(Đồ án hcmute) thiết kế và thi công vòng đeo tay theo dõi nhiệt độ cơ thể, gửi cảnh báo về điện thoại
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.87 MB, 95 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH
THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG VỊNG ĐEO TAY THEO DÕI
NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ, GỬI CẢNH BÁO VỀ ĐIỆN THOẠI
GVHD:Nguyễn Thanh Hải
SVTT:Phan Thị Mỹ Loan
MSSV:16129034
SVTT:Phạm Thị Diễm My
MSSV:16129039
SKL 0 0 7 3 3 4
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2020
do an
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG VÒNG ĐEO
TAY THEO DÕI NHIỆT ĐỘ CƠ THỂ, GỬI
CẢNH BÁO VỀ ĐIỆN THOẠI
GVHD: PGS. TS. Nguyễn Thanh Hải
SVTH: Phan Thị Mỹ Loan
Phạm Thị Diễm My
Tp. Hồ Chí Minh – 08/2020
do an
16129034
16129039
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
----o0o---Tp. HCM, ngày 02 tháng 08 năm 2020
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:
Phan Thị Mỹ Loan
MSSV: 16129034
Phạm Thị Diễm My
MSSV: 16129039
Chuyên ngành:
Kỹ thuật Y sinh
Mã ngành:
29
Hệ đào tạo:
Đại học chính quy
Mã hệ:
1
Khóa:
2016
Lớp:
161290
I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG VỊNG ĐEO TAY THEO DÕI NHIỆT
ĐỘ CƠ THỂ, GỬI CẢNH BÁO VỀ ĐIỆN THOẠI
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:
Trước khi thực hiện đề tài, nhóm đã tham khảo và đọc các tài liệu sau để có các
số liệu ban đầu:
-
Nguyễn Bá Tịng, Nguyễn Đặng Quốc Anh, Nguyễn Duy Hiển, “Thiết kế mơ hình
tự động đo nhịp tim và nhiệt độ cơ thể người”, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh
viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012.
-
Nguyễn Thanh Hoàng, Nguyễn Khoa Nam, “Thiết kế và thi cơng vịng tay đo
nhịp tim sử dụng công nghệ IoTs”, Đồ Án Tốt Nghiệp, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ
Thuật TP.HCM, 2019.
2. Nội dung thực hiện:
- Tìm hiểu về hoạt động của Wemos D1 Mini ESP8266, cách lập trình gửi dữ liệu
lên Web.
-
Tìm hiểu về lập trình Arduino.
-
Xây dựng sơ đồ khối.
-
Xây dựng sơ đồ nguyên lý.
ii
do an
-
Lựa chọn linh kiện.
-
Thiết kế mạch nhận tín hiệu nhiệt độ.
-
Xây dựng thuật tốn thu phát tín hiệu tới người dùng bằng Ubidots.
-
Lập trình về cảnh báo quá nhiệt tới người dùng.
-
Mô phỏng mạch.
-
Layout và thi công mạch.
-
Đánh giá và nhận xét kết quả thực hiện.
-
Làm slide báo cáo.
-
Viết báo cáo đề tài.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 09/03/2020
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/08/2020
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. Nguyễn Thanh Hải
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
iii
do an
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
----o0o---Tp. HCM, ngày 16 tháng 3 năm 2020
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Phan Thị Mỹ Loan
Lớp: 161290B
MSSV: 16129034
Họ tên sinh viên 2: Phạm Thị Diễm My
Lớp: 161290C
MSSV: 16129039
Tên đề tài: Thiết kế và thi cơng vịng đeo tay theo dõi nhiệt độ cơ thể, gửi cảnh báo về điện thoại
Tuần/ngày
Nội dung
Tuần 1
(9/3 – 15/3)
Gặp GVHD nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành
chọn đề tài, GVHD xét duyệt đề tài.
Tuần 2
(16/3 – 22/3)
Viết đề cương tóm tắt nội dung đồ án.
Tuần 3
(23/3 – 29/3)
Tìm hiểu lý thuyết về nhiệt độ cơ thể.
Tìm hiểu về Module Wemos D1 Mini ESP8266.
Tuần 4
(30/3 – 5/4)
Tìm hiểu về cảm biến nhiệt độ, nguyên lý đo nhiệt độ.
Nghiên cứu cách lập trình gửi dữ liệu lên Web.
Tuần 5
(6/4 – 12/4)
Xây dựng sơ đồ khối của hệ thống, chức năng các khối
Tìm hiểu cách sử dụng Ubidots.
Tuần 6
(13/4 – 19/4)
Thiết kế sơ đồ mạch, giải thích nguyên lý hoạt động của
Tuần 7
(20/4 – 26/4)
Tính tốn lựa chọn linh kiện cho mạch.
Vẽ PCB.
Tuần 8
(27/4 – 3/5)
Tiến hành lập trình phần cứng.
Tuần 9, 10
(4/5 – 17/5)
Tiến hành thi cơng mạch.
Kiểm tra mạch thi cơng.
Tuần 11
(18/5 – 24/5)
Lập trình gửi dữ liệu và hiển thị lên Web.
Tìm hiểu và nghiên cứu cách sử dụng Ubidots.
Xác nhận GVHD
mạch.
iv
do an
Tuần 12
(25/5 – 31/5)
Lập trình cài đặt ngưỡng nhiệt độ cảnh báo cho Buzzer.
Tìm hiểu cài đặt ngưỡng cảnh báo bằng SMS và Gmail
thông qua Ubidots.
Tuần 13
(1/6 – 7/6)
Nghiên cứu cách gửi SMS và Gmail cảnh báo.
