Luận văn thạc sĩ HCMUTE về thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị điện trong nhà

Luận văn phân tích Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị điện trong nhà - Luận văn thạc sĩ, vận dụng lý thuyết vững chắc, đề xuất giải

• Tác giả: Nguyễn Trường An
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Phúc
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: CNKT Điện Tử Truyền Thông
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Mô Hình Điều Khiển Các Thiết Bị Điện Trong Nhà
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.3. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• 1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.6. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.7. BỐ CỤC QUYỂN BÁO CÁO
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. IOT VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG
• 2.2. KHÁI NIỆM VỀ MẠNG WIFI
• 2.3. CÔNG NGHỆ RFID VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG
• 2.4. ỨNG DỤNG BLYNK
• 2.4.1. Ứng dụng Blynk là gì?
• 2.4.2. Blynk hoạt động như thế nào?
• 2.4.3. Tính năng, đặc điểm
• 2.4.4. Cần gì để sử dụng Blynk
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
• 3.1. THỰC TRẠNG NHU CẦU
• 3.2. BÀI TOÁN ĐẶT RA
• 3.2.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống
• 3.2.2. App điều khiển
• 3.2.3. Board điều khiển
• 3.2.4. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Board hệ thống điều khiển và hệ thống khóa cửa
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
• 5.1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• 5.2. NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đề tài

Đề tài 'Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị điện trong nhà' tập trung vào việc ứng dụng công nghệ IoT để quản lý và điều khiển các thiết bị điện trong không gian sống. Việc sử dụng smartphone kết hợp với ứng dụng Blynk cho phép người dùng điều khiển các thiết bị như đèn, quạt từ xa. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao sự tiện nghi cho người sử dụng. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong quản lý thiết bị điện đã trở thành xu hướng tất yếu trong thời đại công nghệ 4.0. Hệ thống này còn có khả năng giám sát an toàn, như phát hiện khí gas và báo cháy, từ đó đảm bảo an ninh cho ngôi nhà.

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh hiện nay, nhu cầu về hệ thống điện thông minh ngày càng tăng cao. Việc quản lý thiết bị điện từ xa không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Hệ thống này cho phép người dùng kiểm soát tình trạng hoạt động của các thiết bị điện trong nhà, từ đó giảm thiểu rủi ro về cháy nổ và các sự cố không mong muốn. Đặc biệt, với sự phát triển của công nghệ IoT, việc kết nối và điều khiển thiết bị trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết. Hệ thống này không chỉ phục vụ cho nhu cầu cá nhân mà còn có thể mở rộng ra cho các ứng dụng thương mại, như quản lý tòa nhà thông minh.

II. Thiết kế mô hình điều khiển

Mô hình điều khiển thiết bị điện trong nhà được thiết kế dựa trên nền tảng Arduino Mega 2560 và NodeMCU ESP8266. Việc sử dụng các linh kiện như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, và các module relay giúp cho hệ thống có thể hoạt động hiệu quả. Mô hình này cho phép người dùng điều khiển các thiết bị điện như đèn, quạt thông qua ứng dụng Blynk. Hệ thống còn được trang bị các tính năng bảo mật như mở cửa bằng thẻ RFID và nhập mật khẩu, đảm bảo an toàn cho ngôi nhà. Việc thiết kế này không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng mà còn tạo ra một môi trường sống thông minh và tiện nghi.

2.1 Các linh kiện sử dụng

Hệ thống sử dụng nhiều linh kiện khác nhau, bao gồm Arduino Mega 2560, NodeMCU ESP8266, cảm biến nhiệt độ DHT11, và các module relay. Mỗi linh kiện đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động của hệ thống. Arduino Mega 2560 là bộ điều khiển chính, trong khi NodeMCU ESP8266 đảm nhận vai trò kết nối Internet. Các cảm biến giúp thu thập dữ liệu môi trường, từ đó điều chỉnh hoạt động của các thiết bị điện. Việc lựa chọn linh kiện phù hợp không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn đảm bảo tính ổn định cho hệ thống.

III. Thi công hệ thống

Quá trình thi công hệ thống bao gồm việc lắp ráp các linh kiện, kết nối chúng với nhau và lập trình cho Arduino. Mô hình được thiết kế theo sơ đồ khối, giúp dễ dàng trong việc theo dõi và kiểm tra. Sau khi lắp ráp, hệ thống được thử nghiệm để đảm bảo hoạt động ổn định. Việc thi công không chỉ dừng lại ở việc lắp ráp mà còn bao gồm việc kiểm tra và sửa chữa các lỗi phát sinh. Hệ thống được đánh giá dựa trên các tiêu chí như tính ổn định, khả năng kết nối và độ an toàn.

3.1 Quy trình thi công

Quy trình thi công bắt đầu từ việc chuẩn bị các linh kiện cần thiết, sau đó tiến hành lắp ráp theo sơ đồ thiết kế. Mỗi linh kiện được kết nối một cách chính xác để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Sau khi hoàn tất lắp ráp, hệ thống được lập trình để thực hiện các chức năng điều khiển thiết bị điện. Việc kiểm tra và thử nghiệm là bước quan trọng để đảm bảo rằng mọi thứ hoạt động như mong đợi. Nếu có lỗi phát sinh, cần phải điều chỉnh và sửa chữa kịp thời để đảm bảo tính ổn định của hệ thống.

IV. Kết quả và đánh giá

Hệ thống điều khiển thiết bị điện trong nhà đã đạt được các yêu cầu đề ra. Các thiết bị như đèn, quạt có thể được điều khiển từ xa thông qua ứng dụng Blynk, giúp người dùng dễ dàng quản lý. Hệ thống cũng có khả năng giám sát an toàn, như phát hiện khí gas và báo cháy, từ đó đảm bảo an ninh cho ngôi nhà. Đánh giá kết quả cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả, đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người dùng. Việc áp dụng công nghệ IoT trong quản lý thiết bị điện không chỉ mang lại tiện ích mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống.

