CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Trong kỷ nguyên số hóa và công nghệ thông tin, việc tích hợp công nghệ vào các không gian công cộng đã trở thành một xu hướng quan trọng, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống hàng ngày. Dự án “Thiết kế và chế tạo tủ gửi đồ thông minh kết hợp hệ thống quản lý và đặt chỗ” của nhóm chúng tôi là bước tiến quan trọng trong việc cải thiện trải nghiệm của người dùng tại các địa điểm công cộng như thư viện, trường học, chung cư và công sở. Sản phẩm này không chỉ giải quyết vấn đề lưu trữ đồ cá nhân tạm thời mà còn mang lại sự tiện lợi và an toàn cho người dùng.
Tính cấp thiết của đề tài Xuất phát từ một bài báo của VNExpress về vấn đề “Dân chung cư loay hay giải quyết nạn mất đồ ở sảnh”[1], nhóm chúng tôi nhận thấy rằng việc phát triển thương mại điện tử cùng với các dịch vụ chuyển phát đang gây ra các khó khăn cho người nhận hàng tại các chung cư. Thông thường, cư dân phải người người vận chuyển gửi đơn hàng cho bảo vệ tạm giữ, hoặc để ở bất kỳ chỗ nào có thể, dẫn đến tình trạng mất mát tài sản. Một số chung cư có trang bị tủ giữ đồ, nhưng bản thân người giao hàng không có chìa khóa để mở tủ. Với nhóm chúng tôi đây là một trường hợp điển hình cho đề tài này cần phải giải quyết.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Việc nghiên cứu, phát triển và áp dụng hệ thống tủ giữ đồ kết nối IoT và hệ thống đặt chỗ tích hợp mang lại nhiều ý nghĩa thực tiễn: • Cải thiện trải nghiệm người dùng trong việc sử dụng dịch vụ: Giúp người sử dụng dễ dàng và an tâm lưu trữ đồ cá nhân tạm thời tại các nơi công cộng. • Giảm tình trạng mất mát tài sản: Ngăn chặn tình trạng mất mát tài sản cá nhân do sai sót hoặc trộm cắp. • Tối ưu hóa quản lý không gian: Hệ thống đặt chỗ tích hợp giúp quản lý tốt hơn việc sử dụng không gian lưu trữ, tránh tình trạng quá tải hoặc lãng phí. 1 • Thúc đẩy sự phát triển của IoT: Đề tài này thúc đẩy việc ứng dụng IoT trong cuộc sống hàng ngày, thúc đẩy sự số hóa và sự phát triển của công nghệ.
Mục tiêu của đề tài Mục tiêu của đề tài bao gồm: • Thiết kế và phát triển tủ giữ đồ kết nối IoT: Tạo ra hệ thống tủ có khả năng kết nối với Internet, cho phép người dùng dễ dàng kiểm soát việc lưu trữ và truy cập đồ cá nhân. • Xây dựng hệ thống đặt chỗ tích hợp: Phát triển hệ thống đặt chỗ thông quan ứng dụng di động hoặc giao diện website, giúp người dùng đặt chỗ và quản lý tình trạng sử dụng tủ. • Tích hợp hệ thống thanh toán với VNPay và ZaloPay: Kết hợp với hệ thống thanh toán nhằm mở ra những hướng phát triển trong việc sử dụng sản phẩm từ đề tài này. Quy mô đề tài Đề tài nhằm phát triển một giải pháp lưu thông minh, hiện đại, phục vụ nhu cầu gửi đồ ngày càng cao trong xã hội hiện đại.