Tuần 14, 15
(8/6 – 21/6)
Kết hợp giữa phần cứng và phần mềm.
Cải tiến và hồn thiện chương trình lập trình.
Tuần 16
(22/6 – 28/6)
Chạy thử nghiệm thiết bị.
Thiết kế mơ hình cho sản phẩm.
Tuần 17
(29/6 – 5/7)
Đóng gói mơ hình cho sản phẩm.
So sánh kết quả với các thiết bị khác.
Tuần 18, 19
(6/7 – 26/7)
Viết báo cáo đề tài.
Tuần 20
(27/7 – 2/8)
Hoàn thiện báo cáo và gởi cho GVHD để xem xét góp
Tuần 21, 22
(3/8 – 18/8)
Thiết kế slide báo cáo.
Nộp quyển báo cáo và báo cáo đề tài.
ý trước khi nộp và báo cáo.
GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên)
PGS. TS. Nguyễn Thanh Hải
v
do an
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài này là do nhóm tự thực hiện dựa vào sự hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn
Thanh Hải và một số tài liệu, không sao chép từ tài liệu hay cơng trình đã có trước đó.
Nếu có bất kỳ sự gian lận nào, nhóm xin chịu hồn toàn trách nhiệm.
Sinh viên thực hiện đề tài
Phan Thị Mỹ Loan
Phạm Thị Diễm My
vi
do an
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian thực hiện, nhóm đã hồn thành đề tài “Thiết kế và thi cơng
vịng đeo tay theo dõi nhiệt độ, gửi cảnh báo về điện thoại”. Để có được thành quả trên,
ngồi sự cố gắng của từng thành viên trong nhóm, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến PGS. TS. Nguyễn Thanh Hải – Giảng viên bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y
Sinh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ, tạo điều kiện để nhóm hồn thành tốt đề tài.
Nhóm xin gửi lời cảm ơn đến đội ngũ Giảng viên trường Đại học Sư phạm Kỹ
thuật Tp.HCM, đặc biệt là Qúy thầy cô trong khoa Điện – Điện tử đã truyền đạt kiến
thức về các môn đại cương và chuyên môn giúp nhóm có được kiến thức bổ ích và là cơ
sở vững vàng để áp dụng vào đề tài này, đồng thời cũng là nền tảng cho tương lai sau
này của chúng em.
Đồng thời, nhóm cũng xin cảm ơn các anh chị khóa trước cùng tập thể lớp 161290
đã nhiệt tình giúp đỡ, từ các tài liệu liên quan đến đề tài đến việc đóng góp ý kiến và chia
sẻ kinh nghiệm. Cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên và là
nguồn động lực tinh thần lớn, luôn tạo cho chúng em mọi điều kiện tốt nhất trong suốt
quá trình học tập và hồn thành Đồ án Tốt nghiệp.
Trong q trình thực hiện, vì kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi
những sai sót. Rất mong nhận được sự góp ý của Quý thầy cô và các bạn để đề tài được
hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện đề tài
Phan Thị Mỹ Loan
Phạm Thị Diễm My
vii
do an
MỤC LỤC
Trang bìa ...................................................................................................................................... i
Nhiệm vụ đồ án ........................................................................................................................... ii
Lịch trình thực hiện đồ án tốt nghiệp ........................................................................................ iv
Lời cam đoan ............................................................................................................................ vi
Lời cảm ơn ............................................................................................................................... vii
Mục lục ...................................................................................................................................... vi
Liệt kê hình vẽ ............................................................................................................................x
Liệt kê bảng .............................................................................................................................. xii
Tóm tắt ..................................................................................................................................... xiii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN......................................................................................................1
1.1
Đặt vấn đề ................................................................................................................................1
1.2
Mục tiêu....................................................................................................................................2
1.3
Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................................2
1.4
Giới hạn ....................................................................................................................................2
1.5
Bố cục .......................................................................................................................................3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .........................................................................................4
2.1
Tìm hiểu về thân nhiệt ............................................................................................................4
2.2
Các phương pháp đo nhiệt độ ................................................................................................6
2.3
Lý thuyết về nhiệt điện trở .....................................................................................................6
2.3.1
Lý thuyết về nhiệt điện trở.............................................................................................6
2.3.2
Phân loại nhiệt điện trở ..................................................................................................7
2.4
Mô tả q trình hoạt động ......................................................................................................9
2.5
Giới thiệu cơng nghệ thực hiện .......................................................................................... 10
2.5.1
Giao thức MQTT .........................................................................................................10
2.5.2
Tìm hiểu về Ubidots ....................................................................................................15
2.5.3
Cấu hình Wifi SmartConfig .........................................................................................18
2.6
GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG .............................................................................................. 22
2.6.1
Module Wemos D1 Mini ESP8266 .............................................................................22
2.6.2
Mạch Sạc Lithium Micro ESP8266 D1 Mini 1A ........................................................24
2.6.3
Cảm biến nhiệt độ bề mặt da YSI700 ..........................................................................24
2.6.4
Màn hình Oled SSD1306 .............................................................................................25
viii
do an
2.6.5
Buzzer ..........................................................................................................................26
2.6.6
Pin Lipo .......................................................................................................................27
