ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Trần Duy Hưng
XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU
KHIỂN NHÀ THÔNG MINH:
QUAN SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TRÊN PPC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin
HÀ NỘI - 2009
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Trần Duy Hưng
XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU
KHIỂN NHÀ THÔNG MINH:
QUAN SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TRÊN PPC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Vũ Quang Dũng
Cán bộ đồng hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Nhật Thanh
HÀ NỘI - 2009
Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh
i
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể Trường đại học Công Nghệ - Đại học Quốc
Gia Hà Nội trong những năm học qua đã tạo điều kiện cho em xây dựng, tích lũy
những kiến thức và bài học để em có thể hoàn thành khóa học.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong bộ môn Công Nghệ Phần Mềm
- khoa Công Nghệ Thông Tin, đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quý
báu, đồng thời bộ môn cũng đã tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành bài nghiên cứu
khóa luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Vũ Quang Dũng và cô Nguyễn Thị Nhật Thanh
đã hướng dẫn tận tình và cùng chúng em giải quyết những khó khăn trong bài khóa
luận. Em xin cám ơn thầy, cô đã từng ngày nhắc nhở chúng em chăm chỉ nghiên cứu
và học tập, giúp chúng em đi đúng hướng và không xao nhãng công việc nghiên cứu.
Em xin cám ơn thầy, cô đã tỉ mỉ giúp chúng em sửa từ những lỗi nhỏ nhất trong bài
khóa luận.
Tôi xin cám ơn các bạn trong phòng nghiên cứu Toshiba-Coltech đã ủng hộ cả về
tinh thần lẫn trí tuệ trong suốt quá trình tìm hiểu và xây dựng hệ thống. Đặc biệt là hai
bạn trong nhóm nghiên cứu hệ thống giám sát và điểu khiển nhà thông minh: Nguyễn
Văn Hiển và Nguyễn Đình Anh Cương đã giúp đỡ và cùng tôi hoàn thành bài khóa
luận, góp phần hoàn thành cho bài toán chung.
Em xin cám ơn gia đình, bạn bè đã bên cạnh, ủng hộ và động viên em trong suốt
thời gian làm khóa luận.
Hà Nội, ngày 20/05/2009
Trần Duy Hưng
Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh
ii
TÓM TẮT
Năm 1991, Weiser đưa ra thuật ngữ “tính toán khắp nơi” để “tăng cường một
cách không thấy thế giới đã tồn tại”, với đích là làm ẩn dụ giao diện ra khỏi tầm nhìn
của người dùng theo cách như hệ thống máy tính không hiện đối với ứng dụng tại nhà.
Hệ tính toán khắp nơi định nghĩa ra cách thức tương tác giữa các đối tượng tồn
tại độc lập như một thực thể riêng biệt trong môi trường truyền dẫn và tính toán được
gọi là môi trường tính toán khắp nơi. Nơi đó, các đối tượng được tương tác thông qua
một thiết bị cuối là điện thoại di động.
Theo những định nghĩa đó, hệ tính toán khắp nơi cho phép một sự tương tác qua
lại giữa các đối tượng với người sử dụng thông qua thiết bị đầu cuối. Thiết bị đầu cuối
này không cần thiết phải có cơ chế để giao tiếp với các thiết bị khác, mà chỉ cần có
một cách thức giao tiếp cơ bản – đủ mạnh, tức là đảm bảo nhanh, an toàn, phổ biến và
linh động – để có thể giao tiếp với tối thiểu máy tính.
Người sử dụng tương tác với các đối tượng khác thông qua thiết bị di động, thiết
bị di động sẽ gửi các lệnh, các tính toán tới máy tính để bàn, từ đây máy tính sẽ thu
gom các dữ liệu từ các đối tượng liên quan tới phép tính người sử dụng yêu cầu và
thực hiện các thuật toán, các phép toán. Kết quả trả về sẽ được máy tính gửi lại cho
thiết bị di động. Nhiệm vụ còn lại của thiết bị di động là hiển thị kết quả cho người
dùng theo dõi và đưa ra những quyết định tiếp theo. Về mặt lý thuyết, hệ tính khắp nơi
cơ bản là một thế giới ảo, trong đó có những đối tượng là những thực thể được định
danh và phân biệt. Các thực thể này làm những nhiệm vụ khác nhau hoặc cùng một
nhiệm vụ nhưng tại những vị trí khác nhau. Điều đó làm đa dạng và phức tạp trong hệ
tính toán nhưng bù lại là những phép đo chính xác và đầy đủ.
Sự khác biệt giữa các đối tượng trong môi trường tính toán khắp nơi và thế giới
thực là sự giao tiếp hạn chế giữa các đối tượng với nhau. Các đối tượng muốn giao tiếp
với nhau cần thiết phải thông qua một máy tính đặc biệt, đóng vai trò là trung tâm của
hệ tính toán khắp nơi thay vì giao tiếp trực tiếp với nhau. Đây cũng là một hạn chế và
là vấn đề chính mà bài khóa luận muốn đề cập đến. Mỗi đối tượng là một thực thể
riêng biệt, do đó cần phải có những cơ chế để định vị và phân biệt các đối tượng này
trong hệ tính toán khắp nơi.
Ngoài ra yếu tố mạng cũng là yếu tố quan trọng để quyết định thời gian tính toán
và tương tác. Do đó bài khóa luận sẽ tập trung vào hai phần chủ yếu:
Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh
iii
1. Đưa ra tiêu chí cho mạng giao tiếp sử dụng trong hệ thống giám sát và điều
khiển nhà thông minh. Nghiên cứu và đánh giá các mạng phổ biến để chọn lọc.
2. Cách thức phân biệt các thực thể và phân quyền người dùng cho từng ứng
dụng.
Trong bài khóa luận cũng sẽ nêu ra cách áp dụng lý thuyết và tư tưởng của hệ
tính toán khắp nơi vào hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh.