XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN và AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT (có code)

ĐỒ ÁN 3
Trang 1/2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ
AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO
HƯỚNG IOT

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
HỆ ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH


MỤC LỤC

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
HỆ ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH


Trang 3/46

CHƯƠNG 1.

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Đặt vấn đề
Hệ thống được xây dựng mục đích để góp phần giải quyết một trong những vấn đề
an ninh, an toàn trong đời sống hiện nay. Một số vấn đề được quan tâm như trộm cắp, hỏa
hoạn, rò rỉ khí gas gây nhiều thiệt hại lớn về người và của.
Hiện nay các thiết bị tiên tiến với công nghệ hiện đại được nghiên cứu phát triển
không ngừng để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Nhà thông minh được trang bị

nhiều hệ thống tự động, tiên tiến như hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng, nhiệt độ, cửa,
các thiết bị cảnh báo, chống trộm và nhiều tính năng khác để phục vụ đời sống. Một hệ
thống an toàn, kết nối internet giúp người sử dụng có thể tự điều khiển mọi thiết bị chỉ
bằng điện thoại, máy tính.
Hệ thống gồm thiết có tính năng cảnh báo khi có người đột nhập, báo động khi có
cháy, rò rỉ khí gas và khi xảy ra sự cố được hệ thống tự động thực hiện qua điện thoại kết
nối chủ nhà. Từ đó, người sử dụng có thể phòng tránh được những tai nạn đáng tiếc và
bảo vệ tài sản của mình.
Ngôi nhà thông minh ngoài ra còn được thiết lập thêm hệ thống giám sát an ninh
Camera giám sát. Hệ thống Camera giám sát được bố trí để bao phủ mọi góc cạnh trong
và ngoài ngôi nhà, hoạt động liên tục quan sát ngày đêm 24/24 sẽ giúp người sử dụng
theo dõi mọi nơi thông qua qua điện thoại, Website phòng tránh được những mối nguy
hiểm không biết trước.
1.2 Tình hình thực tế và nghiên cứu
Hiện nay trong và ngoài nước vấn đề bảo vệ an toàn luôn được đặt lên hàng đầu đã
có những hệ thống bảo vệ tiên tiến được sản xuất và bán ra sử dụng cho các công trình
lớn, hay nhà ở. Có những hệ thống được thiết kế phức tạp với nhiều tính năng được sử
dụng trong các công trình có quy mô lớn. Có những hệ thống được thiết kế với tính thiết
XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 4/46

thực khả năng ứng dụng cao trong các ngôi nhà ở với các tính năng dễ dàng sử dụng. Đã
có những công ty nước ngoài thành công trong việc nghiên cứu các thiết bị được sử dụng
trong các hệ thống bảo vệ an toàn. Các thương hiệu tiêu biểu như hệ thống chống trộm,
báo cháy của KONO, GE, Israel Visonic, Komax,…
Hướng nghiên cứu của các hệ thống này là vô cùng rộng nên vẫn còn đang được
phát triển thêm bởi các kĩ sư điện, các công ty quy mô lớn để đáp ứng nhu cầu ngày càng
tăng cao trong đời sống, tạo ra các thiết bị ngày càng hiện đại, tiện ích hơn.

1.3 Mục tiêu
Đề tài này thực hiện nghiên cứu xây dựng giải pháp an toàn và an ninh cho ngôi
nhà theo hướng IoT. Hệ thống gồm hai phần chính như sau:
- Thiết lập hệ thống an toàn và an ninh cho nhà thông minh:
+ Tự động hóa với các cảm biến: cảm biến nhiệt độ, khói, khí ga, cảm biến
chuyển động.
+ Hiện đại hóa với hệ thống Camera giám sát
+ Hệ thống điều khiển tự động báo động và giám sát khi có cháy, rò rỉ khí ga, điều
khiển tắt mở điện, đóng mở cửa. Điều khiển tắt mở đèn, chuông khi có người đột
nhập.
+ Gắn định vị GPS trên những vật có giá trị cao để theo dõi (xe hơi, két sắt..)
- Xây dựng hệ thống cảnh báo từ xa: thông qua Website (kết hợp module SIM)
+ Hiển thị tình trang ngôi nhà (kết hợp video từ camera giám sát)
+ Kết nối cảnh báo khẩn cấp với điện thoại chủ nhà, hệ thống của cảnh sát/cứu hộ.
+ Theo dõi vị trí các vật bị đánh cắp

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 5/46

CHƯƠNG 2.

XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO VÀ NGĂN CHẶN
VỚI CÁC CẢM BIẾN VÀ PIC

2.1 Sơ đồ khối
Sơ đồ khối hệ thống gồm 3 khối chính: Khối cảm biến, khối điều khiển, khối cảnh
báo, quan sát.

Khối
cảm biến
nhiệt độ
Khối
cảm biến
gas, khói

Khối
cảnh
Module
Sim800A

Điện
thoại

Camera

Khối
điều

Khối
cảm biến
chuyển
động

khiển

ESP8266

Website

Hình 2.1: Sơ đồ khối tổng quan hệ thống

Chức năng của từng khối:
- Khối cảm biến chuyển động: Cảm biến hồng ngoại cảm biến được thân nhiệt
người chuyển động, khi phát hiện chuyển động thì cảm biến truyền tín hiệu đến khối xử
lý trung tâm, khối xử lý kích hoạt báo động loa, đèn,...
- Khối cảm biến nhiệt: Cảm biến được sự thay đổi nhiệt độ của môi trường, gửi dữ
liệu đến khối xử lý trung tâm, khối xử lý điều khiển thiết bị cảnh báo như loa,...

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 6/46

- Khối cảm biến gas, khói: Cảm biến được các chất khí trong môi trường, khi môi
trường thay đổi, xuất hiện khí gas, khói thì thông tin được truyền đến khối xử lý, khối xử
lý điều khiển cảnh báo loa, đèn.
- Khối xử lý trung tâm: Đây là bộ phận quan trọng nhất của cả hệ thống, có chức
năng nhận dữ liệu và điều khiển các thiết bị với chương trình được lập trình sẵn theo nhu
cầu sử dụng của người sử dụng.
- Khối cảnh báo: Khi các cảm biến gửi dữ liệu về cho khối xử lý, các tín hiệu được
đọc và khối xử lý kích mở các chức năng cảnh báo như loa, đèn,...
- Sim800A: Khối xử lý truyền thông tin đến Sim800 và điều khiển gửi dữ liệu đến
điện thoại qua SMS. Thông qua sự kết nối này người dùng có thể biết được tình trạng
hoạt động của các thiết bị dù đang ở bất cứ nơi đâu.
- Kết nối IoT: Ứng dụng thông minh của hệ thống là có thể gửi dữ liệu lên Website
và có thể quan sát, điều khiển bất cứ nơi đâu thông qua website. PIC16F877A kết nối với
ESP8266 và truyền dữ liệu lên Website thông qua mạng wifi.
- Camera giám sát: Các Camera an ninh kết nối Internet cho phép các chủ nhà có

thể quan sát tình trạng ngôi nhà mọi lúc mọi nơi.
2.2 PIC 16F877A

Sơ đồ chân PIC 16F877A được thể hiện trong hình 2.2 và hình 2.3.

Hình 2.2: Sơ đồ chân [1]

PIC 168F77A thuộc họ vi điều khiển, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng
nghiên cứu đồ án, khoa học. Một số Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20MHz với một
XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 7/46

chu kì lệnh là 200ns. PIC kết nối với máy tính qua mạch nạp PICKIT2, sử dụng các phần
mềm nạp code như Mplap, CCS, Pickit2,...

Hình 2.3: PIC16F877A

[3]

Các đặc tính ngoại vi bao gồm các khối chức năng sau:
- Timer0: Bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.
- Timer1: Bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa
vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep.
- Timer2: Bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler.
Một số thông số kỹ thuật của PIC16F877A được mô tả trong bảng 2.1.
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của PIC16F877A

Nguồn cấp

Số chân
Các port điều khiển
Các Timer
Khối chuyển đổi tín hiệu
Khối truyền dữ liệu đồng bộ
Các port điều khiển
Bộ nhớ chương trình
Bộ nhớ dữ liệu
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM

[3]

5V
40
A, B, C, D, E
Timer 0, Timer 1, Timer 2
ADC 10 bits
MSSP cho SPI và I2C
A, B, C, D, E
8Kx14bit
368×8 byte RAM
256×8 byte

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 8/46

2.3 Các cảm biến được sử dụng trong hệ thống
2.3.1

Cảm biến chuyển động PIR

Cảm biến thân nhiệt PIR có thể cảm biến được các tia hồng ngoại phát ra từ các
vật thể sống. Để phát hiện ra các tia nhiệt này, người ta dùng tế bào điện để chuyển đổi tia
nhiệt ra tín hiệu điện và tạo ra cảm biến phát hiện thân nhiệt.
Hình dáng và cấu tạo của cảm biến chuyển động PIR được mô tả qua hình 2.4 và
hình 2.5.

Hình 2.4: Cảm biến PIR

[2]

Cảm biến PIR là thụ động vì nó không dùng nguồn nhiệt tự phát làm nguồn tích
cực, hay chủ động mà chỉ phụ thuộc vào các nguồn nhiệt do cơ thể sống phát ra. Cảm
biến PIR được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị chống trộm do hoạt động đơn giản, dễ
sử dụng, khả năng cảm biến nhanh nhạy.

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 9/46
Hình 2.5: Sơ đồ hoạt động cảm biến PIR

[2]

Hoạt động của cảm biến được thể hiện trong hình 2.5. Đầu dò PIR bên trong gắn 2
cảm biến tia nhiệt, có góc dò lớn 120 o, có 3 chân ra: chân nối đất, chân nối Vcc, chân tín
hiệu ra.

Hình 2.6: Một số vị trí lắp đặt trong nhà

[2]

Để có thể đảm bảo mọi nơi trong ngôi nhà đều được giám sát, góc lắp đặt cần chọn
module cảm biến phù hợp. Ví dụ có thể lắp đặt tại các vị trí như hình 2.6 cho một căn
phòng có gác nhỏ. Một số thông số kỹ thuật của cảm biến chuyển động PIR được mô tả
trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật cảm biến chuyển động PIR

[2]

Thông số kỹ thuật
Điện áp hoạt động

4.5V – 20V
High 3.3V

Điện áp đầu ra
Low 0V
Thời gian trễ

5 – 200s

Thời gian khóa

2.5s

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT

Trang 10/46

Góc quét

120 độ

Kích thước ống cảm biến

23mm

Nhiệt độ hoạt động

-15oC đến 70oC

Cảm biến chuyển động với vùng hoạt động hạn chế trong khoảng 120 độ, khi ứng
dụng gắn cảm biến trong nhà cần gắn những nơi có thể ra vào nhà như cửa chính, cửa sổ
để tăng vùng kiểm soát, dễ dàng phát hiện khi có người đột nhập.
2.3.2

Cảm biến khí gas và khói MQ2

MQ2 là module cảm biến có chức năng phát hiện các loại khí và khói. Chúng
được sử dụng trong thiết bị phát hiện rò rỉ khí trong gia đình và công nghiệp, phù hợp cho
việc phát hiện nhiều loại khí như : Iso Butan ( C4H10 ), Propan (C3H8), Mêtan (CH4),
rượu (ROH), Hydrogen và LPG (hỗn hợp hydrocarbon nhẹ, ở thể khí). MQ2 cũng phát
hiện được khói.
Hình dáng và cấu tạo của module cảm biến MQ2 được mô tả trong hình 2.7 và
hình 2.8.

Hình 2.7: Cảm biến MQ2

[2]

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 11/46

Hình 2.8: Sơ đồ cấu tạo MQ2

[2]

