ĐẠI HC BÁCH KHOA NI
TRƯỜNG ĐIN ĐIN T
ĐỒ ÁN TT NGHIP C NHÂN
H THNG GIÁM SÁT VÀ CNH BÁO
TRONG H GIA ĐÌNH
ĐẶNG ĐC BÁCH
bach.dd202303@sis.hust.edu.vn
Ngành K thut Điu khin T động a
Giảng viên hướng dẫn:
TS Nguyễn Đại Dương
Chữ của GVHD
Khoa:
Tự động hóa
Trường:
Điện Điện tử
NI, 1/2025
B GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI
CNG HÒA XÃ HI CH NGHĨA VIỆT NAM
Độc lp T do Hnh phúc
NHIM V
ĐỒ ÁN TT NGHIP
H và tên sinh viên: Đặng Đức Bách
Khóa K65 Trường: Đin-Đin t Ngành: CN ĐK &TĐH
1. Tên đề tài:
H thng giám sát và cnh báo trong h gia đình.
2. Nội dung đề tài:
Đề tài tp trung vào vic xây dng mt h thng giám sát cnh báo trong
căn h, c th như sau:
-
H thng mng cm biến không dây (Wireless Sensor Network - WSN) vi
ba nút cm biến chính: cm biến chất lượng không khí, cm biến khói cm
biến ngập nước. Các cm biến này nhim v thu thp d liệu i trường
truyn v Gateway để x bng giao thc ESP-NOW. Gateway đóng vai
trò trung tâm, tiếp nhn d liu t các nút cm biến, sau đó ghi vào sở d
liu thi gian thc InfluxDB. D liu t InfluxDB đưc tích hp vi Grafana
nhm trc quan hóa thông tin gi cnh báo khi các thông s vượt ngưỡng
an toàn.
-
Bên cnh h thng cm biến, h thng còn tích hợp camera an ninh để giám
sát hình nh theo thi gian thc. Khi phát hin chuyển động bất thường,
camera s t động chp nh, gi thông báo cảnh báo đến E-mail ca người
dùng, đồng thi quay video v đối tượng xâm nhập và lưu trữ d liệu để phc
v công tác giám sát và s dng khi cn thiết.
3. Cán b hướng dn: TS. Nguyn Đại Dương
4. Thi gian giao đi: 9/2024
5. Thi gian hoàn thành: 2/2025
Ngày 3 tháng 2 năm 2025
CÁN B NG DN
LI CM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gi li cảm ơn chân thành đến TS. Nguyn Đại
Dương, người đã tận tình ch bảo, định hướng h tr em trong sut quá trình
thc hiện đồ án tt nghip. Nhng li góp ý quý báu ca thy không ch giúp em
hoàn thành đồ án mà còn mang li nhiu bài hc ý nghĩa.
Tiếp theo, em xin cảm ơn các thầy cô trường Điện-Đin t nói chung
các thy khoa T động hóa nói riêng đã tn tình dy d trang b cho em
kiến thc quan trng, cn thiết trong 4 năm em ngi trên ghế giảng đường. Ngoài
vic áp dng kiến thức đã học được vào đồ án này thì còn hành trang theo
em trong quá trình hc tp và làm vic sau này.
Cui cùng, em cũng mun giành li cảm ơn chân thành gia đình, người
thân, đặc bit b m, nhng người luôn yêu thương, động viên ch da
tinh thn vng chc cho em sut chặng đường hc tp. Bên cạnh đó, em cũng gửi
li cảm ơn đến tp th lớp TĐH 08-K65 - nhng người bạn đi hc đã luôn đồng
hành, chia s và giúp đ và cho em quãng đời đại học đáng để nh này.
TÓM TT NỘI DUNG Đ ÁN
Đề tài tp trung vào vic xây dng mt h thng giám sát cnh báo trong
căn h, c th như sau:
-
H thng mng cm biến không dây (Wireless Sensor Network - WSN)
vi ba nút cm biến chính: cm biến chất lượng không khí, cm biến khói
cm biến ngập nước. Các cm biến này có nhim v thu thp d liu
môi trường truyn v Gateway đ x bng giao thc ESP-NOW.
Gateway đóng vai trò trung tâm, tiếp nhn d liu t các nút cm biến, sau
đó ghi vào s d liu thi gian thc InfluxDB. D liu t InfluxDB
được tích hp vi Grafana nhm trc quan a thông tin gi cnh báo
khi các thông s vượt ngưỡng an toàn.
-
Bên cnh h thng cm biến, h thng n tích hợp camera an ninh để
giám sát hình nh theo thi gian thc. Khi phát hin chuyển động bt
thưng, camera s t đng chp nh, gi thông báo cảnh báo đến E-mail
của người dùng, đng thi quay video v đối tượng xâm nhập u trữ
d liệu để phc v công tác giám sát và s dng khi cn thiết.
H thống được thiết kế nhm nâng cao tính t động hóa, gim thiu s can
thip của con người, đồng thời đảm bo kh năng phản ng nhanh trong các
tình hung khn cp, góp phần tăng cường an toàn bo v tài sn trong h
gia đình.
MC LC
DANH MC HÌNH V ..................................................................................... vii
DANH MC BNG V ..................................................................................... ix
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................. 1
1.2 Mc tiêu ca đề tài ..................................................................................... 1
1.3 Các bước triển khai đề tài .......................................................................... 2
CHƯƠNG 2. CƠ S LÝ THUYT .................................................................... 3
2.1 Mng cm biến không dây ......................................................................... 3
Khái nim ..................................................................................... 3
Các thành phn trong mt h thng WSN ................................... 3
Đặc điểm ca mng cm biến không dây ..................................... 4
Kiến trúc giao thc mng cm biến không dây [3] ...................... 5
Cu trúc liên kết trong mng cm biến không dây [3] ................. 7
ng dng [3] ................................................................................ 8
2.2 Giao thc truyn thông không dây ESP-NOW [4] .................................. 10
Khái nim ................................................................................... 10
Đặc điểm ni bt ........................................................................ 10
Tính bo mt ............................................................................... 10
Ưu, nhược đim .......................................................................... 11
ng dng .................................................................................... 12
2.3 InfluxDB .................................................................................................. 12
Chui thi gian là gì? ................................................................. 12
Cơ sở d liu chui thi gian là gì? ........................................... 12
InfluxDB là gì ? .......................................................................... 12
Đặc điểm chính ........................................................................... 13
Cách hot đng ........................................................................... 13
Cu trúc d liu trong InfluxDB ................................................ 13
ng dng .................................................................................... 14
2.4 Grafana ..................................................................................................... 14
Grafana là gì? ............................................................................. 14
Tính năng chính .......................................................................... 14
Kiến trúc ca Grafana ................................................................ 15