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ .................................................................................28
3.1
Giới thiệu .............................................................................................................................. 28
3.2
Tính tốn và thiết kế hệ thống ............................................................................................ 28
3.2.1
Thiết kế sơ đồ khối hệ thống .......................................................................................28
3.2.2
Tính tốn và thiết kế các khối ......................................................................................30
3.2.3
Sơ đồ nguyên lý toàn mạch .........................................................................................35
CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG .................................................................................36
4.1
Giới thiệu .............................................................................................................................. 36
4.2
Thi công hệ thống ................................................................................................................ 36
4.2.1
Thi công Board mạch ..................................................................................................36
4.2.2
Lắp ráp và kiểm tra .....................................................................................................40
4.3
đóng gói và thi cơng mơ hình ............................................................................................. 41
4.4
Lập trình hệ thống ................................................................................................................ 44
4.4.1
Giới thiệu phần mềm lập trình .....................................................................................44
4.4.2
Lưu đồ giải thuật ..........................................................................................................46
4.5
Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác ......................................................................... 51
4.5.1
Tài liệu hướng dẫn sử dụng .........................................................................................51
4.5.2
Quy trình thao tác ........................................................................................................55
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ............................................................56
5.1
Kết quả .................................................................................................................................. 56
5.1.1
Kết quả trên thiết bị .....................................................................................................56
5.1.2
Kết quả hiển thị trên Web ............................................................................................59
5.1.3
Kết quả chạy thực tế ....................................................................................................61
5.2
Nhận xét và đánh giá ........................................................................................................... 66
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ......................................................68
6.1
Kết luận ................................................................................................................................. 68
6.2
Hướng phát triển .................................................................................................................. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................69
PHỤ LỤC..................................................................................................................................70
ix
do an
LIỆT KÊ HÌNH VẼ
Hình
Trang
Hình 2.1. Phân loại nhiệt điện trở ............................................................................... 7
Hình 2.2. Mơ hình cơ bản của giao thức MQTT....................................................... 11
Hình 2.3. Đọc cảm biến đến một giá trị .................................................................... 17
Hình 2.4. Biến khơng hoạt động trong một khoảng thời gian .................................. 17
Hình 2.5. Cài đặt cảnh báo vị trí thiết bị ................................................................... 18
Hình 2.6. Mơ hình SmartConfig ............................................................................... 18
Hình 2.7. Giao diện ứng dụng ESP TOUCH trên IOS và Android .......................... 20
Hình 2.8. Giao diện của ESP Touch khi kết nối ....................................................... 21
Hình 2.9. Kết quả kết nối trên Serial Monitor .......................................................... 22
Hình 2.10. Sơ đồ chân ESP8266 .............................................................................. 23
Hình 2.11. Mạch sạc Lithium Micro ESP8266 D1 Mini 1A .................................... 24
Hình 2.12. Cảm biến YSI700 .................................................................................... 25
Hình 3.1. Sơ đồ khối ................................................................................................. 29
Hình 3.2. Mạch kết nối cảm biến .............................................................................. 31
Hình 3.3. Sơ đồ ngun lý tồn mạch ....................................................................... 35
Hình 4.1. Mạch PCB ................................................................................................. 37
Hình 4.2. Phần nắp hộp ............................................................................................. 38
Hình 4.3. Phần đáy hộp ............................................................................................. 39
Hình 4.4. Mơ hình hồn chỉnh .................................................................................. 39
Hình 4.5. Mặt dưới mạch sau khi hàn linh kiện ........................................................ 40
Hình 4.6. Mạch thực tế .............................................................................................. 41
Hình 4.7. Đóng gói bộ điều khiển ............................................................................. 42
Hình 4.8. Mặt trước mơ hình hồn chỉnh .................................................................. 43
Hình 4.9. Dây đeo sản phẩm ..................................................................................... 43
Hình 4.10. Mặt bên mơ hình hồn chỉnh................................................................... 44
Hình 4.11. Lưu đồ chương trình chính 1................................................................... 46
Hình 4.12. Lưu đồ chương trình chính 2................................................................... 47
x
do an
Hình 4.13. Lưu đồ chương trình con đo nhiệt độ ...................................................... 49
Hình 4.14. Lưu đồ chương trình con kết nối Ubidots ............................................... 50
Hình 4.15. Màn hình đăng nhập Ubidots .................................................................. 52
Hình 4.16. Cài đặt ngưỡng báo động cho Buzzer ..................................................... 53
Hình 4.17. Thiết lập Devices..................................................................................... 53
Hình 4.18. Lựa chọn sự kiện gửi SMS ...................................................................... 54
Hình 4.19. Cài đặt ngưỡng nhiệt độ cảnh báo ........................................................... 54
Hình 4.20. Cập nhật số điện thoại gửi cảnh báo ....................................................... 55
Hình 5.1. Mơ hình hồn chỉnh của thiết bị................................................................ 56
Hình 5.2. Giao diện khởi động của thiết bị ............................................................... 57
Hình 5.3. Màn hình yêu cầu kết nối Wifi.................................................................. 57
Hình 5.4. Giao diện hiển thị thơng số nhiệt độ ......................................................... 58
Hình 5.5. Kết quả đo thực tế ..................................................................................... 58
Hình 5.6. Giao diện hiển thị trên Ubidots ................................................................. 59
Hình 5.7. Biểu đồ theo dõi giá trị nhiệt độ ................................................................ 60
Hình 5.8. Lịch sử cập nhật giá trị nhiệt độ ................................................................ 60
Hình 5.9. Kết quả đo thực tế so với nhiệt kế điện tử - thủy ngân ............................. 61
Hình 5.10. Giao diện màn hình khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng cài đặt ..................... 62
Hình 5.11. Gửi SMS cảnh báo về điện thoại ............................................................ 62
Hình 5.12. Gửi Gmail cảnh báo ............................................................................... 62
xi
do an
LIỆT KÊ BẢNG
Bảng
Trang
Bảng 2.1. Nhiệt độ cơ thể ở từng vị trí đo và độ tuổi khác nhau .................................. 6
Bảng 2.2. So sánh giữa MQTT và HTTP.................................................................... 14
Bảng 2.3. Thông số kỹ thuật của ESP8266 ................................................................ 23
Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật của Mạch Sạc Lithium Micro ESP8266 D1 Mini 1A .. 24
Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của YSI700 ................................................................... 25
Bảng 2.6. Thơng số kỹ thuật màn hình Oled .............................................................. 26
Bảng 2.7. Sơ đồ đấu nối Oled và ESSP8266 .............................................................. 26
Bảng 2.8. Thông số kỹ thuật của Buzzer .................................................................... 26
Bảng 3.1. Giá trị nhiệt độ và điện trở .......................................................................... 32
Bảng 3.2. Bảng liệt kê công suất tiêu thụ của mạch điện ........................................... 34
Bảng 4.1. Bảng liệt kê danh sách các linh kiện........................................................... 36
Bảng 5.1. So sánh kết quả đo giữa các vị trí khác nhau trên cơ thể............................ 63
Bảng 5.2. So sánh kết quả giữa sản phẩm và nhiệt kế thủy ngân ............................... 63
Bảng 5.3. So sánh kết quả giữa sản phẩm và nhiệt kế điện tử Omron HC-246 .......... 65
xii
do an
TÓM TẮT
Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ về khoa học và công nghệ, thế giới chúng ta
đã và đang thay đổi mạnh mẽ, văn minh và hiện đại hơn. Cùng với đó, việc áp dụng các
kỹ thuật, cơng nghệ vào đời sống, giúp nâng cao và bảo vệ sức khỏe con người ngày
càng được áp dụng nhiều hơn. Chúng ta có thể thấy, nhiệt độ cơ thể là một trong những
yếu tố quan trọng để xác định tình trạng sức khỏe. Nhiệt độ cơ thể không ổn định và
khơng nằm trong ngưỡng bình thường có thể gây ra những hệ lụy khơng đáng có. Vì thế,
nhóm đã đưa ra ý tưởng làm một thiết bị đo nhiệt độ cơ thể nhỏ gọn, nhằm mục đích
theo dõi thường xuyên nhiệt độ cơ thể và cảnh báo khi nhiệt độ vượt q ngưỡng bình
thường.
Đề tài của nhóm là “Thiết kế và thi cơng vịng đeo tay theo dõi nhiệt độ, gửi cảnh
báo về điện thoại” với mục đích cho người thân theo dõi nhiệt độ của người sử dụng liên
tục. Thiết bị này sử dụng vi điều khiển là trung tâm xử lý các tín hiệu nhận được từ cảm
biến nhiệt độ, hiển thị kết quả trên Web và có chức năng gửi SMS hay Gmail cảnh báo
nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng quy định. Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm đã sử
dụng phương pháp nghiên cứu, tìm hiểu các tài liệu cơ sở có liên quan, từ đó phân tích,
chọn lọc và ứng dụng vào đề tài. Sau khi hồn thành, sản phẩm của nhóm đã đạt được
những kết quả nhất định, về cơ bản đã hoàn thành các mục tiêu đặt ra ban đầu. Tuy nhiên,
vẫn cịn một số sai sót và hạn chế. Với đề tài này, nhóm hy vọng trong tương lai có thể
là cơ sở nghiên cứu cho các đề tài sau, sẽ hoàn thiện hơn và càng mở rộng, phát triển
hơn nữa.
xiii
do an
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, nhịp sống con người ngày càng tăng cao, khoa học công nghệ ngày
càng phát triển. Với Việt Nam - một nước đang phát triển, mặt bằng cuộc sống người
dân còn nhiều khó khăn, lạc hậu, việc áp dụng các kỹ thuật nhằm đảm bảo cho đời sống,
sức khỏe con người một cách đơn giản, dễ dàng tiếp cận là cần thiết. Nhiệt độ cơ thể là
một trong các yếu tố quan trọng để xác định tình trạng sức khỏe. Đến những hoạt động
cấp cao của hệ thần kinh, đều phụ thuộc vào thân nhiệt. Nếu thân nhiệt không ổn định ở
mức cần thiết sẽ kéo theo nhiều bệnh tật sinh ra [1]. Với tình hình dịch bệnh Covid-19
đang diễn biến phức tạp, thì việc theo dõi thân nhiệt thường xuyên càng trở nên quan
trọng và cần thiết.
Thường ở hầu hết các gia đình, loại nhiệt kế phổ biến nhất chính là những loại
nhiệt kế truyền thống hay mới đây nhất là các loại nhiệt kế không cần tiếp xúc với da.
Tuy những loại nhiệt kế này cũng có những cơng dụng đặc biệt của riêng chúng nhưng
các loại nhiệt kế có thể gửi dữ liệu trực tiếp và cảnh báo đến điện thoại không phổ biến
trên thị trường [1]. Để có thể theo dõi một cách chính xác thân nhiệt cơ thể và xác định
tình trạng cơ thể thì việc gửi SMS cảnh báo đến người dùng nếu thân nhiệt vượt q
ngưỡng cài đặt đóng vai trị quan trọng [2].
Theo như khảo sát, hiện đã có nhiều nghiên cứu tạo ra những sản phẩm có chức
năng tương tự, như Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ
8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 với đề tài “Thiết kế mơ hình tự động đo nhịp tim và nhiệt
độ cơ thể người”, đồ án này tạo ra một thiết bị sử dụng công nghệ truyền dẫn thông tin
và mạng nội bộ để đưa ra một giải pháp thuận tiện nhằm quản lí sức khỏe con người.
Thơng tin sức khỏe đo được từ thiết bị sẽ được truyền dẫn qua dây cáp mạng đến một
máy chủ; và từ đó có thể được truy cập thơng qua trình duyệt Web [3]. Hay như Đồ Án
Tốt Nghiệp năm 2019, Nguyễn Thanh Hoàng – Nguyễn Khoa Nam với đề tài “Thiết kế
và thi cơng vịng tay đo nhịp tim sử dụng công nghệ IoTs”, đề tài đã thiết kế được vịng
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP - Y SINH
do an
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
tay sử dụng board Arduino kết hợp với cảm biến nhịp tim và ESP8266, có chức năng đo
nhịp tim, hiển thị trên Oled và theo dõi thông qua giao diện Web [4].
Với những thực tế trên, nhóm em xin tìm hiểu và nghiên cứu đề tài “Thiết kế và
thi cơng vịng đeo tay theo dõi nhiệt độ cơ thể, gửi cảnh báo về điện thoại” với mục đích
cho người thân theo dõi nhiệt độ của người sử dụng liên tục. Thiết bị này sử dụng Module
ESP8266 là trung tâm xử lý các tín hiệu nhận được từ cảm biến nhiệt độ. Bên cạnh đó
thiết bị cịn hiển thị kết quả trên Web và có chức năng gửi SMS hoặc Gmail cảnh báo về
điện thoại nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng quy định.
MỤC TIÊU
1.2
Thiết kế hệ thống theo dõi nhiệt độ cơ thể thơng qua trình duyệt Web theo nguyên
lý lấy tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ, theo dõi nhiệt độ mọi lúc thơng qua việc tín hiệu
được gửi lên Web thơng qua giao thức MQTT, ngồi ra thiết bị cịn có chức năng
cảnh báo bằng cịi buzzer và gửi cảnh báo thông qua Ubidots khi nhiệt độ tới ngưỡng
nguy hiểm.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.3
1.4
-
Tìm hiểu về hoạt động của ESP8266, cách lập trình gửi dữ liệu lên Web.
-
Xây dựng sơ đồ khối.
-
Xây dựng sơ đồ nguyên lý.
-
Lựa chọn linh kiện.
-
Thiết kế mạch nhận tín hiệu nhiệt độ.
-
Xây dựng thuật tốn thu phát tín hiệu tới người dùng bằng Ubidots.
-
Lập trình về cảnh báo quá nhiệt tới người dùng.
-
Mô phỏng mạch.
-
Layout và thi công mạch.
-
Đánh giá và nhận xét kết quả thực hiện.
-
Làm slide báo cáo, báo cáo đề tài.
GIỚI HẠN
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
-
Hệ thống theo dõi nhiệt độ ở vùng nách của cơ thể, không đo nhiệt độ những vùng
khác.
-
Thiết bị khơng có chức năng phân tích các thơng số để đưa ra chuẩn đoán về sức
khỏe.
BỐ CỤC
1.5
Đề tài được trình bày trong 6 chương, cụ thể như sau:
-
Chương 1: Tổng quan
Chương này trình bày vấn đề dẫn nhập, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung
nghiên cứu, các giới hạn và bố cục của đề tài.
-
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương này giới thiệu các lý thuyết liên quan, tìm hiểu về thân nhiệt, các phương
pháp đo nhiệt độ, giới thiệu linh kiện, công nghệ thực hiện trong đề tài.
-
Chương 3: Tính tốn thiết kế
Trình bày sơ đồ khối hệ thống, chức năng từng khối, tính tốn thiết kế từng khối,
lựa chọn linh kiện, đưa ra sơ đồ ngun lý tồn mạch.
-
Chương 4: Thi cơng hệ thống
Thi công hệ thống, lưu đồ, đưa ra giải thuật, thiết kế giao diện màn hình, thiết kế
giao diện Web, viết chương trình. Sau đó viết tài liệu hướng dẫn và thao tác.
-
Chương 5: Kết quả, Nhận xét và Đánh giá
Chương này trình bày kết quả của quá trình nghiên cứu và thi cơng, nêu ra những
khó khăn trong q trình làm và khắc phục, một số hình ảnh từ hệ thống. Đồng thời, đưa
ra nhận xét và đánh giá cho toàn bộ hệ thống.
-
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Đưa ra những kết luận sau khi hoàn thiện sản phẩm, các hướng phát triển nâng
cấp hệ thống trong tương lai.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
3
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
TÌM HIỂU VỀ THÂN NHIỆT
2.1
Thân nhiệt là nhiệt độ cơ thể được giải phóng trong q trình hoạt động của con
người.
Cơ thể con người là một bộ máy không ngừng hoạt động. Dù có cho ngồi nghỉ,
nằm yên, các hoạt động sinh lý vẫn liên tục diễn ra, tạo năng lượng cung cấp cho các tế
bào và sinh ra nhiệt hoặc cho dù nhiệt độ mơi trường bên ngồi có thay đổi như thế nào
thì thân nhiệt cơ thể người cũng ổn định ngưỡng gần 37˚C do sự cân bằng giữa sinh nhiệt
và tỏa nhiệt [1].
Nhiệt do hoạt động của cơ thể sinh ra được máu phân phối khắp cơ thể và tỏa ra
môi trường để đảm bảo cho thân nhiệt ổn định. Khi sốt, nhiệt độ tăng cao cũng là một
phản xạ tự nhiên của cơ thể nhằm tiêu diệt vi khuẩn và đào thải những tế bào đã bị nhiễm
khuẩn.
Trong cơ thể người có một cơ chế nhằm điều hòa nhiệt độ cơ thể ổn định để chống
lại những yếu tố tác động bên ngồi như: tốt mồ hơi khi nóng và co, run khi lạnh.
Thực tế nhiệt độ cơ thể không cố định. Thân nhiệt và thể trạng có mối quan hệ
mật thiết. Thân nhiệt thường có sự dao động, thay đổi theo đặc trưng sinh lý của mỗi cá
thể. Trạng thái và khả năng miễn dịch của cơ thể được biểu hiện trực tiếp qua nhiệt độ
của chính cơ thể bạn. Các nghiên cứu khoa học đã chứng minh, nếu nhiệt độ cơ thể giảm
xuống 1˚C, khả năng miễn dịch tăng 5 - 6 lần.
Cơ thể con người chính là thực thể sản sinh ra nhiệt năng. Vì vậy chỉ cần một chút
thay đổi trong nhiệt độ cơ thể cũng có thể ảnh hưởng tới trạng thái sức khỏe.
Các yếu tố ảnh hưởng lên thân nhiệt
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới thân nhiệt:
-
Tuổi càng cao thì thân nhiệt càng giảm, tuy nhiên càng về sau thì mức độ giảm
càng ít hơn.
-
Nhịp ngày - đêm: Thân nhiệt thấp nhất vào lúc 1 đến 4 giờ sáng và cao nhất vào
lúc 14 đến 17 giờ.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
4
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
-
Trong nửa sau của chu kỳ kinh nguyệt, thân nhiệt tăng lên 0,3 – 0,5° C và trong
tháng cuối của thời kỳ có thai, thân nhiệt có thể tăng thêm 0,5 – 0,8° C.
-
Vận cơ cũng làm tăng thân nhiệt, cường độ vận cơ càng lớn thì thân nhiệt càng
cao.
-
Trong mơi trường q nóng hoặc quá lạnh, thân nhiệt ngoại vi cũng tăng lên hoặc
giảm đi. Tuy nhiên, sự thay đổi không nhiều.
Trong một số bệnh lý: Nhìn chung, trong các bệnh nhiễm khuẩn, thân nhiệt tăng
lên; trong bệnh tả thì thân nhiệt giảm; ưu năng tuyến giáp thì thân nhiệt tăng; nhược năng
tuyến giáp thì thân nhiệt giảm.
Nhiệt độ chuẩn của cơ thể
Cơ thể con người có khả năng điều hịa thân nhiệt và thích nghi với mơi trường
sống. Tuy vào việc hoạt động của từng các nhân hoặc thời gian khác nhau trong ngày
mà nhiệt độ cơ thể có sự thay đổi. Người trẻ tuổi thường có thân nhiệt cao hơn so với
người cao tuổi.
Nhiệt độ trung tâm hay nhiệt độ phần lõi của cơ thể con người nằm trong khoảng
từ 36,5°C đến 37,1°C và nhiệt độ trung bình khoảng 36,8 độ C.
Nhiệt độ trung tâm là nhiệt độ các phần sâu trong cơ thể như não, gan, não và các
tạng...
Có 3 cách đo nhiệt độ trung tâm:
-
Đo ở trực tràng: Với độ sâu chuẩn là 5-10cm. Nhiệt độ đo ở vị trí này được xem
là tiêu biểu cho nhiệt độ trung tâm.
-
Đo ở miệng (dưới lưỡi): Nhiệt độ đo ở vị trí này thấp hơn ở trực tràng khoảng
0,4-0,6°C.
-
Đo ở hõm nách: Nhiệt độ đo ở vị trí này thấp hơn nhiệt độ trực tràng khoảng
0,65°C.
Nhiệt độ cơ thể khác nhau ở mỗi người. Tùy theo từng độ tuổi và từng vị trí đo
khác nhau sẽ cho ra kết quả khác nhau. Bảng 2.1 mơ tả nhiệt độ bình thường của cơ thể
ở độ tuổi và từng vị trí khác nhau. Tuy nhiên, đây chỉ là bảng khảo sát khách quan, khi
đoc thực tế có thể có sự chênh lệch so với nhiệt độ chuẩn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Bảng 2.1. Nhiệt độ cơ thể ở từng vị trí đo và độ tuổi khác nhau
Nhiệt độ (°C)
0 - 2 tuổi
3 - 10 tuổi
11 - 65 tuổi
Trên 65 tuổi
Miệng
36.4 - 38
35.5 - 37.5
36.4 - 37.5
35.7 - 36.9
Hậu môn
36.6 - 38
36.6 - 38
37 - 38.1
36.2 - 37.3
Nách
34.7 - 37.3
35.8 - 36.7
35.2 - 36.8
35.5 - 36.3
Tai
36.4 - 38
36.1 - 37.7
35.8 - 37.6
35.7 - 37.5
Thân nhiệt
36.4 - 37.7
36.4 - 37.7
36.8 - 37.8
35.8 - 37.1
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ
2.2
-
Đo nhiệt độ bằng phương pháp không tiếp xúc: Trao đổi nhiệt xảy ra nhờ vào bức
xạ, năng lượng nhiệt ở dạng ánh sáng hồng ngoại Cảm biến bị tác động của môi
trường đo, gây ra sai số khi đo nhiệt độ. Yêu cầu: cực tiểu sai số
-
Đo nhiệt độ bằng phương pháp tiếp xúc: Trao đổi nhiệt xảy ra ở chỗ tiếp xúc giữa
đối tượng và cảm biến.
2.3
LÝ THUYẾT VỀ NHIỆT ĐIỆN TRỞ
2.3.1 Lý thuyết về nhiệt điện trở
Thermistor (biến trở nhiệt độ), ở trạng thái rắn, là thiết bị điện để phát hiện sự thay
đổi nhiệt độ dựa trên điện trở vật liệu thay đổi, nó được sử dụng trong nhiệt kế, điện trở
nhiệt, chức năng điều khiển dòng, … Điện trở nhiệt cũng là một điện trở nhạy cảm với
nhiệt độ. Thermistor được cấu tạo từ hỗn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo
tỉ lệ và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và mức độ dẫn
điện của hỗn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi. Nhiệt điện trở được sử dụng nhiều
trong mạch điện tử. Nhiệt điện trở được dùng làm cảm biến nhiệt trong các máy móc
thiết bị, kiểm sốt nhiệt độ và kiểm tra thiết bị gia đình, chẳng hạn như bếp cảm ứng,
điện áp nồi hơi, nồi cơm điện, lị điện, bể khử trùng, lị vi sóng, lị nướng, ấm điện.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.3.2 Phân loại nhiệt điện trở
a. Nhiệt điện trở bán dẫn
Nhiệt điện trở bán dẫn (thermistor, ghép từ hai chữ thermal resistor) là một loại
linh kiện bằng vật liệu bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ.
Ưu điểm là độ nhạy theo nhiệt độ của nhiệt điện trở bán dẫn rất cao so với nhiệt
điện trở kim loại vì được làm bằng chất bán dẫn. Nhược điểm là độ tuyến tính, khả năng
chịu nhiệt độ cao và phạm vi đo kém. Trong công nghiệp thường sử dụng cảm biến đo
nhiệt độ trong phạm vi từ -600C đến 3000C.
Có hai dạng nhiệt điện trở bán dẫn thông dụng là:
-
Nhiệt điện trở bán dẫn hệ số nhiệt âm (NTC – Negative Temperature Coofficient)
có giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng
-
Nhiệt điện trở bán dẫn hệ số nhiệt dương (PTC – Positive Temperature
Coofficient) có giá trị điện trở tăng khi nhiệt độ tăng.
-
Trong NTC cịn có một loại nhiệt điện trở gọi là CTR (Critical Temperature
Resistor). Loại này có đặc tính điện trở giảm đột ngột tại một nhiệt độ xác định
nên thường được dùng trong các ứng dụng chuyển mạch, công tắc nhiệt độ.
Hình 2.1. Phân loại nhiệt điện trở
Nguyên lý hoạt động của nhiệt điện trở
Giả sử, quan hệ giữa độ lớn của trở kháng và nhiệt độ là tuyến tính, khi đó:
∆R = k*∆T
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP - Y SINH
do an
(2.1)
7
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Trong đó:
∆R: lượng thay đổi trở kháng
∆T: lượng thay đổi của nhiệt độ
Đặc tuyến nhiệt điện trở
Quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở của NTC thường được biểu diễn dưới 2 công
thức phổ biến là: công thức Steinhart-Hart và công thức hệ số B.
Công thức Steinhart-Hart được hai nhà khoa học John S.Steinhart và Stanley
R.Hart công bố năm 1968:
-
Công thức mô tả mối quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ rất gần với giá trị thực tế
-
Cơng thức này có độ chính xác cao
-
Có thể dùng cho tồn bộ dãy đo của cảm biến.
-
Cơng thức tổng qt có đến bậc n nhưng thơng dụng người ta sử dụng công thức
bậc 3
1
𝑇
= 𝐴 + 𝐵𝑙𝑛(𝑅 ) + 𝐶𝑙𝑛3 (𝑅)
(2.2)
Trong đó:
-
Với A, B, C là những hệ số Steinhart-Hart được xác định riêng cho từng thiết bị
(tùy theo nhà sản xuất)
-
T là nhiệt độ (oK)
-
R là điện trở ()
-
Trong trường hợp A, B, C không được cung cấp, chúng ta có thể xác định bằng
cách đo thực tế ba giá trị điện trở của cảm biến ứng với 3 giá trị nhiệt độ trong
điều kiện khơng có nguồn cung cấp, rồi từ đó giải hệ 3 phương trình 3 ẩn như
cơng thức 2.2 để tìm ra giá trị A, B, C.
Mơ hình đơn giản xấp xỉ đặc tuyến điện trở
1
𝑅𝑇 = 𝑅0 ⅇ
1
𝐵(𝑇 − 𝑇 )
0
(2.3)
Trong đó:
-
T: nhiệt độ thermistor (K)
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP - Y SINH
do an
8
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
-
RT: điện trở thermistor () tại T
-
Ro: điện trở thermistor () tại To
-
B: hằng số phụ thuộc vật liệu thermistor (thường ký hiệu BT1/T2 ví dụ B25/85 =
3540K)
c. Cảm biến nhiệt độ bề mặt da YSI
YSI đã phát triển các đầu dò nhiệt điện trở đầu tiên vào năm 1955 và dòng đầu
tiên của các bộ ổn nhiệt vào năm 1961. Năm 1982, YSI đã giới thiệu các bộ ổn nhiệt bọc
thủy tinh đầu tiên. Đến nay, YSI đã cải tiến các sản phẩm này và mở rộng chúng thành
một dòng đầy đủ các nhiệt điện chính xác [7].
YSI sản xuất các tổ hợp đầu dò nhiệt điện trở và nhiệt điện trở để sử dụng trong
các lĩnh vực cảm biến nhiệt độ khác nhau: từ theo dõi trẻ sơ sinh đến theo dõi nhiệt độ
của các phi hành gia trong không gian; từ đo nhiệt độ trong đại dương đến các thông số
nhiệt độ giới hạn của các vệ tinh; từ việc sử dụng một lần trong một đầu dò y tế dùng
một lần đến hàng thập kỷ trong cáp viễn thông bị chôn vùi.
Nhiệt điện trở hay chúng ta vẫn quen gọi là điện trở nhiệt được biết đến với tên
tiếng Anh là Thermistor là loại điện trở có trở kháng của nó thay đổi một cách rõ rệt dưới
tác dụng nhiệt. Từ thermistor được kết hợp bởi từ thermal (nhiệt) và resistor (điện trở).
Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo tỉ lệ
và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và mức độ dẫn
điện của hổn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi. Nó có một điện trở nhạy cảm với
nhiệt. Có hai loại chính: NTC, với hệ số nhiệt độ âm của điện trở; và PTC, với hệ số
nhiệt độ dương. YSI sản xuất các thiết bị NTC, có khả năng giảm mạnh khi nhiệt độ
tăng, mang lại độ nhạy cao đối với sự thay đổi nhiệt độ. Điện trở thay đổi xấp xỉ ba bậc
độ lớn trong phạm vi 100 ° C. Điều này cung cấp một phương tiện để đo các biến đổi
nhiệt độ rất nhỏ rất chính xác [7].
2.4
MƠ TẢ Q TRÌNH HOẠT ĐỘNG
Hệ thống theo dõi nhiệt độ sẽ lấy tín hiệu nhiệt độ từ cảm biến nhiệt độ bề mặt da
YSI700, sau đó gửi cho bộ xử lý trung tâm là Module Wifi Wemos D1 Mini ESP8266.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
9
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Thơng qua module Wifi, tín hiệu sẽ được xử lý và gửi dữ liệu nhiệt độ lên trình duyệt
Web và đồng thời hiển thị qua màn hình Oled. Người dùng có thể theo dõi nhiệt độ và
biểu đồ biểu thị sự thay đổi nhiệt độ bằng cách truy cập vào Ubidots. Buzzer sẽ thực hiện
việc cảnh báo khi nhiệt độ vượt ngưỡng bình thường. Đồng thời, hệ thống cịn có chức
năng cài đặt ngưỡng nhiệt độ và gửi cảnh báo qua SMS hoặc Gmail của người dùng khi
nhiệt độ vượt quá ngưỡng bằng Ubidots.
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ THỰC HIỆN
2.5
2.5.1 Giao thức MQTT
Giao thức MQTT là một trong những giao thức phổ biến nhất hiện nay trong các
ứng dụng và nền tảng IoT qua môi trường Internet. Mơ hình của giao thức này giúp đáp
ứng những yêu cầu quan trọng và đặc biệt phù hợp trong việc truyền nhận các gói tin
IoT giữa các node (thiết bị, cảm biến,..). MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
là một giao thức gởi dạng publish/subscribe sử dụng cho các thiết bị [Internet of Things]
(/tags/IoT) với băng thông thấp, độ tin cậy cao và khả năng được sử dụng trong mạng
lưới không ổn định [9]. Bởi vì giao thức này sử dụng băng thơng thấp trong mơi trường
có độ trễ cao nên nó là một giao thức lý tưởng cho các ứng dụng M2M [8].
Trong một hệ thống sử dụng giao thức MQTT, nhiều client kết nối tới một MQTT
Broker (server). Mỗi client sẽ đăng ký theo dõi các kênh thông tin (topic) hoặc gửi dữ
liệu lên kênh thơng tin đó. Q trình đăng ký này gọi là “subscribe” và hành động một
client gửi dữ liệu lên kênh thông tin được gọi là “publish”. Mỗi khi kênh thơng tin đó
được cập nhật dữ liệu (dữ liệu này có thể đến từ các client khác) thì những client nào đã
đăng ký theo dõi kênh này sẽ nhận được dữ liệu cập nhật đó.
a. Các thành phần chính của MQTT
Thành phần chính của MQTT là clients, servers (brokers), sessions, subscriptions
và topics. Mối liên hệ giữa các thành phần chính này được biểu diễn ở hình 2.2.
-
MQTT client (publisher, subscriber): Client thực hiện subscribe đến topics để
publish và receive các gói tin.
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
10
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
-
Topic: Về mặt kỹ thuật, topics là các hàng đợi chứa message. Về logic, topics cho
phép clients trao đổi thông tin và dữ liệu.
-
MQTT server (broker): Servers thực hiện run các topic, đồng thời nhận
subscriptions từ clients yêu cầu các topics, nhận các messages từ clients và
forward chúng.
-
Topic: Về mặt kỹ thuật, topics là các hàng đợi chứa message. Về logic, topics cho
phép clients trao đổi thông tin và dữ liệu.
-
Session: Một session được định nghĩa là kết nối từ client đến server. Tất cả các
giao tiếp giữa client và server đều là 1 phần của session.
-
Subscription: Không giống như sessions, subscription về mặt logic là kết nối từ
client đến topic. Khi thực hiện subscribed đến topic, client có thể trao đổi
messages với topic. Subscriptions có thể ở trạng thái ‘transient’ hoặc ‘durable’,
phụ thuộc vào cờ clean session trong gói Connect.
-
Message: Messages là các đơn vị dữ liệu được trao đổi giữa các topic clients.
Client chỉ làm ít nhất một trong 2 việc là publish các message lên một topic cụ
thể hoặc subscribe một topic nào đó để nhận message từ topic này [8].
Hình 2.2. Mơ hình cơ bản của giao thức MQTT
BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH
do an
11
