BÁO CÁO THỰC TẬP-NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÁC SẢN PHẨM CHO SMARTHOME

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH

NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÁC
SẢN PHẨM CHO SMARTHOME
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
Ngành: Kỹ Thuật Máy Tính
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Khánh Phong - 10520477
Lớp: Kỹ Thuật Máy Tính 05
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: Phó giám đốc Phan Đình Duy
TP. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 10 năm 2013.
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô khoa Kỹ thuật máy tính đã tạo điều kiện
cho chúng em đến với môi trường thực tập học hỏi và trao dồi kinh nghiệm. Xin chân thành cảm
ơn sự giúp đỡ của anh – thầy trực tiếp hướng dẫn, cùng toàn thể các bạn trong nhóm nghiên cứu
của công ty đã giúp đỡ em trong thời gian thực tập cũng như hoàn thành báo cáo này.
Trong thời gian thực tập, bằng những kiến thức đã học được nhà trường trang bị, những
kiến thức tự tìm hiểu từ sách vở, mạng internet và công việc thực tế tại cơ quan thực tập…
Chúng em đã vận dụng triệt để kiến thức đó kết hợp với những kinh nghiệm tích luỹ được từ
thực tế, để hoàn thành báo cáo một cách tốt nhất. Nhưng kinh nghiệm ít và trình độ còn nhiều
hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em rất mong nhận được nhiều sự góp ý của thầy cô và các bạn trong lớp.
Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện!
1
NHẬN XÉT
(Của khoa)
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
……………………………………….
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
………………………
2

Mục Lục
I. Lịch làm việc tại cơ quan thực tập: 1
II. Sơ lược về Công ty TNHH SmartVision: 1
1. Tóm tắt về công ty TNHH SmartVision Technology: 1
2. Các lĩnh vực hoạt động của công ty TNHH SVT: 1
a. Sản xuất đèn trang trí sân vườn, đèn dưới nước: 1
a. Sản xuất đèn trang trí sân vườn, đèn dưới nước: 1
b. Trình diễn nhạc nước: 1
b. Trình diễn nhạc nước: 1
c. Bộ lắp đặt nhạc nước mini cho quán Café nhà hàng, trong nhà: 2
c. Bộ lắp đặt nhạc nước mini cho quán Café nhà hàng, trong nhà: 2
d. Đồng hồ nước: 2
d. Đồng hồ nước: 2
3. Liên hệ: 2
III. Nhiệm vụ chính được giao: 2
IV. Các công việc đã làm trong thời gian thực tập: 3
1. Tìm hiểu về thị trường SmartHome: 3
2. Tham gia viết kế hoạch kinh doanh về dự án SmartHome: 4
4. Nghiên cứu về các công nghệ không dây: 4
a. Wifi: 5
a. Wifi: 5
b. ZigBee: 6
b. ZigBee: 6
5. Tìm hiểu công nghệ mạng không dây ZigBee: 8
V. Kết quả thu được sau đợt thực tập: 16
1. Kiến thức lý thuyết được cũng cố 16
2. Kỹ năng thực hành đã được học thêm 16
3. Kinh nghiệm thực tiễn đã tích lũy được 16
TỔNG KẾT 17
3

4
I. Lịch làm việc tại cơ quan thực tập:
-Thực tập mỗi tuần lên báo cáo một buổi vào sáng thứ 2 hoặc thứ 6. Sau đó nhận
đề tài và về nhà thực hiện, báo cáo công việc ở tuần tiếp theo.
II. Sơ lược về Công ty TNHH SmartVision:
1. Tóm tắt về công ty TNHH SmartVision Technology:
Công ty TNHH Tầm Nhìn Thông Minh – SmartVision – là nhà cung cấp dịch vụ
về thiết kế và thi công các công trình nước phục vụ cho giải trí ở trình độ chuyên nghiệp
với tính thẩm mỹ cao. Hiện nay, hệ thống giải trí nước do SmartVision cung cấp được
chia thành 4 dòng sản phẩm chính sau:
 Màn nước nghệ thuật.
 Phun nước nghệ thuật.
 Trình diễn nhạc nước.
 Đồng hồ nước.
Với “Màn nước nghệ thuật” là sản phẩm chiến lược, lần đầu tiên được thi công và
lắp ráp tại Việt Nam. Ngoài ra, công ty còn là đơn vị cung cấp thiết bị chuyên dụng cho
hệ thống phun nước bao gồm hệ thống vòi phun, hệ thống điều khiển, máy bơm, đèn led
chìm.
Công ty phát triển bền vững trên cơ sở thân thiện với môi trường, luôn đặt lợi ích
của khách hàng lên trên hết với mục tiêu trở thành một trong những công ty hàng đầu
Việt Nam về sản xuất, kinh doanh thiết bị và triển khai dịch vụ tự động hoá cho ngành
công nghiệp giải trí.
2. Các lĩnh vực hoạt động của công ty TNHH SVT:
a. Sản xuất đèn trang trí sân vườn, đèn dưới nước:
SmartVision chuyên sản xuất đèn Led chiếu sáng cho trang trí sân vườn – Đài
phun nước. Nhận đặt sản xuất đèn theo mẫu của khách hàng với chất liệu vỏ bằng
Composite – Inox.
b. Trình diễn nhạc nước:
Hệ thống nhạc nước là hệ thống biểu diễn nước kết hợp với ánh sáng, trình chiếu
trên nền âm nhạc với công nghệ tiên tiến – là hệ thống giải trí cao cấp bậc nhất hiện nay:

 Triển khai cho các sự kiện với mọi quy mô lớn nhỏ.
 Hệ thống vòi phun, âm thanh & ánh sáng chuyên nghiệp.
 Vận hành hoàn toàn tự động phù hợp với từng bài nhạc.
1
c. Bộ lắp đặt nhạc nước mini cho quán Café nhà hàng, trong nhà:
Cung cấp bộ điều khiển nhạc nước cho các hồ phun nước mini tại các quán cafe,
nhà hàng, khách sạn, các hồ phun nước trong nhà…
d. Đồng hồ nước:
Hệ thống đồng hồ nước cho phép hiển thị đồng hồ số hoặc ký tự số theo thời gian
thực, được thiết kế nhằm mục đích hiển thị thông tin ở những nơi tập trung đông người
như quảng trường, công viên.
 Hệ thống hiển thị chính xác theo thời gian thực.
 Thông tin hiển thị được thay đổi hoàn toàn tự động.
 Thiết kế phối cảnh với tính thẩm mỹ cao.
3. Liên hệ:
 Địa chỉ: 139, Đường D2, P. 25, Q. Bình Thạnh, Tp. HCM
 Mobile: (+84) 0908.327.306
 Website: www.tamnhinthongminh.com.vn
 Email:
 Facebook: />III. Nhiệm vụ chính được giao:
• Tìm hiểu các sản phẩm, thiết bị cho nhà thông minh cũng như các giải pháp về
nhà thông minh do các công ty ở Việt Nam và nước ngoài cung cấp.
• Tham gia viết kế hoạch kinh doanh về dự án SmartHome của công ty để kêu gọi
đầu tư.
• Tiến hành nghiên cứu về các chuẩn giao tiếp không dây hiện có trên thị trường,
các công nghệ không dây mới có thể áp dụng cho các thiết bị trong nhà thông minh.
• Tập trung tìm hiểu công nghệ ZigBee. Nghiêng cứu về công nghệ này, đang tiến
hành mô phỏng, xây dựng công nghệ này trên thực tế.
2
IV. Các công việc đã làm trong thời gian thực tập:

1. Tìm hiểu về thị trường SmartHome:
Do đây là dự án mới của công ty, nên đây là công đoạn đầu tiên của dự án. Em và
các thành viên trong nhóm đã tìm hiểu về các công ty chuyên cung cấp các sản phẩm liên
quan đến SmartHome trong và ngoài nước. Trong quá trình tìm hiểu ở Việt Nam có các
công ty như: SmartHome, NTMC, IS Viet Nam, Home SA … và các công ty nước
ngoài như: Legrand, Siements, Vantage …….
Qua quá trình tìm hiểu nhóm tụi em nhận thấy:
+ SmartHome là 1 lĩnh vực bắt đầu xuất hiện vào những năm cuối thế kỉ 20 đầu
thế kỷ 21. Trên thế giới các ứng dụng, sản phẩm liên quan đến SmartHome đã có nhiều
và không ngừng gia tăng về số lượng và chất lượng.
+ Các công ty chuyên về SmartHome trên thế giới rất đa dạng, họ có những công
nghệ riêng dành cho từng dòng sản phẩm của mình. Họ cũng có các giải pháp toàn diện
cho từng căn hộ, ngôi nhà.
+ SmartHome ở Việt Nam chỉ mới bắt đầu trong những năm gần đây, khi mà cuộc
sống của người dân được nâng cao, các ngôi nhà khang trang, biệt thự xuất hiện. Các
công ty kinh doanh về thị trường này chỉ mới xuất hiện, họ chủ yếu là phân phối các sản
phẩm của các công ty nước ngoài, là nhà đại diện của các công ty quốc tế. Cũng có một
vài công ty có phát triển dòng sản phẩm riêng của họ, nhưng chủ yếu là các sản phẩm
đơn giản.
+ Các sản phẩm SmartHome trên thị trường giá khá cao so với tiêu chuẩn sống
của người dân Việt Nam, do đó nó khó mà phổ biến trong cuộc sống hiện nay.
 Từ những nhận xét và đánh giá đó, nhóm chúng em đã nhận thấy nếu chúng ta có
thể áp dụng các thành tựu về công nghệ thông tin, điện, điện tử để phát triển các sản
phẩm SmartHome với giá cả phù hợp, đáp ứng được những nhu cầu cần thiết cho
cuộc sống trong hộ gia đình của người dân Việt Nam, thì đây nhất định là một hướng
kinh doanh tốt, có tiềm năng, và có rất nhiều khả năng phát triển.
3
2. Tham gia viết kế hoạch kinh doanh về dự án SmartHome:
Đây là giai đoạn tiếp theo của dự án SmartHome của công ty, do đây là một dự án
lớn của công ty, cần kêu gọi các nhà đầu tư tham gia. Nên nhóm em được phân công

nhiệm vụ viết một kế hoạch kinh doanh cho dự án SmartHome, nhằm mục đích kêu gọi
đầu tư.
Việc viết kế hoạch kinh doanh là một lĩnh vực mới, trái hoàn toàn so với chuyên
ngành mà em đang học. Nên khi bắt đầu vào viết kế hoạch, em đã gặp nhiều khó khăn,
lúng túng. Nhưng để hoàn thành tốt yêu cầu công việc, em đã lên mạng tham khảo các dự
án kinh doanh của các công ty khác, xem nó viết như thế nào. Đồng thời cũng tham khảo
các bạn ở trường khác có liên quan đến lĩnh vực này.
Bên cạnh đó, để viết tốt kế hoạch này nhóm em đã tìm hiểu rõ hơn về dự án của
công ty. Về ý định, mục tiêu và hướng phát triển của công ty trong thời gian sắp tới đối
với lĩnh vực này.
 Cuối cùng nhóm em cũng đã thành công được 1 phần trong việc viết kế
hoạch này. Viết được các phần như :
• Mục tiêu của dự án.
• Phân tích đánh giá thị trường.
• Đánh giá SWOT: điểm yếu, điểm mạnh, cơ hội.
• Mô tả về dự án
Các phần khác của kế hoạch do không phải chuyên môn nên nhóm em không
thể viết tiếp được. Đã gửi lại công ty để chỉnh sửa và hoành chỉnh.
4. Nghiên cứu về các công nghệ không dây:
Đây là giai đoạn tiếp theo của dự án, nhóm tụi em được giao công việc là tìm hiểu
các chuẩn giao tiếp, truyền thông giữa các thiết bị trong nhà với nhau.
4
Qua phân tích, đánh giá thì nhóm em nhận thấy việc giao tiếp không dây giữa các
thiết bị với nhau sẽ dễ dàng hơn so với việc đi dây hay sử dụng hệ thống lưới điện trong
nhà. Những ưu điểm của giao tiếp không dây:
+ Bao phủ rộng khắp ngôi nhà
+ Dễ dàng lắp đặt và sửa chữa.
+ Không làm thay đổi kiến trúc của căng nhà và không mà mất không gian cũng
như mỹ quan.
Vì vậy, nhóm em đã tập trung vào nghiêng cứu hai công nghệ công dây đó là

