Luận Văn Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh mô phỏng 3d

TÊN ĐỀ TÀI: Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh mô phỏng 3d
Information
[TABLE]
[TR]
[TD="width: 5%"][/TD]
[TD="width: 90%"]TÓM TẮT


Nhà thông minh đang là một xu hướng đang phát triển trong việc xây dựng các công trình nhà ở, các căn hộ, hay các trung tâm thương mại. Từ lâu, nó đã là một đề tài thu hút được nhiều sự quan tâm và nghiên cứu của các nhà khoa học cũng như cộng đồng. Với tiêu chí đó, khóa luận này sẽ trình bày về cách xây dựng mô hình một hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh sử dụng PPC (Pocket Personal Computer). Trong đó, khóa luận sẽ trình bày phương pháp xây dựng hệ thống mô phỏng nhà thông minh 3D điều khiển được trên PPC, nằm trong đề tài lớn: Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh. Hệ thống nhằm trợ giúp người dùng trong việc điều khiển nhà thông minh thông qua môi trường giả lập. Ngoài ra, khóa luận cũng sẽ cung cấp một cách tiếp cận đơn giản trong việc kết nối và điều khiển các thiết bị trong nhà thông qua một máy tính duy nhất.

Từ khóa: nhà thông minh, mô phỏng 3D, tính toán khắp nơi
MỤC LỤC


LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC .iii
DANH MỤC HÌNH VẼ vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU vii
Chương 1 GIỚI THIỆU . 1
1.1. Lý do chọn đề tài 1

1.2. Xác định bài toán 1

1.3. Nội dung và cấu trúc khóa luận 2

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ 4

2.1. Tổng quan về hệ thống tính toán khắp nơi 4

2.1.1. Định nghĩa hệ thống tính toán khắp nơi 4

2.1.2. Các ứng dụng của tính toán khắp nơi 4

2.2. Tổng quan về nhà thông minh 5

2.2.1. Định nghĩa nhà thông minh 5

2.2.2. Ưu điềm của nhà thông minh 5

2.3. Mô hình 3D 6

2.3.1. Giới thiệu mô hình 3D 6

2.3.2. Xây dựng mô hình 3D 8

2.3.3. Hiển thị mô hình 3D . 10

2.3.4 Di chuyển trong mô hình 3D . 10

2.3.5. Xác định vật trong khung nhìn 12

2.4. SVM và bài toán nhận dạng . 12

2.4.1. Bộ phân loại vector hỗ trợ - Support Vector Machine (SVM) 12

2.4.2. SVM và bài toán nhận dạng 16

2.5. Các giao thức và mô hình kết nối 16

2.5.1. Giao thức Bluetooth 16

2.5.2. Giao thức Wirless B/G . 18

Chương 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIÊN NHÀ THÔNG MINH – MÔ PHỎNG 3D . 21
3.1. Mô tả bài toán . 21

3.2. Giải quyết các vấn đề kỹ thuật 21

3.2.1. Hiển thị mô hình 3D . 22

3.2.2. Định nghĩa và nhận dạng hành động người dùng 22

3.2.3. Tương tác với PPC 24

3.3. Các thành phần hệ thống . 26

3.3.1. Mô hình hệ thống 26

3.3.2. Các thành phần 28

3.4. Đánh giá hệ thống 33

3.4.1. Ưu điểm 33

3.4.2. Nhược điểm 34

Chương 4 THỰC NGHIỆM 35

4.1. Cài đặt thực nghiệm thành phần mô phỏng trên PC . 35

4.1.1. Môi trường thực nghiệm 35

4.1.2. Kết quả thực nghiệm. 35

4.2. Thực nghiệm chạy thành phần mô phỏng 3D 36

4.2.1. Môi trường thực nghiệm 38

4.2.2. Kết quả thực nghiệm. 38

4.3. Thực nghiệm chạy chương trình 39

4.3.1. Môi trường thực nghiệm 39

4.3.2. Kết quả thực nghiệm. 39

4.4. Thực nghiệm điều khiển bóng đèn . 41

4.4.1. Môi trường thực nghiệm 41

4.4.2. Kết quả thực nghiệm. 41

4.5. Đánh giá chung . 41

Chương 5 KẾT LUẬN . 43

5.1. Các kết quả đạt được 43

5.2. Các kết quả hướng tới và hướng phát triển tiếp theo 43

Phụ lục A MỘT SỐ THUẬT NGỮ . 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 45
Chương 1 GIỚI THIỆU


1.1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay, sự phát triển của khoa học công nghệ nói chung và công nghệ thông tin nói riêng góp một phần không nhỏ trong sự thay đổi và phát triển cuộc sống con người. Chiếc máy vi tính ngày càng có nhiều những chức năng mạnh mẽ giúp ích con người thực thi các công việc trong rất nhiều lĩnh vực như khoa học, sản xuất công nghiệp hay các lĩnh vực xã hội khác như kinh tế, chính trị, văn hóa .

Không chỉ máy tính, sự phát triển chóng mặt của các thiết bị di động cầm tay cũng tác động không nhỏ đến đời sống của con người. Những chiếc PDA nhỏ gọn, thông minh không chỉ giúp mọi người liên lạc với nhau dễ dàng hơn, mà nó còn cung cấp rất nhiều những tính năng hữu ích khác như các ứng dụng văn phòng, giải trí, khả năng kết nối mạng để tìm kiếm thông tin Với những tính năng mạnh mẽ ấy cộng với giá thành vừa phải đã khiến các thiết bị này ngày càng phổ biến và trở thành vật bất ly thân của rất nhiều người.

Sự ra đời của các mạng máy tính mà điển hình là Internet là bước cách mạng trong truyền thông. Các công nghệ mạng ngày càng đa dạng phong phú với những bước tiến nhảy vọt như mạng toàn cầu, mạng không dây . chúng giúp con người hay cụ thể hơn là giúp kết nối các hệ thống máy tính riêng lẻ lại với nhau tạo ra ra sự liên kết bền chặt trong việc trao đổi thông tin.

Kinh tế phát triển, đời sống được nâng cao, nhu cầu của cong người về một cuộc sống thoải mái, an toàn, tiện nghi là điều tất yếu. Chính vì vậy, ý tưởng về nhà thông minh (smart-homes, smart-houses, hay home-automation .) đã ra đời như là ý tưởng về một ngôi nhà thân thiện với các thiết bị vận hành một cách tự động theo ý muốn hay điều khiển đơn giản của chủ nhân.

1.2. Xác định bài toán

Đề tài chúng tôi nghiên cứu và thực hiện: “Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh”, đề tài nhỏ: “Mô phỏng 3D”, xuất phát từ mong muốn xây dựng một hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh. Với thành phần mô phỏng3D, đề tài tập trung xây dựng một mô hình mô phỏng nhà thông minh tổng quát, quađó:


Trang 1

Chương 1 GIỚI THIỆU


ã Các kỹ sư có môi trường giải lập trợ giúp việc kiểm thử và triển khai cácứng dụng thành phần cho nhà thông minh.

ã Các nhà phân phối các thành phần nhà thông minh có môi trường giả lậpsản phẩm để giới thiệu với khách hàng.

ã Người dùng có môi trường giả lập, hình dung được các thành phần nhàthông minh được triển khai trong thực tế.

Với những yêu đặt ra, hệ thống của chúng tôi được phân tách thành một số thành phần dựa trên mô hình:
ã Thành phần điều khiển trên PPC: Với nhà thông minh, việc tính toán, điều khiển khắp nơi là rất cần thiết. Trong giới hạn đề tài này, chúng tôi sử dụng PPC để điều khiển hệ thống nhà thông minh. Thành phần điều khiển trên PPC nằm trong đề tài “Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh – Điều khiển trên PPC”, được thực hiện bởi sinh viên Trần Duy Hưng.

ã Thành phần giả lập trên PC: Đây là thành phần mô phỏng hệ thống nhà thông minh, sẽ được xây dựng trong đề tài này: “Xây dựng hệ thốnggiám sát và điều khiển nhà thông minh – Mô phỏng 3D”, bởi tôi:Nguyễn Văn Hiển.

1.3. Nội dung và cấu trúc khóa luận

Với nội dung chính là trình bày các lý thuyết về hệ thống tính toán khắp nơi, các công nghệ được áp dụng trong việc xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh, khóa luận được thực hiện theo cấu trúc sau:

Chương 1: Giới thiệu

Nội dung của chương trình bày lý do chọn đề tài. Qua đó trình bày nhu cầu thựctiễn cần một hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh và hệ thống mô phỏng3D.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết và công nghệ

Chương hai trình bày các hệ thống lý thuyết và công nghệ liên quan, được sử dụng trong việc xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh. Các cơ sở lý thuyết và công nghệ được trình bày gồm có:
ã Hệ thống tính toán khắp nơi.
ã Nhà thông minh.
ã Mô phỏng 3D.
ã Thuật toán SVM và bài toán nhận dạng.
ã Phương pháp kết nối không dây.

Chương 3: Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh – Mô phỏng 3D

Trên cơ sở lý thuyết và công nghệ được trình bày trong chương hai, chương ba trình bày quá trình áp dụng các cơ sở lý thuyết và công nghệ nhằm xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển nhà thông minh – thành phần mô phỏng 3D. Nội dung của chương tập trung vào:
ã Trình bày các yêu cầu kỹ thuật, những khó khăn khi xây dựng hệ thống.
ã Trình bày những giải pháp đã áp dụng để xây dựng hệ thống.
ã Trình bày mô hình áp dụng và những thành phần hệ thống.
ã Đánh giá ưu, nhược điểm của hệ thống.
Chương 4: Thực nghiệm

Chương bốn mô tả quá trình cài đặt, sử dụng hệ thống và các kết quả thựcnghiệm, những đánh giá khi triển khai hệ thống trong thực tế.

Chương 5: Kết luận

Chương năm tổng kết lại những kết quả đã đạt được và chưa đạt được. Từ đónêu lên những kết quả hướng tới và hướng nghiên cứu, phát triển tiếp theo.

Phụ lục A: Tài liệu tham khảo

Phụ lục A cung cấp những tài liệu tham khảo nhằm mang lại những thông tin bổích về lý thuyết, công nghệ liên quan tới đề tài.[/TD]
[/TR]
[/TABLE]



​