Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu Việc ứng dụng hệ thống cảnh báo an ninh, giám sát an ninh trong nhà xưởng, trạm BTS, văn phòng, bãi xe, siêu thị, nhà ở…. đã được đưa vào thực tế từ rất lâu. Theo dòng phát triển khoa học công nghệ, có rất nhiều hệ thống cảnh báo an ninh được phát triển với nhiều phương pháp cảnh báo khác nhau như cảnh báo bằng tin nhắn SMS, cảnh báo bằng âm thanh, cuộc gọi điện thoại [1,2]. Tuy nhiên, các phương pháp này hạn chế về số lượng người tiếp nhận cảnh báo và báo động không phù hợp với người cần tiếp nhận thông tin cảnh báo.
Hiện nay, cũng có rất nhiều doanh nghiệp đang phát triển kinh doanh dịch vụ bảo vệ, ứng cứu, sửa chữa, cung cấp dịch vụ…, nhưng chủ yếu phát triển về nguồn nhân lực, ít doanh nghiệp tập trung trang bị cho mình những trang thiết bị khoa học kỹ thuật để phục vụ cho công việc. Từ nhu cầu thực tiễn, nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ ứng cứu thông tin. Hệ thống này đáp ứng được nhu cầu tiếp nhận tin nhắn cảnh báo bằng SMS từ nhiều địa điểm khác nhau, định vị vị trí địa điểm xảy ra sự cố và vị trí nhân viên ứng cứu, gửi cảnh báo đúng đối tượng, có một hệ cơ sở dữ liệu, hiển thị trực quan trên bản đồ GoogleMaps trên phần mềm, cung cấp thông tin về vị trí, tuyến đường ngắn nhất đến địa điểm cần ứng cứu, giúp cho nhân viên ứng cứu có cái nhìn tổng quan nhất và công tác chuẩn bị ứng cứu được thuận lợi nhất. Cùng với sự phát triển các thành tựu công nghệ Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông làm thay đổi cuộc sống con người từng giờ từng phút, nó tạo ra một trào lưu "Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông" trong mọi lĩnh vực ở thế kỷ 21.
Lĩnh vực Thông Tin Di Động cũng không nằm ngoài trào lưu đó. Cùng với nhiều công nghệ cảnh báo an ninh khác nhau đều ứng dụng hệ thống Thông Tin Di Động, nó tạo nhiều thuận lợi cho công tác bảo vệ và ứng cứu. Hệ thống cảnh báo hiện nay bao gồm các nhiều loại như tin nhắn SMS, tin nhắn thoại, email …các hệ thống này hầu hết đều sử dụng mạng GSM hiện nay [3]. HVTH : Trần Phước Thành Trang 1 XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ỨNG CỨU SỰ CỐ AN NINH GVHD: PGS.
NGUYỄN CHÍ NGÔN GSM (Global System for Mobile communication) là hệ thống thông tin di động số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G (second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lượng cao với các băng tần khác nhau: 400MHz, 900MHz, 1800MHz và 1900MHz, được tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định [4][5]. GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, người ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau. Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất lượng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là tin nhắn SMS. Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì công nghệ GSM được xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau [5].
GSM hiện chiếm 90% thị trường di động toàn cầu (Tháng 6 2015) [6]. Các mạng thông tin di động GSM cho phép roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới [7]. Để xây dựng một hệ thống cảnh báo người ta không thể nào bỏ qua việc ứng dụng thống định vị toàn cầu GPS trong thiết kế để xác định vị trí địa lý nơi cần ứng cứu hoặc vị trí nhân viên ứng cứu được chính xác. GPS được thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý bởi Bộ quốc phòng Hoa Kỳ.
Nhưng kể từ năm 1980, chính phủ Hoa Kỳ đã cho phép sử dụng hệ thống GPS vào mục đích dân sự. Và cho đến nay, lợi ích của hệ thống GPS mang lại là vô cùng to lớn. GPS không chỉ được dùng trong lĩnh vực khai thác mỏ, địa chất, vẽ bản đồ mà còn được dùng để điều khiển giao thông và đặc biệt là sử dụng để định vị và dẫn đường trong ngành hàng không. Và với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, ngay cả những chiếc điện thoại ngày nay cũng được trang bị hệ thống GPS.
Đa số những nhà sản xuất điện thoại đều tích hợp sẵn một loại bản đồ số kèm theo hệ thống GPS trên điện thoại. Một số ít còn lại không có sẵn bản đồ số tích hợp sẵn mà người dùng phải mua một phần mềm bản đồ từ bên thứ ba. Một số phần mềm bản đồ trên thị trường có thể nhắc đến như: Vietmap, Mapking, OziExplorer… HVTH : Trần Phước Thành Trang 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ỨNG CỨU SỰ CỐ AN NINH GVHD: PGS. NGUYỄN CHÍ NGÔN 1.2 Mục đích của đề tài Từ nhu cầu cấp thiết về dịch vụ bảo vệ an ninh, đề tài sẽ xây dựng một ứng dụng hỗ trợ ứng cứu sự cố an ninh thông qua tin nhắn SMS, đề xuất xây dựng một phần mềm trên nền C#.net, cho phép định vị được các địa điểm cần giám sát và vị trí hiện tại của nhân viên (hoặc cộng tác viên) đảm nhiệm vai trò ứng cứu sự cố.
Ngay khi hệ thống tiếp nhận tin nhắn SMS cảnh báo từ một địa điểm xảy ra sự cố, nó sẽ tìm vị trí nhân viên gần nhất, dựa trên dữ liệu GPS được cập nhật sau mỗi 30 giây, với độ chính xác trong phạm vi 50m, từ thiết bị điện thoại thông minh cầm tay của họ. Từ đó, hệ thống sẽ điều nhân viên tiếp cận một cách kịp thời, thông qua các chỉ dẫn đường đi trên bản đồ Google Maps đã cài trên điện thoại di động của họ, thời gian tin nhắn gởi đến từng nhân viên là 1 phút. Cùng lúc hệ thống có thể phục vụ cho nhiều đơn vị khác nhau, quản lý cập nhật vị trí của rất nhiều nhân viên. Đáp ứng nhu cầu của nhiều công ty hiện nay về vấn đề an ninh trong nhà máy xí nghiệp….
Giảm được đội ngũ cán bộ quan sát, bảo đảm an ninh 24/24 trên tất cả các chi nhánh của các đơn vị với chi phí hợp lý, thấp nhất.3 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài 1.1 Nhiệm vụ của đề tài Để đạt được mục tiêu nêu trên tôi sẽ thực hiện một số công việc cụ thể sau: - Xây dựng một hệ thống cảnh báo, lắp đặt các thiết bị cảnh báo, phát tín hiệu cảnh báo SMS khi có sự cố xảy ra. - Xây dựng ứng dụng xác định vị trí GPS của nhân viên. - Xây dựng hệ thống tiếp và gởi nhận tin nhắn cảnh báo bằng modem GSM. - Xây dựng hệ cơ sở dữ liệu bằng SQL Server để quản trị thông tin các địa điểm, danh sách nhân viên, các hoạt động ứng cứu.
- Xây dựng hệ thống quản trị là một phần mềm quản lý, hiển thị bằng công cụ lập trình C#.2 Giới hạn của đề tài - Chỉ mới chị thực nghiệm trên hộ gia đình, khi áp dụng hệ thống này cho một cơ quan, xí nghiệp… thì cần phát triển, lắp đặt thêm nhiều loại thiết bị cảnh báo khác. HVTH : Trần Phước Thành Trang 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ỨNG CỨU SỰ CỐ AN NINH GVHD: PGS. NGUYỄN CHÍ NGÔN - Vị trí và điều hướng đều phụ thuộc vào ứng dụng Google Maps nên ít nhiều cũng có sai số, đặc biệt là những tuyến đường mới hoặc nhỏ thì không có trên bản đồ. - Một số trường hợp ứng cứu sự cố phải về trung tâm lấy dụng cụ sửa chữa thì bảng đồ định hướng mà cộng tác viên nhận được ban đầu sẽ không có ích.4 Hướng nghiên cứu và phát triển Như đã phân tích ở trên chuyên đề này nhằm mục đích phân tích những ưu điểm của hệ thống cảnh báo sự cố bằng tin nhắn SMS, mạng GSM, hệ thống GPS, ứng dụng Google Maps, liên kết chúng thành một hệ thống nhận và phát tín hiệu cảnh phù hợp nhất nghĩa là gởi tin nhắn cảnh báo đến đúng người cần nhận cảnh báo.
Hiện nay, các nhà sản xuất chỉ chú trọng đến việc ghi nhận và phát tín hiệu cảnh báo cho một hoặc một số đối tượng được quy định sẵn, không có hệ thống hiển thị, không xác định được là có người chấp nhận chưa hay sự cố đã được thông báo đến nhân viên ứng cứu chưa, nhân viên ứng cứu không hình dung được sự cố diễn ra ở đâu khi nào, không có một cơ sở dữ liệu để lưu trữ thông tin ứng cứu. Từ những cơ sở trên nghiên cứu này sẽ - Trình bày về việc triển khai lắp đặt hệ thống phát tín hiệu cảnh báo, phần tiếp nhận và phát tín hiệu cảnh báo. - Nghiên cứu về hệ cơ sở dữ liệu SQL Sever, Window server, Web service, và lập trình ứng dụng quản trị, hiển thị vị trí trên Google Map. - Dựa vào những thông tin tiếp nhận và hệ thống cơ sở dữ liệu có sẵn, máy chủ sẽ cung cấp cho bộ phận ứng cứu một kế hoạch tiếp cận mục tiêu khả thi nhất, bằng cách gởi liên kết thông tin địa điểm cần được ứng cứu lên Google Maps.
- Các vấn đề thường gặp khi triển khai hệ thống tiếp nhận cảnh báo thông tin. - Triển khai và ghi nhận kết quả đạt được. HVTH : Trần Phước Thành Trang 4 XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ỨNG CỨU SỰ CỐ AN NINH GVHD: PGS. NGUYỄN CHÍ NGÔN Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Hệ thống cảnh báo bằng SMS 2.1 Tổng quan Hệ thống cảnh báo bằng tin nhắn SMS là một hệ thống sử dụng nhiều cảm biến để thu thập tín hiệu cảnh báo như cảm biến hồng ngoại, cảm biến cử từ, cảm biến cảnh báo cháy, rò khí gas…, mô dun điều khiển và mô đun đùng để gởi tin nhắn SMS qua mạng GSM.
Ở đây, chúng ta nghiên cứu về cảm biến PIR, cảm biến PIR sẽ nhận biết có sự hiện diện của người di chuyển vào vùng cần đảm bảo an ninh, PIR xuất tín hiệu ở ngõ ra, mô dun điều khiển sẽ nhận tín hiệu từ ngõ ra của bộ thu tín hiệu hồng ngoại để tác động ngõ ra của mô dul gởi tin nhắn SMS đến người dùng hoặc hệ thống tiếp nhận tin nhắn cảnh báo. Mô dun GSM gởi tin nhắn SMS Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống cảnh báo bằng SMS 2.