ĐỒ ÁN XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG KIỂM SOÁT ĐĂNG NHẬP CÔNG SỞ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
~~~~~  ~~~~~

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG
KIỂM SỐT ĐĂNG NHẬP CƠNG SỞ
Sinh viên thực hiện:

Hồng Long

Lớp-Khóa

ĐT 07- K59

Giảng viên hướng dẫn:

Th.S Vũ Song Tùng

Hà Nội, 05/2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
~~~~~  ~~~~~

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG
KIỂM SỐT ĐĂNG NHẬP CƠNG SỞ
Sinh viên thực hiện:

Hồng Long

Lớp- Khóa

ĐT 07- K59

Giảng viên hướng dẫn:

Th.S Vũ Song Tùng

Cán bộ phản biện:
Hà Nội, 05/2019


ĐÁNH GIÁ QUYỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dùng cho giảng viên hướng dẫn)
Tên giảng viên đánh giá: .....................................................................................
Họ và tên Sinh viên: ....................................................... MSSV: ..........................
Tên đồ án: ................................... ................................... ................................... ........
.....................................................................................................................................
Chọn các mức điểm phù hợp cho sinh viên trình bày theo các tiêu chí dưới đây:
Rất kém (1); Kém (2); Đạt (3); Giỏi (4); Xuất sắc (5)

Có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành (20)
Nêu rõ tính cấp thiết và quan trọng của đề tài, các vấn đề và các giả
1 thuyết (bao gồm mục đích và tính phù hợp) cũng như phạm vi ứng dụng
của đồ án
2

Cập nhật kết quả nghiên cứu gần đây nhất (trong nước/quốc tế)

3

Nêu rõ và chi tiết phương pháp nghiên cứu/giải quyết vấn đề

4

Có kết quả mơ phỏng/thưc nghiệm và trình bày rõ ràng kết quả đạt
được

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2
1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

2
3

3
4

4
5

5

Có khả năng phân tích và đánh giá kết quả (15)
5

Kế hoạch làm việc rõ ràng bao gồm mục tiêu và phương pháp thực
hiện dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết một cách có hệ thống

1

1
2

6

Kết quả được trình bày một cách logic và dễ hiểu, tất cả kết quả đều
được phân tích và đánh giá thỏa đáng.

1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

Trong phần kết luận, tác giả chỉ rõ sự khác biệt (nếu có) giữa kết quả
7 đạt được và mục tiêu ban đầu đề ra đồng thời cung cấp lập luận để đề xuất
hướng giải quyết có thể thực hiện trong tương lai.
Kỹ năng viết quyển đồ án (10)
8

Đồ án trình bày đúng mẫu quy định với cấu trúc các chương logic và
đẹp mắt (bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, có tiêu đề, được đánh số thứ tự và


được giải thích hay đề cập đến trong đồ án, có căn lề, dấu cách sau dấu
chấm, dấu phẩy v.v), có mở đầu chương và kết luận chương, có liệt kê tài
liệu tham khảo và có trích dẫn đúng quy định
9

Kỹ năng viết xuất sắc (cấu trúc câu chuẩn, văn phong khoa học, lập
luận logic và có cơ sở, từ vựng sử dụng phù hợp v.v.)

1

1
2

2
3

3
4

4
5

Thành tựu nghiên cứu khoa học (5) (chọn 1 trong 3 trường hợp)
1
0a

1
0b
1
0c

Có bài báo khoa học được đăng hoặc chấp nhận đăng/đạt giải SVNC
khoa học giải 3 cấp Viện trở lên/các giải thưởng khoa học (quốc tế/trong
nước) từ giải 3 trở lên/ Có đăng ký bằng phát minh sáng chế

5

Được báo cáo tại hội đồng cấp Viện trong hội nghị sinh viên nghiên
cứu khoa học nhưng không đạt giải từ giải 3 trở lên/Đạt giải khuyến khích
trong các kỳ thi quốc gia và quốc tế khác về chun ngành như TI contest.

2

Khơng có thành tích về nghiên cứu khoa học

0

Điểm tổng

/50

Điểm tổng quy đổi về thang 10

Nhận xét khác (về thái độ và tinh thần làm việc của sinh viên)
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

Ngày: … / … / 20…

5


Người nhận xét
(Ký và ghi rõ họ tên)

ĐÁNH GIÁ QUYỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dùng cho cán bộ phản biện)
Giảng viên đánh giá: ...................................................................................
Họ và tên sinh viên: .................................................. MSSV: ...............................
Tên đồ án: ............................................................................................................
.....................................................................................................................................

Chọn các mức điểm phù hợp cho sinh viên trình bày theo các tiêu chí dưới đây:
Rất kém (1); Kém (2); Đạt (3); Giỏi (4); Xuất sắc (5)
Có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành (20)
Nêu rõ tính cấp thiết và quan trọng của đề tài, các vấn đề và các giả
1 thuyết (bao gồm mục đích và tính phù hợp) cũng như phạm vi ứng dụng
của đồ án
2

Cập nhật kết quả nghiên cứu gần đây nhất (trong nước/quốc tế)

3

Nêu rõ và chi tiết phương pháp nghiên cứu/giải quyết vấn đề

4

Có kết quả mơ phỏng/thưc nghiệm và trình bày rõ ràng kết quả đạt
được

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2
1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

Có khả năng phân tích và đánh giá kết quả (15)
5

Kế hoạch làm việc rõ ràng bao gồm mục tiêu và phương pháp thực
hiện dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết một cách có hệ thống

6

Kết quả được trình bày một cách logic và dễ hiểu, tất cả kết quả đều
được phân tích và đánh giá thỏa đáng.

Trong phần kết luận, tác giả chỉ rõ sự khác biệt (nếu có) giữa kết quả
7 đạt được và mục tiêu ban đầu đề ra đồng thời cung cấp lập luận để đề xuất
hướng giải quyết có thể thực hiện trong tương lai.


Kỹ năng viết quyển đồ án (10)
Đồ án trình bày đúng mẫu quy định với cấu trúc các chương logic và
đẹp mắt (bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, có tiêu đề, được đánh số thứ tự và
8 được giải thích hay đề cập đến trong đồ án, có căn lề, dấu cách sau dấu

chấm, dấu phẩy v.v), có mở đầu chương và kết luận chương, có liệt kê tài
liệu tham khảo và có trích dẫn đúng quy định
9

Kỹ năng viết xuất sắc (cấu trúc câu chuẩn, văn phong khoa học, lập
luận logic và có cơ sở, từ vựng sử dụng phù hợp v.v.)

2
3

3
4

4
5

5

1

1
2

2
3

3
4

4

5

5

1

1
2

Thành tựu nghiên cứu khoa học (5) (chọn 1 trong 3 trường hợp)
1
0a

1
0b
1
0c

Có bài báo khoa học được đăng hoặc chấp nhận đăng/đạt giải SVNC
khoa học giải 3 cấp Viện trở lên/các giải thưởng khoa học (quốc tế/trong
nước) từ giải 3 trở lên/ Có đăng ký bằng phát minh sáng chế

5

Được báo cáo tại hội đồng cấp Viện trong hội nghị sinh viên nghiên
cứu khoa học nhưng không đạt giải từ giải 3 trở lên/Đạt giải khuyến khích
trong các kỳ thi quốc gia và quốc tế khác về chun ngành như TI contest.

2

Khơng có thành tích về nghiên cứu khoa học

0

Điểm tổng

/50

Điểm tổng quy đổi về thang 10

Nhận xét khác của cán bộ phản biện
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

Ngày: … / … / 20…
Người nhận xét


(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU
Để giải quyết, phục vụ các nhu cầu càng cao, con người đã khơng ngừng học hỏi,
tìm tịi nghiên cứu tạo ra những sản phẩm phát triển theo hướng tự động và ngày càng
thơng minh. Một trong số đó là xu hướng thơng minh hóa cơ sở hạ tầng từ các thiết bị
trong nhà cho đến các thiết bị trong các công ty, giao thơng hay cả thành phố. Xây dựng
theo hướng đó, nhóm em đã lựa chọn đề tài:“ Xây dựng và phát triển hệ thống kiểm

sốt đăng nhập cơng sở”.
Trong q trình thực hiện đề tài thực tập này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới
Th.S Vũ Song Tùng, Viện Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã
hướng dẫn tận tình và chỉ dẫn các bước, cung cấp những tài liệu nghiên cứu quý báu,
hướng nghiên cứu để chúng em có thể thực hiện được các yêu cầu của thực tập.
Trong quá trình thực hiện đề tài, dựa theo những kết quả đạt được bước đầu, dù đã
rất cố gắng tuy nhiên không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế nhất định. Vì vậy,
bọn em rất mong nhận được sự góp ý, bổ sung của các thầy cô để đề tài được tối ưu và
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!


LỜI CAM ĐOAN
Tơi là Hồng Long, mã số sinh viên 20142645, sinh viên lớp điện tử 7, khóa K59.
Người hướng dẫn là Th.S Vũ Song Tùng. Tôi xin cam đoan tồn bộ nội dung được trình
bày trong đồ án, “Xây dựng và phát triển hệ thống đăng nhập công sở” là kết quả quá
trình tìm hiểu và nghiên cứu của tôi. Các kết quả được nêu trong đồ án là hoàn toàn trung
thực, phản ánh đúng kết quả thực tế. Mọi thơng tin trích dẫn đều tn thủ các quy định
về sở hữu trí tuệ; các tài liệu tham khảo được liệt kê rõ ràng. Tơi xin chịu hồn tồn trách
nhiệm với những nội dung được viết trong đồ án này.
Hà nội, ngày 05 tháng 06 năm 2019
Người cam đoan

Hoàng Long


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................................... 6
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................... 7
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................................... I

DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................................... II
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................................IV
TÓM TẮT ĐỒ ÁN................................................................................................................... V
ABSTRACT ............................................................................................................................VI
PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CỬA THƠNG MINH ................................. 3
1.1 Hệ thống cửa thơng minh ............................................................................................. 3
1.1.1 Khái niệm hệ thống cửa thông minh ....................................................................... 3
1.1.2 Các thành phần và mơ hình tổng quan của hệ thống cửa thông minh. ................... 3
1.2 Hệ thống sử dụng internet: .......................................................................................... 3
1.3 Hệ thống khi sử dụng SMS .......................................................................................... 4
1.3.1 Ứng dụng điều khiển trên smart phone ................................................................... 6
1.3.2 Thiết bị điều khiển cửa ............................................................................................ 7
1.3.3 Ứng dụng quản lý trên Window .............................................................................. 9
1.3.5 Uscases hệ thống điều khiển cửa sử dụng SMS .................................................... 12
1.4 Kết luận ....................................................................................................................... 14
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TRÊN WINDOW ............................. 15
2.1 Sơ đồ khối và chức năng ............................................................................................ 15
2.1.1 Sơ đồ khối .............................................................................................................. 15
2.1.2 Sơ đồ chức năng .................................................................................................... 16
2.2 Usercases...................................................................................................................... 17
2.2.1 Usecase đăng nhập................................................................................................ 17


2.2.2 Usercase quản lý đăng nhập thiết bi .................................................................... 18
2.2.3 Usecase quản lý người dùng ................................................................................. 19
2.2.4 Usecase quản lý thiết bị ........................................................................................ 20
2.2.5 Usecase quản lý đơn vị ......................................................................................... 21
2.2.6 Usecase quản lý phòng ......................................................................................... 22
2.3 Biểu đồ hoạt động ....................................................................................................... 23

2.3.1 Biểu đồ hoạt đông chức năng đăng nhập.............................................................. 23
2.3.2 Biểu đồ hoạt động chức năng quản lý đăng nhập thiết bị .................................... 24
2.3.3 Biểu đồ hoạt động chức năng quản lý người dùng ............................................... 25
2.3.4 Biểu đồ hoạt động chực năng quản lý thiết bị ...................................................... 27
2.3.5 Biểu đồ hoạt động chực năng quản lý phòng ....................................................... 30
2.3.6 Biểu đồ hoạt động chực năng quản lý đơn vị ....................................................... 32
2.4