Nguyên lý hoạt động:
- MQ2 là cảm biến khí, được ứng dụng trong các hệ thống dùng để phát hiện các
khí có thể gây cháy. Nó được cấu tạo từ chất bán dẫn SnO2, nếu trong môi trường có chất
gây cháy, độ dẫn của nó thay đổi ngay và nó sẽ biến đổi sang điện áp.
- Khi môi trường sạch điện áp đầu ra của cảm biến thấp, giá trị điện áp đầu ra tăng
khi nồng độ khí gây cháy xung quang MQ2 càng cao.
- Nồng độ khói, khí càng lớn thì điện áp được đưa đến LM358 càng lớn. Điện áp
được tham chiếu với ngưỡng điện áp được cài đặt. Dựa vào việc điều chỉnh biến trở để
thay đổi điện áp tham chiếu của LM358 chúng ta có thể điều chỉnh độ nhạy của MQ2.
- Tín hiệu analog được nhận từ cảm biến sẽ được biến đổi thành tín hiệu digital và
so sánh với mức điện áp ngưỡng để xuất tín hiệu cảnh báo.
2.3.3 Cảm biến nhiệt độ Dellas 18b20 (DS18B20)
Cảm biến nhiệt độ Dellas 18b20 có chức năng cảnh báo nhiệt khi nhiệt độ vượt
ngưỡng cho phép. Người dùng có thể lập trình chức năng này cho DS18B20. Bộ nhớ
nhiệt độ cảnh báo không bị mất khi mất nguồn.
Hình dáng của cảm biến nhiệt độ DS18B20 được mô tả trong hình 2.9. Một số
thông số kỹ thuật đặc trưng của cảm biến được mô tả trong bảng 2.3.

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 12/46

Hình 2.9: Cảm biến nhiệt độ Dellas 18b20

[2]

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật cảm biến nhiệt độ Dellas 18b20

[2]

Thông số kỹ thuật
Độ phân giải

12bit

Ngưỡng nhiệt độ rộng

-10°C đến 125°C

Sai số cho phép

±0.5°C

Cảm biến nhiệt độ với tín hiệu đầu vào analog và được biến đổi thành tín hiệu
digital qua khối ADC có trong vi xử lý PIC và so sánh với mức điện áp ngưỡng để xác
định nhiệt độ vượt mức và điều khiển thiết bị đèn, loa.

2.4 SIM800A
2.4.1

Giới thiệu Module SIM800A

Module SIM800A là module GSM/GPRS được thiết kế dưới dạng module chipset,
nhỏ gọn, giá thành thấp, hoạt động ổn định và phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng.
Module SIM800A hỗ trợ các tính năng như gọi điện thoại, nhắn tin, truy cập GPRS,...

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 13/46

SIM800A được sử dụng để nhận biết trạng thái, điều khiển các thiết bị trong nhà
thông qua SMS, gọi điện. Module SIM800A được lập trình đơn giản thông qua tập lệnh
AT.
Module này được tích hợp các linh kiện kết nối cần thiết, tiện lợi cho người sử
dụng để nghiên cứu, học tập hoặc làm demo trong các dự án có ứng dụng GSM/GPRS.

Hình 2.10: Module Sim800A [1]

Hình 2.11: Sơ đồ chân của SIM800A [3]

2.4.2

Đặc điểm của module SIM800A

Thông số kỹ thuật của SIM800A được trình bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật SIM800A

IC chính

[5]

Module GSM GPRS SIM800A (SIM900 upgrade)

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 14/46

Nguồn cấp

4,5 – 5V

- Khe SIM kích thước chuẩn
- LED báo trạng thái SIM

Tích hợp

- Tụ bù điện dung cao, diode giảm áp để có thể cấp
5VDC và nguồn dòng thấp.

Dòng khi ở chế độ chờ

10mA

Dòng khi hoạt động

100mA – 2A

Kích thước

2.5cm x 3.1cm

Module SIM800A được lặp trình qua các tập lệnh AT cơ bản được trình bày trong
bảng 2.4.

Bảng 2.4: Các tập lệnh AT của SIM800A

Lệnh
AT<CR><LF>

[4]

Mô tả
Kiểm tra đáp ứng của Module Sim 900A, nếu trả về
OK thì Module hoạt động

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 15/46

Chế độ echo là chế độ phản hồi dữ liệu truyền đến
của module Sim 900A, x = 1 bật chế độ echo , x =
ATE[x]<CR><LF>

0 tắt chế độ echo (bạn nên tắt chế độ này khi giao

tiếp với vi điều khiển)

AT+IPR=[baud

Cài đặt tốc độ giao tiếp dữ liệu với Module

rate]<CR><LF>

Sim800A

AT&W<CR><LF>

Lưu lại các lệnh đã cài đặt

Chức năng các chân của module được trình bày trong bảng 2.5. Khi kết nối
module với vi điều khiển thì kết nối chân như hình 2.12 và hình 2.13.

Bảng 2.5: Chức năng các chân của module

Chân

[5]

Chức năng

RXD

Chân nhận Uart RX

TXD

Chân nhận Uart TX

BAT

Cấp nguồn chân này khi sử dụng Pin Lion 3.7VDC

5V

Cấp nguồn dương 4.5 – 5V

GND

Chân mass, cấp 0V

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 16/46

GND

Chân mass, cấp 0V

Hình 2.12: Kết nối Uart SIM800A và vi điều khiển

Hình 2.13: Sơ đồ kết nối SIM800A

[5]

[3]

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 17/46

2.5 Mạch thu phát wifi ESP8266 V1
2.5.1

Giới thiệu ESP8266 V1

ESP8266 V1 là một chip tích hợp cao, có khả năng xử lý và lưu trữ tốt. Module
ESP8266 V1 cung cấp khả năng kết nối mạng Wifi đầy đủ và khép kín, nó có thể được sử
dụng để tạo một Website đơn giản hoặc sử dụng như một điểm truy cập Access point.
Module này là lựa chọn hàng đầu trong các ứng dụng IoT vì tính năng tiện ích, dễ
sử dụng bằng các tập lệnh AT đơn giản và giá thành hợp lý.
2.5.2

Các đặc điểm của Module ESP8266 V1

Thông số kỹ thuật của Module ESP8266 V1 được trình bày trong bảng 2.6.

Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật

Chuẩn hỗ trợ

802.11 b/g/n

Wifi

2.4 GHz

Điện áp

3.3V

Chuẩn giao
tiếp nối tiếp
Chế độ hoạt
động
Giao tiếp
Chuẩn bảo
mật

[5]

UART với tốc độ baud 9600

Client, Access Point, Both Client and Access Point
TCP và UDP
OPEN, WEP, WPA_PSK, WPA2_PSK, WPA_WPA2_PSK

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 18/46

Chức năng các chân và sơ đồ kết nối của ESP8266 V1 được trình bày trong bảng 2.7.
Bảng 2.7: Chức năng các chân

[5]

URXD(RX)

Dùng để nhận tín hiệu trong giao tiếp UART với vi điều khiển

VCC

Đầu vào 3.3V

GPIO 0

Kéo xuống thấp cho chế độ upload bootloader

RST

Chân reset cứng của module, kéo xuống mass để reset

GPIO 2

CH_PD

Thường được dùng như một cổng TX trong giao tiếp UART để
debug lỗi
Kích hoạt chip, sử dụng cho Flash Boot và updating lại
module, nối với mức cao

GND

Nối với mass

UTXD (TX)

Dùng để truyền tín hiệu trong giao tiếp UART với vi điều khiển

Dưới đây là hình sơ đồ các chân của module ESP8266 V1.

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 19/46
Hình 2.14: Sơ đồ các chân của ESP8266 V1

[5]

Sơ đồ kết nối chân của ESP8266 V1 với vi điều khiển được mô tả trong hình 2.15

Hình 2.15: Sơ đồ kết nối ESP8266

[6]

2.6 Module GPS
2.6.1

Giới thiệu Module GSM/GPS SIM808

Module SIM808 có tích hợp anten với kích thước nhỏ, giá thành phải chăng, độ
nhạy cao. Mạch có thiết kế chắc chắn với vỏ sắt chống nhiễu, cho độ ổn định và bền.
Điện áp đầu vào tùy theo hãng sản xuất mà module có thể cấp từ 5V – 12V. Chân

TX, RX của module được nối với chân RX, TX của vi điều khiển. Để module hoạt động
được cần phải trang bị thêm Anten GSM và Anten GPS. Tốc độ lấy dữ liệu GPS tùy
thuộc vào vị trí địa lý của nơi gắn module.
Khi module SIM808 hoạt động sẽ trả về thời gian và kinh độ, vĩ độ của vị trí. Để
biết chính xác vị trí hiện tại chỉ cần tra tọa độ thông qua ứng dụng Google map.

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 20/46

2.6.2

Đặc điểm của module GPS

Thông số kỹ thuật của Module GPS được trình bày trong bảng 2.7.
Bảng 2.8: Thông số kỹ thuật của module GPS

Nguồn đầu vào

5-18VDC

Dòng tiêu thụ

Lớn hơn 1A

Chuẩn giao tiếp

UART TTL

Anten

GPS 25x25x4mm

Data rate

9600

Nhiệt độ hoạt động

-40 độ C – 85 độ C

Độ cao lớn nhất

50000 mét

Thời gian chính xác

30us

[7]

Cấu hình chân và kết nối:
- Nối RX, TX của module vào TX, RX của thiết bị cần giao tiếp.
- Cấp nguồn vào VCC, để module hoạt động ổn định nên cấp nguồn có dòng lớn
hơn 2A .
- Tốc độ baud rate mặc định 9600.
- Có thể sử dụng bộ tập lệnh cấu hình trong Datasheet để chỉnh các thông số.

Hình 2.16: Module GSM/GPS SIM808

[7]

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 21/46

Hình 2.17: Sơ đồ kết nối chân với vi điều khiển

Hình 2.18: Sơ đồ mô phỏng kết nối GPS

[5]

[5]

2.7 Camera giám sát
Hệ thống Camera quan sát ngày càng được cải tiến với các chức năng giám sát
ngày lẫn đêm. Camera được kết nối internet với tốc độ truyền tải hình ảnh nhanh chống
qua các thiết bị như laptop, điện thoại,..Thiết bị ghi hình 24/24 giúp người sử dụng có thể
quan sát mọi lúc, mọi nơi.
Có hai loại Camera cơ bản là Camera analog và Camera IP. Trong hệ thống giám
sát này Camera được sử dụng là Camera IP.

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 22/46

Hình 2.19: Hệ thống camera giám sát

2.7.1

[2]

Camera IP

Camera IP là dòng camera quan sát qua mạng internet. Tích hợp sẵn giao thức
internet protocol. Sử dụng hệ thống dây mạng để truyền tín hiệu hình ảnh. Tiện lợi cho
việc lắp đặt.
Camera IP cho hình ảnh sắc nét hơn rất nhiều so với Analog. Và có hỗ trợ nhiều
tính năng nổi bật hơn.

Hình 2.20: Camera IP

[2]

Một số loại Camera IP khác là: Camera Home serries, Camera wifi (Camera không
dây).
Camera Home serries: Dòng này có khả năng quay ngang – dọc hoặc quan sát theo
các điểm được định sẵn, thông thường được tích hợp sẵn micro. Sử dụng đơn giản. Có
thể lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời.
XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 23/46

Hình 2.21: Camera Home

[2]

Camera wifi (Camera không dây): Camera IP hoạt động độc lập, chỉ cần có mạng
wifi là có thể kết nối trực tiếp với mạng wifi bằng điện thoại, máy tính, máy tính bảng…
Ưu điểm của loại camera này là thời gian lắp đặt nhanh và dễ dàng sử dụng, người dùng
có thể quan sát mọi lúc mọi nơi, tuy với nhiều tính năng vượt trội nhưng chi phí khá rẻ.

Hình 2.22: Camera không dây

2.7.2

[2]

Phần mềm quan sát Yoosee

Yoosee là phần mềm quan sát được thiết kế để quan sát Camera trên điện thoại và
máy tính thông qua kết nối mạng Wifi. Đây là một phần mềm tiện ích và dễ sử dụng
vì tính năng cài đặt đơn giản, kết nối nhanh.
Giao diện phần mềm Yoosee được mô tả trong hình 2.23.

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 24/46

Hình 2.23: Giao diện phần mềm Yoosee

[3]

2.8 Kết quả mô hình
Mạch in của mô hình được mô phỏng trong hình 2.23 và hình 2.24.

Hình 2.23: Mạch in mô hình điều khiển SIM800A và ESP8266

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT


Trang 25/46

Hình 2.24: Mạch in mô hình GPS

Mô hình hoàn thiện phần cứng được thể hiện trong hình 2.25 và 2.26 .

Hình 2.25: Mô hình điều khiển SIM800A và ESP8266

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN TOÀN VÀ AN NINH CHO NGÔI NHÀ THEO HƯỚNG IOT