mở đầu bằng việc cung cấp một cái nhìn toàn diện về đề tài, bao gồm mục tiêu của nghiên cứu, cũng như các phương pháp mà chúng tôi sẽ sử dụng để thực hiện nghiên cứu này Chương 2: Cơ sở lý thuyết. Ở chương này, người thực hiện đề tài sẽ giới thiệu về những nguyên lý lý thuyết quan trọng liên quan đến quá trình thiết kế và triển khai hệ thống mà chúng tôi đang nghiên cứu. Chương 3: Thiết kế và thi công. Chương này sẽ mô tả chi tiết về cách người thực hiện đề tài tiếp cận vấn đề, từ việc phân tích yêu cầu, định hình đặc điểm của hệ thống, thiết kế phần cứng, phương thức kết nối và cơ chế hoạt động.
Chương 4: Kết quả thực hiện. Sau khi thiết kế và thực hiện, thực hiện đề tài sẽ ghi nhận và mô tả những kết quả đạt được trong chương này, cho thấy hiệu quả hoạt động của hệ thống mà chúng tôi đã xây dựng. Chương 5: Kết luận và hướng phát triển. Trên cơ sở nghiên cứu và phân tích trong các chương trước, người thực hiện đề tài sẽ rút ra các kết luận về đề tài, đánh giá các ưu nhược điểm cũng như đề xuất các hướng phát triển tiềm năng trong tương lai.
3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan kho hàng Quản lý container hiện nay là mối quan tâm thường xuyên của các doanh nhân. Trên thực tế, chúng tôi biết rằng công ty càng lớn thì quy trình vận hành và lưu kho càng phức tạp. Vì vậy, để xóa bỏ những điểm mù hiện nay, xây dựng hệ thống quản lý kho hàng hiện đại đã trở thành xu hướng phát triển của các doanh nghiệp. Hệ thống quản lý kho hiện đại được tích hợp khoa học công nghệ tiên tiến trong hệ thống.
Nó giúp bạn tự động quản lý và vận hành kho hàng của mình để đạt hiệu quả tối đa. Hệ thống dễ dàng nâng cấp, tăng khả năng lưu trữ nên rất lý tưởng cho các thiết kế hướng đến mục tiêu tối ưu hóa không gian nhà kho. Kết hợp với hệ thống quản lý kho ứng dụng các công nghệ QR code để xuất nhập hàng, quản lý hàng tồn tại khu vực kho, Internet vạn vật (IoT). Ngoài ra, phần mềm hỗ trợ quản lý, điều hành và lưu trữ thông tin là rất cần thiết.
Hầu như tất cả các công ty lớn chuyên lưu trữ và vận chuyển hàng hóa trên khắp thế giới đều sử dụng hệ thống quản lý kho hiện đại trong kho của họ. Điều này làm giảm gần như tất cả các công việc của con người và tiết kiệm rất nhiều thời gian. Được quản lý chặt chẽ dựa trên dữ liệu được lưu trữ trong hệ thống, giúp tiết kiệm tài nguyên và tối đa hóa hiệu quả kho hàng. 1 Mô hình kho hàng 4 2.2 Giới thiệu về các công nghệ được sử dụng Công nghệ QR code Mã QR (mã phản hồi nhanh) là một loại mã vạch hai chiều được phát triển vào năm 1994 bởi Denso Wave, một công ty con của Toyota Motor Corporation.
Mã QR hoạt động bằng cách mã hóa thông tin thành hình ảnh hai chiều bao gồm các dấu đen trắng trên nền hình vuông. Điều làm cho mã QR trở nên đặc biệt so với mã vạch truyền thống là chúng chứa nhiều thông tin và có thể được quét nhanh chóng và hiệu quả. Mã QR đang được sử dụng ngày càng nhiều trong nhiều lĩnh vực như quản lý kho bãi, giúp xây dựng hệ thống quản lý sản phẩm nhanh chóng, chính xác và linh hoạt.3 Giới thiệu phần cứng hệ thống 2.1 ESP-WROOM-32 Mô-đun ESP32-WROOM-32 mang đến nhiều cải tiến so với dòng ESP8266, đặc biệt là khả năng hỗ trợ Bluetooth và Bluetooth Low Energy (BLE) bên cạnh chức năng WiFi. Nó được trang bị chip ESP32-D0WDQ6, bao gồm hai CPU hoạt động độc lập với tốc độ xung nhịp có thể đạt đến 240MHz.
ESP32-WROOM-32 tương thích với các giao thức truyền thông như SPI, UART, I2C, I2S và có thể kết nối với nhiều thiết bị ngoại vi bao gồm cảm biến, âm ly, và thẻ nhớ (SD card). Khi ở chế độ tiết kiệm năng lượng, module chỉ tiêu thụ 5 µA điện năng, là lựa chọn thích hợp cho các ứng dụng chạy bằng pin như các thiết bị di động. Thêm vào đó, ESP32-WROOM-32 còn hỗ trợ Cập nhật chương trình cơ sở từ xa (OTA) để người dùng luôn nhận được phiên bản cập nhật mới nhất của sản phẩm.2 ESP32-CAM Dựa trên bộ vi điều khiển lõi ESP32-SoC cùng với công nghệ WiFi, BLE và kiến trúc ARM cập nhật, ESP32-CAM Ai-Thinker được tạo ra. Bộ mạch này được tích hợp cùng camera OV2640, giúp hỗ trợ các ứng dụng liên quan đến truyền hình ảnh và xử lý hình ảnh thông qua WiFi, Bluetooth hoặc trong các dự án IoT.
ESP32- CAM Ai-Thinker nổi bật với chất lượng sản phẩm vượt trội và độ bền cao. Đề tài sử dụng 2 ESP32-CAM để chụp mã QR được sử dụng trên các xe để kiểm soát việc ra vào kho hàng.4 Tổng quan cảm biến 2.1 Cảm biến vật cản hồng ngoại Cảm biến hồng ngoại IR tránh chướng ngại vật được tận dụng để phát hiện chướng ngại vật thông qua tia hồng ngoại. Sự tiện lợi của cảm biến này nằm ở biến trở điều chỉnh cho phép tùy chỉnh khoảng cách phát hiện và cung cấp đầu ra số hóa để thuận tiện trong giao tiếp. Sự tương thích của nó với vi điều khiển và khả năng lập trình làm cho cảm biến này trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng, như robot tránh vật cản, hệ thống báo động chống trộm, cửa tự động và nhiều ứng dụng khác.
2 Minh họa cảm biến hồng ngoại 2.2 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm Dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm xung quanh hiện được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thực tế như nhà thông minh, trang trại thông minh và nhà kho thông minh. Dữ liệu này là thông tin rất quan trọng đối với hệ thống trên. Chúng được hệ thống sử dụng để tính toán và thực thi các thuật toán, cảnh báo nguy hiểm, lưu trữ dữ liệu, v. Vì những lý do trên, module cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được sử dụng rộng rãi để thu thập dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm từ môi trường.3 Cảm biến khí gas Mô-đun cảm biến khí MQ2 rộng rãi được áp dụng trong việc phát hiện các khí gây cháy nổ trong môi trường gia đình và công nghiệp.
Thành phần chính của mô- đun này là chất bán dẫn SnO2, chất này có khả năng dẫn điện kém trong không khí sạch, nhưng khi tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy nổ, khả năng dẫn điện của nó tăng lên. Tính dẫn điện của SnO2 tăng theo nồng độ chất cháy, và sau đó được khuếch đại và biến đổi thành tín hiệu điện. MQ2 có thể nhận diện nhiều loại khí như i-butan, propan, metan, rượu, hydro, khói, và nhiều hơn nữa. Bởi vì cấu trúc đơn giản và chi phí thấp, mô-đun này được ưa chuộng trong nhiều ngành công nghiệp và tiêu dùng.5 Các chuẩn truyền thông 2.1 Chuẩn truyền thông UART UART có chức năng truyền dữ liệu nối tiếp.
Sử dụng UART, giao tiếp giữa hai thiết bị có thể được thực hiện theo hai cách: giao tiếp dữ liệu nối tiếp và giao tiếp dữ liệu song song. Truyền nối tiếp sử dụng hai dây và dữ liệu có thể được gửi trên một dây hoặc ở định dạng bit-to-bit. Trong truyền song song, dữ liệu được truyền đồng thời qua nhiều cáp. 3 Sơ đồ khối UART Hình 2.2 chứa hai thành phần, máy phát và máy thu.
