Đồ án thiết kế đồng hồ đo điện năng AC DC qua Internet - ĐH SPKT TPHCM

Hướng dẫn chi tiết thiết kế và thi công đồng hồ đo điện năng AC/DC tích hợp kết nối IoT, giúp giám sát dữ liệu điện năng tiêu thụ từ xa qua Internet.

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Nam
• Người hướng dẫn: GVC. Trương Ngọc Anh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Viễn thông
• Đề tài: Thiết kế và thi công đồng hồ đo điện năng AC, DC giám sát dữ liệu trên Internet
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế đồng hồ đo điện năng AC DC giám sát dữ liệu Internet

Đồng hồ đo điện năng AC/DC giám sát dữ liệu trên Internet là giải pháp công nghệ tích hợp cảm biến đo lường, vi xử lý và kết nối mạng nhằm theo dõi liên tục các thông số điện năng. Thiết bị này đo điện áp, dòng điện, công suất, năng lượng tiêu thụ của hệ thống AC (xoay chiều) và DC (một chiều) thông qua module chuyên dụng như PZEM004T (AC) và PZEM017 (DC). Dữ liệu đo được truyền không dây qua module ESP8266 lên nền tảng web hoặc ứng dụng di động, cho phép người dùng giám sát từ xa mọi lúc mọi nơi. Hệ thống hoạt động dựa trên giao thức Modbus RTU/UART và kết nối WiFi, đảm bảo độ chính xác cao và độ trễ thấp. Ứng dụng rộng rãi trong quản lý điện năng công nghiệp, tòa nhà thông minh và hộ gia đình tiết kiệm năng lượng.

1.1. Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo điện năng

Đồng hồ đo điện năng hoạt động theo nguyên lý đo lường trực tiếp thông qua cảm biến Hall hoặc biến dòng (CT) cho AC, shunt resistor cho DC. Module PZEM004T sử dụng cảm biến Hall đo dòng điện AC bằng nguyên lý từ trường, trong khi PZEM017 đo DC qua shunt resistor tạo sụt áp tỷ lệ. Vi xử lý ESP8266 xử lý tín hiệu analog/digital từ cảm biến, chuyển đổi sang dữ liệu số theo chuẩn Modbus RTU. Dữ liệu sau đó được đóng gói và truyền qua UART tới ESP8266, module này mã hóa dữ liệu thành định dạng JSON/CSV rồi gửi lên Internet qua giao thức HTTP/MQTT. Người dùng truy cập giao diện web hoặc ứng dụng để xem biểu đồ, báo cáo theo thời gian thực.

1.2. Các chuẩn giao thức truyền thông hỗ trợ

Hệ thống sử dụng ba chuẩn giao thức chính: Modbus RTU, UART và WiFi. Modbus RTU (giao thức truyền thông nối tiếp) đảm bảo truyền dữ liệu ổn định giữa cảm biến PZEM và vi xử lý ESP8266. UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) hỗ trợ truyền dữ liệu nối tiếp không đồng bộ, tối ưu cho kết nối giữa ESP8266 và cảm biến. WiFi (IEEE 802.11) cung cấp kết nối không dây tới Internet, cho phép truyền dữ liệu lên đám mây hoặc máy chủ nội bộ. Tốc độ truyền dữ liệu đạt 115200 baud đối với UART, 10-100 Mbps đối với WiFi, đáp ứng yêu cầu giám sát thời gian thực.

II. Phân tích nhu cầu giám sát điện năng trong hệ thống AC DC

Nhu cầu giám sát điện năng ngày càng cấp thiết do chi phí điện chiếm tỷ trọng lớn trong hoạt động sản xuất và sinh hoạt. Hệ thống điện AC/DC không được theo dõi thường xuyên dẫn đến lãng phí năng lượng, nguy cơ quá tải thiết bị và hư hỏng không mong muốn. Theo báo cáo của Bộ Công Thương năm 2023, Việt Nam tiêu thụ khoảng 250 tỷ kWh điện/năm, trong đó 30% là lãng phí do quản lý kém. Đặc biệt, các hệ thống công nghiệp sử dụng nhiều động cơ AC và thiết bị DC (như pin năng lượng mặt trời) cần giám sát chặt chẽ để tối ưu hóa hiệu suất. Việc thiếu hệ thống giám sát chuyên dụng khiến doanh nghiệp khó phát hiện sớm sự cố, dẫn đến thiệt hại kinh tế. Giải pháp đồng hồ đo điện năng kết nối Internet khắc phục những hạn chế này bằng cách cung cấp dữ liệu thời gian thực, hỗ trợ ra quyết định kịp thời.

2.1. Thách thức trong quản lý điện năng truyền thống

Quản lý điện năng truyền thống phụ thuộc vào việc ghi chép thủ công hoặc sử dụng đồng hồ đo cơ học, dẫn đến sai số cao (5-10%) và độ trễ trong phát hiện sự cố. Nhân viên kỹ thuật phải kiểm tra trực tiếp từng thiết bị, tốn nhiều thời gian và công sức. Hệ thống không có khả năng lưu trữ dữ liệu lịch sử, khiến việc phân tích xu hướng tiêu thụ hoặc tối ưu hóa trở nên khó khăn. Ngoài ra, thiếu kết nối mạng khiến doanh nghiệp không thể giám sát từ xa, đặc biệt trong các ngành sản xuất liên tục 24/7. Chi phí bảo trì cũng tăng do phải thay thế thiết bị đo cũ kỹ, không tương thích với hệ thống hiện đại.

2.2. Lợi ích của hệ thống giám sát điện năng thông minh

Hệ thống giám sát điện năng thông minh cung cấp dữ liệu thời gian thực, giúp phát hiện sớm sự cố như quá tải, mất cân bằng pha hoặc rò rỉ điện, giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị. Dữ liệu được lưu trữ trên đám mây cho phép phân tích xu hướng tiêu thụ, từ đó đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng (như điều chỉnh lịch trình hoạt động thiết bị). Người quản lý có thể truy cập dữ liệu mọi lúc mọi nơi qua ứng dụng di động, hỗ trợ ra quyết định nhanh chóng. Hệ thống còn tích hợp cảnh báo tự động qua email/SMS khi phát hiện bất thường, nâng cao tính chủ động trong quản lý. Chi phí đầu tư ban đầu được bù đắp nhanh chóng nhờ tiết kiệm điện năng (10-20%) và giảm chi phí bảo trì.

III. Phương pháp thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng

Thiết kế hệ thống giám sát điện năng bắt đầu bằng việc lựa chọn cảm biến đo lường phù hợp với nguồn điện AC hoặc DC. Module PZEM004T đo AC với dải 80-260V, 0-100A, trong khi PZEM017 đo DC với dải 0-100V, 0-50A. Vi xử lý ESP8266 (NodeMCU) được chọn làm trung tâm xử lý do khả năng kết nối WiFi ổn định và hỗ trợ lập trình Arduino IDE. Phần cứng được thiết kế trên phần mềm Proteus, bao gồm mạch nguồn, mạch đo, mạch giao tiếp UART và module WiFi. Sau khi lắp ráp, hệ thống được lập trình bằng Arduino IDE với thư viện Modbus RTU để đọc dữ liệu từ cảm biến. Dữ liệu sau đó được gửi lên nền tảng web (như Thingspeak, Firebase) hoặc ứng dụng di động thông qua giao thức HTTP. Quá trình thi công bao gồm lắp đặt cảm biến vào hệ thống điện, kết nối dây dẫn, nạp chương trình vào ESP8266 và hiệu chỉnh thông số đo.