Wifi và ZigBee. Đây là 2 công nghệ nổi bật nhất hiện nay và đã được nhiều công ty
SmartHome trên thế giới ứng dụng vào sản phẩm của mình.
Tóm tắt kết quả tìm hiểu về Wifi và ZigBee:
a. Wifi:
Wi-Fi viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không
dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio.
Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện hoặc khách
sạn. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng của hệ thống này,
hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi
có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng.
Hoạt động của Wifi:
Truyền thông qua mạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều. Cụ thể:
• Thiết bị adapter không dây (hay bộ chuyển tín hiệu không dây)
của máy tính chuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vô tuyến và phát những tín
hiệu này đi bằng một ăng-ten.
• Thiết bị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã
chúng. Nó gởi thông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet.
5
Qui trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin từ
Internet, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gửi đến adapter không dây của máy
tính.
Sóng Wifi:
Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến sử dụng
cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Nó có thể chuyển và nhận
sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại.
Tuy nhiên, sóng WiFi có một số khác biệt so với các sóng vô tuyến khác ở chỗ:
Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.5 GHz hoặc 5GHz. Tần số này cao hơn
so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị cầm tay và truyền hình.
Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn.
b. ZigBee:

Là tập hợp các giao thức giao tiếp mạng không dây khoảng cách ngắn có tốc độ
truyền dữ liệu thấp. Các thiết bị không dây dựa trên chuẩn Zigbee hoạt động trên 3 dãy
tần số là 868MHz, 915 MHz và 2.4GHz.
Cái tên Zigbee được xuất phát từ cách truyền thông tin của các con ong mật đó
là kiểu “zig-zag” của loài ong “honey-Bee”. Cái tên Zigbee cũng được ghép từ 2 từ
này.
Với những đặc điểm chính :
- Tốc độ truyền dữ liệu thấp 20-250Kbps
- Sử dụng công suất thấp, ít tiêu hao điện năng
- Thời gian sử dụng pin rất dài
- Cài đặt, bảo trì dễ dàng
- Độ tin cậy cao
- Có thể mở rộng đến 65000 node
- Chi phí đầu tư thấp.
6
Tốc độ dữ liệu là 250kbps ở dải tần 2.4 GHz(toàn cầu), 40 kbps ở dải tần 915
MHz (Mỹ, Nhật) và 20kbps ở dải tần 868 MHz (Châu Âu)
Sau thời gian tìm hiểu so sánh giữa 2 công nghệ này, nhóm em đã đề xuất là
phát triển các sản phẩm của công ty sử dụng giao tiếp là công nghệ ZigBee vì những lý
do sau:
 Dễ dàng lắp đặt:
• Người sử dụng có thể tự lắp đặt.
• Lý tưởng để lắp đặt tại các công trình đã hoàn thiện.
• Tự tổ chức thành mạng lưới, dễ dàng cài đặt và sửa chữa.
• Đã được thử nghiệm khả năng chống nhiễu nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn
châu Âu.
 Kết nối internet:
• Điều khiển thiết bị từ bất cứ đâu trên thế giới.
• Sử dụng điện thoại để điều khiển ngôi nhà.
• Điều khiển nguồn.

• Giám sát việc sử dụng nguồn.
• Bật/tắt thiết bị từ xa.
 An ninh:
• Dễ dàng cài đặt thêm thiết bị để tích hợp hệ thống an ninh cho ngôi nhà.
• Giám sát việc đóng/mở cửa sổ.
• Tích hợp tổng thể tính năng an ninh cho ngôi nhà.
 Điều khiển chiếu sáng:
• Điều khiển chiếu sáng linh hoạt với ngưỡng sáng và bối cảnh khác nhau
7
 Công nghệ zigbee:
• Tần số chung toàn cầu 2.4 ghz.
• Pin sử dụng có tuổi thọ lớn.
• Khoảng cách không dây 70m trong nhà, 400m ngoài nhà.
• Việc kết nối mạng linh hoạt đảm bảo đáp ứng mọi quy mô của ngôi nhà.
• Khả năng mở rộng tới hàng ngàn thiết bị.
• Tích hợp khả năng điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động của các hệ
chiếu sáng, an ninh, rèm cửa, bơm nước, bình nóng lạnh, điều hòa
5. Tìm hiểu công nghệ mạng không dây ZigBee:
Hiện tại nhóm em vẫn trong giai đoạn phát triển hệ thống mạng Zigbee này. Sau
quá trình tìm hiểu nhóm em đã có những nghiêng cứu về ZigBee như sau:
ZigBee có độ tin cậy cao.
Sự truyền thông không dây là không tin cậy. Chứng minh điều này bằng việc đi
lòng vòng với điện thoại di động, sau đó bước vào thang mày. Bất cứ ai sử dụng điện
thoại đều gặp sự cố cuộc gọi bị ngắt hoặc đường truyền yếu. Tất cả bởi vì sóng radio
cũng chỉ là các sóng. Chúng chạy qua các vật cản, có thể bị chặn bởi kim loại, nước hoặc
khối bê tông và phụ thuộc vào nhiều yếu tố phức tạp gồm thiết kế ăng-ten, sự khuyếch
đại năng lượng, và thậm chí các điều kiện thời tiết.
Tuy nhiên, điều khiển không dây thường không có cùng vấn đề như trong một
cuộc điện thoại , việc di chuyển để tìm điểm nhận sóng tốt hơn hay việc đợi để cố quay
lại sau. Hiệp hội ZigBee hiểu điều này và vậy sự đặc tả ZigBee thể hiện điều này. ZigBee

giành khả năng tin cậy cao trong nhiều cách:
- IEEE 802.15.4 với O-QPSK và DSSS
- CSMA-CA
- 16-bit CRCs
- Acknowledgment tại mỗi hop (chặng)
- Việc nối mạng lưới (mesh) để tìm ra đường đi tin cậy
- End-to-end acknowledgments để kiểm tra dữ liệu đến đích
8
Điều đầu tiên là dựa vào một kĩ thuật wireless rất tin cậy, khoảng cách thấp, sự
đặc tả IEEE 802.15.4. Đặc tả này là một kĩ thuật radio mạnh, rất hiện đại được xây dựng
trên 40 năm kinh nghiệm của IEEE. Nó dùng những gì được gọi là Offset-Quadrature
Phase-Shift Keying (O-QPSK) và Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), một sự kết
hợp của các kĩ thuật mà cung cấp hiệu suất tuyệt vời trong các môi trường tỉ lệ signal-to-
noise (tín hiệu trên nhiễu) thấp.
ZigBee dùng cái gọi là “Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance”
(CSMA-CA) để tăng khả năng tin cậy. Trước khi truyền, ZigBee lắng nghe kênh truyền.
Khi kênh truyền trống, ZigBee bắt đầu truyền. Điều này ngăn các radio khỏi việc gây ra
xung đột dữ liệu. CSMA-CA tương tự những gì con người làm trong các hội thoại.
Chúng ta chờ người khác nói xong mới nói.
ZigBee dùng 16-bit CRC trên mỗi gói (packet), được gọi là một Fame Checksum
(FCS). Điều này đảm bảo các bit dữ liệu chính xác.
Mỗi packet được thử lại 3 lần (trong toàn bộ 4 lần truyền). Nếu packet không thể
truyền qua sau lần truyền thứ tư, thì ZigBee thông báo node gửi một vài điều có thể bị về
việc truyền này.
Một cách khác mà ZigBee có được khả năng tin cậy là kết nối mạng lưới (mesh).
Mạng lưới một cách cơ bản cung cấp 3 khả năng tăng cường cho một mạng wireless: mở
rộng khoảng cách bằng multi-hop, việc tạo mạng ad-hoc, và quan trọng hầu hết là tìm
đường đi tự động và tự phục hồi.
Với mạng lưới, dữ liệu từ node đầu tiên có thể đến bất cứ node nào khác trong
mạng ZigBee, đánh giá khoảng cách bằng các radio để gửi message.

9
Hình: Kết nối mạng mesh trong ZigBee
Node 1 muốn giao tiếp với node 3, nhưng nó ra khỏi vùng phủ song của node 3.
ZigBee tự động tìm ra đường tốt nhất và node 1 sẽ gửi thong tin cho node 2, rồi truyền
tiếp đến node 3.
Bây giờ giả sử rằng, có vài thứ xảy ra đến đường đi này. Có thể node 2 hoàn toàn
bị loại bỏ hoặc chết hay vài vật cản như một bức tường bê-tông hoặc một thùng nước lớn.
Điều này không hề gì với ZigBee. ZigBee sẽ tự động phát hiện sự thất bại của đường đi
và đi vòng.
Hình: Việc tìm lại đường đi trong mạng mesh ZigBee
10
Thêm vào mạng lưới, ZigBee cung cấp việc broadcasting tin cậy, một kĩ thuật cho
việc phân phối một message đến nhiều node trong mạng. ZigBee cũng cung cấp
multicasting có thể gửi một message đến bất kì group các node. Và như một kĩ thuật tìm
đường back-up, ZigBee cung cấp tìm đường cây (tree routing) để augment mạng lưới
ZigBee trong các hệ thống giới hạn RAM.
ZigBee cũng cung cấp tự động end-to-end acknowledgments. Ứng dụng có thể
biết một gói cụ thể được nhận bởi node khác hay không. Với tất cả các retries, ZigBee lọc
ra các gói trùng, nên ứng dụng không cần bận tâm.
ZigBee có chi phí thấp
Nhiều nhà cung cấp stack và silicon, các module ZigBee và nhiều tài nguyên phân
phối với chi phí phát triển thấp cho các thiết bị ZigBee.
ZigBee sử dụng năng lượng thấp
Các thiết bị trong một mạng ZigBee có thể chạy trong nhiều năm chỉ 1 cặp pin
AA phụ thuộc ứng dụng.
11
Hình: Thời gian sử dụng Pin của ZigBee
ZigBee bảo mật cao
Cho việc bảo mật mạng, ZigBee dùng National Institute of Standards and
Technology (NIST) Advanced Encryption Standard (AES). Chuẩn này, AES-128, là một

mã hóa khối (block cipher) mà mã hóa và giải mã các packets trong một phương thức khó
để bẽ khóa. Đây là một trong những chuẩn nổi tiếng. Nguyên nhân mà nó được dùng bởi
ZigBee là:
- Chuẩn được xác thực quốc tế.
- Miến phí …
- Có thể hiện thực trên một vi điều khiển 8-bit
ZigBee là một chuẩn mở toàn bộ
Nhiều nhà cung cấp ZigBee stack, silicon và các giải pháp ứng dụng.
12
Đặc tả ZigBee có thể được tải miễn phí từ
ZigBee có tốc độ dữ liệu thấp
Để có được chi phí thấp và năng lượng tiêu hao thấp và việc xem xét không gian
và thị trường ứng dụng mà ZigBee nhắm tới, hiệp hội ZigBee đã quyết định giữ giao thức
trong một môi trường tốc độ truyền dữ liệu thấp.
ZigBee nằm trên các IEEE 802.15.4 transceivers, trong không gian 2.4GHz
truyền thông tại 250kbps, nhưng do số lần retries, sự mã hóa và giải mã, và giao thức lưới
đầy đủ được dùng nên through-put thực sự khoảng 25kbps.
Transceivers là half-duplex, đây cũng là một yếu tố giảm through-put từ 250 tới
25kbps.
Các ứng dụng sử dụng ZigBee
ZigBee xuất hiện ở nhiều thị trường gồm nhà, thương mại, công nghiệp tự động, y
tế và các dịch vụ local-based.
13
Hình: Các mảng thị trường của ZigBee
Kiến trúc mạng cơ bản của ZigBee
Kiến trúc mạng ZigBee chia làm 3 phần chính:
- Ứng dụng
- ZigBee stack
- Radio
Và được chia thành các lớp, mỗi lớp không biết gì về lớp trên nó. Lớp trên được

xem như một “master” mà gửi yêu cầu cho “slave” bên dưới làm.
ZigBee không giống mô hình mạng OSI 7-layer, nhưng nó có vài thành phần
giống gồm PHY (physical), MAC (link layer), NWK (network). Các lớp 4-7 (transport,
session, presentation và application) được chuyển qua các lớp APS (APplication support)
và ZDO (ZigBee Device Object) trong mô hình ZigBee
Kiến trúc của ZigBee
Giữa các lớp là “Service Access Points” (SAPs). SAPs cung cấp API tách biệt bên
trong lớp khỏi các lớp trên và bên dưới. Giống như đặc tả IEEE 802.15.4, ZigBee dùng 2
14
SAPs cho mỗi lớp, một cho dữ liệu và một cho sự quản lý. Ví dụ, tất cả các sự truyền
thông dữ liệu đến và từ lớp network đi qua “Network Layer Data Entity Service Access
Point” (NLDE-SAP). Các yêu cầu trong đặc tả ZigBee giống như APSDE-
DATA.request. Một yêu cầu gửi dữ liệu ra radio nhưng chỉ được khởi tạo ở lớp APS.
Hai lớp thấp nhất, MAC và PHY được định nghĩa bởi đặc tả IEEE 802.15.4. Lớp
PHY đơn giản dịch các packet thành các over-the-air bits và ngược lại. Lớp MAC cung
cấp khái niệm của một network, gồm một PAN ID, và kết nối thông qua các beacon
requests và reponses. Nó cũng cung cấp các per-hop acknowledgment và một vài lệnh
cho việc tham gia và tạo một mạng. Lớp MAC không có multi-hop hay mesh.
Lớp NWK có trách nhiệm cho hình thành mạng mesh, gồm broadcasting các
packets qua mạng, xác định các đường đi cho các unicasting packets, và đảm bảo các
packets được gửi một cách tin cậy từ một node đến node khác. Lớp network cũng có một
tập các lệnh cho mục đích bảo mật, gồm bảo mật tham gia và tái tham gia mạng. Tất cả
các mạng ZigBee được bảo mật ở lớp NWK, và toàn bộ payload của NWK frame được
mã hóa.
Lớp APS có trách nhiệm cho ứng dụng. Nó hoạt động như một bộ lọc cho ứng
dụng chạy phía trên nó các endpoints đơn giản là logic trong các ứng dụng này. Nó hiểu
những gì các clusters và endpoints đưa ra, và kiểm tra xem endpoint là một thành viên
của Application Profile và group trước khi gửi message lên trên. Lớp APS cũng lọc các
message trùng mà hoàn toàn được gửi lên bởi lớp NWK. Lớp APS giữ một bảng local
binding, một bảng chỉ các nodes hoặc các groups trong network mà node muốn giao tiếp

đến.
Lớp ZDO (bao gồm ZigBee Device Profile, ZDP) có trách nhiệm cho quản lý cục
bộ và over-the-air của network. Nó cung cấp các dịch vụ để khám phá các nodes khác và
các dịch vụ trong network, và có trách nhiệm trực tiếp cho trạng thái hiện tại của node
trên network.
Application Framework chứa ZigBee Cluster Library và cung cấp một framework
mà các ứng dụng chạy bên trong. Các endpoints là cơ chế được sử dụng tách biệt một
ứng dụng khỏi các ứng dụng khác.
Các dịch vụ bảo mật được dùng bởi nhiều lớp, và có thể được dùng bởi các lớp
ZDO, APS, or NWK, do đó nó nằm ở cạnh.
Tất cả các layers có cái được gọi là một thông tin cơ bản. Tại lớp MAC, được gọi
là một PAN information Base (PIB). Tại lớp network được gọi là Network Information
Base (NIB), và tất nhiên AIB cho lớp APS. Tất cả “information base” nghĩa là các cài đặt
của lớp đó. Bao nhiêu retries được yêu cầu? PAN ID hay địa chỉ network hiện giờ của
một node cụ thể là gì? Các trường này trong “information base” nhìn chung được cài đặt
15
bởi các lớp cao hơn hoặc thông qua việc dùng các câu lệnh quản lý thông qua các
management SAPs.
Chú ý không có gì ở đây về sự tương tác với bất kì phần cứng trong một thiết bị
ZigBee hơn là radio. Không có gì nói về giao tiếp LEDs, LCD, speaker, GPIO ports, bộ
nhớ non-volatile hoặc flash. ZigBee chỉ quan tâm tới giao thức mạng và hành vi over-the-
air. ZigBee kiểm tra phù hợp yếu tố này. Khi tất cả các message over-the-air có thể được
hiểu một cách chính xác bởi bất kì node ZigBee khác, cho phép các nhà cung cấp cải tiến
trong khi vẫn cung cấp khả năng tương thích hoàn toàn giữa các nhà cung cấp.
V. Kết quả thu được sau đợt thực tập:
1. Kiến thức lý thuyết được cũng cố
- Các công nghệ mạng không dây đặc biệt là công nghệ mạng ZigBee.
-Các kỹ thuật về lập trình nhúng.
-Các nguyên tắc, kỹ thuật thiết kế mạng.
2. Kỹ năng thực hành đã được học thêm

