đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nôi dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Chương này trình bày về các lý thuyết có liên quan đến các vấn đề mà đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài. Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán.
Chương này giới thiệu tổng quan về các yêu cầu của đề tài mà mình thiết kế và các tính toán, thiết kế gồm những phần nào. Chương 4: Thi công hệ thống. Phần này có thể gồm có 2 phần là kết quả thi công phần cứng và những kết quả hình ảnh trên màn hình hay mô phỏng tín hiệu, kết quả thống kê. Cụ thể, phần này nêu quá trình thi công PCB, lắp ráp và test mạch, hình vẽ được chụp từ mô hình thực của hệ thống bên ngoài, hình chụp các kết quả chạy và được sắp xếp có hệ thống để người đọc dễ dàng hiểu và hình dung hệ thống mình thi công.
Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá Phần này sinh viên trình bày kết quả của cả quá trình nghiên cứu làm đề tài trong thời gian bao nhiêu tuần, nghiên cứu được cái gì Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Trình bày ngắn gọn những kết quả đã thu được dựa vào những phương pháp, thuật toán đã kiến nghị ban đầu (dựa vào mục tiêu và nội dung nghiên cứu). Hơn nữa ghi ra những gì đã làm được như thế nào? Trình bày hướng phát triển của đề tài mà mình đã làm để tăng khả năng, tăng thêm chức năng, mở rộng khả năng điều khiển, tính linh hoạt. Chương 7: Tài Liệu Tham Khảo. Phần này trích dẫn ra các tài liệu đã tham khảo, các trang web mà sinh viên đã tham khảo để làm nên đề tài.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Trang 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tìm hiểu về module NodeMCU ESP 32S. Tìm hiểu về wifi và cách hoạt động của wifi. Wifi là gì? Hiểu theo cách nôm na thì Wifi mà mạng kết nối Internet không dây, là từ viết tắt của Wireless Fidelity, sử dụng sóng vô tuyến để truyền tín hiệu.
Loại sóng vô tuyến này tương tự như sóng điện thoại, truyền hình và radio. Và trên hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay như máy tính, laptop, điện thoại, máy tính bảng… đều có thể kết nối Wifi. Kết nối Wifi dựa trên các loại chuẩn kết nối IEEE 802.11, và chủ yếu hiện nay Wifi hoạt động trên băng tần 54 Mbps và có tín hiệu mạnh nhất trong khoảng cách 100 feet (gần 31 mét, các bạn cứ thử tưởng tượng mỗi 1 tầng nhà lấy trung bình là 4 mét thì theo lý thuyết sóng wifi phát ở tầng 1 vẫn sẽ bắt được nếu bạn đang ở tầng 7 – đó là theo lý thuyết). Còn trong thực tế thì trong mỗi ngôi nhà thường có rất nhiều vật cản sóng, nên bạn chỉ cần đứng trên tầng 4 hoặc 5 là tín hiệu đã yếu lắm rồi.
Nguyên tắc hoạt động của wifi. Vâng, cũng rất đơn giản, để có được sóng Wifi thì chúng ta cần phải có bộ phát Wifi – chính là các thiết bị như modem, router. Đầu vào, tín hiệu Internet nguồn (được cung cấp bởi các đơn vị ISP như FPT, Viettel, VNPT, CMC… hiện nay). Thiết bị modem, router sẽ lấy tín hiệu Internet qua kết nối hữu tuyến rồi chuyển thành tín hiệu vô tuyến, và gửi đến các thiết bị sử dụng như điện thoại smartphone, máy tính bảng, laptop… Đây là quá trình nhận tín hiệu không dây (hay còn gọi là adapter) – chính là card wifi trên laptop, điện thoại… và chuyển hóa thành tín hiệu Internet.
Và quá trình này hoàn toàn có thể thực hiện ngược lại, nghĩa là router, modem nhận tín hiệu vô tuyến từ adapter và giải mã chúng, gửi qua Internet. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Trang 4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Một số chuẩn kết nồi phổ biến. Về bản chất kỹ thuật, tín hiệu Wifi hoạt động gửi và nhận dữ liệu ở tần số 2.5GHz đến 5GHz, cao hơn khá nhiều so với tần số của điện thoại di động, radio… do vậy tín hiệu Wifi có thể chứa nhiều dữ liệu nhưng lại bị hạn chế ở phạm vi truyền – khoảng cách.
Còn các loại sóng khác tuy tần số thấp nhưng lại có thể truyền đi ở khoảng cách rất xa??? Sóng Wifi sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trong thư viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), chuẩn này bao gồm 4 chuẩn nhỏ hơn là a/b/g/n.11b là phiên bản yếu nhất, hoạt động ở mức 2.4GHz và có thể xử lý đến 11 megabit/giây.11g nhỉnh hơn đôi chút so với chuẩn b, tuy nó cũng hoạt động ở tần số 2.4GHz nhưng nó có thể xử lý 54 megabit/giây.11a phát ở tần số cao hơn là 5GHz và tốc độ xử lý đạt 54 megabit/giây. Cuối cùng là chuẩn 802.11n, nó hoạt động ở tần số 2.4GHz nhưng tốc độ xử lý lên đến 300 megabit/giây. Và một số chuẩn mới khác nữa …. Wifi hoạt động như thế nào.
Cũng giống như điện thoại di động, Wifi sử dụng sóng radio (sóng vô tuyến) để truyền thông tin qua hệ thống mạng. Máy tính của bạn bao gồm một card mạng không dây sẽ truyền dữ liệu gửi vào tín hiệu radio. Tương tự tín hiệu này sẽ được truyền đi thông qua một ăng-ten, một bộ giải mã gọi là router. Sau khi giải mã xong, dữ liệu sẽ được gửi đến Internet thông qua một kết nối Ethernet có dây.
