Hệ thống giá kệ sử dụng bluetooth 5 0 và màn hình e ink (gate way)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG GIÁ KỆ SỬ DỤNG BLUETOOTH 5.0 VÀ MÀN HÌNH
E-INK (GATE WAY)

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 (ghi ngày tháng bảo vệ)


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG GIÁ KỆ SỬ DỤNG BLUETOOTH 5.0 VÀ MÀN HÌNH
E-INK (GATE WAY)

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 (ghi ngày tháng bảo vệ)


BM01/QT05/ĐT-KT


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chuyên đề báo cáo đồ án tốt nghiệp này trước hết em xin gửi
đến quý thầy, cô trong Viện Kỹ thuật Hutech lời cảm ơn chân thành.
Đặc biệt, em xin gởi đến thầy Võ Đình Tùng người đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ em hồn thành chuyên đề báo cáo đồ án tốt nghiệp này lời cảm ơn sâu sắc

nhất.
Với điều kiện thời gian cũng như kiến thức và hiểu biết còn hạn chế của một
sinh viên, bài báo cáo này không thể tránh được những thiếu sót. Em rất mong nhận
được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các q thầy cơ để em có điều kiện bổ sung,
nâng cao ý thức của mình, phục vụ tốt hơn cho đề tài đồ án phát triển sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!

i


MỤC LỤC
PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CAM ĐOAN ................................................... Error! Bookmark not defined.
LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................... i
MỤC LỤC ............................................................................................................ ii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ................................................................................... ix
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: .................................................................. 1
2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU: .......................................................................... 1
3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: .......................................................................... 2
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU: .......................................................................... 3
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: .................................................................. 4
6. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI .................................................. 4
7. KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN ................................................................................. 4
Chương 1 GIỚI THIỆU .......................................................................................... 5
1.1 Một số phương pháp hiển thị giá hiện nay ..................................................... 5
1.2 Các công nghệ kết nối không dây hiện nay .................................................... 7

1.3 Công nghệ Bluetooth 5.0: .............................................................................. 9
Chương 2 TỔNG QUAN GIẢI PHÁP .................................................................. 12
2.1 Raspberry pi 0 W (Wireless): ...................................................................... 12
2.2 Raspberry Pi4 model B: ............................................................................... 12
2.3 Công nghệ Bluetooth version 5.0 ................................................................. 13
2.3.1 Nguyên lí hoạt động của Bluetooth: ......................................................... 14
2.3.2 Các chuẩn kết nối của Bluetooth: ............................................................. 14
2.4 Cơ sở lý thuyết về ngơn ngữ lập trình WebServer Full-Stacked ................... 16

ii


2.5 Các ngơn ngữ lập trình Web tốt nhất hiện nay: ............................................ 17
2.5.1. Ngơn ngữ lập trình Web PHP:................................................................. 17
2.5.2. Ngơn ngữ lập trình Web Java: ................................................................. 17
2.5.3. Ngơn ngữ JavaScript: .............................................................................. 17
2.5.4. Ngơn ngữ lập trình Web C++: ................................................................. 17
2.5.5. Ngơn ngữ lập trình HTML: ..................................................................... 17
2.6 Các cơng cụ cần có trong cơng việc: ............................................................ 18
2.7 Mơi trường lập trình : .................................................................................. 19
2.7.1 Linux: ...................................................................................................... 19
2.7.2 Chrome: ................................................................................................... 20
2.8 Ứng dụng xây dựng môi trường : Visual Studio , ChromeBase: .................. 20
Chương 3 PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT........................................................... 22
3.1 Hệ thống nhãn kệ điện tử: ............................................................................ 22
3.2 Thiết lập máy tính nhúng để thay đổi dữ liệu tại cửa hàng: .......................... 23
3.2.1 Thiết kế sơ đồ: ........................................................................................ 23
3.2.2 Giải thích chức năng từng khối: ................................................................ 23
3.2.2.1 Khối nguồn: .......................................................................................... 23
3.2.2.2 Khối nhập dữ liệu: ............................................................................... 23

