I. Giới thiệu Hệ thống Cảnh báo Trộm qua SIM tại HCMUTE
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế và thi công hệ thống cảnh báo trộm qua SIM tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE) tập trung vào việc phát triển một hệ thống an ninh nhỏ gọn, hiệu quả sử dụng công nghệ GSM để cảnh báo chủ nhà về các hoạt động đột nhập. Hệ thống kết hợp các thành phần phần cứng và phần mềm để đạt được mục tiêu này. Hệ thống cảnh báo trộm này được thiết kế để hoạt động ổn định, dễ sử dụng và có thể triển khai rộng rãi, đặc biệt hữu ích trong bối cảnh an toàn an ninh đang ngày càng được quan tâm.
1.1 Mục tiêu và Phạm vi Nghiên cứu
Mục tiêu chính của đồ án là xây dựng một hệ thống cảnh báo trộm qua SIM hoàn chỉnh, bao gồm cả phần cứng và phần mềm. Hệ thống sẽ gửi tin nhắn và gọi điện đến số điện thoại được chỉ định khi phát hiện hoạt động khả nghi. Phạm vi nghiên cứu bao gồm thiết kế mạch điện tử, lập trình vi điều khiển, tích hợp module GSM, và phát triển giao diện người dùng. Hệ thống an ninh nhà ở này cần đảm bảo hoạt động ổn định, dễ sử dụng, và có khả năng ứng dụng thực tế. Thiết kế hệ thống bảo động bao gồm việc lựa chọn các linh kiện phù hợp như module GSM báo trộm, cảm biến hồng ngoại, và vi điều khiển. Việc lập trình vi điều khiển nhằm xử lý tín hiệu từ cảm biến và điều khiển module GSM để gửi tin nhắn và gọi điện. Thiết kế điện tử HCMUTE trong đồ án này nhấn mạnh tính thực tiễn và khả năng tích hợp các công nghệ hiện đại.
1.2 Phương pháp Nghiên cứu
Đồ án áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, bao gồm các bước: nghiên cứu lý thuyết về công nghệ GSM, SIM, và các linh kiện điện tử; thiết kế mạch điện tử dựa trên sơ đồ khối; lập trình vi điều khiển sử dụng ngôn ngữ C; thực hiện thi công hệ thống bao gồm hàn mạch, lập trình, và kiểm thử; và cuối cùng là đánh giá hiệu quả của hệ thống. Thiết kế hệ thống an ninh sử dụng SIM đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành. Việc lựa chọn cảm biến báo động phù hợp, thiết kế mạch bảo vệ, và lập trình giao tiếp với module GSM là những khía cạnh quan trọng. Dự án tốt nghiệp HCMUTE này thể hiện khả năng ứng dụng kiến thức chuyên ngành vào giải quyết vấn đề thực tiễn.
II. Thiết kế và Thực hiện Hệ thống
Phần này trình bày chi tiết về thiết kế hệ thống cảnh báo trộm. Nó bao gồm việc lựa chọn các linh kiện, thiết kế mạch điện tử, và lập trình phần mềm. Hệ thống an ninh nhà ở này sử dụng vi điều khiển Arduino báo trộm hoặc ESP32 báo trộm để xử lý tín hiệu từ cảm biến và điều khiển module GSM. Module GSM đảm nhiệm việc gửi tin nhắn và gọi điện thoại. Thiết kế phần mềm quản lý bảo trộm cho phép người dùng cài đặt và quản lý các số điện thoại nhận cảnh báo. Hệ thống báo trộm không dây hoặc hệ thống báo trộm có dây có thể được lựa chọn dựa trên yêu cầu cụ thể.
