Chương 1: Trình bày lý do nhóm tác giả chọn đề tài, mục tiêu ý nghĩa của đề tài, phạm vi nghiên cứu. Chương 2: Trình bày những cơ sở lý thuyết và tổng quan về thiết bị thực hiện đề tài Chương 3: Những kiến thức nền tảng phục vụ cho việc xây dựng triển khai đề tài. Chương 4: Triển khai ứng dụng. Chương 5: Tổng kết các kết quả đạt được, nêu ra những khó khăn, hạn chế trong việc thực hiện đề tài, các hướng phát triển trong gian đoạn tiếp theo.
Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 10 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT BỊ 2.1 Giới thiệu về Raspberry Pi 3 2.1 Tổng quan về Raspberry pi 3 Hình 2. 1 Raspberry pi 3 Máy tính Raspberry Pi 3 Model B (Made in UK) được nhập khẩu chính hãng từ RS Component, máy có chất lượng tốt, độ bền cao với chi phí thấp, là sự lựa chọn phù hợp cho người mới bắt đầu tìm hiểu về máy tính nhúng hoặc các bạn sinh viên làm đồ án, các ứng dụng cần tối ưu chi phí phần cứng: IoT, Robot, Smart Home, Media Center. Ưu điểm của Raspberry Pi 3 so với các phiên bản cũ: CPU phiên bản mới BCM2837 từ Boardcom với tốc độ 1.2Ghz 4 nhân với kiến trúc ARM Cortex-A53 64-bit. Tích hợp Wifi chuẩn 802.
Tương thích ngược với thiết kế phần cứng và phần mềm trên các phiên bản cũ là Raspberry Pi 1 và 2. Thông số kỹ thuật chi tiết: Sản xuất tại: nhà máy Sony tại Anh (Made in UK), chính hãng RS Components Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 11 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây 1.2GHz 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 CPU (BCM2837) On-board Wireless LAN - 2.11 b/g/n (BCM43438) On-board Bluetooth 4.1 + HS Low-energy (BLE) (BCM43438) 4 x USB 2.5mm analog audio and composite video jack, MicroSD slot 10/100 Ethernet, Camera interface (CSI), Display interface (DSI) 40 GPIO pins, Full size HDMI 1.3a port VideoCore IV multimedia/3D graphics core @ 400MHz/300MHz 2.2 Cấu hình Raspberry pi 3 Sử dụng SSH (Secure Socket Shell) và VNC. Để máy tính có thể được kết nối trực tiếp với Raspberry Pi 3 bằng SSH và VNC qua kết nối Ethernet trực tiếp. Cách tiếp cận này không yêu cầu bộ định tuyến hoặc WiFi vì kết nối duy nhất nằm giữa Pi và thiết bị máy tính của bạn.
Đối với dự án này, sẽ cần một Raspberry Pi 3 có Ethernet. Hệ điều hành Raspbian mới nhất đã flash vào thẻ micro SD, Cáp Ethernet, bộ nguồn cho Raspberry pi 3 và máy tính. Trên máy tính xách tay tải xuống các công cụ mà chúng ta sẽ sử dụng SSH ta sẽ sử dụng Putty, một ứng dụng SSH cho máy tính. Cài đặt Putty để cấu hình SSH.
Cài đặt VNC Viewer để sử dụng như remote desktop kết nối với Raspberry pi3. Thẻ nhớ SD Raspberry Pi lấy thẻ nhớ SD ra khỏi Pi và sử dụng bộ chuyển đổi thẻ SD (đọc thẻ nhớ) cắm thẻ vào máy tính. Ổ đĩa sẽ mở, nó được gọi là BOOT và nó chứa tệp cần thiết để khởi động Raspberry Pi. Có một tệp đây là cmdline.
Mở tệp cmdline.txt bằng notepad thêm một bước cấu hình sẽ đặt địa chỉ IP của Pi thành giá trị được mã hóa cứng. Chúng tôi cần mã cứng địa chỉ IP để có thể đảm Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 12 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây bảo rằng có thể kết nối vì vậy ta thêm vào dòng cuối của cmdline.txt là ip 10.1 sau đó tạo một tệp mới trong BOOT được gọi ssh và sau đó lấy thẻ ra khỏi thiết bị và để vào Raspbery. Sử dụng VNC Viewer để sử dụng Raspberry. 2 Giao diện raspberry pi 3 2.2 Tổng quan về kĩ thuật định vị 2.1 Giới thiệu GPS Hình 2.
3 Các vệ tinh trong hệ thống GPS Hệ thống Định vị Toàn cầu (tiếng Anh: Global Positioning System - GPS44) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý. Hệ thống định vị toàn cầu của Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 13 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây Mỹ là hệ dẫn đường dựa trên một mạng lưới 24 quả vệ tinh được Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đặt trên quỹ đạo không gian. GPS ban đầu chỉ dành cho các mục đích quân sự, nhưng từ năm 1980 chính phủ Mỹ cho phép sử dụng trong dân sự. GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên Trái Đất, 24 giờ một ngày.2 Các thành phần của GPS GPS hiện tại có 3 thành phần chính: Phần không gian: Gồm 24 vệ tinh (21 hoạt động, 3 dự phòng) nằm trên quỹ đạo xoay Trái đất cách mặt đất 20.200 km, quay 2 vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian 24h và được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất kì thời điểm nào.