3.2.2.3 Khối xử lý ............................................................................................. 23
3.2.2.4 Website: ................................................................................................ 24
3.2.2.5 Khối hiển thị: ........................................................................................ 24
3.3 Sơ đồ khối nhãn kệ điện tử .......................................................................... 24
3.3.1 Thiết kế sơ đồ khối .................................................................................. 24
3.3.2 Chức năng từng khối: ............................................................................... 24
3.3.2.1 Khối nguồn: .......................................................................................... 24
3.3.2.2 Khối thu phát Bluetooth: ....................................................................... 24
3.3.2.3 Khối xử lý: ............................................................................................ 25
3.3.2.4 Khối chuyển đổi mức điện áp: ............................................................... 25
3.3.2.5 Khối màn hình hiển thị:......................................................................... 25

iii


3.3.2.6 Khối giao tiếp với máy tính: .................................................................. 25
Chương 4 QUY TRÌNH THIẾT KẾ ..................................................................... 26
4.1 Sơ đồ của hệ thống: ..................................................................................... 26
4.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống: .................................................................... 26
4.3 Phần trung tâm điều khiển: .......................................................................... 27
4.4. Setup thẻ nhớ:............................................................................................. 28
4.5. Set up Raspberry Pi 0 W và Pi 4: ................................................................ 30
4.6. Cài đặt chương trình cho raspberry: ............................................................ 30
4.7 Vị trí thực hiện cho khối nhiệm vụ LẬP TRÌNH: ........................................ 31
4.8 Khâu thiết kế Front End: ............................................................................. 31
4.9 Khâu lập trình Back End: ............................................................................ 32
4.10 Các thành phần chính của Web và Nhiệm vụ của chúng: ........................... 32
4.10.1 Trang Login (tham khảo code tại templates/auth/login.html).................. 33
4.10.2 Trang Chào (tham khảo code tại templates/dashboard) .......................... 34
4.10.3 Trang làm việc với các kết nối cũ ........................................................... 34

4.10.4 Trang tìm các kết nối mới (tham khảo code tại templates/slave) ............. 35
4.10.5 Trang Làm việc các kết nối mới (tham khảo code tại templates/slave) ... 35
4.10.6 Trang đổi Password (tham khảo code tại templates/system) ................... 36
4.11 Khởi tạo và Thực hiện chương trình (Tham khảo tại Readme.md) ............. 36
4.12 Khởi động Gate Way trên Raspberry pi: .................................................... 36
Chương 5 THI CÔNG........................................................................................... 37
5.1 Sử dụng Gate Way Bluetag: ........................................................................ 37
5.1.1 Trang Login: ............................................................................................ 37
5.1.2 Trang chào: .............................................................................................. 38
5.1.3 Trang Làm việc các kết nối cũ: ................................................................ 38
5.1.4 Trang làm việc với kết nối mới ................................................................ 39
5.1.5 Trang làm việc với nhiều thiết bị cùng 1 lúc: ........................................... 42
5.1.6 Trang Đổi pass ......................................................................................... 43
5.2 Thao tác trang Web với màn hình E-inks: .................................................... 43

iv


Chương 6 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN ................................................... 45
6.1 Kết quả đạt được của hệ thống:.................................................................... 45
6.2 Lỗi mà hệ thống gặp phải: ........................................................................... 45
6.3 Phương pháp giải quyết và khắc phục: ......................................................... 46
6.4 Hướng phát triển của đề tài:......................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 48
PHỤ LỤC .......................................................................................................... 50
1. Phụ lục linh kiện: .......................................................................................... 50
2. Phụ lục code: ................................................... Error! Bookmark not defined.

v

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
HTML – HyperText Markup Language
PHP – Hypertext Preprocessor
LCD – Liqid Crystal Display
API – Application Programming Interface
EDR – Enhanced Data Rate
BLE – Bluetooth Low Energy

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Phương pháp thay đổi giá thủ cơng ............................................................ 5
Hình 1.2: Phương pháp hiển thị giá dùng LCD .......................................................... 6
Hình 1.3: So sánh kệ nhãn giấy và kệ nhãn điện tử .................................................... 7
Hình 1.4 Kệ nhãn giá sử dụng màn hình E-Ink ........................................................ 11
Hình 2.1: Raspberry Pi 0 W (Wireless) .................................................................... 12
Hình 2.2: Raspberry Pi 4 Model B ........................................................................... 13
Hình 2.3: Cơng nghệ Bluetooth 5.0 .......................................................................... 14
Hình 2.4: Chuẩn kết nối bluetooth đã được nâng cấp và cải thiện nhiều lần ............. 15
Hình 2.5: Ngơn ngữ sử dụng cho Front-End và Back-End ....................................... 18
Hình 3.1: Mơ hình chi tiết hệ thống thay đổi bảng giá kệ ......................................... 22
Hình 3.2: Sơ đồ của máy tính nhúng ........................................................................ 23
Hình 3.3: Sơ đồ khối nhãn kệ điện tử ....................................................................... 24
Hình 4.1: Mơ hình tổng qt hệ thống thay đổi bảng giá kệ ..................................... 26
Hình 4.2: Sơ đồ xử lý lệnh (thao tác) trong hệ thống Bluetag ................................... 27
Hình 4.3: Giao diện Raspberry Pi Imager ................................................................ 28
Hình 4.4: Giao diện chọn OS cho thẻ nhớ ................................................................ 29
Hình 4.5: Giao diện chọn thẻ nhớ ............................................................................ 29