4.1 Đánh giá hiệu quả

Hệ thống đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc điều khiển và giám sát thiết bị điện. Người dùng có thể dễ dàng kiểm soát các thiết bị từ xa, giúp tiết kiệm thời gian và năng lượng. Hệ thống cũng đã chứng minh khả năng bảo mật cao với các tính năng như mở cửa bằng thẻ RFID và nhập mật khẩu. Đánh giá từ người dùng cho thấy họ hài lòng với tính năng và hiệu quả của hệ thống. Việc áp dụng công nghệ IoT trong quản lý thiết bị điện không chỉ mang lại tiện ích mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài "Thiết kế và thi công mô hình điều khiển các thiết bị điện trong nhà" được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Trường An (MSSV: 14141387), thuộc Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Văn Phúc và phản biện của ThS. Nguyễn Ngô Lâm. Khóa luận thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Truyền thông, được thực hiện và nghiệm thu trong giai đoạn từ tháng 03/2020 đến tháng 08/2020.

Trong bối cảnh công nghệ thông tin và mạng Internet phát triển, các hệ thống thời gian thực kết nối Internet (Internet of Things - IoT) ngày càng được ứng dụng sâu rộng trong quản lý công nghiệp, tự động hóa và các công trình nhà ở thông minh (Smart Home). Thực tiễn tại các hộ gia đình và tòa nhà hiện nay cho thấy nhu cầu kiểm soát thiết bị điện từ xa nhằm tiết kiệm thời gian, tối ưu hóa năng lượng và xử lý sự cố khi vắng nhà là rất lớn. Đồng thời, các nguy cơ về mất an toàn an ninh (đột nhập) và sự cố cháy nổ (rò rỉ khí gas, hỏa hoạn) đòi hỏi các hệ thống quản lý tòa nhà phải tích hợp khả năng giám sát và cảnh báo thời gian thực 24/24.

Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu, thiết kế và thi công hoàn chỉnh mô hình phần cứng điều khiển và giám sát các thiết bị điện trong nhà thông qua ứng dụng Blynk trên điện thoại thông minh kết hợp mạng Internet. Để đạt được mục tiêu này, các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được xác định bao gồm:

1. Tìm hiểu giao tiếp giữa vi điều khiển ESP8266, Arduino Mega 2560 và nền tảng máy chủ Blynk.
2. Tìm hiểu giao tiếp giữa module NodeMCU ESP8266 với nền tảng Blynk.
3. Nghiên cứu phương pháp cập nhật và đồng bộ hóa dữ liệu trạng thái hai chiều giữa phần cứng thực tế và ứng dụng Blynk.
4. Thiết kế sơ đồ nguyên lý và thi công phần cứng các board mạch điều khiển, mạch khóa cửa an ninh.
5. Lập trình điều khiển cho các bộ vi điều khiển (Arduino Mega 2560, Arduino Nano, NodeMCU ESP8266).
6. Lắp ráp mô hình thực tế, chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh các sai sót kỹ thuật.
7. Đánh giá mức độ ổn định và tính đáp ứng của hệ thống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Nền tảng vi điều khiển Arduino Mega 2560, Arduino Nano, vi điều khiển Wi-Fi NodeMCU ESP8266, ESP8266; module truyền thông GSM SIM800L; hệ thống cảm biến môi trường và an toàn (cảm biến khí gas, cảm biến ngọn lửa/cháy, cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11, cảm biến chuyển động PIR, cảm biến quang, cảm biến vật cản hồng ngoại); cơ cấu chấp hành (module Relay 4 kênh, động cơ Servo); giao tiếp nhận dạng tần số vô tuyến RFID và bàn phím ma trận Keypad.
• Phạm vi nghiên cứu: Mô hình thử nghiệm quy mô phòng mẫu thu nhỏ, khai thác các cảm biến và module phần cứng thương mại; điều khiển và giám sát qua nền tảng Blynk trên hệ điều hành Android/iOS; chương trình điều khiển nhúng viết bằng ngôn ngữ C/C++ và biên dịch trên môi trường Arduino IDE.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên các nền tảng lý thuyết và công nghệ chuyên ngành điện tử - truyền thông:

• Tổng quan IoT và ứng dụng: Nghiên cứu mô hình kết nối vạn vật, cấu trúc phân tầng thu thập dữ liệu cảm biến và truyền dữ liệu điều khiển qua mạng.
• Mạng không dây Wi-Fi (Chuẩn IEEE 802.11): Khảo sát các chuẩn truyền thông 802.11b (tần số 2.4 GHz, tốc độ 11 Mbps, mã hóa CCK), 802.11g (2.4 GHz, tốc độ 54 Mbps, mã hóa OFDM), 802.11a (5 GHz, tốc độ 54 Mbps), 802.11n (2.4 GHz, tốc độ 300 Mbps), 802.11ac và 802.11ad. Đề tài đồng thời phân tích các chuẩn mã hóa và bảo mật mạng không dây gồm WEP, WPA (sử dụng WPA-PSK, TKIP) và chuẩn bảo mật WPA2 tích hợp thuật toán mã hóa AES kết hợp giao thức CCMP (CTR mode with CBC-MAC Protocol).
• Công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến (RFID): Phân tích kiến trúc hệ thống RFID gồm Thẻ (Tag - loại tích cực và thụ động), Đầu đọc (Reader), Ăng-ten (Antenna), Bộ điều khiển (Controller), hệ thống máy chủ và phần mềm trung gian (Middleware). Các dải tần số hoạt động được khảo sát gồm LF, HF, UHF và viba.
• Nền tảng Blynk: Khảo sát kiến trúc 3 thành phần của Blynk gồm: Blynk App (giao diện điều khiển giao tiếp qua các cổng kết nối ảo - Virtual Pins và các widget kéo thả), Blynk Server (máy chủ đám mây hoặc máy chủ cục bộ xử lý dữ liệu trung tâm) và Blynk Library (bộ thư viện nhúng cài đặt trên vi điều khiển qua Arduino IDE để xử lý các gói lệnh gửi/nhận).
• Các chuẩn giao tiếp dữ liệu số: Ứng dụng các giao thức UART (giao tiếp nối tiếp không đồng bộ giữa Arduino và ESP8266/SIM800L), SPI (giao tiếp tốc độ cao với đầu đọc RFID-RC522), I2C (giao tiếp 2 dây giữa vi điều khiển và module chuyển đổi cho màn hình LCD 16x2).

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

• Phương pháp tổng hợp tài liệu: Nghiên cứu datasheet thông số kỹ thuật linh kiện, cấu trúc vi điều khiển AVR và ESP8266, tài liệu thư viện mã nguồn mở.
• Phương pháp khảo sát hệ thống thực tế: Khảo sát các nhu cầu đóng ngắt thiết bị điện sinh hoạt, các điều kiện kích hoạt an toàn cháy nổ và phương thức xác thực mở khóa.
• Phương pháp mô hình hóa và thực nghiệm: Thiết kế sơ đồ khối, vẽ sơ đồ nguyên lý mạch in PCB 2D/3D bằng phần mềm chuyên ngành, thi công phần cứng vật lý, nạp code điều khiển và kiểm tra tính năng theo từng kịch bản thử nghiệm.

Nguồn dữ liệu và công cụ phục vụ nghiên cứu: Datasheet của chip Atmega2560, ESP8266EX; bộ thư viện blynk-library-master phát hành trên GitHub; phần mềm lập trình Arduino IDE.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc module hóa gồm 8 khối chức năng chính tương tác với nhau:

Tên khối chức năng	Phần cứng / Công nghệ triển khai	Chức năng chi tiết
Khối nguồn	Adapter DC, mạch giảm áp LM2596	Cung cấp điện áp ổn định (5V, 3.3V) và dòng điện đáp ứng cho toàn bộ hệ thống.
Khối xử lý trung tâm	Arduino Mega 2560 (Atmega2560)	Thu nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý logic điều khiển, ra lệnh đóng ngắt relay và giao tiếp với các module truyền thông.
Khối kết nối Internet	NodeMCU ESP8266, Module ESP8266	Kết nối Wi-Fi 2.4 GHz (bảo mật WPA/WPA2), truyền nhận dữ liệu với Blynk Server qua giao thức TCP/IP.
Khối điều khiển thiết bị	Ứng dụng Blynk trên Smartphone	Cung cấp giao diện 10 nút bấm ảo ON/OFF, đồng hồ hiển thị và biểu đồ theo dõi nhiệt độ - độ ẩm thời gian thực.
Khối cảm biến	Cảm biến gas, cảm biến ngọn lửa, DHT11, PIR, quang trở	Thu thập dữ liệu môi trường, phát hiện khí gas rò rỉ, phát hiện nhiệt/lửa, đo nhiệt độ - độ ẩm, phát hiện chuyển động.
Khối an ninh khóa cửa	Đầu đọc RFID, bàn phím Keypad, Arduino Nano, Servo	Xử lý mã thẻ từ và mật khẩu số; điều khiển góc quay động cơ Servo để đóng/mở chốt cửa; cảnh báo khi nhập sai.
Khối cảnh báo khẩn cấp	Module GSM SIM800L	Tự động gửi tin nhắn SMS khi phát hiện rò rỉ khí gas; tự động thực hiện cuộc gọi khẩn cấp đến số điện thoại chủ nhà khi phát hiện cháy.
Khối hiển thị & Công suất	Màn hình LCD 16x2 (giao tiếp I2C), module Relay 4 kênh	Xuất thông số trạng thái tại chỗ lên màn hình; kích đóng/ngắt mạch động lực điều khiển đèn, quạt, quạt hút.

Thông số kỹ thuật của hai bộ vi điều khiển chính được sử dụng trong hệ thống:

• Arduino Mega 2560: Sử dụng vi điều khiển Atmega2560; điện áp hoạt động 5V; điện áp vào khuyến nghị 7–12V (giới hạn 6–20V); 54 chân Digital I/O (trong đó có 15 chân PWM); 16 chân Analog Input; dòng ra trên mỗi chân I/O là 20mA (tối đa 40mA); dòng cung cấp ở chân 3.3V là 50mA, chân 5V là 500mA; bộ nhớ tích hợp điện trở kéo lên nội 20–50 kΩ.
• NodeMCU ESP8266 V1.0: Sử dụng chip ESP8266EX (trên module ESP-12E); tích hợp mạch chuyển đổi USB-UART CP2102; bộ nhớ Flash 32MB; hỗ trợ Wi-Fi chuẩn 802.11 b/g/n băng tần 2.4 GHz; hỗ trợ bảo mật WPA/WPA2; điện áp cấp DC 5–9V; 11 chân Digital I/O (hỗ trợ Interrupt, PWM, I2C) và 01 chân Analog Input (điện áp vào tối đa 3.3V).