Kết luận.................................................................................................................. 35

CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TRÊN WINDOW ............................36
3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu .............................................................................................. 36
3.1.1 Bảng đơn vị ........................................................................................................... 36
3.1.2 Bảng phòng ........................................................................................................... 36
3.1.3 Bảng thiết bị .......................................................................................................... 37
3.1.4 Bảng người dùng .................................................................................................. 37
3.1.5 Bảng tin nhắn ........................................................................................................ 38
3.1.6 Database Diagram................................................................................................ 38
3.2 Protocol truyền nhận tin nhắn .................................................................................. 39
3.1.1 Cấu trúc tin nhắn .................................................................................................. 39
3.2.2 Chi tiết .................................................................................................................. 39
3.3 Thiết bị kiểm thử ........................................................................................................ 40
3.3.1 Sơ đồ hoạt động .................................................................................................... 40
3.3.2 Hình ảnh kết nối mạch .......................................................................................... 41
3.4 Kiểm thử và đánh giá ứng dụng ............................................................................... 41


3.4.1 Kiểm thử ................................................................................................................ 41
3.4.2 Đánh giá ................................................................................................................ 45
3.5 Kết luận ....................................................................................................................... 45

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................................ 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 47


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

STT

Kí hiệu

Thuật ngữ đầy đủ

1

RFID

Radio Frequency Identification

2

AT

Attention command

3

Wifi

4

MQTT

Message Queuing Telemetry
Transport

5

SMS

Short Message Services

6

GSM

Global System for Mobile
Communications

Wireless Fidelity

i


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 hệ thống sử dụng internet ....................................................................... 4
Hình 1.2 Hệ thống sử dụng SMS .......................................................................... 5
Hình 1.3 Ứng dụng trên smart phone.................................................................... 6
Hình 1.4 Cấu tạo cửa cuốn ................................................................................... 7
Hình 1.5 Nút điều khiển bằng tay và thiết bị STM32 ........................................... 8
Hình 1.6 Vi đều khiển STM32 .............................................................................. 8

Hình 1.7 Module sim800A ................................................................................. 10
Hình 1.8 Usecase người dùng ............................................................................. 12
Hình 1.9 Usecase thiết bị .................................................................................... 13
Hình 1.10 Usecase quản lý .................................................................................. 14
Hình 2.1. Sơ đồ khối ........................................................................................... 15
Hình 2.2 Sơ đồ chức năng ................................................................................... 16
Hình 2.3. Usecase đăng nhập .............................................................................. 17
Hình 2.4 Usercase quản lý đăng nhập thiết bị .................................................... 18
Hình 2.5. Usercase quản lý người dùng .............................................................. 19
Hình 2.6. Usercase quản lý thiết bị ..................................................................... 20
Hình 2.7. Usercase quản lý đơn vị ...................................................................... 21
Hình 2.8 Usercase quản lý phịng ....................................................................... 22
Hình 2.9 Biểu đồ chức năng đăng nhập .............................................................. 23
Hình 2.10 Biểu đồ chức năng quản lý đăng nhập thiết bị ................................... 24
Hình 2.11 Biểu đồ chức năng tạo người dùng .................................................... 25
Hình 2.12 Biểu đồ chức năng xóa người dùng ................................................... 26
Hình 2.13 Biểu đồ chức năng sửa người dùng.................................................... 27
Hình 2.14 Biểu đồ chức năng tạo thiết bị ........................................................... 28
Hình 2.15 Biểu đồ chức năng xóa thiết bị .......................................................... 29
Hình 2.16 Biểu đồ chức năng sửa thiết bị ........................................................... 29
Hình 2.17 Biểu đồ chức năng tạo mới thơng tin phịng ...................................... 30
ii


