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 ~~~~~ &œ ~~~~~ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG KIỂM SOÁT ĐĂNG NHẬP CÔNG SỞ Sinh viên thực hiện: Hoàng 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 ~~~~~ &œ ~~~~~ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG KIỂM SOÁT ĐĂNG NHẬP CÔNG SỞ Sinh viên thực hiện: Hoàng 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) 1 Nêu rõ tính cấp thiết và quan trọng của đề tài, các vấn đề và các giả thuyết (bao gồm mục đích và tính phù hợp) cũng như phạm vi ứng dụng của đồ án 11 22 33 44 55 2 Cập nhật kết quả nghiên cứu gần đây nhất (trong nước/quốc tế) 11 22 33 44 55 3 Nêu rõ và chi tiết phương pháp nghiên cứu/giải quyết vấn đề 11 22 33 44 55 4 Có kết quả mô phỏng/thưc nghiệm và trình bày rõ ràng kết quả đạt được 11 22 33 44 55 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 11 22 33 44 55 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. 11 22 33 44 55 7 Trong phần kết luận, tác giả chỉ rõ sự khác biệt (nếu có) giữa kết quả 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. 11 22 33 44 55 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 11 22 33 44 55 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.) 11 22 33 44 55 Thành tựu nghiên cứu khoa học (5) (chọn 1 trong 3 trường hợp) 10a 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 10b 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 chuyên ngành như TI contest. 2 10c Không 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 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) 1 Nêu rõ tính cấp thiết và quan trọng của đề tài, các vấn đề và các giả thuyết (bao gồm mục đích và tính phù hợp) cũng như phạm vi ứng dụng của đồ án 11 22 33 44 55 2 Cập nhật kết quả nghiên cứu gần đây nhất (trong nước/quốc tế) 11 22 33 44 55 3 Nêu rõ và chi tiết phương pháp nghiên cứu/giải quyết vấn đề 11 22 33 44 55 4 Có kết quả mô phỏng/thưc nghiệm và trình bày rõ ràng kết quả đạt được 11 22 33 44 55 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 11 22 33 44 55 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. 11 22 33 44 55 7 Trong phần kết luận, tác giả chỉ rõ sự khác biệt (nếu có) giữa kết quả 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. 11 22 33 44 55 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 11 22 33 44 55 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.) 11 22 33 44 55 Thành tựu nghiên cứu khoa học (5) (chọn 1 trong 3 trường hợp) 10a 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 10b 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 chuyên ngành như TI contest. 2 10c Không 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 không ngừng học hỏi, tìm tòi nghiên cứu tạo ra những sản phẩm phát triển theo hướng tự động và ngày càng thông minh. Một trong số đó là xu hướng thông minh hóa cơ sở hạ tầng từ các thiết bị trong nhà cho đến các thiết bị trong các công ty, giao thông hay cả thành phố. Xây dựng theo hướng đó, nhóm em đã lựa chọn đề tài:“ Xây dựng và phát triển hệ thống kiểm soát đăng nhập công sở”. Trong quá 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 Tôi là Hoàng 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 toàn 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 thông tin trích dẫn đều tuân thủ các quy định về sở hữu trí tuệ; các tài liệu tham khảo được liệt kê rõ ràng. Tôi xin chịu hoàn toàn 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 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Thuật ngữ đầy đủ 1 RFID Radio Frequency Identification 2 AT Attention command 3 Wifi Wireless Fidelity 4 MQTT Message Queuing Telemetry Transport 5 SMS Short Message Services 6 GSM Global System for Mobile Communications 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 phòng 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 thông tin phòng 30 Hình 2.18 Biểu đồ chức năng xóa thông tin phòng 31 Hình 2.19 Biểu đồ chức năng sửa thông tin phòng 31 Hình 2.20 Biểu đồ chức năng tạo mới thông tin đơn vị 32 Hình 2.21 Biểu đồ chức năng xóa thông tin đơn vị 33 Hình 2.22 Biểu đồ chức năng sửa thông tin đơn vị 34 Hình 3.1 Bảng thông tin khoa/viện 36 Hình 3.2 Bảng thông tin bộ môn 36 Hình 3.3 Bảng thông tin phòng 37 Hình 3.4 Bảng thông tin thiết bị 37 Hình 3.6 Bảng dữ liệu tin nhắn 38 Hình 3.7 DatabaseDiagram 39 Hình 3.8 Sơ đồ thuật toán 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 phòng 44 Hình 2.36 Giao diện quản lý đơn vị 45 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một số câu lệnh AT 11 Bảng 1.2 Bảng mô 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 mô 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 mô 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 mô tả usecase quản lý thiết bị Hình 2.6 20 Bảng 2.7 Bảng mô tả usecase quản lý đơn vị Hình 2.7 21 Bảng 2.8 Bảng mô tả usecase quản lý phòng Hình 2.8 22 Bảng 3.1 Xây dựng hệ thống lênh giao tiếp giữa ứng dụng và thiết bị 40 TÓM 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 mô hình hệ thống điều khiển cửa thông 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 mô 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. 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. PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Đề tài được xây dựng dựa trên những yêu 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 thông 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 không quá 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 yêu 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 thông tin từ sách, tạp chí về điện tử, viễn thông, 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 công 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. 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 cô để hoàn 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. 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 thông 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 không dây với một khóa mã để thực hiện quá trình xác nhận. Khóa cửa thông minh cũng đồng thời nhận diện bất kỳ sự tiếp cận nào và gửi thông báo về các tình huống khẩn cấp khác liên quan đến tình trạng của thiết bị. Cũng như khóa cửa truyền thống, khóa cửa thông minh bao gồm hai bộ phận là ổ khóa và chìa khóa. Tuy nhiên, chìa khóa ở khóa thông minh không tồn tại ở dạng vật chất, mà nó nằm trong ứng dụng của điện thoại thông minh, thẻ từ hoặc một loại móc chìa khóa đặc biệt được định dạng dành riêng cho khóa thông 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 mô hình tổng quan của hệ thống cửa thông 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 mô hình làm việc cơ bản của hệ thống cửa điều khiển tự động thông 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 không làm việc thường xuyên nên cần có sự kích hoạt. 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 mô 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: Nếu không thỏa mãn sẽ báo lỗi về ứng dụng. 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. Hình 1.2 Hệ thống sử dụng SMS Quản lý hệ thống cửa thông minh: Theo dõi thông 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 thông 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 thông tin, số lượng, tình trạng các thiết bị trong hệ thống. Lưu trữ dữ liệu trên CSDL. Quản lý phòng lắp đặt: bao gồm quản lý thông tin về phòng 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. 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 thông qua SMS. Mô 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 thông qua SMS. Khi đó người quản lý có thể theo dõi được lịch sử hoạt động của thiết bị. 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 thông 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 mô 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 không 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. 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 Giới thiệu về vi điều khiển STM32 (Hình 1.6) Các thiết bị trong sê-ri STM32 F0 dựa trên ARM® Cortex®-M0 cung cấp với hiệu suất 32 bit, có các yếu tố cần thiết của STM32 và đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng nhạy cảm với chi phí. MCM STM32 F0 kết hợp hiệu suất thời gian thực, hoạt động với năng lượng thấp và có kiến ​​trúc giống như các thiết bị ngoại vi tiên tiến của nền tảng STM32. 