Hình 4.6: Sơ đồ chân kết nối của Pi 0 W và Pi 4 ...................................................... 30
Hình 4.7: Kết nối mạng và quản lý kết nối thiết bị Bluetooth ................................... 31
Hình 4.8: Sơ đồ thiết kế trang web ........................................................................... 32
Hình 4.9: File dữ liệu Web ...................................................................................... 33
Hình 5.1: Trang Login của Gate Way ...................................................................... 37
Hình 5.2: Giao diện trang chào ................................................................................ 38
Hình 5.3: Giao diện quản lý thiết bị ......................................................................... 38
Hình 5.4: Giao diện chi tiết của thiết bị đã kết nối ................................................... 39
Hình 5.5: Giao diện hiển thị kết nối mới .................................................................. 40
Hình 5.6: Thơng tin chi tiết kết nối mới ................................................................... 41
Hình 5.7: Giao diện quản lý bị sau khi thêm thiết bị mới ......................................... 41

vii


Hình 5.8: Giao diện đổi tên và giá của 2 thiết bị đã kết nối ...................................... 42
Hình 5.9: Giao diện đổi mật khẩu ............................................................................ 43
Hình 5.10: Hiện thị tên và giá trên màn hình E-ink .................................................. 44
Hình 6.1 : Mơ hình sự phát triển của đồ án. (so sánh với mơ hình của hình 1.5)....... 47

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Bảng so sánh ưu nhược điểm của các công nghệ kết nối không dây ........... 9
Bảng 6.1: Số liệu ngoài thực tế ................................................................................ 45

ix

LỜI MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Cơng nghệ ngày càng phát triển thì ngành bán lẻ cũng càng được mở rộng và
phát triển theo hướng công nghệ mới hoạt động nổi bật nhất trong ngành bán lẻ là
nhãn kệ điện tử màn hình E-Ink Bluetooth 5.0.
Nhãn kệ điện tử, một loại nhãn giá sử dụng giấy điện tử thay cho giấy truyền
thống giờ đây đã trở thành một sản phẩm tiêu chuẩn cho ngành bán lẻ mới hiện nay.
Nhiều doanh nghiệp cũng cho biết, tôi sử dụng máy in mã vạch trước đây để in mất
chỉ một xu, rẻ hơn rất nhiều so với tem nhãn điện tử. Tại sao sử dụng nhãn điện tử
của bạn. Nó khơng chỉ là chi phí đầu tư ban đầu, mà nó còn mang lại giá trị lâu dài
hơn cho cửa hàng bên cạnh giá trị trước mắt mà bạn nhìn thấy.
Nhãn giá kệ điện tử là công cụ hiển thị giá cần thiết trong các cửa hàng bán
lẻ,siêu thị, trung tâm thương mại…,những nơi mà giá bán sản phẩm thường xuyên
thay đổi, và thay đổi cùng lúc nhiều giá khác nhau màn hình hiển thị. Do phải thay
thế nhãn giá thường xun, hiệu quả thấp, chi phí nhân cơng cao và tỷ lệ sai sót cao
nên bảng giá bằng giấy thường không đáp ứng được nhu cầu của ngành bán lẻ hiện
đại. So với thẻ giá giấy, nhãn kệ điện tử phù hợp hơn với nhu cầu của bán lẻ hiện đại.
Để giải quyết nhu cầu thực tế trên, nhóm đã lên ý tưởng hệ thống nhãn kệ điện
tử sử dụng màn hình E-ink qua Bluetooth 5.0 giúp giải quyết các vấn đề khó khăn
cho các nhà bán lẻ trong và ngồi nước một cách tối ưu nhất trong thời kì kinh tế phát
triển như hiện nay.
2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU:
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu phát triển hệ thống hiển thị và thay đổi giá sử
dụng công nghệ Bluetooth đã và đang được triển khai rộng rãi. Các màn hình hiển thị
đóng vai trị thiết yếu trong q trình trực quan hố và tương tác. Cơng nghệ E-INK
là cơng nghệ hiển thị trên nền tảng mực in điện tử, chỉ sử dụng cơng suất trong q
trình cập nhật các thơng tin về giá, công suất này phụ thuộc chủ yếu vào kích thước
hiển thị. Cơng suất sẽ khơng bị tiêu hao trong q trình biểu thị thơng tin, vì thế, tuổi

