùng một giải pháp phần mềm trên 3 nền tảng phần cứng nhúng khác nhau (Raspberry Pi 4, Raspberry Pi 3 Model B+, Raspberry Pi Zero W) để đo lường, đối chiếu hiệu năng xử lý và độ ổn định thực tế.

Thiết kế và triển khai

Kiến trúc tổng thể và cơ chế truyền thông

Kiến trúc hệ thống được tổ chức xoay quanh máy chủ IoT đám mây ThingsBoard (tại địa chỉ máy chủ thingsboard-iot.tk). Cơ chế vận hành được hiện thực hóa qua hai luồng dữ liệu chính:

  1. Luồng thu thập dữ liệu (Telemetry Stream):

    • Nút cảm biến BBC micro:bit đọc giá trị nhiệt độ môi trường từ cảm biến tích hợp trên chip xử lý.
    • Dữ liệu được gửi qua giao tiếp nối tiếp Serial (UART qua cổng /dev/ttyACM0, tốc độ baud 115200 bps) về bo mạch Raspberry Pi.
    • Module Python trên Raspberry Pi đóng gói dữ liệu thành định dạng JSON và xuất bản (Publish) lên ThingsBoard Server theo giao thức MQTT qua cổng TCP 1883 định kỳ (khoảng thời gian INTERVAL = 10 giây).
    • Máy chủ ThingsBoard cập nhật dữ liệu vào Kênh dữ liệu (Feed) và hiển thị trực quan trên Bảng điều khiển (Dashboard).

  2. Luồng điều khiển từ xa (Remote Control Stream):

    • Người dùng thao tác bật/tắt công tắc trên giao diện Bảng điều khiển ThingsBoard.
    • Máy chủ kích hoạt phương thức gọi thủ tục từ xa (RPC - Remote Procedure Call) và đẩy thông điệp xuống topic MQTT v1/devices/me/rpc/request/+.
    • Cổng IoT (chạy script connect.py) nhận thông điệp qua hàm callback on_message, phân tích phương thức (setValueLED hoặc setValueLED2), gửi chuỗi lệnh tương ứng ("1" hoặc "0") xuống vi điều khiển BBC micro:bit qua cổng Serial để bật/tắt đèn LED.

Triển khai phần mềm và giao diện nhúng

Hệ thống phần mềm được tác giả chia làm hai thành phần chính:

  • Module giao tiếp truyền thông (connect.py): Khởi tạo đối tượng MQTT Client thông qua paho.mqtt.client, thiết lập xác thực bằng THINGS_BOARD_ACCESS_TOKEN = "QgrZZHgdaVX03zwbLQNb", thời gian duy trì kết nối keep_alive = 60 giây. Script sử dụng luồng phụ serialThread để đọc/ghi dữ liệu cổng nối tiếp độc lập, tránh gây nghẽn luồng xử lý mạng.
  • Module giao diện người dùng bản địa (main.py): Ứng dụng GUI viết bằng PyQt5 kế thừa từ lớp QMainWindow. Tác giả sử dụng thành phần QWebEngineView để nhúng trực tiếp đường dẫn URL Dashboard của ThingsBoard (http://thingsboard-iot.tk:9090/dashboard/...) vào một cửa sổ ứng dụng desktop có đầy đủ thanh công cụ điều hướng (Back, Forward, Reload, Home, thanh nhập URL QLineEdit và thanh trạng thái QStatusBar). Giải pháp này giúp thiết bị nhúng hiển thị trực tiếp giao diện điều khiển dạng web mà không cần duy trì một trình duyệt bên thứ ba độc lập.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu tổng quan (Introduction)

Tác giả trình bày bức tranh toàn cảnh về sự phát triển của mạng Internet vạn vật, nhấn mạnh sự chuyển dịch từ các kết nối máy tính truyền thống sang mạng lưới hàng chục tỷ cảm biến và thiết bị thông minh. Chương này phân tích chi tiết mô hình 5 lớp của IoT (Things, Connect, Collect, Learn, Do) và xác định rõ 3 câu hỏi nghiên cứu cùng nhiệm vụ thiết kế cổng kết nối dựa trên nền tảng dịch vụ web.

Chương 2: Cổng kết nối IoT (IOT Gateway)

Chương 2 tập trung làm rõ khái niệm, chức năng và tầm quan trọng của Cổng IoT trong hạ tầng công nghệ hiện đại. Cổng IoT được định nghĩa là thiết bị vật lý hoặc nền tảng ảo đóng vai trò cổng truy cập không dây đưa các nút thiết bị lên đám mây. Tác giả nhấn mạnh vai trò tính toán biên (edge-computing) của cổng trong việc tổng hợp, đồng bộ hóa và tiền xử lý lượng dữ liệu khổng lồ từ các cảm biến trước khi chuyển tiếp lên máy chủ đám mây, giúp tối ưu hóa băng thông, giảm độ trễ và tiết kiệm năng lượng cho toàn hệ thống.