1. Dòng Giá trị STM32F0x0 có tính cạnh tranh cao trong thị trường 8 bit và 16 bit truyền thống và loại bỏ nhu cầu quản lý các kiến ​​trúc khác nhau và chi phí phát triển liên quan.Có kết nối thiết bị ngoại vi USB. 2. Dòng STM32F0x1 cung cấp tích hợp cao các chức năng và bao gồm một loạt các kích cỡ và gói bộ nhớ, mang lại sự linh hoạt cho các ứng dụng nhạy cảm với chi phí sản xuất. 3. Dòng STM32F0x2 cung cấp khả năng kết nối phong phú với USB 2.0 không có bán dẫn và giao diện bus CAN, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các cổng giao tiếp, thiết bị năng lượng thông minh hoặc thiết bị đầu cuối. 4. Dòng STM32F0x8 hoạt động ở mức 1,8V ± 8% rất phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng tiêu dùng di động như điện thoại thông minh, phụ kiện và thiết bị đa phương tiện. 1.3.3 Ứng dụng quản lý trên Window 1.3.3.1 Mô tả Ứng dụng quản lý trên window là ứng dụng cho phép người quản lý theo dõi đăng nhập của người dùng tại thiết bị thông qua SMS. Đồng thời quản lý và phân quyền người dùng, quản lý thiết bị. Theo dõi đăng nhâp: Khi một người dùng mở đóng cửa, hoặc có một đăng nhập không hợp pháp, thiết bị sẽ gửi một thông báo đến cho ứng dụng quản lý. Ứng dụng sẽ lưu dữ liệu vào cơ sở dữ liệu và hiện thông tin lên cho người quản lý. Quản lý: Người quản lý có khả năng quản lý người dùng cấp thấp hơn. Phần quyền cho người dùng. Ngoài ra người quản lý còn có thể quản lý thông tin thiết bị, phòng lắp đặt thiết bị, đơn vị mà phòng trực thuộc. Để ứng dụng có thể giao tiếp được với thiết bị thông qua SMS, ứng dụng sẽ phải kết nối với thiết bị GSM (trong đề tài sẽ sử dụng module sim 800A), và giao tiếp bằng tập lệnh AT. 1.3.3.2 Module sim 800A a) Giới thiệu Hình 1.7 Module sim800A Hình 1.7 là hình ảnh thực tế của Module sim 800A.Board SIM800A hỗ trợ GSM/GPRS với băng tần GSM900/1800MHz. Mạch có hỗ trợ thoại điện thoại, SMS (SMS, MMS), chức năng truyền dữ liệu GPRS, hỗ trợ giải mã DTMF, TTS Bluetooth (tùy chọn). Thiết kế phần cứng được tối ưu hóa, việc sử dụng nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi hiệu quả, thẻ SIM sử dụng trên board chính MICRO, chất lượng tốt hơn. Ứng dụng module: theo dõi từ xa, đọc đồng hồ từ xa thông minh, nhà thông minh và thiết bị ô tô và các thiết bị truyền thông từ xa. b) Một số chức năng Quay số. Trả lời điện thoại. Gửi tin nhắn văn bản định dạng TEXT. Gửi một tin nhắn. Nhận tin nhắn SMS điều khiển đèn LED. Chương trình GPRS_TCP (dynamic IP). Chương trình GPRS_TCP (tên miền). Chương trình GPRS_UDP (dynamic IP). Chương trình GPRS_UDP (tên miền). GPRS chế độ truyền tải trong suốt. Chương trình trình diễn chức năng tích hợp (STM32). Chương trình trình diễn chức năng tích hợp (STC12). Chương trình trình diễn chức năng tích hợp (STC15). 1.3.4.3 AT Command a) Tổng quan Tập lệnh AT (Attention command) tập lệnh chuẩn được hỗ trợ bởi hầu hết các thiết bị di động như điện thoại di động, GSM mà có hỗ trợ gửi và nhận tin nhắn dưới dạng SMS (Short Message Service) và điều khiển cuộc gọi. Rất nhiều sinh viên các trường đại học trong và ngoài nước đã được giao các đề tài nghiên cứu về tập lệnh AT phục vụ cho các mục đích điều khiển khác nhau như: các cuộc gọi, truyền các file dữ liệu dưới dạng âm thanh, hình ảnh từ máy tính đến điện thoại di động, từ điện thoại di động đến điện thoại di động để tạo kỹ năng làm việc trong các hệ thống mạng viễn thông. Nhiều doanh nghiệp trong nước đã xây dựng các dịch vụ tin nhắn dưới dạng SMS với mục đích quảng cáo và chăm sóc khách hàng trong kinh doanh. b) Một số AT Command sử dụng trong đề tài Bảng 1.1 Một số câu lệnh AT Câu lệnh Mô tả AT Kiểm tra đáp ứng của Module Sim 900A, nếu trả về OK thì Module hoạt động AT+CMGF=[1] lựa chọn chế độ cho gms 0 là chế độ PDU, 1 là chế độ text. Sử dụng chế độ Text(+CMGF=1): +CMGS="Address" >> Text Gửi tin nhắn