1

thọ pin sẽ được tăng lên đáng kể. Công nghệ này phù hợp dùng trong hệ thống hiển
thị và thay đổi giá, mặc dù các hiển thị đơn sắc, sử dụng ánh sáng tự nhiên có thể
khơng sẵn có trong một số bối cảnh nhất định. Một số công ty trên thế giới tham gia
tích cực vào thị trường phát triển hệ thống hiển thị và thay đổi giá điện tử bao gồm,
E-INK Holdings Inc, tập đoàn điện tử LG, M2COMM, New Zealand Electronic Shelf
Labelling, công ty bán dẫn NXP Semiconductors…
Cho đến nay, ở Việt Nam đã bắt đầu có những xu hướng cập nhật và phát triển
hệ thống bảng giá điện tử dành cho siêu thị. Công ty công nghệ Oritech Vietnam thiết
kế và lắp đặt bảng điện tử hiển thị mã vạch sản phẩm trên màn hình và thay đổi theo
hệ thống, giúp quản lý theo dõi được số lượng hàng hố thơng qua thiết bị Portable
Terminal. Ngồi ra, cịn có sản phẩm của Opticon Vietnam dựa trên công nghệ
Bluetooth và Wireless nhằm cập nhật giá của các sản phẩm ngay lập tức. Điểm cộng
của hệ thống này là loại trừ việc bị phạt tiền và kiểm toán giá, giảm thiểu việc hiển
thị sai về giá, xác nhận việc cập nhật giá hoặc dễ dàng kiểm soát các hàng hố khơng
giá. Tuy nhiên các cơng nghệ Bluetooth phiên bản cũ đang được sử dụng bộc lộ một
số khuyết điểm như năng suất tiêu thụ còn cao, khoảng cách truyền nhận ngắn. Do
đó, địi hỏi phải có sự cải tiến cấp thiết công nghệ Bluetooth thế hệ mới kết hợp với
hệ thống hiển thị dựa trên nền tảng E-INK để ứng dụng cho các hệ thống bán lẻ quy
mô lớn như Công ty Cổ phần Thế giới Di động.
3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:
Chuỗi siêu thị, cửa hàng tiện lợi có nhiều cửa hàng, nhiều khu vực, khó quản lý.
Việc sử dụng nhãn giá bằng giấy khơng có lợi cho việc quản lý thống nhất của cơ sở
chính. Nhãn kệ điện tử có thể thực hiện việc quản lý tập trung hoặc quản lý phân phối
của các chuỗi cửa hàng khu vực trực thuộc cơ sở chính. Cơ sở chính có thể quản lý
các thẻ giá điện tử của tất cả các cửa hàng trên nền tảng bán lẻ thông minh và điều
chỉnh giá một cách thống nhất; nó cũng có thể phân phối quyền quản lý thẻ giá điện
tử cho các khu vực khác nhau hoặc các cửa hàng độc lập, để họ có thể tự quản lý sự
thay đổi giá của sản phẩm và sau đó xem bản ghi thay đổi giá của thẻ giá điện tử trong