Máy phát bao gồm ba khối: thanh ghi giữ chuyển, thanh ghi dịch chuyển và logic điều khiển. Tương tự, bộ thu bao gồm các thanh ghi giữ, thanh ghi dịch chuyển và logic điều khiển. Hai phần này thường được cung cấp bởi một bộ tạo tốc độ baud. Chúng được sử dụng để tạo tốc độ khi người gửi và người nhận cần gửi và nhận dữ liệu.2 Chuẩn truyền thông SPI SPI là một giao diện ngoại vi nối tiếp, còn được gọi là giao tiếp chủ/tớ.
Để truyền dữ liệu giữa các thiết bị, hệ thống cần có một thiết bị làm chủ để điều phối quá trình truyền dữ liệu với các thiết bị phụ khác. Một chủ có thể giao tiếp với một hoặc nhiều nô lệ. SPI là một tiêu chuẩn đồng bộ song công hoàn toàn. Trong trường hợp này, dữ liệu có thể được gửi và nhận đồng thời.
Bus SPI bao gồm bốn tín hiệu hoặc chân.” • Master-Output/Slave-Input (MOSI): Truyền dữ liệu từ thiết bị chủ (master) sang thiết bị phụ (slave). • Master In/Slave Out (MISO): Truyền dữ liệu từ thiết bị phụ (slave) sang thiết 7 bị chủ (master). • Serial clock (SCK): Xung nhịp giao tiếp SPI. 4 Hình ảnh kết nối giữa Master và Slave theo chuẩn SPI 2.3 Tổng quan mạng truy cập không dây WiFi WiFi là một phương thức truyền thông không dây dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11, cho phép truy cập Internet và trao đổi thông tin hay dữ liệu qua sóng vô tuyến tại băng tần 2,4 GHz và 5 GHz.
Sóng vô tuyến WiFi hoạt động theo nguyên lý tương tự như các thiết bị không dây khác như điện thoại di động, tivi, và đài, nhưng sử dụng tần số cao hơn. WiFi dùng tần số vô tuyến để gửi và nhận dữ liệu, và càng cao tần số, càng mạnh tín hiệu truyền tải.6 Tổng quan GOOGLE FIREBASE WiFi là một phương thức truyền thông không dây dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11, cho phép truy cập Internet và trao đổi thông tin hay dữ liệu qua sóng vô tuyến tại băng tần 2,4 GHz và 5 GHz. Sóng vô tuyến WiFi hoạt động theo nguyên lý tương tự như các thiết bị không dây khác như điện thoại di động, tivi, và đài, nhưng sử dụng tần số cao hơn. WiFi dùng tần số vô tuyến để gửi và nhận dữ liệu, và càng cao tần số, càng mạnh tín hiệu truyền tải.
Cách thức hoạt động của Firebase: ➢ Firebase Realtime Database Firebase là một nền tảng cơ sở dữ liệu đám mây được khai thác và phát triển trên hệ thống máy chủ mạnh mẽ của Google. Firebase đã trở nên nổi tiếng nhờ các tính năng phong phú, bảo mật cao và khả năng truy cập dễ dàng mà nó cung cấp cho người dùng. Cả Android và iOS đều có thể tận dụng Firebase để phát triển ứng dụng. ➢ Firebase Authentication 8 Firebase còn tạo ra hệ thống xác thực người dùng thông qua mật khẩu, số điện thoại, email, và các tài khoản mạng xã hội như Facebook, Twitter, GitHub và Google, đảm bảo an toàn cho dữ liệu người dùng.” ➢ Firebase Hosting Thực hiện dịch vụ lưu trữ phân tán thông qua mạng CDN (mạng phân phối nội dung) với bảo mật SSL trên nền tảng web có tên miền "firebaseapp.com", Firebase Hosting giúp các nhà phát triển xây dựng ứng dụng một cách nhanh chóng, an toàn và tiết kiệm thời gian thiết kế và phát triển.