Wifi hoạt động như thế nào Khi mạng không dây hoạt động như đường 2 chiều, các dữ liệu nhận được từ internet cũng sẽ đi qua router và được mã hoá thành tín hiệu radio để card mạng không dây trên máy tính nhận. Wifi hoạt động như thế nào? BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Trang 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đa số người dùng biết rất ít hoặc thậm chí là không biết Wifi hoạt động như thế nào. Lúc đầu Wifi được phát triển như là một cách để thay thế cáp Ethernet. Cho đến thời điểm hiện tại, Wifi đã trở thành một công nghệ phổ biến cung cấp kết nối giữa các thiết bị.
“Mọi người có thể quen với việc sử dụng Wifi như là một cách để kết nối với Internet, vì với hầu hết mọi người đó là mạng mà họ sử dụng tại nhà hoặc tại nơi làm việc“, Edgar Figueroa – chủ tịch kiêm CEO của Wi-fi Alliance nói. “Tuy nhiên, Wifi đã phát triển và bây giờ Wifi có thể thay thế cho nhiều loại cáp khác nhau như cáp video, cáp âm thanh, cáp USB.” Nhưng điều quan trọng nhất là Wifi hiện đang vận chuyển hơn 60% lưu lượng Internet của toàn thế giới. Không giống như máy thu FM trên xe ô tô, Wifi giao tiếp qua lại chủ yếu quá 2 radio sử dụng điện năng thấp hơn và phát sóng trên một khoảng cách ngắn hơn nhiều. Hai radio cho phép người dùng web tải dữ liệu từ Internet cũng như upload các thông tin – thậm chí là địa chỉ submit thông qua bộ đếm trình duyệt giao tiếp 2 chiều.
Wifi phức tạp hơn so với vô tuyến mặt đất đó là Wifi sử dụng giao thức kết nối Internet (Internet Protocol) để giao tiếp. Ngôn ngữ này của Internet tạo ra cấu trúc Wifi. “Mỗi một quá trình truyền dẫn mà chúng tôi gửi và nhận đều yêu cầu xác nhận”, Figueroa nói. Hãy tưởng tượng thay vì gửi dữ liệu, bạn đang vận chuyển một gói dữ liệu trên toàn thế giới và có yêu cầu xác nhận giao hàng.
Đó chính là nhiệm vụ mà giao thức kết nối Internet (Internet Protocol) phải làm, chỉ áp dụng cho mỗi byte được truyền đi. Và một khi dữ liệu được “bay qua” không khí trong sóng radio, nó sẽ bị nhiễu sóng, và trở thành “ nạn nhân” từ các tín hiệu Wifi khác đến sóng vô tuyến phát ra từ lò vi sóng…. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Trang 6 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đó là nơi mà 2 tần số Wifi 2,4 GHz và 5 GHz đi vào. Wifi có thể phát sóng trên cả hai tần số, để cắt giảm tín hiệu của mình tránh bị nhiễu và cung cấp tín hiệu nhanh từ Router không dây đến máy tính của bạn.
“Về cơ bản các tần số giống như hai đài phát thanh FM khác nhau”, Figueroa nói. Theo vật lý học, tần số thấp hơn có thể truyền đi xa hơn.4 GHz có tần số thấp hơn, vì vậy nó có thể “tiếp cận” với các máy tính ở cách xa hơn so với Wifi tần số 5 GHz. Tuy nhiên Wifi 5 GHz có thể truyền được nhiều hơn. “Hãy tưởng tượng dù bạn có thể đi trên một con đường cao tốc nào đó rất xa, nhưng nó chỉ là đường cao tốc một làn“, ông Figueroa mô tả về Wifi 2.
Wifi 5 GHz cũng là một con đường cao tốc nhưng con đường đó lại không xa như bạn nghĩ, nhưng nó có đến tận 6 làn xe, vì vậy các phương tiện giao thông có thể di chuyện nhanh hơn trên con đường đó. “Độ bao phủ của Wifi 5 Ghz có thể bao trùm toàn bộ một ngôi nhà nhà,” ông Figueroa nói thêm. “Do đó, trong suy nghĩ của hầu hết mọi người, vấn đề về khoảng cách không quan trong bằng vấn đề về tốc độ.” Tuy nhiên kể từ khi điện thoại không dây ra đời, nhiều người dùng đã gặp phải sự cố với tín hiệu radio. Cách duy nhất để khắc phục sự cố này đó là thiết lập tần số để phát song trên một kênh nào đó.
Hầu hết các router đều “rất giỏi” tự động dò tìm các kênh tốt nhất để sử dụng. Và Wifi 5 GHz có nhiều kênh hơn so vói Wifi 2. Với người dùng mạng Wifi không ổn định, việc tinh chỉnh lại hệ thống mạng sẽ hữu ích và hiệu quả hơn rất nhiều so với việc cài đặt bộ mở rộng hệ thống mạng. “Bộ mở rộng hệ thống mạng (network extender) ngày càng phổ biến”, Figueroa nói.
Tuy nhiên vấn đề ở đây là bộ mở rộng lại “đẩy” một tín hiệu Wifi yếu. Vì vậy nếu mạng Internet không dây của bạn chỉ truyền được tốc độ bằng 1/2 tốc độ cũ, bộ mở rộng (extender) sẽ lặp lại tín hiệu đó, đẩy ra một tín hiệu thậm chí yếu còn yếu hơn nó. Wifi cũng có một số tính năng bảo mật. Để truy cập mạng, người dùng phải có mật khẩu WPA2, hay còn gọi là WPA (số 2 đại diện cho thế hệ thứ hai của WPA).
Đây chính là nơi mà bạn nhập mật khẩu để kết nối mạng Wifi.