2


nền. Bằng cách này, các trụ sở sẽ rất dễ dàng kiểm soát được giá cả của các sản phẩm
trong cửa hàng.
Việc áp dụng thẻ giá cơng suất thấp có thể điều chỉnh giá từ xa bằng một cú
nhấp chuột trên giao diện quản lý, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thay đổi giá nhiều
sản phẩm dễ dàng, nâng cao hiệu quả hiệu quả công việc của nhân viên cũng như
giảm chi phí lao động, giúp nhà bán lẻ tối ưu hóa và cải thiện kế hoạch khuyến mại.
Với bảng giá giấy chỉ có thể hiển thị thơng tin giá sản phẩm, tuy nhiên nhãn kệ E-Ink
có thể hiển thị thơng tin sản phẩm tồn diện hơn như giá cả, xuất xứ, loại, hàng tồn
kho, dấu hiệu khuyến mãi, mã vạch, mã QR tương tác, v.v., có thể được sử dụng làm
tài liệu tham khảo cho người tiêu dùng khi mua sắm. Nhãn kệ điện tử cố định không
dễ dàng tháo rời khỏi kệ, tránh nhầm lẫn giữa nhãn giá và sản phẩm khi người dùng
mua hàng. Hiển thị thơng tin sản phẩm chính xác, rõ ràng, khơng chỉ cải thiện trải
nghiệm mua sắm của người tiêu dùng mà cịn cải thiện hình ảnh thương hiệu của cửa
hàng. Với màn hình giấy điện tử đột phá, hiệu ứng hiển thị vượt trội, tiết kiệm giấy,
bảo vệ môi trường hơn. Bảng giá điện tử hiển thị mã QR trực tuyến qua màn hình
điện tử và trở thành cổng mở dữ liệu thông tin sản phẩm trực tuyến và ngoại tuyến.
Người tiêu dùng có thể quét mã để truy cập trung tâm mua sắm trực tuyến. Trong
tương lai, với sự gia tăng của chi phí nhân cơng, thẻ giá điện tử sẽ dần thay thế thẻ
giá giấy truyền thống và trở thành sản phẩm tiêu chuẩn của các cửa hàng bán lẻ
offline.
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:
Đề tài của nhóm có tên “Hệ thống nhãn kệ điện tử sử dụng màn hình E-ink
qua Bluetooth 5.0”. Để hệ thống được hoạt động tốt, nhóm đã đề ra những nhiệm vụ
sau:
Tìm hiểu tổng quan về cấu tạo phần cứng, chức năng của các linh kiện
Tìm hiểu về vi điều khiển AVR và máy tính nhúng Raspberry (gateway).

Thiết kế giao diện Webserver để giám sát hệ thống
Thiết kế và làm vỏ hộp cho raspberry Pi

3


Kiểm tra khoảng cách truyền nhận, thời gian thay đổi dữ liệu, số thiết bị được
kết nối, số thiết bị kết nối cùng lúc với gateway
Kiểm tra và đánh giá tính ứng dụng, tính kinh tế của đề tài
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Chúng tơi tham khảo mơ hình thay đổi giá sản phẩm hiện nay để học hỏi những
phương pháp, cách thức vận hành của mơ hình như thế nào rồi sau đó tích góp lại và
thực nghiệm trên thực tế để phát triển trên mơ hình mới của chúng tôi, nhằm khắc
phục những vấn đề chưa được giải quyết của các mơ hình này. Để hình thành nên mơ
hình này chúng tơi đã lập trình trên phần mềm Visual studio sử dụng ngôn ngữ
Python, thiết kế front end và lập trình back end cho website, thiết kế và thi công vỏ
hộp cho raspberry pi,và sử dụng Raspberry Pi 0 W và Pi 4 để điều khiển và kết nối
với nhãn điện tử thông qua Bluetooth.
6. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI
Mơ hình đã hoạt động tốt, thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi, kết nối được nhiều thiết bị
khoảng cách truyền nhận khoảng 9,5 – 12 m, tốc độ thay đổi dữ liệu nhanh chóng từ
2s – 3s
7. KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN
-

Chương 1: Giới thiệu

-

Chương 2: Tổng quan giải pháp

-

Chương 3: Phương pháp giải quyết

-

Chương 4: Quy trình thiết kế

-

Chương 5: Thi cơng

-

Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận

4


Chương 1

GIỚI THIỆU
1.1 Một số phương pháp hiển thị giá hiện nay
Phương pháp thủ công: Dùng một tờ giấy ghi giá niêm yết của sản phẩm.
Phương pháp này không chuyên nghiệp, thiếu thẩm mỹ, một khi muốn thay đổi giá
niêm yết thì phải ghi lại tờ giấy mới.

Hình 1.1: Phương pháp thay đổi giá thủ công
Phương pháp hiển thị dùng LCD và thu phát Wifi: Phương pháp này hiện đại,

tuy nhiên, phương pháp này bộc lộ 2 nhược điểm:
- Màn hình LCD tiêu tốn nhiều năng lượng, nên nguồn ni không
thể dùng PIN, mà phải dùng bộ cấp nguồn DC. Điều này dẫn đến việc có
quá nhiều dây điện trong các kệ hàng trưng bày sản phẩm.
- Việc cập nhật giá bán bn qua Wifi có thể bị nhiễu, và giá cần
cập nhật sẽ khơng được cập nhật chính xác cho từng màn hình. Điều này
dẫn đến hiển thị sai giá bán buôn.