Quy trình hoạt động và thuật toán điều khiển:

1. Mạch điều khiển thiết bị: Arduino Mega 2560 nhận lệnh từ Blynk App (thông qua ESP8266 kết nối Wi-Fi) hoặc từ các nút nhấn vật lý tại chỗ. Chương trình thực hiện đọc trạng thái thiết bị, đảo trạng thái tương ứng, kích hoạt cuộn hút relay và gửi dữ liệu phản hồi ngược lại server Blynk để cập nhật đồng bộ trạng thái nút bấm trên giao diện ứng dụng.
2. Mạch giám sát an toàn: Module NodeMCU ESP8266 định kỳ đọc dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11, xuất thông số lên màn hình LCD 16x2 qua giao tiếp I2C và đẩy dữ liệu lên đồ thị trên ứng dụng Blynk mỗi phút. Khi cảm biến gas phát hiện nồng độ vượt ngưỡng, hệ thống kích hoạt relay bật quạt hút và điều khiển module SIM800L gửi tin nhắn SMS cảnh báo. Khi cảm biến cháy phát hiện ngọn lửa, hệ thống điều khiển module SIM800L gọi điện trực tiếp đến số điện thoại khẩn cấp đã được thiết lập.
3. Mạch khóa cửa an ninh: Khối khóa cửa nhận tín hiệu quét thẻ RFID hoặc chuỗi ký tự mật mã từ bàn phím Keypad. Nếu mã thẻ hoặc mật khẩu hợp lệ, vi điều khiển kích hoạt động cơ Servo quay góc mở khóa. Nếu nhập sai hoặc quẹt thẻ không đúng quá 3 lần liên tiếp, hệ thống tự động khóa bàn phím trong thời gian 60 giây và phát tín hiệu cảnh báo qua còi bíp.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 giới thiệu lý do lựa chọn đề tài xuất phát từ sự bùng nổ của mạng Internet và các hệ thống điều khiển thời gian thực. Tác giả khẳng định tính cấp thiết của việc xây dựng hệ thống quản lý nhà thông minh hoạt động 24/24 trên nền tảng mạng sẵn có, không đòi hỏi hạ tầng dây dẫn phức tạp. Chương này xác định rõ mục tiêu chế tạo mô hình, 7 nội dung nghiên cứu kỹ thuật, đối tượng khảo sát gồm các dòng vi điều khiển (Mega 2560, Nano, NodeMCU, ESP8266) và cảm biến chuyên dụng, cùng cấu trúc tổng thể gồm 6 chương của quyển báo cáo.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày chi tiết nền tảng lý thuyết phục vụ việc thiết kế hệ thống. Nội dung bao gồm:

• Khái niệm và ứng dụng của IoT trong các lĩnh vực: Smart Home, thiết bị đeo thông minh, Smart City, nông nghiệp, công nghiệp (IIoT), bán lẻ, năng lượng, y tế và chăn nuôi.
• Cơ chế hoạt động của mạng không dây Wi-Fi, đặc tính các chuẩn 802.11b/g/a/n/ac/ad, tần số hoạt động (2.4 GHz, 5 GHz, 60 GHz) và các giao thức bảo mật từ WEP, WPA-PSK đến WPA2 sử dụng mã hóa AES và CCMP.
• Cấu trúc và nguyên lý làm việc của công nghệ RFID, phân loại thẻ thụ động (phạm vi đọc dưới 20 feet) và thẻ tích cực (phạm vi đọc đến 100 feet), phân tích vai trò của bộ đọc, ăng-ten, bộ điều khiển và phần mềm trung gian.
• Cấu trúc nền tảng Blynk, cách thức vận hành giữa Blynk App, Blynk Server và Blynk Library, quy trình tích hợp thư viện blynk-library-master vào phần mềm Arduino IDE.

Chương 3: Tính toán và thiết kế

Chương 3 tập trung giải quyết bài toán kỹ thuật đặt ra cho mô hình điều khiển thiết bị điện trong nhà. Các nội dung chính gồm:

• Phân tích yêu cầu kỹ thuật đối với board điều khiển: Điện áp đầu vào 7–12V, dòng ngõ ra mỗi chân I/O đạt 30–50mA, số lượng chân I/O từ 20–30 chân, tích hợp các chuẩn giao tiếp UART, SPI, I2C.
• Thiết kế sơ đồ khối hệ thống gồm 8 khối chức năng độc lập.
• Lựa chọn linh kiện và tính toán thông số phần cứng: Chọn chip ESP8266/NodeMCU dựa trên cấu trúc 32-bit Tensilica, xung nhịp 80/160MHz, RAM 50KB; chọn board Arduino Mega 2560 dựa trên chip Atmega2560 với 54 chân I/O và 16 chân Analog; lựa chọn module GSM SIM800L, cảm biến gas, cảm biến ngọn lửa, cảm biến PIR, cảm biến hồng ngoại, module Relay 5V 4 kênh và IC giảm áp LM2596.
• Thiết kế giao diện Blynk App gồm thanh thông báo trạng thái mạng, 10 nút nhấn ON/OFF, 2 đồng hồ đo và 1 biểu đồ theo dõi nhiệt độ, độ ẩm.
• Xây dựng sơ đồ nguyên lý toàn mạch cho khối điều khiển trung tâm và khối khóa cửa an ninh.

