Đang tải... (xem toàn văn)
XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHÀ THÔNG MINH: MÔ PHỎNG 3D
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Hiển XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHÀ THƠNG MINH: MƠ PHỎNG 3D KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ thông tin HÀ NỘI – 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Hiển XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHÀ THƠNG MINH: MƠ PHỎNG 3D KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ thơng tin Cán hướng dẫn: ThS Vũ Quang Dũng Cán đồng hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Nhật Thanh HÀ NỘI – 2009 Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo ThS Vũ Quang Dũng, cô giáo Nguyễn Thị Nhật Thanh, thầy tận tình giúp đỡ, định hướng cho em suốt thời gian nghiên cứu khoa học thực khóa luận Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội Các thầy ln nhiệt tình dạy dỗ tạo điều kiện cho chúng em học tập nghiên cứu suốt năm học đại học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn sinh viên tập thể lớp K50CA lớp K50 - Công nghệ phần mềm, bạn phịng thí nghiệm Toshiba đặc biệt bạn nhóm nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh bạn Nguyễn Đình Anh Cương bạn Trần Duy Hưng, cho tơi ý kiến đóng góp giá trị thực đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người bên động viên tạo điều kiện cho tơi thực tốt khóa luận Hà Nội, ngày 25/05/2009 Nguyễn Văn Hiển Trang i Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thơng minh TĨM TẮT Nhà thông minh xu hướng phát triển việc xây dựng cơng trình nhà ở, hộ, hay trung tâm thương mại Từ lâu, đề tài thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu nhà khoa học cộng đồng Với tiêu chí đó, khóa luận trình bày cách xây dựng mơ hình hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh sử dụng PPC (Pocket Personal Computer) Trong đó, khóa luận trình bày phương pháp xây dựng hệ thống mô nhà thông minh 3D điều khiển PPC, nằm đề tài lớn: Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh Hệ thống nhằm trợ giúp người dùng việc điều khiển nhà thông minh thông qua môi trường giả lập Ngồi ra, khóa luận cung cấp cách tiếp cận đơn giản việc kết nối điều khiển thiết bị nhà thông qua máy tính Từ khóa: nhà thơng minh, mơ 3D, tính tốn khắp nơi Trang ii Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii Chương GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Xác định toán 1.3 Nội dung cấu trúc khóa luận Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ 2.1 Tổng quan hệ thống tính tốn khắp nơi 2.1.1 Định nghĩa hệ thống tính toán khắp nơi 2.1.2 Các ứng dụng tính tốn khắp nơi 2.2 Tổng quan nhà thông minh 2.2.1 Định nghĩa nhà thông minh 2.2.2 Ưu điềm nhà thông minh 2.3 Mô hình 3D 2.3.1 Giới thiệu mô hình 3D 2.3.2 Xây dựng mơ hình 3D 2.3.3 Hiển thị mơ hình 3D 10 2.3.4 Di chuyển mơ hình 3D 10 2.3.5 Xác định vật khung nhìn 12 2.4 SVM toán nhận dạng 12 2.4.1 Bộ phân loại vector hỗ trợ - Support Vector Machine (SVM) 12 2.4.2 SVM toán nhận dạng 16 2.5 Các giao thức mơ hình kết nối 16 Trang iii Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh 2.5.1 Giao thức Bluetooth 16 2.5.2 Giao thức Wirless B/G 18 Chương XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIÊN NHÀ THÔNG MINH – MÔ PHỎNG 3D 21 3.1 Mơ tả tốn 21 3.2 Giải vấn đề kỹ thuật 21 3.2.1 Hiển thị mơ hình 3D 22 3.2.2 Định nghĩa 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 Mơ 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 THỰC NGHIỆM 35 4.1 Cài đặt thực nghiệm thành phần mô PC 35 4.1.1 Môi trường thực nghiệm 35 4.1.2 Kết thực nghiệm 35 4.2 Thực nghiệm chạy thành phần mô 3D 36 4.2.1 Môi trường thực nghiệm 38 4.2.2 Kết thực nghiệm 38 4.3 Thực nghiệm chạy chương trình 39 4.3.1 Môi trường thực nghiệm 39 4.3.2 Kết thực nghiệm 39 4.4 Thực nghiệm điều khiển bóng đèn 41 4.4.1 Môi trường thực nghiệm 41 4.4.2 Kết thực nghiệm 41 Trang iv Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh 4.5 Đánh giá chung 41 Chương KẾT LUẬN 43 5.1 Các kết đạt 43 5.2 Các kết hướng tới hướng phát triển 43 Phụ lục A MỘT SỐ THUẬT NGỮ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Trang v Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thơng minh DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2-1 Mơ hình 3D Y học Hình 2-2 Mơ hình 3D kiến trúc Hình 2-3 Mơ hình 3D thiết kế đồ vật Hình 2-4 Mơ hình 3D xây dựng tay, tập hợp đường Hình 2-5 Hình ảnh mơ mặt đất tạo tổ hợp hàm sin Hình 2-6 Hiển thị mơ hình 3D 10 Hình 2-7 Kiểm tra điểm nhìn dựa vào hình bao vật thể 11 Hình 2-8 Kiểm tra điểm nhìn dựa vào vec-tơ pháp tuyến 11 Hình 2-9 Điểm nhìn vật thể 12 Hình 2-10 Mặt siêu phẳng tách mẫu dương khỏi mẫu âm 13 Hình 2-11 Giao thức OBEX 18 Hình 2-12 Mơ hình mạng sở 19 Hình 2-13 Mơ hình mạng Ad-hoc 20 Hình 3-1 Hiển thị mơ hình 3D sử dụng TrueVision3D 22 Hình 3-2 Mơ hình hệ thống 27 Hình 3-3 Luồng liệu hệ thống 28 Hình 3-4 Mơ hình thành phần hệ thống 29 Hình 4-1, 4-2 Một số hình ảnh thành phần mơ PC 36 Trang vi Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3-1 Định nghĩa hành động người dùng 23 Bảng 3-2 Bảng so sánh Wireless B/G Bluetooth 24 Bảng 4-1 Thực nghiệm thành phần mô 3D PC 38 Bảng 4-2 Kết với khoảng cách PC PPC 15m 39 Bảng 4-3 Kết với khoảng cách PC PPC 30m 40 Bảng 4-4 Thực nghiệm tỉ lệ mát liệu 41 Trang vii Chương GIỚI THIỆU Chương GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài Ngày nay, phát triển khoa học công nghệ nói chung cơng nghệ thơng tin nói riêng góp phần khơng nhỏ thay đổi phát triển sống người Chiếc máy vi tính ngày có nhiều chức mạnh mẽ giúp ích người thực thi công việc nhiều lĩnh vực khoa học, sản xuất công nghiệp hay lĩnh vực xã hội khác kinh tế, trị, văn hóa Khơng máy tính, phát triển chóng mặt thiết bị di động cầm tay tác động không nhỏ đến đời sống người Những PDA nhỏ gọn, thông minh không giúp người liên lạc với dễ dàng hơn, mà cịn cung cấp nhiều tính hữu ích khác ứng dụng văn phịng, giải trí, khả kết nối mạng để tìm kiếm thơng tin Với tính mạnh mẽ cộng với giá thành vừa phải khiến thiết bị ngày phổ biến trở thành vật bất ly thân nhiều người Sự đời mạng máy tính mà điển hình Internet bước cách mạng truyền thông Các công nghệ mạng ngày đa dạng phong phú với bước tiến nhảy vọt mạng tồn cầu, mạng khơng dây chúng giúp người hay cụ thể giúp kết nối hệ thống máy tính riêng lẻ lại với tạo ra liên kết bền chặt việc trao đổi thông tin Kinh tế phát triển, đời sống nâng cao, nhu cầu cong người sống thoải mái, an toàn, tiện nghi điều tất yếu Chính vậy, ý tưởng nhà thông minh (smart-homes, smart-houses, hay home-automation ) đời ý tưởng nhà thân thiện với thiết bị vận hành cách tự động theo ý muốn hay điều khiển đơn giản chủ nhân 1.2 Xác định toán Đề tài nghiên cứu thực hiện: “Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh”, đề tài nhỏ: “Mô 3D”, xuất phát từ mong muốn xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh Với thành phần mô 3D, đề tài tập trung xây dựng mơ hình mơ nhà thơng minh tổng qt, qua đó: Trang ... cần hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh hệ thống mô 3D Chương 2: Cơ sở lý thuyết công nghệ Chương hai trình bày hệ thống lý thuyết cơng nghệ liên quan, sử dụng việc xây dựng hệ thống giám. .. iii Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh 2.5.1 Giao thức Bluetooth 16 2.5.2 Giao thức Wirless B/G 18 Chương XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIÊN NHÀ THÔNG... đề tài này, sử dụng PPC để điều khiển hệ thống nhà thông minh Thành phần điều khiển PPC nằm đề tài ? ?Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển nhà thông minh – Điều khiển PPC”, thực sinh viên Trần