Hình 2.18 Biểu đồ chức năng xóa thơng tin phịng ............................................ 31
Hình 2.19 Biểu đồ chức năng sửa thơng tin phịng ............................................ 31
Hình 2.20 Biểu đồ chức năng tạo mới thơng tin đơn vị ..................................... 32
Hình 2.21 Biểu đồ chức năng xóa thơng tin đơn vị ............................................ 33
Hình 2.22 Biểu đồ chức năng sửa thơng tin đơn vị ............................................ 34
Hình 3.1 Bảng thơng tin khoa/viện ..................................................................... 36

Hình 3.2 Bảng thơng tin bộ mơn ........................................................................ 36
Hình 3.3 Bảng thơng tin phịng ........................................................................... 37
Hình 3.4 Bảng thơng tin thiết bị ......................................................................... 37
Hình 3.6 Bảng dữ liệu tin nhắn ........................................................................... 38
Hình 3.7 DatabaseDiagram ................................................................................. 39
Hình 3.8 Sơ đồ thuật tốn của mạch thử arduino ............................................... 40
Hình 3.9 Hình ảnh mạch ..................................................................................... 41
Hình 3.10 Màn hình đăng nhập .......................................................................... 42
Hình 2.31 Giao diện home .................................................................................. 42
Hình 2.32 Giao diện theo dõi đăng nhập ............................................................ 43
Hình 2.33 Giao diện quản lý người dùng ........................................................... 43
Hình 2.34 Giao diện quản lý thiết bị................................................................... 44
Hình 2.35 Giao diện quản lý phịng .................................................................... 44
Hình 2.36 Giao diện quản lý đơn vị.................................................................... 45

iii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Một số câu lệnh AT ............................................................................. 11
Bảng 1.2 Bảng mơ tả usecase người dùng Hình 1.8 ........................................... 12
Bảng 1.3 Bảng mô tả usecase thiết bị Hình 1.9 .................................................. 13
Bảng 1.4 Bảng mơ tả usecase quản lý Hình 1.10................................................ 14
Bảng 2.1 Các hoạt động của tác nhân người dùng.............................................. 16
Bảng 2.2 Các hoạt động của tác nhân quản lý .................................................... 16
Bảng 2.3 Bảng mô tả usecase đăng nhập Hình 2.3 ............................................. 17
Bảng 2.4 Bảng mơ tả usecase quản lý đăng nhập thiết bị Hình 2.4 .................... 18
Bảng 2.5 Bảng mô tả usecase quản lý người dùng Hình 2.5 .............................. 19
Bảng 2.6 Bảng mơ tả usecase quản lý thiết bị Hình 2.6 ..................................... 20
Bảng 2.7 Bảng mơ tả usecase quản lý đơn vị Hình 2.7 ...................................... 21

Bảng 2.8 Bảng mơ tả usecase quản lý phịng Hình 2.8 ...................................... 22
Bảng 3.1 Xây dựng hệ thống lênh giao tiếp giữa ứng dụng và thiết bị .............. 40

iv


TĨM TẮT ĐỒ ÁN
Nội dung chính của đề tài là giới thiệu về hệ thống điều khiển cửa thông qua SMS
và các vấn đề liên quan đến việc thiết kế phần mềm nhằm quản lý đăng nhập trên thiết
bị mở cửa thông qua SMS, đồng thời quản lý danh sách người dùng, thiết bị, phòng và
các đơn vị.
Nội dung đồ án gồm:
Phần mở đầu: Giới thiệu về đề tài, mục đích, các phương pháp nghiên cứu và nhiệm
vụ của cá nhân trong đề tài.
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mơ hình hệ thống điều khiển cửa thơng minh.
Lý do lựa chon sử dụng SMS để giao tiếp. Đồng thời trình bày các thành phần cơ bản
và Usecases của hệ thống điều khiển cửa sử dụng SMS.
Chương 2: Thiết kế mơ hình ứng dụng quản lý đăng nhập trên Window gồm có :
thiết kế sơ đồ khối, sơ đồ chức năng, Usecases và các biểu đồ hoạt động.
Chương 3: Dựa trên thiết kế ở chương 2 tiến hành xây dựng ứng dụng quản lý trên
Window, xây dựng cơ sở dữ liệu, protocol truyền nhận tin nhắn, chạy thử và đánh giá.