Chương 4: Thi công hệ thống

Chương 4 mô tả toàn bộ quá trình gia công và lắp ráp phần cứng cùng quy trình lập trình hệ thống:

• Thiết kế và gia công mạch in PCB: Thiết kế layout mạch 2D và mô hình 3D cho board mạch điều khiển trung tâm và board mạch hệ thống khóa cửa.
• Lắp ráp phần cứng thực tế: Hàn linh kiện lên bo mạch, đấu nối dây tín hiệu giữa các module Arduino Mega 2560, NodeMCU, SIM800L, relay, LCD và cảm biến; tích hợp khối RFID, bàn phím Keypad và động cơ Servo vào mô hình cửa.
• Lập trình hệ thống: Sử dụng Arduino IDE để biên dịch mã nguồn C/C++. Xây dựng và thực thi 3 lưu đồ giải thuật chính: Lưu đồ hệ thống điều khiển trung tâm (xử lý nhận lệnh và đồng bộ nút nhấn), Lưu đồ hệ thống điều khiển trên NodeMCU (đọc cảm biến, xuất LCD, truyền dữ liệu lên Blynk), và Lưu đồ hệ thống khóa cửa an ninh (xác thực thẻ RFID/mật khẩu và đếm số lần sai).

Chương 5: Kết quả - Nhận xét - Đánh giá

Chương 5 trình bày các kết quả thực nghiệm thu được sau khi hoàn thiện mô hình:

• Giao diện ứng dụng Blynk trên điện thoại vận hành ổn định, hiển thị chính xác trạng thái hoạt động thực tế của từng thiết bị.
• Mô hình ngôi nhà hoàn chỉnh đáp ứng đầy đủ khả năng bật/tắt đồng thời toàn bộ các tải tiêu thụ (đèn, quạt).
• Đánh giá khả năng đáp ứng của hệ thống: Thời gian phản hồi đóng ngắt thiết bị nhanh, dữ liệu nhiệt độ - độ ẩm hiển thị trực quan, các kịch bản an ninh và an toàn cháy nổ kích hoạt đúng thuật toán thiết kế.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết các hạng mục đã hoàn thành so với mục tiêu ban đầu, chỉ ra các hạn chế kỹ thuật hiện tại của mô hình và đề xuất các hướng nâng cấp mở rộng cho các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính của đề tài:

• Hệ thống điều khiển thiết bị: Điều khiển bật/tắt thành công 10 thiết bị điện riêng biệt thông qua 10 nút nhấn ảo trên ứng dụng Blynk và hỗ trợ đồng bộ trạng thái hai chiều với các nút bấm cơ khí tại mô hình.
• Giám sát môi trường: Đo lường và cập nhật liên tục thông số nhiệt độ, độ ẩm môi trường lên màn hình LCD 16x2 (thông qua giao thức I2C) và tự động đồng bộ hóa lên đồ thị theo dõi trên ứng dụng Blynk theo từng phút.
• Khóa cửa bảo mật 2 lớp: Mở cửa thành công bằng thẻ từ RFID hoặc mật mã qua bàn phím ma trận Keypad kết hợp cơ cấu chấp hành động cơ Servo. Hệ thống thực thi chính xác thuật toán an ninh: Khi quẹt thẻ hoặc nhập mã sai quá 3 lần, hệ thống tự động khóa trong 60 giây và kích hoạt còi buzzer phát âm thanh cảnh báo liên tục.
• Hệ thống an toàn cháy nổ:
  • Khi cảm biến khí gas phát hiện rò rỉ: Tự động kích hoạt relay bật quạt hút để giải phóng khí độc/cháy nổ ra môi trường ngoài, đồng thời gửi tin nhắn SMS cảnh báo đến số điện thoại người dùng qua module SIM800L.
  • Khi cảm biến cháy phát hiện nguồn lửa: Tự động thực hiện cuộc gọi thoại khẩn cấp đến số điện thoại của chủ nhà qua module SIM800L.

Các giải pháp kỹ thuật do tác giả đề xuất:

• Kết hợp song song hai vi điều khiển (Arduino Mega 2560 phụ trách quản lý số lượng lớn chân I/O và module SIM800L; NodeMCU ESP8266 phụ trách giao tiếp Wi-Fi và cập nhật dữ liệu Blynk) giúp giảm tải xử lý và tăng tính ổn định cho toàn hệ thống.
• Sử dụng module hạ áp LM2596 để ổn định điện áp nguồn cấp cho các module đòi hỏi dòng đỉnh lớn như SIM800L và ESP8266.
• Đồng bộ hóa dữ liệu trạng thái thực tế của relay lên giao diện Blynk Server giúp người dùng theo dõi chính xác trạng thái thiết bị bất kể nguồn điều khiển xuất phát từ ứng dụng hay nút nhấn vật lý.

Đóng góp kỹ thuật của đề tài: Xây dựng thành công một mô hình phần cứng nhà thông minh tích hợp toàn diện 3 nhóm chức năng cốt lõi: Điều khiển thiết bị gia dụng từ xa qua Internet, Kiểm soát truy cập cửa bảo mật cao, và Cảnh báo sự cố an toàn cháy nổ qua mạng viễn thông di động GSM.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Hệ thống dừng lại ở mức độ thi công mô hình thử nghiệm phòng mẫu thu nhỏ, chưa triển khai đóng cắt trực tiếp cho các thiết bị điện gia dụng công suất lớn trong môi trường điện lưới thực tế.
• Việc kết nối và điều khiển từ xa hoàn toàn phụ thuộc vào tính ổn định của đường truyền Internet/Wi-Fi và máy chủ trung gian Blynk Cloud; chưa tích hợp giải pháp điều khiển cục bộ khi mất kết nối mạng ngoài.
• Hệ thống chưa có khối pin sạc dự phòng chuyên dụng (UPS) để duy trì hoạt động của khối vi điều khiển và module SIM800L trong tình huống mất điện lưới đột ngột.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo:

• Nâng cấp phần cứng điều khiển công suất nhằm tích hợp trực tiếp vào hệ thống điện lưới dân dụng thực tế.
• Nghiên cứu tích hợp các giải pháp điều khiển bằng giọng nói (Voice Control) qua trợ lý ảo.
• Tích hợp thêm camera giám sát và áp dụng các thuật toán xử lý ảnh, trí tuệ nhân tạo để nhận diện khuôn mặt tại cửa ra vào.
• Thiết kế mạch nguồn dự phòng tự động chuyển mạch khi mất điện lưới nhằm đảm bảo hệ thống an ninh và cảnh báo cháy hoạt động liên tục.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thiết thực cho:

• Đối tượng: Sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử Truyền thông, Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa, Kỹ thuật Máy tính và Công nghệ Thông tin đang nghiên cứu và phát triển các hệ thống nhúng, thiết bị IoT hoặc mô hình nhà thông minh.
• Nội dung tham khảo trọng tâm:
  • Phương pháp thiết kế sơ đồ nguyên lý và layout mạch in phân khối (khối xử lý, khối công suất relay, khối truyền thông Wi-Fi/GSM).
  • Kỹ thuật ghép nối phần cứng và phân chia nhiệm vụ xử lý giữa dòng vi điều khiển AVR (Arduino Mega 2560, Nano) và vi điều khiển tích hợp Wi-Fi (ESP8266, NodeMCU).
  • Phương pháp lập trình giao tiếp với module SIM800L bằng lệnh AT để thực hiện cuộc gọi và gửi tin nhắn SMS cảnh báo.
  • Quy trình cấu hình widget và lập trình đồng bộ dữ liệu hai chiều trên nền tảng IoT Blynk.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống xử lý như thế nào khi phát hiện sự cố rò rỉ khí gas hoặc xuất hiện ngọn lửa? Khi cảm biến gas phát hiện nồng độ khí gas vượt ngưỡng an toàn, Arduino Mega 2560 lập tức kích hoạt relay đóng nguồn cho quạt hút hoạt động để đẩy khí gas ra ngoài, đồng thời điều khiển module SIM800L gửi tin nhắn SMS cảnh báo đến số điện thoại của chủ nhà. Trong trường hợp cảm biến cháy phát hiện có ngọn lửa, hệ thống điều khiển module SIM800L thực hiện cuộc gọi khẩn cấp trực tiếp đến số điện thoại của chủ nhà.

2. Cơ chế bảo mật và chống xâm nhập của khối khóa cửa được thiết lập ra sao? Hệ thống khóa cửa cho phép người dùng xác thực truy cập bằng 2 phương thức: Quét thẻ từ RFID hoặc nhập mật mã số qua bàn phím ma trận Keypad (cửa mở thông qua động cơ Servo). Nhằm ngăn chặn hành vi dò mật mã hoặc sử dụng thẻ giả, nếu người dùng quét thẻ sai hoặc nhập mật mã không đúng quá 3 lần liên tiếp, hệ thống sẽ tự động khóa không cho thao tác trong vòng 60 giây và kích hoạt còi buzzer phát âm thanh "bíp" liên tục để cảnh báo.

3. Vì sao tác giả sử dụng đồng thời cả Arduino Mega 2560 và NodeMCU ESP8266 trong cùng một hệ thống? Arduino Mega 2560 sở hữu số lượng chân vào/ra lớn (54 chân Digital I/O, 16 chân Analog), phù hợp để kết nối với số lượng lớn thiết bị gồm 3 module Relay 4 kênh, 10 nút nhấn, nhiều cảm biến môi trường và module SIM800L. Trong khi đó, NodeMCU ESP8266 có thế mạnh về kết nối mạng Wi-Fi và hỗ trợ thư viện giao tiếp với Blynk Cloud. Việc kết hợp hai vi điều khiển giúp tối ưu hóa tài nguyên phần cứng, phân tách nhiệm vụ xử lý tín hiệu cục bộ và truyền thông Internet, tránh quá tải cho vi điều khiển đơn lẻ.

4. Dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm môi trường được cập nhật lên ứng dụng Blynk theo chu kỳ nào? Dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm thu thập từ cảm biến DHT11 được NodeMCU ESP8266 xử lý và hiển thị trực tiếp tại chỗ lên màn hình LCD 16x2 (qua giao thức I2C), đồng thời dữ liệu này được gửi lên máy chủ Blynk để cập nhật thông số trên đồng hồ đo và biểu đồ giám sát theo chu kỳ 1 phút một lần.

5. Ứng dụng Blynk kết nối với phần cứng thông qua những thành phần nào? Nền tảng Blynk vận hành dựa trên 3 thành phần chính: Blynk App (chạy trên smartphone Android/iOS, cho phép thiết kế giao diện nút bấm và đồng hồ đo qua các Virtual Pins), Blynk Server (máy chủ đám mây trung gian xử lý và điều phối các luồng dữ liệu) và Blynk Library (bộ thư viện mã nguồn mở nhúng trực tiếp vào chương trình điều khiển của vi điều khiển ESP8266/NodeMCU để thực thi các lệnh truyền/nhận).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công mô hình điều khiển các thiết bị điện trong nhà" của sinh viên Nguyễn Trường An đã hoàn thành trọn vẹn các mục tiêu thiết kế và thi công một hệ thống IoT thực nghiệm phục vụ quản lý nhà thông minh. Hệ thống đã tích hợp và vận hành đồng bộ các tính năng điều khiển 10 thiết bị điện từ xa qua ứng dụng Blynk, giám sát nhiệt độ - độ ẩm thời gian thực, kiểm soát cửa an ninh bằng RFID/Keypad và tự động cảnh báo sự cố rò rỉ gas, hỏa hoạn qua tin nhắn SMS và cuộc gọi GSM. Kết quả thực nghiệm của đề tài là nguồn tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho sinh viên và người nghiên cứu trong việc thiết kế, chế tạo các hệ thống điều khiển nhúng và giải pháp nhà thông minh ứng dụng vi điều khiển kết hợp IoT.

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.  Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương này giới thiệu các lý thuyết liên quan, các linh kiện, phần cứng sử dụng trong thiết kế.  Chương 3: Thiết kế và tính toán Chương này tính toán thiết kế hệ thống, thiết kế sơ đồ khối, chức năng từng khối và nguyên lý hoạt động từng khối. 3 Luan van  Chương 4: Thi công hệ thống Chương này thi công hệ thống, lắp ráp và kiểm tra.

 Chương 5: Kết quả, Nhận xét, Đánh giá Chương này nêu kết quả đạt được, nhận xét đánh giá hệ thống.  Chương 6:Kết luận và hướng phát triển Chương này trình bày những gì đã đạt được và chưa đạt được so với mục tiêu đề ra ban đầu, nêu hướng phát triển. 4 Luan van CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 IOT VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG Internet of Things (IoT) còn được gọi là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet hay Internet kết nối vạn vật. Trong đó toàn bộ vật dụng được tích hợp các bộ phận điện tử, phần mềm, cảm biến để trở nên thông minh hơn.

Đây là một hệ thống phức tạp vì nó bao gồm một lượng lớn các kết nối giữa các thiết bị máy móc với nhau. Dự đoán đến cuối năm 2020 của một công ty nghiên cứu và tư vấn công nghệ Gartner, Inc sẽ có gần 30 tỷ thiết bị, vật dụng trên thế giới được kết nối với nhau. Để thấy được sự phát triển của lĩnh vực này, họ cũng đưa ra số liệu vào năm 1984, khi mà Cisco mới thành lập mới chỉ có khoảng 1.000 thiết bị được kết nối mạng toàn cầu, đến năm 2010, con số này đã lên mức 10 tỷ. Intel, đơn vị mới tham gia vào thị trường sản xuất chip cho các thiết bị thông minh phục vụ IoT cũng đã thu về hơn 2 tỷ USD trong năm 2014 từ lĩnh vực này, tăng trưởng 19% so với năm 2013.

Và không thể không kể tới một thương hiệu Việt Nam là Bkav cũng đã đạt được những thành tựu đáng ghi nhận về Internet of Things. Hệ thống nhà thông minh SmartHome của Bkav là một tổ hợp các thiết bị thông minh trong 1 ngôi nhà, đều được kết nối Internet và có thể tự động điều chỉnh cũng như điều khiển qua smartphone. Bên cạnh đó, các ông lớn như Google, Apple, Samsung, Microsoft cũng không hề giấu diếm ý định xâm nhập thị trường này, hứa hẹn một cuộc cạnh tranh mạnh mẽ trong thời gian tới đây, đưa kỷ nguyên IoT đến sớm hơn với mọi người. Một vài ứng dụng trong đời sống: Smart home: Có thể nói smart home chính là ứng dụng được tìm kiếm nhiều nhất trên thế giới hiện nay.

Vậy như thế nào được hiểu là một ngôi nhà thông minh? Bạn sẽ có thể bật điều hòa, bình nóng lạnh trước khi về nhà hay thậm chí tắt đèn ngay khi bạn không có nhà, bạn có thể mở cửa cho bạn bè vào nhà trong khi bạn 5 Luan van vẫn còn ở cơ quan hay trường học. Các công ty đang xây dựng và sản xuất hàng loạt các sản phẩm để làm cho cuộc sống con người đơn giản và thuận tiện hơn. Smart home chính là bậc thang mang tính cách mạng của quá trình phát triển xu hướng IoT. Sự xuất hiện của smart home được dự đoán sẽ trở nên phổ biến như smart phone hiện nay.1:Smart Home Các thiết bị đeo thông minh: Hiện nay ở nhiều nước đã xuất hiện các thiết bị đeo trên người với những tính năng vô cùng thông minh như: tai nghe, các loại kính, ba lô, vòng tay siêu thông minh,… Những thiết bị này dần bùng nổ tại các thị trường trên toàn thế giới.

Google và Samsung là những công ty lớn có những khoản đầu tư khổng lồ cho việc tạo ra các thiết bị như vậy. Các thiết bị đeo được cài đặt cảm biến và các phần mềm thu thập dữ liệu, thông tin người dùng. Các thiết bị này bao gồm các yêu cầu về thể chất, sức khỏe và có tính giải trí cao. Điều kiện tiên quyết cho các thiết kế này là công suất cực thấp và kích thước nhỏ gọn, có tính thẩm mỹ cao.

6 Luan van Hình 2.2:Thiết bị đeo thông minh Smart city: Thành phố thông minh là một ứng dụng của IoT tạo được sự tò mò của đông đảo người dân. Giám sát thông minh, vận chuyển tự động, hệ thống quản lý năng lượng thông minh hơn, phân phối nước, an ninh đô thị và giám sát môi trường tất cả là ví dụ về internet của các ứng dụng cho thành phố thông minh. IoT giúp giải quyết các vấn đề gặp phải tại các thành phố lớn đó là ô nhiễm môi trường, tắc nghẽn giao thông và thiếu năng lượng. Một ví dụ có thể kể đến của các thiết bị được sử dụng truyền thông di động như: thùng rác thông minh, chúng sẽ gửi cảnh báo đến bộ phận vệ sinh môi trường khi cần dọn sạch.

Bằng cách cài đặt ứng dụng và dùng các thiết bị thông minh chúng ta hoàn toàn có thể dễ dàng tìm thấy các cây xăng, siêu thị, quán ăn hay thậm chí là những bãi gửi xe miễn phí. Ngoài ra hệ thống điện cũng được bảo vệ bởi các cảm biến sẽ giúp phát hiện nhanh chóng các vấn đề gây nhiễu, trục trặc, hay các vấn đề về lắp đặt.3: Smart City 7 Luan van IoT trong nông nghiệp Với sự gia tăng liên tục của dân số đồng nghĩa với việc nhu cầu sử dụng lương thực tăng lên nhiều lần. Nông dân có thể áp dụng các kỹ thuật mới, công nghệ tiên tiến để tăng sản lượng sản xuất nông nghiệp. Nông nghiệp thông minh có thể nói là lĩnh vực phát triển nhanh nhất với IoT.