Chương 3: Kiến trúc hệ thống (System Architecture)

Chương này mô tả chi tiết mô hình kiến trúc và máy trạng thái (State Machine) của toàn bộ hệ sinh thái đề tài. Tác giả phân tích sự phối hợp đồng bộ giữa 4 thành phần chính:

  • Máy chủ ThingsBoard (trung gian lưu trữ, tiếp nhận và điều phối request);
  • Ứng dụng Client (hiển thị trực quan dữ liệu và gửi yêu cầu điều khiển);
  • Bo mạch nhúng Gateway (cầu nối chuyển đổi giao thức và xử lý dữ liệu trung gian);
  • Nút cảm biến (thực thi lệnh điều khiển và thu thập tín hiệu vật lý).

Chương 4: Cấu hình phần cứng (Hardware Configuration)

Chương 4 cung cấp thông số kỹ thuật, đặc tính phần cứng và phân tích chuyên sâu các linh kiện được sử dụng trong nghiên cứu:

  • Hệ điều hành Raspbian Buster trên nền tảng Linux Debian dành cho Raspberry Pi.
  • Phân tích kiến trúc vi xử lý và so sánh năng lực giữa các đời Raspberry Pi (Pi 3B, Pi 3B+, Pi 4 và Pi Zero W). Điểm nhấn là sự nâng cấp của vi xử lý Broadcom BCM2711 trên Pi 4 với kiến trúc Cortex-A72 cho hiệu năng Linpack Benchmark vượt trội gấp 3 lần so với Cortex-A53 trên Pi 3B+.
  • Nút vi điều khiển BBC micro:bit tích hợp cảm biến nhiệt độ chip, ăng-ten Bluetooth vô tuyến, cổng micro USB và ma trận đèn LED; đi kèm mã nguồn lập trình khối (MakeCode / MicroPython) để giao tiếp nối tiếp với Gateway.

Chương 5: Thư viện và công cụ phát triển (Libraries and Tools)

Chương 5 giới thiệu chi tiết các công cụ nền tảng phục vụ quá trình phát triển hệ thống:

  • Nền tảng IoT ThingsBoard với khả năng mở rộng ngang, chịu lỗi cao, hỗ trợ tùy biến Bảng điều khiển (Dashboard) và Kênh dữ liệu (Feed).
  • Thư viện đồ họa PyQt5 giúp xây dựng giao diện người dùng desktop hiệu năng cao trên nền C++ Qt.
  • Thư viện truyền thông Paho-MQTT hỗ trợ MQTT v5 cho Python, cùng phân tích về các giới hạn của giao thức (xử lý phiên làm việc khi clean_session = False và các mức đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS 1, QoS 2).
  • Thư viện PySerial hỗ trợ truy xuất, cấu hình luồng truyền thông nhị phân cổng nối tiếp đa nền tảng.

Chương 6: Hiện thực Cổng IoT bằng Python (IOT Gateway Using Python)

Chương 6 là phần trọng tâm về mặt thực thi kỹ thuật, trình bày từng bước thiết lập và lập trình trên môi trường PyCharm IDE với Python 3.8:

  • Cấu hình Kênh dữ liệu (Feed) và Khóa xác thực (Access Token / Active Key) trên máy chủ ThingsBoard.
  • Mã nguồn chi tiết của file connect.py xử lý kết nối nối tiếp Serial (serial.Serial('/dev/ttyACM0', 115200)), lắng nghe sự kiện MQTT RPC từ máy chủ và phản hồi điều khiển nút bấm.
  • Mã nguồn chi tiết của file main.py khởi tạo ứng dụng "Geek Browser" nhúng web ThingsBoard bằng QWebEngineView.
  • Thực hiện kiểm thử toàn diện kịch bản điều khiển bật/tắt đèn LED và truyền dữ liệu nhiệt độ lên bảng điều khiển với thời gian đáp ứng dưới 1 giây.

Chương 7: Kết quả và thảo luận (Result and Discussion)

Tác giả trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được khi triển khai hệ thống cổng kết nối trên 3 dòng bo mạch nhúng khác nhau, phân tích ưu nhược điểm của từng nền tảng phần cứng trong điều kiện vận hành thực tế.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm hệ thống

Đề tài đã triển khai và so sánh thực nghiệm giải pháp Cổng IoT dựa trên dịch vụ web trên 3 nền tảng phần cứng nhúng. Bảng tổng hợp thông số và kết quả đánh giá thực tế được ghi nhận như sau:

Tiêu chí so sánh Raspberry Pi 4 Raspberry Pi 3 Model B+ Raspberry Pi Zero W
Giá thành (công bố) 45$ 35$ 10$
Tốc độ CPU 1.4 GHz (Quad-core) 1.4 GHz (Quad-core) 1.0 GHz (Single-core)
Kiến trúc lõi Cortex-A72 (ARMv8, 64-bit) Cortex-A53 (ARMv8, 64-bit) ARM1176JZF-S (ARMv6)
Dung lượng RAM 2 GB LPDDR4 1 GB LPDDR2 512 MB
Bộ xử lý đồ họa (GPU) VideoCore VI VideoCore IV VideoCore IV
Kết nối mạng Wi-Fi Băng tần kép 2.4 GHz & 5 GHz Băng tần kép 2.4 GHz & 5 GHz Chuẩn 802.11 b/g/n (2.4 GHz)
Đánh giá hiệu năng Cao nhất, mượt mà Tốt, đáp ứng ổn định Chậm, hệ thống kém ổn định
Kết nối thiết bị ngoại vi Trực tiếp qua cổng USB Trực tiếp qua cổng USB Cần cáp chuyển đổi (converter)

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  1. Tiếp cận cấu trúc Gateway dạng Web-based linh hoạt: Triển khai thành công ứng dụng cổng IoT kết hợp giữa dịch vụ web đám mây và ứng dụng hiển thị nhúng. Cấu trúc này cho phép cập nhật chức năng tập trung từ phía máy chủ mà không cần can thiệp cài đặt lại thủ công trên từng thiết bị phần cứng ở biên.
  2. Hiện thực hóa đường truyền điều khiển độ trễ thấp: Ứng dụng giao thức MQTT kết nối với máy chủ ThingsBoard cho phép tiếp nhận lệnh điều khiển và phản hồi tức thời dưới 1 giây (vượt trội so với độ trễ tối thiểu lên tới 30 giây của các dịch vụ truyền thống như ThingSpeak thông thường).
  3. Xây dựng giải pháp giao diện kép: Người dùng vừa có thể quản lý, điều khiển từ xa thông qua trình duyệt web trên máy tính cá nhân/điện thoại, vừa có thể tương tác trực tiếp tại hiện trường thông qua giao diện màn hình cảm ứng nhúng chạy trên bo mạch Raspberry Pi bằng PyQt5.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên bản thuyết minh của tác giả và phiếu nhận xét đánh giá của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn tốt nghiệp (do TS. Lê Trọng Nhân hướng dẫn và PGS. Phạm Quốc Cường phản biện), các hạn chế chính và hướng mở rộng được xác định cụ thể:

Hạn chế tồn tại

  • Quy mô thử nghiệm còn đơn giản: Hệ thống mới chỉ thử nghiệm mô hình trình diễn trên một nút cảm biến duy nhất (BBC micro:bit) và điều khiển cơ cấu đơn giản (đèn LED, cảm biến nhiệt độ vi xử lý).
  • Kết nối vật lý phụ thuộc dây cáp: Kết nối giữa cổng IoT Gateway và nút cảm biến micro:bit hiện vẫn sử dụng dây cáp nối tiếp USB/UART, chưa triển khai kết nối hoàn toàn không dây tại tầng cảm biến.
  • Thiếu cơ chế an toàn và bảo mật dữ liệu: Hệ thống truyền thông chưa tích hợp các thuật toán mã hóa dữ liệu (như SSL/TLS cho MQTT hoặc thuật toán mã hóa đối xứng/bất đối xứng giữa nút cảm biến và cổng).
  • Giao thức mạng đa nút chưa hoàn thiện: Giao thức giao tiếp giữa các nút còn ở mức cơ bản, cần tối ưu hóa khi mở rộng mạng lưới có mật độ nhiều nút cảm biến hoạt động đồng thời.
  • Mức độ hoàn thiện của dịch vụ web: Giao diện và các chức năng của web service vẫn ở mức cơ bản, cần được chuẩn hóa chuyên nghiệp hơn.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Nâng cấp kết nối giữa Gateway và các nút cảm biến sang các chuẩn không dây tầm ngắn và tầm trung như Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE) hoặc Zigbee.
  • Triển khai các giao thức mã hóa dữ liệu đầu-cuối (End-to-End Encryption) nhằm đảm bảo an toàn thông tin khi truyền tải qua môi trường Internet.
  • Mở rộng kiến trúc mạng hỗ trợ đồng thời nhiều nút cảm biến đa dạng (độ ẩm, ánh sáng, áp suất, khí gas) và tối ưu hóa giải thuật định tuyến, tránh nghẽn mạch tại cổng biên.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo kỹ thuật thực tế cho:

  • Sinh viên các ngành Kỹ thuật Máy tính, Khoa học Máy tính, Công nghệ Thông tin và Điện tử - Viễn thông: Phục vụ cho việc thực hiện các đồ án môn học, đồ án chuyên ngành và khóa luận tốt nghiệp liên quan đến Hệ thống nhúng và Internet of Things.
  • Kỹ sư và nhà phát triển hệ thống IoT: Cung cấp tài liệu hướng dẫn cụ thể về:
    • Phương pháp xây dựng phần mềm trung gian (middleware) trên bo mạch Linux nhúng bằng Python.
    • Kỹ thuật kết nối và lập trình giao thức Paho-MQTT với nền tảng máy chủ IoT nguồn mở ThingsBoard.
    • Kỹ thuật sử dụng thư viện PyQt5 kết hợp module QWebEngineView để đóng gói giao diện Web Dashboard thành ứng dụng Desktop hoàn chỉnh trên thiết bị nhúng.
    • Cách thiết lập giao tiếp nối tiếp hai chiều tin cậy giữa vi điều khiển (BBC micro:bit) và máy tính nhúng (Raspberry Pi).

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao tác giả đề xuất phát triển IoT Gateway dựa trên dịch vụ web thay vì ứng dụng bản địa (native app) truyền thống?
Trong các hệ thống IoT truyền thống, cổng kết nối chạy ứng dụng bản địa cố định. Khi cần nâng cấp tính năng, lập trình viên phải chỉnh sửa thủ công trực tiếp trên từng bo mạch, tốn nhiều thời gian và nhân lực. Kiến trúc dựa trên dịch vụ web cho phép cập nhật chương trình tập trung trên máy chủ đám mây, từ đó các thiết bị IoT Gateway tự động cập nhật đồng bộ mà không cần can thiệp thủ công, đồng thời giúp người dùng dễ dàng tùy biến giao diện theo nhu cầu riêng.

2. Quá trình gửi tín hiệu điều khiển từ giao diện người dùng xuống nút cảm biến Micro:bit diễn ra theo các bước nào?
Khi người dùng bấm nút trên Bảng điều khiển ThingsBoard, máy chủ phát một thông điệp RPC qua topic MQTT v1/devices/me/rpc/request/+. Script connect.py chạy trên Raspberry Pi bắt sự kiện này qua hàm on_message(), trích xuất thông số dữ liệu JSON, sau đó gửi ký tự điều khiển ("1" hoặc "0") qua cổng giao tiếp nối tiếp Serial /dev/ttyACM0 (tốc độ baud 115200) đến bo mạch BBC micro:bit để bật hoặc tắt đèn LED tương ứng.

3. Tại sao Raspberry Pi Zero W lại cho hiệu năng kém và không ổn định trong các thử nghiệm của đề tài?
Raspberry Pi Zero W chỉ được trang bị vi xử lý lõi đơn 1.0 GHz (ARM1176JZF-S) và dung lượng RAM khiêm tốn 512 MB, không đủ tài nguyên để vừa duy trì hệ điều hành Linux Raspbian, vừa chạy đồng thời luồng giao tiếp mạng MQTT, luồng đọc cổng nối tiếp và tiến trình giao diện đồ họa PyQt5/QWebEngineView. Ngoài ra, bo mạch này không có cổng USB tiêu chuẩn mà phải sử dụng cáp chuyển đổi (converter) để kết nối với Micro:bit, làm giảm độ ổn định của hệ thống.

4. Hai câu hỏi chính mà Hội đồng chấm luận văn yêu cầu sinh viên phải trả lời trước phiên bảo vệ là gì?
Theo Phiếu chấm bảo vệ của Giảng viên hướng dẫn (TS. Lê Trọng Nhân) và Giảng viên phản biện (PGS. Phạm Quốc Cường), hai câu hỏi bắt buộc sinh viên phải trả lời trước Hội đồng là:

  • Hiện tại cổng kết nối (Gateway) và các cảm biến đang kết nối thông qua dây cáp vật lý, liệu có thể áp dụng kết nối không dây cho hệ thống được hay không?
  • Hệ thống đã có thuật toán mã hóa nào được áp dụng cho việc truyền thông dữ liệu hay chưa?

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Trần Hoàng Nam đã thiết kế và hiện thực thành công mô hình Cổng kết nối IoT dựa trên nền tảng dịch vụ web và giao thức MQTT, kết nối trung gian giữa nút cảm biến BBC micro:bit và máy chủ ThingsBoard. Nghiên cứu chứng minh tính khả thi của việc sử dụng ứng dụng web nhúng qua PyQt5 trên Raspberry Pi nhằm khắc phục hạn chế về cập nhật và tùy biến của các cổng IoT bản địa truyền thống. Mặc dù hệ thống còn mang tính chất thử nghiệm đơn nút và cần bổ sung kết nối không dây cũng như cơ chế mã hóa bảo mật, công trình đạt chất lượng tốt với điểm đánh giá 8.0/10 từ cả giảng viên hướng dẫn và phản biện.