đến số điện thoại Address Tin nhắn được bắt đầu sau >> và kết thúc bằng ctrl-Z hoặc (với mã Hex là 1A) AT+CMGR= Đọc toàn bộ tin nhắn trong sim  AT+CMGDA="DEL ALL" Xóa toàn bộ tin nhắn trong sim 1.3.5 Uscases hệ thống điều khiển cửa sử dụng SMS Bảng 1.2 Bảng mô tả usecase người dùng Tên Người dùng Tác nhân Người dùng Mô tả Người dùng đăng nhập ứng dụng trên smart phone có thể đóng mở cửa, bật tắt thông báo. Hình 1.8 mô tả các chức năng người dung có thể sử dụng trong hệ thống. Hình 1.8 Usecase người dùng Hình 1.9 Usecase thiết bị Hình 1.9 mô tả các hoạt động của thiết bị điều khiển cửa trong hệ thống và được mô tả chi tiết trong bảng 1.3. Bảng 1.3 Bảng mô tả usecase thiết bị Tên Thiết bị Tác nhân Thiết bị Mô tả Thiết bị có thể: Nhận và phản hổi lại lệnh từ người dùng (thông qua ứng dụng smart phone) Thực hiện lệnh (đóng mở cửa, bật tắt thông báo) Nhận gửi thông tin cho người quản lý (thông qua ứng dụng window) Hình 1.10 Usecase quản lý Hình 1.10 mô tả các hoạt động của người quản lý trong hệ thống và được mô tả chi tiết trong hình 1.4. Bảng 1.4 Bảng mô tả usecase quản lý Tên Quản lý Tác nhân Quản lý Mô tả Người quản lý có thể: Nhận và gửi thông tin (Số điện thoại) người dùng Quản lý thông tin (Người dùng, Phòng, Thiết bị, Đơn vị) 1.4 Kết luận Trong chương này, đã trình bày tổng quan hệ thống điều khiển cửa thông minh. Đồng thời trình bày các thành phần cơ bản, Usecases của hệ thống điều khiển cửa sử dụng SMS. Trên cơ sở này sẽ tiến hành xây dựng một phần của hệ thống điều khiển cửa thông qua SMS chi tiết trong chương 2. CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TRÊN WINDOW 2.1 Sơ đồ khối và chức năng 2.1.1 Sơ đồ khối Hình 2.1. Sơ đồ khối Hình 2.1 là sơ đồ khối của ứng dụng quản lý trên window. Các khối cụ thể bao gồm: Khối điều khiển: Bao gồm: Thiết bị điều khiển cửa Chức năng: Nhận lệnh từ người dùng thông qua ứng dụng trên smart phone Điều khiển đóng, mở cửa Gửi tin nhắn trạng thái của cửa cho phần mềm quản lý Gửi báo động khi có người mở cửa trái phép. Database Lưu trữ dữ liệu bao gồm: Thời gian mở cửa Thông tin người sử dụng: tên, số điện thoại, tổ chức Thông tin thiết bị điều khiển: số điện thoại, phòng lắp đặt . Thông tin phòng lắp đặt thiết bị điều khiển: tên phòng, đơn vị Thông tin đơn vị mà phòng trực thuộc: tên phòng, đơn vị Khối xử lý Khối xử lí là phần mềm quản lý trên window và Module sim800A. : Nhận thông tin mở cửa. Quản lý dữ liệu người dùng. Quản lý dữ liệu thiết bị. Nhận và gửi tin nhắn. 2.1.2 Sơ đồ chức năng Hình 2.2 Sơ đồ chức năng Sơ đồ chức năng của hệ thống được thể hiện trên Hình 2.2. Các tác nhân tham gia hệ thống bao gồm: Người dùng: là người sử dụng thiết bị trong hệ thống. Người dùng đăng nhập, điều khiển các thiết bị của mình. Bảng 2.1 Các hoạt động của tác nhân người dùng STT ID Tên Mô tả 1 01 Đăng nhập Cho phép người dùng đăng nhập. 2 02 Điều khiển thiết bị Cho phép người dùng điều khiển các thiết bị. Quản lý: là người dùng cấp cao có quyền tạo người dùng cấp thấp, quản lý vào ra và thiết bị trong hệ thống các hoạt động của quản lý được thể hiện trên Bảng 2.2. Bảng 2.2 Các hoạt động của tác nhân quản lý STT ID Tên Mô tả 1 01 Đăng nhập Cho phép người quản lý đăng nhập. 2 02 Quản lý đăng nhập Cho phép người quản lý theo dõi hoạt động đóng, mở, báo đông của thiết bị 3 03 Quản lý người dùng Cho phép người quản lý quản lý thông tin người dùng cấp thấp hơn. 4 04 Quản lý thiết bị Cho phép người quản lý quản lý thông tin các thiết bị. 5 05 Quản lý phòng Cho phép người quản lý quản lý thông tin các phòng lắp thiết bị. 6 06 Quản lý đơn vị Cho phép người quản lý quản lý thông tin các đơn vị mà phòng trực thuộc. 