5


Hình 1.2: Phương pháp hiển thị giá dùng LCD
Phương pháp hiển thị dùng màn hình E-INK và thu phát Wifi: Với màn hình
E-INK cải thiện được vấn đề năng lượng tiêu thụ cho mạch hiển thị, có thể dùng PIN.
Tuy nhiên vấn đề cập nhật giá bán buôn bằng Wifi thì vẫn gặp phải nhược điểm được
nêu ở trên.
Phương pháp hiển thị dùng màn hình E-INK và cập nhật giá bán buôn bằng
công nghệ Bluetooth: Phương pháp này đã cải thiện đáng kể cho việc cập nhật giá
bán buôn. Tuy nhiên, với các phiên bản Bluetooth từ 1.0 đến 4.2, tồn tại một số nhược
điểm sau:
- Khoảng cách truyền nhận ngắn < 100m
- Băng thông hẹp, mất nhiều thời gian khi truyền các dữ liệu có dung lượng
lớn
- Năng lượng tiêu thụ vẫn còn cao
- Chưa định danh cho từng thiết bị đầu cuối.

6


Hình 1.3: So sánh kệ nhãn giấy và kệ nhãn điện tử

Như chúng ta điều biết. Để thực hiện việc hiển thị và cập nhập giá bán buôn
trên các thiết bị hiển thị cho các cửa hàng phải đáp ứng một số tiêu chí sau:
- Thiết bị hiển thị phải tiêu tốn ít năng lượng, và chỉ dùng PIN để cung cấp
năng lượng. Thời gian làm việc của PIN càng lâu càng tốt, vài tháng thậm
chí là 1 năm mới thay PIN 1 lần
- Giá cập nhật phải đến được đúng từng thiết bị hiển thị (tuyệt đối 100%)
- Đặc biệt, việc cập nhật giá phải được thực hiện thật nhanh, gần như là tức
thì.
1.2 Các cơng nghệ kết nối khơng dây hiện nay
CƠNG
NGHỆ

ƯU ĐIỂM

NHƯỢC ĐIỂM

 Dễ dàng lắp đặt
ZIGBEE

 Không

xuyên

tường

 Dễ dàng điều khiển các thiết bị

mạnh được, nếu nhà

thơng qua kết nối Internet từ bất kỳ

nhiều phịng thì sẽ bị

đâu trên thế giới

giảm tín hiệu

 Tiết kiệm năng lượng

 Chỉ hoạt động ổn định

 Khả năng mở rộng cực lớn

7

trong khu vực có mật độ


 Sử dụng mã hóa AES-128 mang đến
độ bảo mật cao

tín hiệu dày đặc nên chi
phí lắp đặt sẽ cao.

 Dễ dàng mở rộng tới 65.000 thiết bị
trong cùng một hệ thống
 Hoạt động ổn định trong khu vực có
mật độ tín hiệu dày đặc
 Cơng suất thấp có nghĩa là tuổi thọ  Không dành cho tải trọng
pin dài cho các thiết bị

dữ liệu lớn, tải trọng giới

 LoRaWAN có lợi ích là liên minh

hạn ở 100 byte.
 Khơng phải là ứng cử

với cách tiếp cận mở
LoRaWAN  Băng thơng thấp làm cho nó lý

viên lý tưởng cho các ứng

tưởng cho việc triển khai IoT thực tế

dụng thời gian thực địi

với ít dữ liệu hơn

hỏi độ trễ thấp hơn và yêu

 Chi phí kết nối thấp.

cầu thiết bị ràng buộc.

 Bảo mật: một lớp bảo mật cho mạng  Tốc độ truyền dữ liệu
và một lớp cho ứng dụng có mã hóa

thấp 100Kbps

AES.
 Mạng lưới Z-Wave cho phép kết nối  Giới hạn thiết bị kết nối (

Z-WAVE

lên đến 232 thiết bị cùng một lúc.

chỉ kết nối được 232 thiết

Càng nhiều nút tham gia vào mạng

bị cùng một lúc)

thì tầm phủ sóng càng rộng.