2.1 Thiết kế Phần cứng
Thiết kế phần cứng bao gồm việc lựa chọn và kết nối các linh kiện điện tử như: module GSM, cảm biến hồng ngoại (cảm biến báo động), vi điều khiển, màn hình LCD, nguồn điện, và các linh kiện hỗ trợ khác. Thiết kế mạch báo trộm phải đảm bảo độ ổn định và độ tin cậy cao. Module GSM được chọn cần có khả năng tương thích với mạng di động tại Việt Nam. Cảm biến báo động cần có độ nhạy cao và phạm vi hoạt động rộng. Thiết kế điện tử HCMUTE trong đồ án này nhấn mạnh đến sự tối ưu hóa về kích thước và hiệu quả sử dụng năng lượng. Lập đặt hệ thống báo trộm đòi hỏi sự cẩn thận trong việc đấu nối các linh kiện và kiểm tra hoạt động của hệ thống. Thiết kế hệ thống báo động này cũng cần xem xét khả năng dự phòng nguồn điện.
2.2 Lập trình Phần mềm
Phần mềm được lập trình trên vi điều khiển để xử lý tín hiệu từ cảm biến, điều khiển module GSM, và hiển thị thông tin trên màn hình LCD. Ngôn ngữ lập trình sử dụng là C. Phần mềm quản lý bảo trộm cho phép người dùng cấu hình các thông số hệ thống, bao gồm các số điện thoại nhận cảnh báo và mật khẩu. Ứng dụng bảo trộm cần được thiết kế với giao diện thân thiện với người dùng. Vi điều khiển PIC 16F887 hoặc các loại vi điều khiển khác có thể được sử dụng. Lập trình hệ thống báo trộm đòi hỏi kiến thức sâu rộng về vi điều khiển và giao tiếp với module GSM. Việc lập trình module GSM sử dụng tập lệnh AT commands là rất quan trọng. Phần mềm lập trình CCS có thể được sử dụng trong quá trình lập trình.
III. Kết quả và Đánh giá
Phần này trình bày kết quả thực nghiệm của hệ thống cảnh báo trộm qua SIM. Hiệu quả của hệ thống được đánh giá thông qua các chỉ tiêu như độ chính xác, độ tin cậy, và khả năng sử dụng. Mô hình hệ thống báo trộm đã được xây dựng và thử nghiệm. Giải pháp phòng chống trộm cắp này được đánh giá trên nhiều phương diện. So sánh các hệ thống báo trộm khác nhau sẽ giúp đánh giá hiệu quả của đồ án tốt nghiệp. Hướng dẫn thiết kế hệ thống báo trộm cũng sẽ là một phần quan trọng trong kết luận.
3.1 Kết quả Thử nghiệm
Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và chính xác. Hệ thống phản hồi nhanh chóng và chính xác khi có hoạt động đột nhập. Tin nhắn và cuộc gọi cảnh báo được gửi đến đúng các số điện thoại được chỉ định. Ứng dụng IoT trong an ninh được thể hiện rõ ràng trong hệ thống. Hệ thống bảo mật nhà ở này đã chứng minh được hiệu quả trong việc cảnh báo đột nhập. An ninh nhà thông minh là mục tiêu hướng đến của nhiều giải pháp hiện đại, bao gồm cả hệ thống này. Thiết kế hệ thống mạng cũng là một khía cạnh cần lưu ý khi triển khai hệ thống trên diện rộng. Hệ thống báo trộm IoT có thể là một hướng phát triển trong tương lai.
3.2 Nhận xét và Đề xuất
Hệ thống được đánh giá cao về độ tin cậy, tính đơn giản, và hiệu quả chi phí. Tuy nhiên, một số hạn chế cần được khắc phục trong các phiên bản sau, ví dụ như phạm vi hoạt động của cảm biến, thời gian phản hồi, và khả năng tích hợp với các hệ thống an ninh khác. Hệ thống cảnh báo trộm này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ. An toàn an ninh là một vấn đề quan trọng, và hệ thống này đóng góp vào việc nâng cao an ninh cho người dân. Học viện kỹ thuật mật mã HCMUTE có thể đóng góp nhiều hơn vào việc phát triển các hệ thống an ninh tiên tiến. Thiết kế hệ thống nhúng là một lĩnh vực có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống an ninh hiện đại. Phát triển hệ thống IoT sẽ làm tăng khả năng quản lý và giám sát từ xa của hệ thống.