Phần kiểm soát: Để kiểm soát vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo và thông tin thời gian chính xác. Có 5 trạm kiểm soát đặt rải rác trên mặt đất (4 hoạt động tự động, 1 trạm kiểm soát là trung tâm). Bốn trạm tự động sẽ nhận thông tin từ vệ tinh và gởi các thông tin này đến trạm kiểm soát trung tâm. Ngoài ra còn có 1 trạm trung tâm dự phòng và 6 trạm quan sát chuyên biệt.
Phần sử dụng: Là thiết bị nhận tín hiệu vệ tinh GPS và người sử dụng thiết bị này.3 Sự hoạt động của GPS Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 14 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây vệ tinh với thời gian nhận được chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa.
Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy. Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Khi nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao).4 Độ chính xác của GPS Các máy thu GPS ngày nay cực kì chính xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song của chúng. Các máy thu GPS có độ chính xác trung bình trong vòng 15 mét.
Máy thu mới hơn với khả năng WAAS (Wide Area Augmentation System) có thể tăng độ chính xác trung bình tới dưới 3 mét. Người dùng cũng có thể có độ chính xác tốt hơn với GPS vi sai (Differential GPS, DGPS) sửa lỗi các tín hiệu GPS để có độ chính xác trong khoảng 3 đến 5 mét.5 GPS Sử dụng Module định vị GPS U-Blox NEO-M8N-0-10 Hình 2. 4 Module định vị GPS U-Blox NEO-M8N-0-10 Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 15 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây 2.1 Giới thiệu Module định vị GPS U-Blox NEO-M8N-0-10 tích hợp Anten sử dụng giao tiếp truyền thông UART có thể kết nối với bất kỳ vi điều khiển nào và nó cũng có bộ chuyển đổi USB để kết nối trực tiếp với máy tính. Mạch có thiết kế nhỏ gọn, có độ nhạy cao cho các ứng dụng trong nhà.2 Thông số kỹ thuật Chi tiết thông số kỹ thuật của Module định vị GPS U-Blox NEO-M8N-0-10 Điện áp cung cấp: 3,3V – 5V DC, Ăng ten GPS riêng biệt 18 x 18 mm Dòng điện hoạt động: 45mA Tốc độ truyền: 9600 (cấu hình từ 4800 đến 115200) Tốc độ cập nhật điều hướng: tối đa 5Hz (1HZ theo mặc định) Thời gian khởi động: 27 giây (nhanh nhất) bắt đầu khởi động nóng: 1 giây Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -40 đến + 85 ° C Kích thước: 22 x 30 x 13 mm, Cân nặng: 19g 2.3 Chức năng các chân Các chân có các chức năng như sau: VCC: Cấp điện (3.3-5V) GND: nối Mass TXD: chân truyền cổng nối tiếp mô-đun (mức TTL, không thể kết nối trực tiếp với mức RS232), có thể được kết nối với RXD của vi điều khiển RXD: cổng nối tiếp của cổng nhận chân (mức TTL, không thể kết nối trực tiếp với mức RS232) PPX: góc đầu ra xung Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 16 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây 2.4 Sơ đồ cấu hình trên mạch Hình 2.
5 Sơ đồ cấu hình trên mạch 2.3 Ngôn ngữ sử dụng 2. Khái niệm React Native là một framework do Facebook phát triển hướng đến tối ưu hóa hiệu năng Hybrid và tối giản số lượng ngôn ngữ Native di động. React Native cho phép build ứng dụng Native đa nền tảng một cách dễ dàng.2 Cách hoạt động của react native Bằng cách tích hợp 2 thread là Main Thread và JS Thread cho ứng dụng mobile. Với Main Thread sẽ đảm nhận vai trò cập nhật giao diện người dùng (UI).
Sau đó sẽ xử lý tương tác người dùng. Trong khi đó, JS Thread sẽ thực thi và xử lý code Javascript. Hai luồng này hoạt động độc lập với nhau. Để tương tác được với nhau hai Thread sẽ sử dụng một Bridge (cầu nối).
Cho phép chúng giao tiếp mà không phụ thuộc lẫn nhau, chuyển đổi dữ liệu từ thread này Trần Quang Huy – 16081381 Nguyễn Minh Sơn – 16077101 17 Khóa luận tốt nghiệp ngành CNTT Quản lý và định vị thiết bị IoT trên nền tảng điện toán đám mây sang thread khác. Dữ liệu từ hai Thread được vận hành khi tiếp nối dữ liệu cho nhau. 6 Hoạt động của React native 2.2 Ưu và nhược điểm của react native Ưu điểm của React Native: Tối ưu thời gian. Hiệu năng ổn định.
Tiết kiệm chi phí. Đội ngũ phát triển ứng dụng không quá lớn. Ứng dụng tin cậy, ổn định. Nhược điểm của React Native: Yêu cầu Native code.
Hiệu năng kém hơn so với Native App.