 Khoảng cách truyển nhận

 Các thiết bị Z-Wave có giá cả vơ

ngắn: tối thiểu ở khoảng

cùng phải chăng, thao tác lắp đặt đơn

cách 15m và hơn 50m

giản mà khơng cần đục kht nhà.

nếu khơng có vật cản
 Tần số thực tế mà thiết bị
Z-Wave hoạt động phụ

thuộc vào quốc gia mà
thiết bị đang được sử
dụng.

8


 Khoảng cách truyền nhận 300m

 Giới hạn khi có vật cản

 Tầm hoạt động hiệu quả 40m - 60m
 Tốc độ truyền tối đa 50 Mbps
 Tiết kiệm năng lương tối đa 2,5 lần
so với Bluetooth 4.2 (thời gian chờ
Bluetooth tốn 0,3 mAh và khi truyền
là 30 mAh)
BLE 5.0

 Có tính bảo mật cao hơn giúp thiết
bị khó bị tấn cơng hơn và bạn có thể
chia sẻ kết nối internet từ điện thoại
đến thiết bị khác thông qua chuẩn
giao tiếp cao cấp IPv6
 Giá thành rẻ.

Bảng 1.1: Bảng so sánh ưu nhược điểm của các công nghệ kết nối không dây
1.3 Công nghệ Bluetooth 5.0:
Như chúng ta điều biết. Để thực hiện việc hiển thị và cập nhập giá bán buôn
trên các thiết bị hiển thị cho các cửa hàng phải đáp ứng một số tiêu chí sau:

- Thiết bị hiển thị phải tiêu tốn ít năng lượng, và chỉ dùng PIN để cung cấp
năng lượng. Thời gian làm việc của PIN càng lâu càng tốt, vài tháng thậm
chí là 1 năm mới thay PIN 1 lần.
- Giá cập nhật phải đến được đúng từng thiết bị hiển thị (tuyệt đối 100%)
- Đặc biệt, việc cập nhật giá phải được thực hiện thật nhanh, gần như là tức
thì.
Nhãn giá điện tử thơng minh sử dụng cơng nghệ bluetooth có các đặc điểm
sau:
- Công nghệ Bluetooth áp dụng công nghệ nhảy tần, chống mờ tín hiệu, nhảy
tần nhanh và cơng nghệ gói ngắn có thể giảm nhiễu của cùng một kênh và
đảm bảo độ tin cậy của đường truyền. Vì vậy, thẻ giá điện tử bluetooth có

9


khả năng chống nhiễu mạnh mẽ, truyền tải dữ liệu ổn định và đảm bảo giá
cả các mặt hàng. Thay đổi thời gian thực để giảm tỷ lệ lỗi.
- Độ phủ sóng tăng gấp 4 lần, tốc độ truyền dữ liệu tăng gấp đôi và tiết kiệm
năng lượng gấp 2,5 lần so với phiên bản 4.0
- Kết nối được nhiều thiết bị cùng lúc
- Cho phép định danh các thiết bị hiển thị bằng địa chỉ MAC.
So với các thẻ giá điện tử khác sử dụng 2,4g, hồng ngoại và 433MHz, thẻ giá
điện tử sử dụng công nghệ năng lượng thấp bluetooth có tốc độ làm mới nhanh hơn
dưới 1 giây trên một đơn vị và thẻ giá kệ điện tử có tốc độ làm mới nhanh nhất là
trong vịng 20.000, tối đa 30 phút mỗi lần. Bluetooth là một cách nhanh chóng và
thuận tiện để thay đổi giá. Nó có thể thay đổi giá cả hàng hóa một cách nhanh chóng,
chính xác, linh hoạt và hiệu quả. Nó giúp ích cho các nhà bán lẻ trong việc tối ưu hóa
và hồn thiện kế hoạch khuyến mãi của các cửa hàng bán lẻ và nâng cao khả năng
thu hút khách hàng.
Mỗi bảng giá điện tử bluetooth có một số id duy nhất, hệ thống mã hóa bảo

mật dữ liệu duy nhất, xử lý mã hóa kết nối và truyền tải để đảm bảo an toàn dữ liệu,
ngăn chặn việc hiển thị giá sản phẩm bị giả mạo và đảm bảo quyền tự chủ trong việc
thay đổi giá sản phẩm.Việc ứng dụng bảng giá điện tử đã tích hợp thành cơng giá vào
chương trình máy tính, loại bỏ việc thay thế thẻ giá thủ cơng, giảm chi phí sản xuất
và bảo trì thẻ giá giấy, nâng cao sự hài lịng của khách hàng bằng cách hiển thị giá
nhanh và chính xác.Việc làm mới giá nhanh chóng của thẻ giá điện tử bluetooth nhằm
loại bỏ các rào cản kỹ thuật đối với việc thực hiện tích cực chiến lược giá của các nhà
bán lẻ.