Những thông tin người nông dân thu được giúp họ có những quyết định đầu tư sáng suốt tránh tình trạng “được mùa mất giá, được giá mất mùa” như hiện nay. Cảm biến độ ẩm, chất dinh dưỡng của đất, mức độ hấp thụ nước góp phần quan trọng vào việc kiểm soát sự tăng trưởng của cây trồng giúp người gieo trồng có thể xác định, tùy chỉnh lượng phân bón cần thiết.4: IOT trong nông nghiệp Internet công nghiệp: Industrial Internet là tiếng vang mới trong ngành công nghiệp, được gọi tắt là IIoT (Industrial Internet of Thing). IIoT hỗ trợ kĩ thuật công nghiệp với các cảm biến, phần mềm lớn để tạo ra những cỗ máy vô cùng thông minh. Máy móc sẽ có tính chính xác và nhất quán hơn con người trong giao tiếp thông qua dữ liệu.

Từ những dữ liệu thu thập được giúp các công ty, nhà quản lí giải quyết các vấn đề sớm hơn, đạt hiệu quả cao hơn. IoT có tiềm năng lớn về kiểm soát chất lượng và tính bền vững. Những ứng dụng trao đổi thông tin giữa nhà cung cấp, nhà phân phối và nhà bán lẻ về thông tin hàng hóa, hàng tồn kho sẽ làm tăng hiệu quả chuỗi cung ứng. 8 Luan van Hình 2.5:IOT trong công nghiệp Bán lẻ thông minh: IoT tạo nên một sự kết nối mật thiết giữa nhà bán lẻ với khách hàng giúp nâng cao trải nghiệm của khách hàng khi đến với cửa hàng.

Tiềm năng phát triển IoT trong lĩnh vực bán lẻ là vô cùng lớn. Smart phone là thiết bị phổ biến nhất được sử dụng để các nhà bán lẻ duy trì kết nối với khách hàng của mình khi khách hàng đến với cửa hàng hay thậm chí ngay cả khi họ ra khỏi cửa hàng. Tương tác qua điện thoại và việc sử dụng các công nghệ giúp cho các nhà bán lẻ phục vụ khách hàng tốt hơn, thay đổi cách bài trí cửa hàng cho phù hợp với nhu cầu tiêu dùng.6: IOT trong mua sắm 9 Luan van Năng lượng: Mạng lưới điện trong vài năm tới sẽ trở nên thông minh và đáng tin cậy hơn. Khái niệm lưới điện thông minh đang trở nên phổ biến trên toàn thế giới.

Dữ liệu được thu thập một cách tự động để phân tích hành vi tiêu dùng điện của người dùng và nhà cung cấp để góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng điện. Lưới điện thông minh giúp phát hiện nguồn ngắt điện thông minh ở cấp độ các hộ gia đình.7 IOT trong năng lượng Sức khỏe: Đây có thể nói là một lĩnh vực chưa được khai phá hết của Internet of Things bởi những ứng dụng không ngờ mà nó mang lại. Một hệ thống chăm sóc sức khỏe được kết nối cùng các thiết bị y tế thông minh mang lại tiềm năng to lớn cho các công ty đầu tư sản xuất. IoT trong chăm sóc sức khỏe giúp mọi người có cuộc sống khỏe mạnh hơn bằng việc đeo các thiết bị kết nối.

Các dữ liệu thu thập được giúp phân tích sức khỏe của người dùng thiết bị kết nối và nhà cung cấp, sản xuất sẽ có được những thiết kế để chống lại bệnh tật. 10 Luan van Hình 2.8: IOT trong chăm sóc sức khỏe IoT và chăn nuôi gia cầm, sản xuất nông trại.: Kiểm soát các khâu trong quy trình chăn nuôi giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Sử dụng các công cụ IoT để thu thập dữ liệu về sức khỏe của gia súc, các chủ trang trại có thể biết sớm về bệnh tật của động vật giúp ngăn ngừa số lượng lớn các gia súc bị bệnh bởi virus lây lan. Với những dữ liệu thu thập được cũng giúp chủ trang trại tăng nhanh được sản lượng gia súc, gia cầm.

Trong tương lai những gì IoT mang lại sẽ vượt xa những ứng dụng kể trên. IoT sẽ mang lại sự thay đổi tầm vĩ mô trong cách con người sống và làm việc.9:IOT trong chăn nuôi 11 Luan van Rõ ràng, Internet of Things có thể thay đổi hoàn toàn cách sống của con người trong tương lai. Khi mọi thứ đã được “Internet hóa”, người dùng hoàn toàn có thể điều khiển chúng từ bất cứ đâu, chỉ cần một chiếc điện thoại có kết nối Internet. Sở hữu những thành tựu trong lĩnh vực này nghĩa là bạn đang nắm giữ trong tay chìa khóa thành công của mọi thời đại.

Internet of Things chính là xu hướng của tương lai. Nhìn thấy sự phát triển của IoT và nhằm giải quyết nhu cầu về sự tiện lợi hóa trong thời buổi công nghệ 4.0 hiện nay nên người thực hiện đã chọn đề tài “ Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển các thiết bị điện trong nhà”.2 KHÁI NIỆM VỀ MẠNG WIFI Wi-Fi viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện hoặc khách sạn. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối.