phần mở đầu, phần thứ hai một phần tập trung vào các công cụ mô phỏng theo dõi gói tin cisco, phần thứ ba của luận án là về triển khai nhà thông minh với trình theo dõi gói Cisco, và phần cuối cùng là kết luận và nghiên cứu trong tương lai. Định nghĩa IOT IoT đề cập đến ý tưởng về sự vật (đối tượng), có thể đọc được, có thể nhận biết, định vị, có thể xác định địa chỉ thông qua các thiết bị cảm biến thông tin (cảm biến) và 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG THÁI DƯƠNG có thể kiểm soát thông qua Internet. Mọi thứ là các đối tượng vật lý có số nhận dạng duy nhất, có thể truyền dữ liệu qua mạng. Ví dụ về các đối tượng vật lý bao gồm xe cộ, điện thoại thông minh, thiết bị gia dụng, đồ chơi, máy ảnh, dụng cụ y tế và hệ thống công nghiệp, động vật, con người, tòa nhà, vvv.
IoT là một công nghệ tiên tiến và mang tính cách mạng mới, nơi mọi đối tượng trở thành đối tượng thông minh và nơi họ có thể truyền đạt thông tin về bản thân mà không có sự can thiệp của con người. Internet of Things được kỳ vọng sẽ tạo ra một thay đổi lớn trong cuộc sống của chúng ta; nó sẽ giúp chúng ta thực hiện nhiệm vụ và công việc của mình một cách tốt hơn. Ứng dụng IOT vào nhà thông minh và an ninh Cuộc sống quanh ta luôn có những điều mới mẻ, được khám phá và tìm hiểu chính vì những điều mới trong cuộc sống đó đã kích thích sự tò mò và luôn có những câu hỏi dành cho những điều mới đó. Thật thú vị và đáng nể hơn đó chính là việc những điều thắc mắc cần lời giản đáp đó lại vô tình là một đốm lửa làm bùng cháy những ý tưởng không ngờ mang tầm cỡ vĩ mô.
Chắc hẳn các bạn cũng đã từng nghĩ tới có một nơi mà ở đó cuộc sống gắn liên với những máy móc thiết bị điện tử phá vỡ những khoảng cách giữa con người những thiết bị mọi thứ được tìm thấy vận dụng, tương tác giúp ích bổ trợ cho nhau tạo ra cuộc sống hiện đại đầy tiện nghi Giờ đây điều đó không còn là trong suy nghĩ nữa khi công nghệ IoT xuất hiện và nhanh chóng chiếm lĩnh thị trường công nghệ thế giới. Điển hình nhất của công nghệ IoT này đó chính là việc ứng dụng trong những ngôi nhà thông minh gắn liền nhất với cuộc sống thực tế. Những năm gần đây smart home không còn là điều xa lạ gì với người dân Việt Nam và có thể nói rằng đó là thành công lớn của IoT gây ra được một làn sóng công nghệ hoàn toàn mới và được tìm kiếm nhiều nhất trên mạng Internet. Những điều trước đó bạn chỉ thấy trên phim thì nay đã được hiện thực hóa trong chính ngôi nhà của bạn với việc điều khiển ngôi nhà của mình theo ý muốn dù là ở bất cứ nơi đâu.
Ngôi nhà thông minh sẽ thay thế bạn quản lý kiểm soát ngôi nhà của mình 24/24 đảm bảo an toàn tuyệt đối. Điều này không chỉ giúp chọn bạn tiết kiệm thời gian hơn mà ở đó còn là sự yên tâm về mức độ an toàn cũng như sự hiện đại, sang trọng của cuộc sống mà do chính bản thân bạn tạo ra. Thật sự hãnh diện và đáng tự hào. 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG THÁI DƯƠNG 2.
Khóa cửa thông minh Khóa cửa thông minh (smart lock) còn gọi là khóa cửa kỹ thuật số (digital lock), là loại khóa điện tử áp dụng công nghệ thông minh, giúp người dùng dễ dàng thực hiện việc mở cửa mà không cần đến chìa khóa. Thiết bị này được tích hợp rất nhiều tính năng bảo mật vượt trội như mở khoá bằng vân tay, thẻ từ, điện thoại… Đặc biệt, việc có thể theo dõi qua ứng dụng điện thoại sẽ giúp bạn dễ dàng kiểm soát được hoạt động của ngôi nhà. Khoá thông minh có rất ưu điểm vượt trội và tiện lợi giúp bạn yên tâm mỗi khi ra ngoài, đặc biệt là các chuyến du lịch hay công tác xa, đảm bảo sự an toàn cho cuộc sống gia đình. Người dùng sẽ không còn phải lo lắng mỗi khi quên mang chìa khóa hay mất chìa.
Bạn có thể thiết lập mọi thứ dễ dàng chỉ thông qua một chiếc điện thoại. Đặc biệt, khoá cửa thông minh sẽ góp phần nâng cao tính thẩm mỹ và cực kỳ hiện đại cho ngôi nhà. Công nghệ nhận dạng sóng vô tuyến a) Khái niệm: RFID là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến. Công nghệ này cho phép nhận biết các đối tượng thông qua hệ thống thu phát sóng radio, từ đó có thể giám sát, quản lý từng đối tượng.
Công nghệ RFID có thể xác định đối tượng ở khoảng cách xa từ vài mét cho tới hàng chục mét trong không gian ba chiều, đây là một ưu điểm vượt trội của RFID so với các công nghệ khác. Hình 1: RFID 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG THÁI DƯƠNG b) Lịch sử Những năm 1940 - Công nghệ radar được sử dụng để xác định máy bay địch và máy bay thân thiện trong Thế chiến II. Về mặt kỹ thuật, đây là lần đầu tiên sử dụng RFID. 1948 - Nhà khoa học và nhà phát minh Harry Stockman tạo ra RFID và được ghi nhận với phát minh này.
1963 - Nhà phát minh RF Harrington hình thành các ý tưởng RFID mới bao gồm phân tán dữ liệu và thông tin. 1977 - Tấm giấy phép truyền RFID đầu tiên được tạo ra. 2000 - Đến thời điểm này, hơn 1000 bằng sáng chế đã được gửi bằng công nghệ RFID Năm 2015, thị trường RFID sẽ được định giá 26 tỷ USD. Xem xét rằng thị trường năm 2005 ở mức 1,95 tỷ đô la, đó là mức tăng 24 tỷ đô la.
c) Đặc điểm Hệ thống RFID sử dụng hệ thống không dây thu phát sóng radio Các tần số: 125Khz hoặc 900Mhz Thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào. Có thể đọc được thông tin xuyên qua các môi trường, vật liệu như: bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn và các điều kiện môi trường thách thức khác. Hệ thống RFID có thể được phân loại theo các băng tần số hoạt động của mình, như: tần số thấp (LF), tần số cao (HF) và tần số siêu cao (UHF). d) Lợi ích Giảm chi phí thông tin do các thẻ RFID có thể lưu bằng điện tử một khối lượng lớn thông tin được gắn vào đồ vật.
Các thông tin đó có thể được thay đổi và cập nhật tại điểm sử dụng. Trong khi các mã vạch và trao đổi dữ liệu điện tử EDI (Electronic Data Interchange) giữa các máy tính luôn gặp phải một số hạn chế: các mã vạch thông thường được đầu đọc quét qua nó và phải được đọc liên tục; các mã vạch không thể thay đổi một khi đã được in ra và dễ bị dính bụi và dễ bị trầy xước. e) Nguyên lý hoạt động của RFID Thiết bị RFID reader phát ra sóng điện từ ở một tần số cụ thể nào đó và thiết bị phát mã RFID tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng được điện từ này và thu nhận năng lượng từ đó phát lại cho thiết bị RFID biết mã số của mình. Ngay lúc đó RFID reader biết được tag nào đang hoạt động trong vùng sóng điện từ.
12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG THÁI DƯƠNG Hình1.1: Nguyên lý hoạt động RFID Các tần số thường được sử dụng của Rfid: - Tần số thấp: 125kHz -134,2kHz - Tần số cao: 13,56kHz - Tần số cực cao: 860MHz - 960MHz - Tần số siêu cao: 2,45 Ghz Trên thực tế, RFID được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp và giáo dục. Trong nông nghiệp, thẻ RFID được cấy lên vật nuôi để nhận dạng nguồn gốc và theo dõi vật nuôi để tránh thất lạc. Trong công nghiệp, đưa vào sản phẩm để xác định thông tin mã số series, nguồn gốc sản phẩm, kiểm soát được sản phẩm nhập xuất. Trong thư viện, các thẻ RFID được gắn với các cuốn sách giúp giảm thời gian tìm kiếm và kiểm kê, hạn chế tình trạng mất sách.
Công nghệ RFID còn có thể ứng dụng lưu trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa bằng cách mang theo người bệnh nhân, đặc biệt là bệnh nhân tâm thần. Ngoài ra, công nghệ RFID là một phần không thể thiếu trong hệ thống kiểm soát ra vào hiện nay. Hệ thống này có thể kiểm soát cửa ra vào trực tuyến hoặc không trực tuyến, hiển thị thông tin của người sử dụng, giờ vào ra chính xác hoặc phân quyền người sử dụng. Đó là lí do vì sao khóa cửa từ có mặt tại hầu hết các công trình kiến trúc lớn nhỏ, đặc biệt là những nơi có nhu cầu sử dụng cao như khách sạn.
Một số ưu điểm của công nghệ RFID: - Giúp quản lý và giám sát đối tượng đơn giản hơn. - Khả năng đọc ghi dữ liệu nhiều lần. - Thẻ RFID hoạt động tốt trong môi trường không thuận lợi. Triển khai hệ thống RFID trong công nghiệp giúp tự động hóa quá trình sản xuất, tăng năng suất lao 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: ĐẶNG THÁI DƯƠNG động, tăng sự thỏa mãn khách hàng và tăng lợi nhuận.
Mặc dù RFID có nhiều ưu điểm và lợi thế phát triển, tuy nhiên vẫn còn một số nhược điểm: - Chi phí triển khai cao. - Khả năng kiểm soát thiết bị còn hạn chế. Quản lý qua app thông minh Hệ thống quản lý bằng app điện thoại ngày càng phổ biến và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Hệ thống quản lý nhà thông minh là một ví dụ điển hình, các thiết bị trong nhà như đèn, quạt hay điều hòa có thể điều khiển từ xa thông qua giao diện app một cách dễ dàng.
Hình 2: Giao diện app quản lý nhà thông minh Trong nông nghiệp, các thông tin về nhiệt độ không khí, độ ẩm đất, hình ảnh của vườn rau được cập nhật liên tục và hiển thị trên app moblie. Người dùng có thể theo dõi các thông số này và điều khiển các thiết bị phù hợp để chăm sóc vườn rau ngay khi ở cơ quan hoặc bất kỳ đâu thông qua điện thoại thông minh. Trong lĩnh vực giáo dục, quản lý thông tin của học sinh qua website cũng mang lại nhiều tiện ích, phụ huynh có thể xác định tình trạng của con mình từ website của nhà trường mà không cần phải đến trường học để xác minh. Đối với hệ thống chấm công nhân viên, thông tin về họ tên và thời gian của người điểm danh sẽ được cập nhật nhanh chóng lên website, điều này giúp công ty tiết kiệm chi phí và đánh giá nhân viên chính xác hơn.