- Kỹ năng viết kế hoạch kinh doanh.
- Xây dựng một hệ thống mạng không dây.
- Lập trình nhúng trên các module Zigbee.
3. Kinh nghiệm thực tiễn đã tích lũy được
- Sau thời gian thực tập em đã có thêm được nhiều kỹ năng mới như:
+ Làm việc nhóm, sự phối hợp, phân chia công việc trong nhóm. Các công
việc được phân ra đúng với năng lực, và sở trường của từng thành viên. Đảm bảo sự
công bằng, phát huy hết toàn bộ khả năng của nhóm.
+ Kỹ năng tìm hiểu, nghiên cứu. Đặt biệt là việc tìm hiểu các tài liệu bằng
tiếng Anh. Do dự án mà em đang thực tập khá mới ở Việt Nam, do đó nguồn tài liệu
chủ yếu là các trang ở nước ngoài, các bài cáo khoa học trên thế giới. Do đó yêu cầu
em phải trao dồi thêm vốn tiếng anh của mình. Qua đó em cũng nhận thấy là khi đọc
các tài liệu tiếng anh sẽ dễ hiểu hơn so với một số tài liệu tiếng việt.
+ Kỹ năng quản lí thời gian, đảm bảo tiến độ công việc. Trong quá trình thực
tập em đã có thể xắp xếp tốt thời gian biểu các nhân của mình. Từ đó luôn hoàn
thành tốt các công việc được giao, đúng tiến độ.
16
+ Trong thời gian làm việc tại công ty, tiếp xúc nhiều với thực tế hơn so với
lý thuyết. Em nhận thấy từ lý thuyết đem áp dụng vào thực tiễn là một quãng đường
dài, có sự khác biệt lớn giữa lý thuyết và thực tế. Nhưng cũng thông qua các công
việc thực tế, em đã hiểu hơn về lý thuyết.
TỔNG KẾT
Hiện nay công việc thực tập của em vẫn còn tiếp tục, chúng em sẽ tiếp tục
đẩy mạnh hướng phát triển của mình là mạng không dây Zigbee. Khi tìm hiểu về nó
em càng có hứng thú, em hi vọng sẽ sử dụng những nghiên cứu của mình để áp dụng
vào các đồ án có ở trường.
Trong đợt thực tập này, bản thân em đã tích lũy cho mình rất nhiều bài học và
kinh nghiệm. Các kiến thức tích lũy trong thời gian thực tập thực sự rất hứu ích cho
em trong quá trình học tập ở trường. Đồng thời, khi thực tập em cũng đã học được
những bài học vô cùng quý giá mà ở trường không thể dạy cho em được. Đó là về

cách làm việc, tách phong trong công việc, các kỹ năng khác: giao tiếp, thuyết thục,
lắng nghe…
Lời cuối, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến các anh, các bạn trong công
ty đã giúp đỡ em rất nhiều trong công việc. Hi vọng sẽ được cộng tác cộng tác với
mọi người nhiều hơn nữa.
17