2.2 Usercases 2.2.1 Usecase đăng nhập Hình 2.3. Usecase đăng nhập Bảng 2.3 Bảng mô tả usecase đăng nhập Hình 2.3 ID 01 Tên Đăng nhập Tác nhân Người quản lý Mô tả Người quản lý đăng nhập thông qua phần mềm quản lý Luồng hoạt động Luôn có màn hình đăng nhập khi mở ứng dụng Nhập tên tài khoản và mật khẩu Ấn Login 2.2.2 Usercase quản lý đăng nhập thiết bi Hình 2.4 Usercase quản lý đăng nhập thiết bị Bảng 2.4 Bảng mô tả usecase quản lý đăng nhập thiết bị Hình 2.4 ID 02 Tên Quản lý vào ra Tác nhân Người quản lý Mô tả Theo dõi thông tin vào của người dùng Điều kiện Thiết bị GSM có hoạt động Luồng hoạt động Vào menu chọn Theo dõi thiết bị Tìm kiếm địa chỉ phòng cần theo dõi 2.2.3 Usecase quản lý người dùng Hình 2.5. Usercase quản lý người dùng Bảng 2.5 Bảng mô tả usecase quản lý người dùng Hình 2.5 ID 03 Tên Quản lý người dùng Tác nhân Người quản lý Mô tả Quản lý thông tin người dùng, bao gồm thêm người dùng, phân cấp người dùng, sửa và xóa thông tin người dùng Điều kiện Thiết bị GSM có hoạt động Luồng hoạt động Vào menu chọn Người dùng Tìm kiếm, thêm, sửa, xóa thông tin người dùng 2.2.4 Usecase quản lý thiết bị Hình 2.6. Usercase quản lý thiết bị Bảng 2.6 Bảng mô tả usecase quản lý thiết bị Hình 2.6 ID 04 Tên Quản lý thiết bị Tác nhân Người quản lý Mô tả Người quản lý quản lý thông tin thiết bị Điều kiện Thiết bị GSM có hoạt động Luồng hoạt động Vào menu chọn Phòng Thêm, sửa, xóa thông tin thiết bị Usecase quản lý đơn vị Hình 2.7. Usercase quản lý đơn vị Bảng 2.7 Bảng mô tả usecase quản lý đơn vị Hình 2.7 ID 05 Tên Quản lý đơn vị Tác nhân Người quản lý Mô tả Quản lý thông tin đơn vị, bao gồm thêm đơn vị, sửa và xóa thông tin đơn vị Điều kiện Thiết bị GSM có hoạt động Luồng hoạt động Vào menu chọn Đơn vị Tìm kiếm, thêm, sửa, xóa thông tin đơn vị 2.2.6 Usecase quản lý phòng Hình 2.8 Usercase quản lý phòng Bảng 2.8 Bảng mô tả usecase quản lý phòng Hình 2.8 ID 06 Tên Quản lý phòng Tác nhân Người quản lý Mô tả Quản lý thông tin phòng, bao gồm thêm phòng, sửa và xóa thông tin phòng Điều kiện Thiết bị GSM có hoạt động Luồng hoạt động Vào menu chọn Phòng Tìm kiếm, thêm, sửa, xóa thông tin phòng Biểu đồ hoạt động 2.3.1 Biểu đồ hoạt đông chức năng đăng nhập Hình 2.9 Biểu đồ chức năng đăng nhập Hoạt động chức năng đăng nhập được mô tả trên Hình 2.9 Người dùng nhập thông tin user name và password vào form đăng nhập. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin đăng nhập trong CSDL. Nếu thông tin sai ứng dụng sẽ trả về thông báo “Lỗi“ và từ chối đăng nhập. Nếu thông tin đúng ứng dụng sẽ đăng nhập Biểu đồ hoạt động chức năng quản lý đăng nhập thiết bị Mô hình hoạt động chức năng quản lý đăng nhập thiết bị được mô tả trong Hình 2.10 Khi người dùng gửi lệnh mở cửa từ ứng dụng trên smart phone. Thiết bị (STM32) sẽ kiểm tra thông tin người dùng. Nếu sai sẽ báo lỗi. Nếu đúng sẽ mở cửa và gửi tin nhắn cho người quản lý. Ứng dụng trên window thông qua GSM nhận được thông tin mở cửa được gửi từ thiết bị bao gồm: thời gian mở cửa, ID cửa ( Số điện thoại STM32 sử dụng), Số điện thoại người dùng. Ứng dụng lưu dữ liệu vào CSDL đồng thời hiện thông tin lên màn hình. Hình 2.10 Biểu đồ chức năng quản lý đăng nhập thiết bị Biểu đồ hoạt động chức năng quản lý người dùng Chức năng thêm người dùng được mô tả trên Hình 2.11 như sau: Người quản lý thêm thông tin người dùng bao gồm: Tên, phòng làm việc, quyền người dùng, số điện thoại. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ xét quyền người dùng. Nếu là người dùng cấp 1 ( có quyền sử dụng 1 phòng duy nhất) ứng dụng sẽ thông qua GSM gửi tin nhắn là số điện thoại người dùng đến thiết bị. Nếu là người dùng cấp 2( có quyền sử dụng nhiều phòng trong hệ thống ) ứng dụng sẽ thống qua GSM gửi tin nhắn đến các thiết bị điều khiển phòng đó. Sau đó ứng dụng sẽ lưu thông tin người dùng mới vào CSDL. Hình 2.11 Biểu đồ chức năng tạo người dùng Hình 2.12 mô tả chức năng xóa người dùng hoạt động như sau: người quản lý chọn người dùng cần xóa. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ xóa thông tin người dùng mới vào CSDL. Hình 2.13 mô tả chức năng sửa người dùng như sau: người quản lý sửa thông tin người dùng bao gồm: Tên, phòng làm việc, quyền người dùng. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ sửa thông tin người dùng mới vào CSDL. Hình 2.12 Biểu đồ chức năng xóa người dùng Hình 2.13 Biểu đồ chức năng sửa người dùng Biểu đồ hoạt động chực năng quản lý thiết bị Chức năng thêm thiết bị trong hình 2.14 được mô tả: người quản lý thêm thông tin thiêt bị bao gồm: phòng lắp đặt (có thể có hoặc không )và số điện thoại thiết bị đang sử dụng. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ thêm thông tin phòng mới vào CSDL. Hình 2.14 Biểu đồ chức năng tạo thiết bị Hình 2.15 mô tả chức năng xóa thiết bị hoạt động như sau. Người quản lý chọn thiết bị cần xóa. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ xem xét xem thiết bị này có đang sử dụng không. Nếu không thì chỉ cần xóa thông tin trong sơ sở dữ liệu. Nếu có ứng dụng sẽ tìm những người dùng đang sử dụng thiết bị này rồi xóa những người dùng đó trong CSDL đồng thời gửi tin nhắn xóa cho thiết bị để xóa số điện thoại của người dùng trong bộ nhớ của thiết bị. Chức năng sửa thông tin thiết bị được mô tả trên Hình 2.16 Người quản lý sửa thông tin thiết bị bao. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ sửa thông tin thiết bị trong CSDL. Hình 2.15 Biểu đồ chức năng xóa thiết bị Hình 2.16 Biểu đồ chức năng sửa thiết bị Biểu đồ hoạt động chực năng quản lý phòng Hình 2.17 Biểu đồ chức năng tạo mới thông tin phòng Chức năng thêm và xóa thông tin phòng được thể hiện trên Hình 2.17 và Hình 2.18 Thêm: Trong hình 2.17 người quản lý thêm thông tin phòng bao gồm: tên phòng, đơn vị trực thuộc, số điện thoại thiết bị sử dụng(STM32). Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ thêm thông tin phòng mới vào CSDL. Xóa : Trong hình 2.18 người quản lý chon phòng cần xóa. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ xóa thông tin phòng trong CSDL. Sau đó ứng dụng sẽ tìm những người dùng sử dụng phòng đó rồi xóa những người dùng đó trong CSDL đồng thời gửi tin nhắn cho thiết bị xóa số điện thoại những người dùng đó trong dữ liệu của thiết bị. Ứng dụng cũng sẽ xóa phòng trong dữ liệu của thiết bị. Thiết bị đó sẽ không được sử dụng. Hình 2.18 Biểu đồ chức năng xóa thông tin phòng Hình 2.19 Biểu đồ chức năng sửa thông tin phòng Hình 2.19 biểu diễn chức năng sửa thông tin phòng: Người quản lý sửa thông tin phòng dùng bao gồm: tên phòng, vị trí lắp đặt. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ sửa thông tin phòng trong CSDL. Biểu đồ hoạt động chực năng quản lý đơn vị Hình 2.20 Biểu đồ chức năng tạo mới thông tin đơn vị Hình 2.20 biểu diễn chức năng tạo mới đơn vị. Người quản lý thêm thông tin đơn vị bao gồm: tên đơn vị và mã đơn vị. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ thêm thông tin đơn vị mới vào CSDL. Hình 2.21 Biểu đồ chức năng xóa thông tin đơn vị Chức năng sửa và xóa thông tin đơn vị được thể hiện trên Hình 2.21 và Hình 2.22 Xóa : được thể hiện trên Hình 2.20 người quản lý chọn phòng cần xóa. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ xóa thông tin phòng trong CSDL. Sau đó ứng dụng sẽ tìm những người dùng và phòng trực thuộc đơn vị đó rồi xóa những thông tin đó trong CSDL đồng thời gửi tin nhắn cho thiết bị xóa số điện thoại những người dùng trong dữ liệu của thiết bị. Ứng dụng cũng sẽ xóa phòng trong dữ liệu của thiết bị. Thiết bị đó sẽ không được sử dụng. Sửa : Người quản lý sửa thông tin đơn vị. Ứng dụng sẽ kiểm tra thông tin trong CSDL. Nếu không thỏa mãn ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu thỏa mãn ứng dụng sẽ sửa thông tin đơn vị trong CSDL. Hình 2.22 Biểu đồ chức năng sửa thông tin đơn vị Kết luận Trong chương này, đã trình bày tổng quan thiết kế ứng dụng quản lý trên window. Cụ thể xây dựng: sơ đồ khối, sở đồ chức năng, Usecases và biểu đồ hoạt động của ứng dụng quản lý trên window. Trên cơ sở này sẽ tiến hành xây dưng cơ sở dữ liệu, giao diện, protocol, mô hình chạy thử kết quả và đánh giá. Chi tiết xây dựng trong chương 3. CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TRÊN WINDOW 3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu Khi đã có được biểu đồ chức năng tứng phần tiếp theo sẽ tiến hành xây dựng cơ sở dữ liệu cho ứng dụng. Đền tài sử dụng cơ sở dữ liệu SQL sever. 3.1.1 Bảng đơn vị Hình 3.1 Bảng thông tin khoa/viện Hình 3.2 Bảng thông tin bộ môn Thông tin đơn vị (trong đề tài chọn là khoa/viện và bộ môn) được thể hiện trong Hình 3.1 và Hình 3.2. Bảng đơn vị sẽ phải lưu những thông tin như tên đơn vị, mã đơn vị, mã đơn vị trực thuộc. Khóa chính sẽ là mã đơn vị. Bảng phòng Hình 3.3 là bảng thông tin dữ liệu của phòng. Bao gồm: mã phòng, tên phòng, mã đơn vị trực thuộc và số điện thoại của thiết bị điều khiển lắp đặt trong phòng. Mã phòng là khóa chính. Hình 3.3 Bảng thông tin phòng Bảng thiết bị Hình 3.4 Bảng thông tin thiết bị Như Hình 3.4 biểu diễn, bảng thông tin thiết bị sẽ gồm số điện thoại thiết bị và mã phòng thiết bị đó lắp đặt. Mã phòng có thể có hoặc không. Nếu không có nghĩa là thiết bị đó đang không được sử dụng. Bảng người dùng Hình 3.5 Bảng thông tin người dùng Thông tin người dùng sẽ được lưu như Hình 3.5 mô tả. Mỗi người dùng sẽ sử dụng số điện thoại như ID riêng của mỗi người. Ngoài ra bảng còn lưu những dữ liệu khác như: tên người dùng, mã đơn vị trực thuộc, mã phòng sử dụng và quyền hạn sử dụng (lvl). Quyền truy cập gồm 3 cấp: admin, người dùng cấp 1 và cấp 2. Người dùng cấp 1 là người dùng phổ thông chỉ được ra vào một phòng duy nhất được đăng kí trong bảng thông tin. Còn với người dùng cấp 2, là những người dùng có quyền cao hơn được ra vào tất cả các phòng dưới quyền, có khả năng tạo người dùng cấp 1, theo dõi đăng nhập của những phòng dưới quyền. Cấp cao nhất là admin có quyền tạo người dùng cấp 1,2 và theo dõi đăng nhập tất cả các phòng. Bảng tin nhắn Hình 3.6 Bảng dữ liệu tin nhắn Trên Hình 3.6 là bảng dữ liệu lưu trữ tin nhắn được nhận từ thiết bị. Dữ liệu bao gồm: mã phòng, số điện thoại của thiết bị, thời gian gửi tin nhắn và số điện thoại người dùng. Dữ liệu thông qua SMS sẽ được ứng dụng xử lý. Số điện thoại người gửi là số điện thoại thiết bị điều khiển. Thời gian gửi là thời gian đóng mở cửa. Còn nội dung tin nhắn sẽ chứa trạng thái của cửa và số điện thoại người dùng (coi như ID). Phần thiết kết protocol truyền nhận tin nhắn sẽ được đề cập chi tiết trong phần sau. Database Diagram Hình 3.7 thể hiện mối quan hệ giữa các bảng và hướng trao đổi thông tin giữa các bảng với nhau. Bảng phòng có mã đơn vị và số điện thoại thiết bị để kết nối với bảng đơn vị (viện, bộ môn), bảng thiết bị. Bảng người dùng có mã mã đơn vị, mã phòng và level để kết nối với bảng đơn vị (viện, bộ môn), bảng thiết bị phòng và bảng level. Bảng message có mã phòng, số điện thoại người dùng, số điện thoại thiết bị và mã trạng thái để kết nối với bảng phòng, bảng người dùng, bảng thiết bị và bảng trạng thái. Hình 3.7 DatabaseDiagram Protocol truyền nhận tin nhắn Có thể thấy được trên chương 2 có rất nhiều hoạt động của ứng dụng có yêu cầu phải giao tiếp với thiết bị thông qua SMS. Do vậy cần thiết phải tạo ra một mẫu tin nhắn để liên lạc. 3.1.1 Cấu trúc tin nhắn Một tin nhắn được gửi đi sẽ gồm có các thành phần chính: số điện thoại gửi, thời gian gửi và nội dung tin nhắn. Như vậy khi nhận được tin nhắn ứng dụng ( hay thiết bị) đã có thể biết được ai là người gửi thông tin, hay ra lệnh. Do vậy trong nội dung tin nhắn sẽ phải chứa lệnh và mục tiêu thực hiện lệnh (ở đây là số điện thoại người dùng-ID người dùng). Các lệnh và thông báo gồm: cửa đóng (ở loại cửa tự động đóng sẽ không có), cửa mở, báo động, lưu điện thoại người dùng, xóa điện thoại người dùng. Vậy có thể sử dụng 3 bit nhị phân để ghi lệnh. Chi tiết Bảng 3.1 Xây dựng hệ thống lênh giao tiếp giữa ứng dụng và thiết bị STT Lệnh/thông báo 3 kí tự đầu Những kí tự còn lại 1 Cửa đóng 000 Số điện thoại người dùng 2 Cửa mở 001 3 Báo động 010 4 Lưu số điện thoại người dùng 100 Số điện thoại người dùng 5 Xóa số điện thoại người dùng 101 3.3 Thiết bị kiểm thử Do không có thiết bị điều khiển cửa nên cần tạo một mạch chạy thử chức năng mở cửa trên Arduino. Thiết kế chi tiết được trình bày trong phần 3.3 này. 3.3.1 Sơ đồ hoạt động Hình 3.8 Sơ đồ thuật toán của mạch thử arduino Trên hình 3.8 là sơ đồ hoạt động của mạch chạy thử Arduino. Sau các bước đầu tiên là khởi tạo module Arduino và cấu hình moudle sim 800A. Có 3 nút đại diện cho 3 hành động là: mở cửa, đóng cửa và báo động. Khi bấm 1 trong 3 nút này, mạch sẽ gửi tin nhắn gồm các mã trạng thái tương đương và một số điện thoại giả định cho người quản lý. 3.3.2 Hình ảnh kết nối mạch Hình 3.9 mô tả cách lắp mạch chạy thử nghiệm mạch arduino sẽ kết nối với chân M-RX, M-TX, pWK của module sim thông qua chân RX, TX và chân 8. Chân 3, 4, 5 của arduino sẽ dùng để kết nối với nút bấm trên bo mạch. Hình 3.9 Hình ảnh mạch 3.4 kiểm thử và đánh giá ứng dụng 3.4.1 Kiểm thử Hình 3.10 là màn hình đăng nhập. Người dùng sẽ điền thông tin đăng nhập vào form rồi bấm login để đăng nhập. Nếu sai thông tin ứng dụng sẽ báo lỗi. Nếu đúng ứng dụng sẽ cho phép người dùng đăng nhập. Khi vừa đăng nhập vào ứng dụng người dùng sẽ ở home như Hình 3.11 Hình 3.10 Màn hình đăng nhập Hình 2.31 Giao diện home Hình 2.32 Giao diện theo dõi đăng nhập Khi ấn 1 trong nút trên mạch thử, mạch sẽ gửi tin nhắn có cấu trúc như ở phần 3.2 đến người quản lý. Tin nhắn từ mạch thử được phần mềm quản lý xử lý thông qua bộ GSM, sau khi được lưu vào trong bộ nhớ thì thông tin sẽ được hiện lên bảng như Hình 2.32. Quản lý có thể tìm kiếm phòng cần theo dõi bằng cách chọn phòng từ form bên trái rồi ấn phím “Seach”. Hình 2.33 Giao diện quản lý người dùng Hình 2.34 Giao diện quản lý thiết bị Như trên Hình 2.33, thông tin người dùng sẽ được hiện lên trên bảng. Quản lý có thể thêm, sửa xóa bằng cách điền thông tin vào form bên trái và sử dụng các phím chức năng . Thông tin của thiết bị bao gồm số điện thoại thiết bị đang sử dụng và phòng thiết bị đang lắp đặt được thể hiện như trên Hình 2.34 Hình 2.35 Giao diện quản lý phòng Hình 2.36 Giao diện quản lý đơn vị Giao diện trên Hình 2.35 là giao diện quản lý thông tin của các phòng có lắp đặt thiết bị. Giao diện này sẽ quản lý thông tin đơn vị trực thuộc của phòng lắp đặt thiết bị. Quản lý cũng có thể thao tác chỉnh sửa thông tin bằng cách điền thông tin vào form và sử dụng các phím như trên Hình 2.37. 3.4.2 Đánh giá Ưu điểm: Sản phẩm chạy ổn định, chính xác Có thể theo dõi người dùng vào So sánh được với cơ sở dữ liệu và đưa ra xử lý Thực hiện được các chức năng quản lý Nhược điểm: Hệ thống chưa hoàn thiện đầy đủ các chức năng 3.5 Kết luận Trong chương này đã đưa ra phương án xây dựng một phần trong Hệ thống điều khiển cửa thông minh, đó là phần mềm quản lý đăng nhập và chạy thử, qua đó đánh giá về ưu nhược điểm của ứng dụng. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trải qua một kì làm đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của Th.S Vũ Song Tùng em đã hoàn thành nội dung đồ án tốt nghiệp, đã tìm hiểu được mô hình cách hoạt động của “Hệ thống kiểm soát đăng nhập công sở“, và xây dựng được hệ thống. Trên cơ sở những thứ đã nghiên cứu, tiếp tục hoàn thiện và phát triển hệ thống. Thiết kế phần mềm có giao diện thân thiện với người dùng, ứng dụng chạy ổn định. Trong thời gian tới, các thành phần của hệ thống được hoàn thiện về chức năng và được tối ưu để đáp ứng với nhu cầu thực tế. TÀI LIỆU THAM KHẢO https://github.com/ truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://vi.wikipedia.org truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://freetuts.net/c-sharp-la-gi-tong-quan-ve-c-sharp-1045.html truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://tungnt.net/gioi-thieu-microsoft-net-framework/ truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://timoday.edu.vn/lich-su-phat-trien-net-framework/ truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://sites.google.com/site/niitdotnet2011/-net-framework/kien-truc-net-framework truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://v1study.com/csharp-common-language-runtime-a602.html truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://www.codeproject.com/Articles/19023/Sending-SMS-using-NET truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://www.codeproject.com/Articles/38705/Send-and-Read-SMS-through- a-GSM-Modem-using-AT-Com truy cập lần cuối ngày 5/6/2019 https://www.codeproject.com/Articles/20420/How-To-Send-and-Receive-SMS-using-GSM-Modem-2 truy cập lần cuối ngày 5/6/2019