Tủ gửi đồ của nhóm chúng tôi sẽ được thiết kế để tích hợp các công nghệ như quản lý truy cập, hệ thống thanh toán, hệ thống đặt chỗ trực tuyến và khả năng tương tác thông qua các ứng dụng di động cùng với giao diện tương tác trên tủ gửi đồ. Đề tài này nhóm chúng tôi không chỉ giới hạn ở việc chế tạo sản phẩm mà còn bao gồm việc nghiên cứu và phát triển phần mềm quản lý, cũng như xây dựng một hệ thống trên nền tảng điện toán đám mây. Mục tiêu là tạo ra một hế thống tủ gửi đồ thông minh có thể được triển khai tại các địa điểm như trường học, chung cư, bệnh viện. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sẽ bao gồm: • Phương pháp phân tích: Thu thập dữ liệu từ các nguồn tài liệu như internet, khảo sát thực tế,.
Để thiết kế triển khai sản phẩm phù hợp với môi 2 trường cũng như cải thiện nâng cao trải nghiệm của người dung đối với sản phẩm • Triển khai thử nghiệm: Áp dụng hệ thống vào môi trường thực tế để kiểm tra tính năng, hiệu suất và sự bảo mật. • Đánh giá và phân tích kết quả: Đánh giá hiệu suất của hệ thống thông qua việc thu thập dữ liệu và phân tích các kết quả thu được. Giới hạn đề tài Một số giới hạn của đề tài bao gồm: • Giới hạn về thời gian: - Thời gian nghiên cứu của chúng tôi có hạn, do đó không thể bao phủ toàn bộ khía cạnh của vấn đề. - Hệ thống trực tuyến chưa thể đặt tủ theo kích thước mong muốn nên hiện tại hệ thống tủ sẽ quy về một khích thước cố định.
• Giới hạn về phạm vi: - Chúng tôi tập trung vào việc phát triển hệ thống tủ kết nối IoT và hệ thống đặt chỗ tích hợp, mà không đi sâu vào các khía cạnh khác như phân tích sâu về thị trường hoặc phân tích chi phí. - Theo khảo sát thực tế thì các tủ đồ của chung cư, siêu thị thường được đặt trong môi trường trong nhà, mái hiên tránh nắng gió trực tiếp. Nên chúng tôi quyết định giới hạn đề tài trong môi trường trong nhà. Nhằm phù hợp với thực tế và giảm giá tiền thành phẩm.
3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Internet vạn vật (IoT) Internet và các ứng dụng của nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong lối sống của con người ngày nay. Nó đã trở thành một công cụ thiết yếu trong mọi khía cạnh đời sống. Do nhu cầu và sự cần thiết khổng lồ, các nhà nghiên cứu đã vượt qua những khó khăn về việc kết nối các máy tính với nhau.
Những nghiên cứu này đã dẫn đến sự ra đời của một thiết bị tuyệt vời, Internet vạn vật (IoT). Giao tiếp trên internet đã phát triển từ tương tác người - người sang tương tác thiết bị - thiết bị ngày nay. Các khái niệm IoT đã được đề xuất từ nhiều năm trước nhưng vẫn còn ở giai đoạn ban đầu của việc triển khai thương mại. Trong đề tài này chúng tôi giới thiệu đến một khái niệm được công ty IBM phát biểu như sau: Internet of Things (IoT) đề cập đến mạng lưới các thiết bị vật lý, phương tiện, thiết bị và các vật thể vật lý khác được nhúng cảm biến, phần mềm và kết nối mạng, cho phép chúng thu thập và chia sẻ dữ liệu.[2] Ngày nay, chúng ta đang thấy sự phát triển lớn mạnh của AI, chúng ta dần thấy rằng máy tính đang dần thống trị thới giới bằng cách vượt trội về khả năng tính toán so với con người.
Từ việc sản xuất một chiếc bút đến một con tàu vũ trụ, máy tính và các thiết bị điện tử đều đóng vai trò trọng. Việc điều khiển các thiết bị điện và điện tử - chúng ta có thể thấy đây chính là “Vật – Thing trong Internet of Thing” từ xa là một khái niệm quen thuộc từ đầu những năm 1990 nhưng vẫn chưa được triển khai rộng rãi trong xã hội cũng của chúng ta. Môi trường IoT sẽ cho phép người dùng quản lý và tối ưu hóa của các thiết bị điện và điện tử bằng internet. Một trong những thách thức lớn nhất trong IoT là làm cho hai thế giới vật lý và thông tin trở nên gần nhau hơn.
Cảm biến làm cho quá trình này diễn ra nhanh hơn, cảm biến thu thập dữ liệu thô từ thiết bị vật lý từ các tình huống thực tế và chuyển đổi chúng thành định dạng có thể hiểu được của máy tính để nó có thể dễ dàng trao đổi với các “vật”. Việc chọn phương pháp hay phương tiện phù hợp đê thực hiện quá trình này là một khía cạnh thách thức trong môi trường IoT. Vì hầu hết các quá trình được thực hiện thông qua internet, chúng ta cần phải có một nền tảng kết nối internet hoạt động cao để giải quyết được các vấn đề đề giao tiếp. Lịch sử hình thành và phát triển IoT Từ năm 1989, khi internet ra đời, việc kết nối các thiệt bị trên internet bắt đầu phổ biến.
Máy pha cà phê Trojan Room có thể là ứng dụng đầu tiên của loại này[3].1: Máy pha cà phê Trojan Room - Thiết bị đầu tiên kết nối Internet Năm 1990 John Romkey đã tạo ra thiết bị Internet đầu tiên, một cái bánh mì nướng có thể bật và tắt qua Internet. Paul Saffo đã đưa ra một sự miêu tả ngắn gọn về cảm biến và hướng đi của chúng trong tương lai vào năm 1997. Năm 1999 thuật ngữ Internet of Things được đặt ra bởi Kevin Ashton, giám đốc điều hành của Trung tâm AutoID, MIT. Họ cũng phát minh ra một hệ thống nhận dạng mặt hàng toàn cầu dựa trên RFID vào cùng năm.
Là một bước nhảy vọt lớn trong việc thương mại hóa IoT, vào năm 2000 tập đoàn điện tử LG thông báo kế hoạch tiết lộ một tủ lạnh thông minh có thể tự xác định liệu các món ăn được lưu trữ trong đó có được bổ sung hay không. Năm 2003 RFID được triển khai ở mức độ khổng lồ trong quân đội Mỹ trong chương trình Savi của họ. Cùng năm, tập đoàn bán lẻ Walmart triển khai RFID ở tất cả các cửa hàng của họ trên toàn thế giới với quy mô lớn. Năm 2005 các ấn phẩm chính thống như The Guardian, Scientific American và Boston Globe đăng nhiều bài viết về IoT và hướng đi của nó trong tương lai.
Năm 2008 một nhóm các công ty thành lập Liên minh IPSO để thúc đẩy việc sử dụng Giao thức Internet (IP) trong các mạng của “thiết bị thông minh” và để kích hoạt Internet of Things. 5 Cuối cùng, việc ra mắt IPv6 vào năm 2011 đã kích thích sự phát triển và quan tâm lớn trong lĩnh vực này. Sau đó, các ông lớn IT như Cisco, IBM, Ericson đã tiến hành rất nhiều sáng kiến giáo dục và thương mại với IoT. Giao thức truyền thông trong IoT Một số phương pháp kết nối không dây được công nhận và phổ biến trên toàn cầu cùng với những ưu và nhược điểm của chúng đối với tình huống IoT.
1) RFID RFID là một kỹ thuật sử dụng sóng vô tuyến để truyền dữ liệu. Quá trình này được thực hiện bằng cách sử dụng các thẻ RFID được đặt ở các vị trí cần thiết. Có hai loại thẻ RFID: thẻ chủ động là những thẻ có nguồn năng lượng bên trong và thẻ bị động là những thẻ không có nguồn năng lượng bên trong. Những thẻ này giao tiếp với các đầu đọc RFID[4].11 – Wifi Tiêu chuẩn IEEE 802.