3.1. Lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch điện

Linh kiện chính bao gồm module PZEM004T/PZEM017, ESP8266 (NodeMCU), nguồn 5V/3.3V, biến áp cách ly (cho AC), shunt resistor (cho DC), tụ lọc nhiễu và mạch điều khiển relay. Mạch điện được thiết kế trên Proteus với sơ đồ nguyên lý gồm: mạch đo dòng điện (CT sensor cho AC, shunt resistor cho DC), mạch đo điện áp (divider resistor), mạch giao tiếp UART (kết nối PZEM-ESP8266) và mạch nguồn ổn định. Thiết kế PCB (layout) được tối ưu để giảm nhiễu tín hiệu, đảm bảo độ chính xác đo lường. Các linh kiện được lựa chọn dựa trên tiêu chuẩn RoHS, chịu được nhiệt độ hoạt động -20°C đến 70°C, phù hợp môi trường công nghiệp.

3.2. Lập trình và tích hợp hệ thống giám sát

Chương trình được viết trên Arduino IDE với hai hàm chính: setup() khởi tạo các thông số (cổng UART, WiFi, cảm biến) và loop() đọc dữ liệu từ PZEM, xử lý và gửi lên Internet. Thư viện Modbus RTU được sử dụng để giao tiếp với cảm biến, trong khi thư viện WiFiEsp cung cấp kết nối không dây. Dữ liệu đo (điện áp, dòng điện, công suất) được định dạng JSON rồi gửi qua HTTP POST tới nền tảng web (như Thingspeak) mỗi 5 giây. Ứng dụng di động (dựa trên Android/iOS) hiển thị dữ liệu dưới dạng biểu đồ thời gian, bảng thống kê và cảnh báo. Hệ thống cũng tích hợp cơ chế lưu trữ dữ liệu cục bộ (SD card) đề phòng mất kết nối Internet.

IV. Ứng dụng và triển vọng của đồng hồ đo điện năng kết nối Internet

Đồng hồ đo điện năng kết nối Internet mang lại lợi ích thiết thực trong nhiều lĩnh vực, từ quản lý điện năng hộ gia đình đến giám sát hệ thống công nghiệp. Trong ngành sản xuất, hệ thống giúp tối ưu hóa tiêu thụ điện, giảm chi phí vận hành và nâng cao tuổi thọ thiết bị. Tại các tòa nhà thông minh, dữ liệu đo lường hỗ trợ điều chỉnh hệ thống điều hòa, chiếu sáng theo nhu cầu thực tế. Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo (điện mặt trời, gió), hệ thống giám sát AC/DC cho phép quản lý hiệu suất pin, inverter và tải tiêu thụ. Triển vọng tương lai bao gồm tích hợp AI để dự đoán tiêu thụ điện, cảnh báo sớm sự cố và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng tự động. Với xu hướng IoT phát triển, hệ thống có thể mở rộng sang quản lý nước, gas và các tiện ích khác, trở thành nền tảng quản lý tòa nhà toàn diện.

4.1. Ứng dụng trong quản lý điện năng công nghiệp

Trong nhà máy sản xuất, đồng hồ đo điện năng giám sát toàn bộ hệ thống điện AC (máy móc, dây chuyền) và DC (hệ thống pin, bộ sạc). Dữ liệu đo lường giúp xác định thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng, từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất hoặc thay thế thiết bị tiết kiệm hơn. Hệ thống cũng phát hiện sớm sự cố như quá tải, mất cân bằng pha, ngăn ngừa hư hỏng thiết bị và ngừng sản xuất đột ngột. Báo cáo tự động theo ngày/tuần/tháng hỗ trợ quản lý tài chính, lập kế hoạch bảo trì và tuân thủ tiêu chuẩn ISO 50001 về quản lý năng lượng. Tại các khu công nghiệp, hệ thống có thể tích hợp với hệ thống SCADA hiện có, mở rộng khả năng giám sát toàn diện.

4.2. Tiềm năng phát triển trong lĩnh vực năng lượng tái tạo

Hệ thống giám sát điện năng AC/DC đóng vai trò quan trọng trong quản lý hệ thống năng lượng tái tạo như điện mặt trời, gió. Đối với điện mặt trời, hệ thống đo sản lượng pin mặt trời (DC), hiệu suất inverter (AC) và tiêu thụ tải, giúp tối ưu hóa góc nghiêng pin, vệ sinh tấm pin định kỳ. Trong hệ thống điện gió, cảm biến đo sản lượng turbine (AC) và hiệu suất bộ điều khiển (DC) hỗ trợ điều chỉnh cánh quạt, tối đa hóa sản lượng điện. Tích hợp AI vào hệ thống giám sát cho phép dự đoán sản lượng điện dựa trên điều kiện thời tiết, đề xuất lịch bảo trì thiết bị. Với sự phát triển của xe điện, hệ thống cũng có thể mở rộng sang giám sát trạm sạc, quản lý pin và tiêu thụ điện năng của xe.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Luận án đã khảo sát các phương pháp giám sát điện năng điển hình trước đây thông qua Internet như dùng module sim kết hợp RS232 qua cổng truyền thông RS485 theo phương thức truyền thông Modbus RTU, tuy nhiên thực tế mạng GSM sẽ gặp phải những khó khăn như việc bị trễ tin nhắn do nghẽn mạng, kẹt mạng hay những nơi có sóng GSM yếu và chỉ giám sát được trên máy tính. Những phương pháp khác như dùng phần mềm Acuview giám sát điện năng thông qua đồng hồ đo điện năng đa năng Mutimeter ACUVIM hoặc giám sát điện năng sử dụng PLC S7-400 thông qua giao diện WINCC đều có giá thành cao rất tốn kém. Để khắc phục các nhược điểm trên, đề tài “Thiết kế và thi công đồng hồ đo điện năng AC, DC giám sát dữ liệu trên Internet” tập trung nghiên cứu việc giao tiếp với các thiết bị điện qua Internet dùng công nghệ IoTs, góp phần hỗ trợ cho công tác giám sát và quản lý điện năng từ xa, sử dụng bộ vi điều khiển kết hợp với việc truyền dữ liệu qua WiFi, giúp đo ghi dữ liệu từ xa, mà không bị hạn chế khoảng cách truyền dữ liệu. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Thiết kế, thi công hệ thống tích hợp giám sát điện năng từ xa các thông số nguồn AC và DC gồm: dòng điện, điện áp, tần số, công suất tiêu thụ,… của thiết bị điện và giám sát được trên nền tảng Web và App điện thoại từ mọi nơi có Internet.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Quá trình thực hiện đồ án thông qua 8 nội dung nghiên cứu sau: - Nội dung 1: Tìm hiểu và tham khảo các tài liệu, giáo trình, nghiên cứu các chủ đề, các nội dung liên quan đến đề tài. - Nội dung 2: Lập trình giao tiếp với module PZEM004T, PZEM017 để đo các thông số điện năng. - Nội dung 3: Viết chương trình cho ESP8266 gửi dữ liệu lên Web và đồng bộ trên App Smartphone. - Nội dung 4: Kết nối phần cứng giữa PZEM004T, PZEM017, Esp8266, LCD.

- Nội dung 5: Thiết kế và thi công mô hình thiết bị hoàn thiện. - Nội dung 6: Xây dựng giao diện Web, App, kho lưu trữ dữ liệu. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN - Nội dung 7: Chạy thử nghiệm và cân chỉnh hệ thống. - Nội dung 8: Viết báo cáo luận án.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp điều tra khảo sát: Tiến hành nghiên cứu khảo sát về tình hình và nhu cầu ứng dụng của đề tài trong thực tế, đề ra mục tiêu cụ thể. Phương pháp chọn mẫu: Chọn mẫu có chủ đích có ứng dụng thực tế cao đáp ứng được mục tiêu đề ra của đề tài. Phương pháp thử nghiệm: Tiến hành thử nghiệm, kiểm tra và điều chỉnh hoạt động của mô hình. BỐ CỤC ĐỒ ÁN Chương 1: Tổng quan: Trình bày lí do chọn đề tài, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, mục tiêu hướng tới, phương pháp nghiên cứu của đề tài và bố cục đồ án.

Chương 2: Cơ sở lí thuyết: Trình bày tóm tắt cơ sở lí thuyết sẽ sử dụng để giải quyết vấn đề. Chương 3: Thiết kế và xây dựng hệ thống: Trình bày yêu cầu, sơ đồ khối hệ thống, hoạt động của hệ thống, tính toán và thiết kế phần cứng và phần mềm. Chương 4: Thi công hệ thống: Trình bày các bước thi công phần cứng cũng như thiết kế phần mềm của hệ thống thực tế đã làm trong quá trình nghiên cứu. Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá: Mô tả kết quả đạt được, nêu những vấn đề chưa được giải quyết.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển: Đưa ra kết luận là đã hoàn thành theo như mục tiêu đề ra hay chưa, nêu hướng phát triển của đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC QUẢN LÝ ĐIỆN NĂNG Trong cuộc sống, giám sát chất lượng điện năng là hệ thống mang nhiều lợi ích cho người dân. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng hầu hết các vấn đề xảy ra sự cố đều do quá trình hoạt động sản xuất của người dân.

Chính vì vậy, việc giám sát chất lượng điện năng sẽ cho khách hàng thấy được sớm các sự cố để kịp thời bảo trì bảo dưỡng, tránh gây tổn thất lớn đến doanh nghiệp. Trong sản xuất, độ tin cậy và tính nhất quán của việc cung cấp điện là một trong những điều kiện quan trọng đối với hoạt động của các nhà máy sản xuất và dịch vụ. Các vấn đề bắt nguồn từ chất lượng điện kém, sụt áp hoặc sinh hài. Do đó, việc lắp đặt một hệ thống giám sát điện năng sẽ giúp các doanh nghiệp: - Giám sát và quản lý dòng điện chính xác rõ ràng, cho số liệu chi tiết, xuất báo cáo theo từng ngày, tháng cụ thể.

- Thường xuyên cập nhật thông tin dữ liệu tiêu thụ của doanh nghiệp. - Cảnh báo sớm sự cố kịp thời, hạn chế việc hư hỏng thiết bị toàn hệ thống. - Giảm công sức kiểm tra trực tiếp, thay vào đó có thể kiểm soát từ xa. - Kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện một cách tối ưu.

- Là cơ sở dữ liệu để xem xét để thay thế sử dụng các thiết bị tiết kiệm điện năng hiệu quả. GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ ĐIỆN NĂNG TỪ XA TRONG THỰC TẾ 2. Hệ thống giám sát và quản lý điện năng ứng dụng SCADA Hệ thống SCADA giám sát và quản lý điện năng do ATSCADA Lab đề xuất là một hệ thống hoàn chỉnh, đã hoàn thành lắp đặt cho các đơn vị sản xuất công nghiệp. Hệ thống ứng dụng bộ chuyển tín hiệu từ Modbus RTU sang tín hiệu Modbus TCP/IP ký sinh mạng LAN có sẵn trong tòa nhà, nhà máy tại các khu công nghiệp BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT truyền tín hiệu với tốc độ cao.

Tiết kiệm chi phí kéo dây từ các vị trí đến trung tâm giám sát.1 Mô hình hệ thống giám sát điện năng SCADA. Các tham số điện trong hệ thống sản xuất – hoạt động đều được đo bằng công cụ, thiết bị đo đếm chuyên dụng, có khả năng kết nối với thiết bị ngoại vi để kết nối vào hệ thống SCADA giám sát và quản lý điện năng. Trong hệ thống giám sát và quản lý, phần mềm có giám sát cho phép người quản lý có thể xem và thực hiện thao tác trực tiếp trên giao diện phần mềm. Các tham số được hiển thị trực quan dưới nhiều hình thức như dạng bảng số liệu, đạng đ ồ thị.

Cho phép xem, thao tác và xuất báo cáo cơ sở dữ liệu theo thời gian, đối tượng cụ thể. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Lợi ích của việc áp dụng hệ thống SCADA giám sát và quản lý điện năng: - Giám sát và quản lý tập trung toàn bộ hệ thống. - Hệ thống hoạt động liên tục 24/24. - Kiểm soát tần số, điện áp, dòng điện, công suất phản kháng điện năng tiêu thụ,…trực quan và chính xác.

- Chức năng cảnh báo từ hệ thống giúp tăng khả năng đáp ứng nhanh chóng, xử lý sự cố triệt để. - Xuất báo cáo hệ thống tự động theo đối tượng, theo thời gian, theo mẫu. - Tiết kiệm thời gian và chi phí nhân công giám sát tại chỗ. - Giảm tối đa các sai sót so với quá trình thực hiện giám sát thủ công.

- Chủ động lên kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng tránh thời gian cháy máy. - Đưa ra các quyết định hợp lý trong sữa chữa hoặc đầu tư mới để đạt hiệu quả tốt nhất. Đồng hồ phân tích chất lượng điện năng (SFERE 720C) cho các hệ thống giám sát điện thông minh, chất lượng cao. SFERE 720C là đồng hồ phân tích chất lượng điện năng được ứng dụng phổ biến và rồn rãi trong hệ thống giám sát điện.

Thiết bị hình vuông, cực kỳ nhỏ gọn. Cấu tạo đơn giản nên lắp đặt và sử dụng rất dễ dàng. SFERE 720C có thể được sử dụng làm thiết bị thu thập dữ liệu cho hệ thống phân phối điện thông minh hoặc hệ thống tự động hóa nhà máy. Tất cả dữ liệu được giám sát có sẵn thông qua cổng giao tiếp kỹ thuật số RS485 tiêu chuẩn, dựa trên giao thức Modbus RTU hoặc các giao thức hỗ trợ khác như Modbus TCP/IP, Bacnet,… BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 6 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2 Đồng hồ SFERE 720C thực tế.

SFERE 720C được đi kèm với phần mềm Eplan, cho phép người dùng có thể theo dõi chất lượng điện ngay tại máy tính.3 Giao diện phần mềm Eplan. Những dữ liệu hiển thị lên màn hình được lưu trữ trong lịch sử. Đây là căn cứ để người theo dõi phân tích điện năng có đang hoạt động quá tải, vượt định mức cho phép hay không và đưa ra những giải pháp phù hợp khi có sự cố xảy ra. Với các tính năng ưu điểm nổi bật kể trên, SFERE 720C được ứng dụng rộng rãi trong thu thập dữ liệu tại các tải, site và tụ điện.

Các hệ thống quản lý năng lượng, giám sát trực quan tại chỗ hoặc từ xa đã đưa thiết bị này để phục vụ cho công việc theo dõi, đánh giá thông số điện và mang về hiệu quả rất khả quan. * ( Sản phẩm chưa được phổ cập tại Việt Nam.)* BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. CÔNG NGHỆ IoTs 2. Khái niệm IoTs IoTs (viết tắt của cụm Internet of things) là thuật ngữ dùng để chỉ các đối tượng có thể nhận biết cũng như sự tồn tại của chúng trong một kiến trúc mang tính kết nối.

Đây là một viễn cảnh trong đó mọi vật, mọi con vật hoặc con người được cung cấp các định danh và khả năng tự động truyền tải dữ liệu qua một mạng lưới mà không cần sự tương tác giữa con người với con người hoặc con người với máy tính. IoTs tiến hóa từ sự hội tụ của các công nghệ không dây, hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) và Internet. Cụm từ này được đưa ra bởi Kevin Ashton vào năm 1999. Ông là một nhà khoa học đã sáng lập ra trung tâm Auto-ID đại học MIT.

Giao thức kết nối WiFi WiFi (Wireless Fidelity hay mạng 802.11) là hệ thống không dây sử dụng sóng vô tuyến, cũng giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. Kết nối WiFi thường là sự lựa chọn hàng đầu của rất nhiều kỹ sư bởi tính thông dụng và kinh tế của hệ thống WiFi và mạng LAN với mô hình kết nối trong một phạm vi địa lý có giới hạn.