10


Hình 1.4 Kệ nhãn giá sử dụng màn hình E-Ink
Cơng trình nghiên cứu khoa học của nhóm có tên “Hệ thống nhãn kệ điện tử
sử dụng màn hình E-ink qua Bluetooth 5.0”. Vận dụng những kiến thức đã học, sự
phát triển của khoa học công nghệ vào lĩnh vực ngành bán lẻ giúp hiển thị linh hoạt
giá cả, tên sản phẩm, mã vạch, thông tin khuyến mại,…được sử dụng trong các trung
tâm mua sắm, siêu thị, cửa hàng tiện lợi và hiệu thuốc để thay thế các nhãn giấy
truyền thống. Mỗi thẻ giá được kết nối với gateway/server để điều chỉnh giá sản phẩm
và thông tin khuyến mãi theo thời gian thực và chính xác. So với nhãn giấy truyền
thống, thẻ giá điện tử có ưu điểm là giảm chi phí vận hành, nâng cao hiệu quả quản
lý, cải thiện hình ảnh cửa hàng, nâng cao trải nghiệm và tương tác của người dùng.
Tóm lại, mục tiêu chung của nhóm là giúp quản lý và nhân viên cửa hàng có
thể nhanh chóng xác định vị trí hàng hóa và bổ sung kịp thời hàng hóa trên kệ, thay
đổi giá một cách tối ưu nhất đạt được hiệu quả tốt hơn bán buôn.

11


Chương 2

TỔNG QUAN GIẢI PHÁP
2.1 Raspberry pi 0 W (Wireless):
Raspberry Pi Zero W (hay còn gọi là Raspberry Pi Zero Wifi, Raspberry Pi
Zero Wireless) là phiên bản nâng cấp của Raspberry Pi Zero, với việc bổ sung thêm
Wifi, Bluetooth

Hình 2.1: Raspberry Pi 0 W (Wireless)
Thông số kỹ thuật (Tham khảo ở phần phụ lục linh kiện)
2.2 Raspberry Pi4 model B:
Raspberry Pi 4 Model B là phiên bản mới nhất của máy tính Raspberry Pi,
Raspberry Pi 4 cịn có 2 cổng USB 3.0 cùng với 2 cổng USB 2.0, cổng Ethernet và
hỗ trợ Bluetooth 5.0 BLE. Tiềm năng cho các thiết bị USB tốc độ cao được kết nối
với Raspberry Pi 4 rất lớn. Đầu nối USB Type-C cũng hỗ trợ OTG, cho phép bạn kết
nối trực tiếp Pi với cổng USB trên PC và truy cập thiết bị cục bộ. Nó cịn có thể sử
dụng như một chiếc PC với các tác vụ lướt web, viết chương trình Python, hoặc đa
nhiệm.

12


Hình 2.2: Raspberry Pi 4 Model B
Thơng số kỹ thuật (Tham khảo ở phần phụ lục linh kiện)
Raspberry Pi là từ để chỉ các máy tính chỉ có một board mạch, được phát triển
tại Anh bởi Raspberry Pi Foundation với mục đích ban đầu là thúc đẩy việc giảng dạy
về khoa học máy tính cơ bản trong các trường học và các nước đang phát triển. Phiên
bản ban đầu đã trở nên phổ biến hơn nhiều so với dự đoán, vượt ra ngồi thị trường
đích và được sử dụng trong tự động hóa, đa phương tiện, robot, IoT thậm chí trong
cuộc cách mạng cơng nghiệp 4.0
Raspberry Pi ngồi hệ điều hành Raspberry OS, nó cịn có thể chạy trên các

hệ điều hành khác nhau như (tiền thân là Raspian), Ubuntu, ... hoặc các hệ điều hành
đa phương tiện khác như Kodi OSMC và LibreElec.
2.3 Công nghệ Bluetooth version 5.0
Bluetooth là một chuẩn công nghệ truyền thông không dây tầm gần giữa các
thiết bị điện tử. Công nghệ này hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn
giữa các thiết bị di động và cố định, tạo nên các mạng cá nhân không dây (Wireless
Personal Area Network-PANs).

13