v


ABSTRACT
The main content of the project is to introduce the door control system through sms
and issues related to the design of the software to manage the login on the open device
via SMS and manage the list of people use, equipment, rooms and units.
Contents of the project include:

Introduction: Introducing the topic, objectives, research methods and tasks of
individuals in the topic.
Chapter 1: Overview of smart door control system model. Why choose to use sms to
communicate. Also present the basic components and Usecases of the door control
system using SMS.
Chapter 2: Designing a model of Windows log management application including:
designing block diagrams, functional diagrams, Usecases and activity diagrams.
Chapter 3: Based on the design in Chapter 2, build a Window management application,
build a database, protocol transmit and receive messages, test and evaluate.

vi


PHẦN MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Đề tài được xây dựng dựa trên những u cầu thực tiễn, có tính ứng dụng cao. Hiện
nay tại Việt Nam nhằm đảm bảo an ninh, nhiều cá nhân tổ chức đã lắp đặt những hệ
thống cửa thơng minh. Các hệ thống này có thể sử dụng RFID, vân tay hay Internet. Tuy
vậy ở một số tổ chức, yêu cầu đảm bảo an toàn tránh tấn công mạng và thuận tiện điều
khiển cửa ở mọi nơi.
Là một sinh viên viện Điện tử viễn thông, với những kiến thức đã được học cùng với
mong muốn thiết kế một hệ thống có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người dùng,
cùng với sự hướng dẫn của Th.S Vũ Song Tùng em đã chọn đề tài: “Xây dựng và phát
triển hệ thống kiểm soát đăng nhập“ làm đề tài tốt nghiệp.
Hệ thống được được xây dựng với giá thành khơng q đắt, phù hợp với tình hình
thực tế tại Việt Nam.
Mục đích nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng các kiến thức
đã học trên ghế nhà trường để xây dựng và phát triển một hệ thống kiểm soát đăng nhập
sử dụng SMS. Sau khi thực hiện, cần đạt được các u cầu sau:

• Cửa có thể mở được từ xa thông qua ứng dụng trên điện thoại sử dụng internet
hoặc SMS.
• Xây dựng được phần mềm quản lý đăng nhập, quản lý người dùng và thiết bị
điều khiển cửa trên window.
• Phần cứng có thể dễ dàng triển khai, giảm thiểu chi phí phát sinh.
Phương pháp nghiên cứu
Trong đề tài này đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu:
• Phương pháp tham khảo tài liệu: bằng cách thu thập thơng tin từ sách, tạp chí
về điện tử, viễn thơng, truy cập từ mạng internet.
• Phương pháp quan sát: khảo sát một số ứng dụng có mặt trên thị trường.
• Phương pháp thực nghiệm: Xem xét một số cơng nghệ đã được áp dụng trước
đó để rút ra kinh nghiệm cũng như những yêu cầu đề ra cho hệ thống.
Nhiệm vụ cá nhân
Nhiệm vụ cá nhân trong đề tài này là xây dựng một phần mềm có tính năng theo dõi
đăng nhập của người dùng, quản lý thông tin người dùng và các thiết bị điều khiển cửa.
1


Phần mềm phải đảm bảo được yêu cầu điều khiển ổn định.
Trong quá trình tiến hành nghiên cứu và thực hiện đề tài, do còn hạn chế về mặt kiến
thức cũng như một số kỹ năng về lập trình, em mong được sự góp ý của thầy cơ để hồn
thiện hơn nữa nghiên cứu của mình.
Em xin chân thành cảm ơn Th.S Vũ Song Tùng đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong
quá trình thực hiện đề tài này.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CỬA
THÔNG MINH

1.1 Hệ thống cửa thông minh
1.1.1 Khái niệm hệ thống cửa thông minh
Khóa cửa thơng minh là một thiết bị cơ điện có tác dụng thực hiện các nhiệm vụ
đóng/mở khóa cho cửa khi nhận được lệnh từ một thiết bị được xác thực, sử dụng kết
nối khơng dây với một khóa mã để thực hiện q trình xác nhận.
Khóa cửa thơng minh cũng đồng thời nhận diện bất kỳ sự tiếp cận nào và gửi thơng
báo về các tình huống khẩn cấp khác liên quan đến tình trạng của thiết bị.
Cũng như khóa cửa truyền thống, khóa cửa thơng minh bao gồm hai bộ phận là ổ
khóa và chìa khóa. Tuy nhiên, chìa khóa ở khóa thơng minh khơng tồn tại ở dạng vật
chất, mà nó nằm trong ứng dụng của điện thoại thơng minh, thẻ từ hoặc một loại móc
chìa khóa đặc biệt được định dạng dành riêng cho khóa thơng minh. Với những loại
khóa đơn giản hơn, “chìa khóa” có thể đơn giản là một đoạn mã số. Khóa cửa thường
được gắn trực tiếp vào ổ khóa thường, bao gồm các bộ phận thu và phát tín hiệu, cũng
như thiết bị mở và khóa chốt.
1.1.2 Các thành phần và mơ hình tổng quan của hệ thống cửa thơng minh.
Các thành phần của hệ thống cửa thông minh bao gồm: Cửa, thiết bị điều khiển cửa,
ứng dụng mở cửa trên điện thoại, ứng dụng quản lý trên window.

1.2 Hệ thống sử dụng internet:
Hình 1.1 miêu tả mơ hình làm việc cơ bản của hệ thống cửa điều khiển tự động thơng
qua internet:
• Khi người dùng sử dụng App Android đăng nhập thì phía API sẽ gửi một
token về phía người dùng.
Với token này App Android gửi lệnh cho MQTT
MQTT gửi đến thiết bị, thiết bị nhận lấy token kiểm tra đó là người dùng nào
rồi trả về Message với Token, xxx, 12 bit về trạng thái thiết bị thông qua
MQTT về App Android.
• Thiết bị này dùng vi điều khiển STM 32 được kết nối với cửa cuốn.
• Bộ nghe sẽ lắng nghe yêu cầu từ MQTT để kích hoạt Web Database API, vì
Web Database API khơng làm việc thường xun nên cần có sự kích hoạt.

3


Hình 1.1 hệ thống sử dụng internet

Trong một số trường hợp như khi internet không hoạt động hoặc đơn vị yêu cầu
không sử dụng mạng do yêu cầu bảo mật.
Yêu cầu hệ thống không sử dụng mạng internet. Giải pháp đưa ra cho vấn đề này là
sử dụng giao tiếp qua SMS.
Xây dựng ứng dụng quản lý cho hệ thống trên window sử dụng SMS này sẽ là nội
dung chính của đề tài .

1.3 Hệ thống khi sử dụng SMS
Mô hình hệ thống giao tiếp qua SMS được mơ tả như Hình 1.2.
➢ Thực hiện mở đóng cửa:
• Người dùng cần đăng nhập vào ứng dụng trên smart phone.
• Khi người dùng sử dụng ứng dụng để mở đóng cửa, ứng dụng sẽ gửi lệnh cho
thiết bị điều khiển thông qua Wifi.
• Thiết bị điều khiển sau khi nhận được tín hiệu sẽ xác nhận người dùng đang
sử dụng:
o Nếu không thỏa mãn sẽ báo lỗi về ứng dụng.
o Nếu thỏa mãn sẽ mở cửa đồng thời gửi tin nhắn cho quản lý.
• Sau khi đã xác nhận người dùng thỏa mãn, người sử dụng có thể điều khiển
đóng, mở hay tùy chỉnh cửa.

4


Hình 1.2 Hệ thống sử dụng SMS

➢ Quản lý hệ thống cửa thơng minh:
• Theo dõi thơng tin đăng nhập cửa dựa trên tin nhắn chứa thông tin được gửi
về từ thiết bị điều khiển cửa.
• Quản lý người dùng: bao gồm quản lý thông tin của từng người sử dụng hệ
thống mở cửa thơng minh.
• Phân quyền truy cập: admin là có thể phân quyền sử dụng hệ thống cho những
người dùng cấp thấp hơn.
• Quản lý thiết bị: bao gồm quản lý các thơng tin, số lượng, tình trạng các thiết
bị trong hệ thống.
• Lưu trữ dữ liệu trên CSDL.
• Quản lý phịng lắp đặt: bao gồm quản lý thơng tin về phịng lắp đặt các thiết
bị, phải đảm bảo cho nơi lắp đặt có điều kiện tốt nhất để thiết bị hoạt động tốt
nhất có thể.
• Quản lý đơn vị: bao gồm quản lý các thông tin của đơn vị mà phòng lắp đặt
thiết bị trực thuộc.
5


1.3.1 Ứng dụng điều khiển trên smart phone

Hình 1.3 Ứng dụng trên smart phone

Trên Hình 1.3 là màn hình sử dụng của ứng dụng điều khiển trên smart phone.
Ứng dụng điều khiển cửa trên smart phone có thể kết nối với thiết bị thông qua
internet, wifi hay SMS. Nhưng trong phạm vi đề tài sẽ chỉ đề cập đến kết nối thơng qua
SMS.
Mơ tả hoạt động điều khiển cửa:
• Khi người dùng gửi lệnh mở cửa, ứng dụng sẽ trực tiếp gửi lệnh cho thiết bị
thông qua wifi nếu người dùng ở gần thiết bị hoặc gửi tin nhắn SMS nếu

người dùng ở xa thiết bị.
• Thiết bị này dùng vi điều khiển STM 32 được kết nối với cửa để điều khiển
việc đóng mở cửa.
• Thiết bị sẽ điều khiển đóng, mở cửa hoặc báo động khi có sự mở cửa trái
phép, đồng thời gửi tin nhắn chứa thông tin người dùng và thời gian đóng
mở cửa cho ứng dụng quản lý thơng qua SMS. Khi đó người quản lý có thể
theo dõi được lịch sử hoạt động của thiết bị.
6


1.3.2 Thiết bị điều khiển cửa
1.3.2.1 Module điều khiển
Hệ thống thích hợp sử dụng với những loại cửa có khả năng điều khiển tự động. Cửa
sẽ được điều khiển từ xa thông qua thiết bị ( trong đề tài là module chứa STM32).
Thiết bị có thể nhận thơng tin điều khiển qua internet, wifi hay SMS.
Trong đề tài này sẽ sử dụng cửa cuốn để thử nghiệm và chức năng điểu khiển qua
SMS của thiết bị.
Cấu trúc cửa cuốn và thiết bị điều khiển được mơ tả như Hình 1.4 và Hình 1.5
Bộ điều khiển gắn tường (20) trên hình sẽ được kết nối với mạch có vi điều khiển
STM32. Trong 1 bộ cửa cuốn có 4 chân điều khiển: lên, dừng, xuống và cảnh báo.
STM32 sẽ thông qua 4 nút này để điều khiển cửa.

Hình 1.4 Cấu tạo cửa cuốn

Để có thể nhận dạng người dùng mà khơng sử dụng internet. Trong thiết bị phải lưu
sẵn số điện thoại người dùng được gửi từ ứng dụng quản lý, và số điện thoại của GSM
kết nối với ứng dụng quản lý.
Khi người dùng gửi lệnh trên ứng dụng, điện thoại người dùng sẽ gửi 1 tin nhắn cho
thiết bị. Thiết bị sẽ so sánh số điện thoại người gửi với số đã đăng kí trong bộ nhớ.
7

Nếu số điện thoại người dùng đã tồn tại trong bộ nhớ thiết bị, thiết bị sẽ thực hiện
lệnh rồi gửi tin nhắn cho người quản lý.
Nếu số điện thoại người dùng không tồn tại trong bộ nhớ thiết bị, thiết bị sẽ từ chối
và gửi phản hồi cho người dùng.

Hình 1.5 Nút điều khiển bằng tay và thiết bị STM32

1.3.2.2 Vi điều khiển STM32

Hình 1.6 Vi đều khiển STM32

8