Hệ thống IOTS và các ứng dụng - Lập trình android: Phần 2

Tiếp nội dung phần 1, cuốn sách "Lập trình Android và ứng dụng trong các hệ thống IOTS" phần 2 cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Điều khiển và giám sát thiết bị qua Bluetooth; Ứng dụng công nghệ OCR trong điều khiển; Ứng dụng cảm biến gia tốc trong điều khiển; Ứng dụng công nghệ nhận dạng giọng nói; Sử dụng Blynk tạo ứng dụng điều khiển với Google Assistant;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống IOTS và các ứng dụng - Lập trình android: Phần 2 Chương 7: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH 7.1. Đặt vấn đề Với mục đích điều khiển và giám sát thiết bị trong phạm vi gần, ví dụnhư Smart Home thì việc sử dụng SMS sẽ rất tốn chi phí và không phù hợp.Thay vào đó môi trường Bluetooth sẽ rất thích hợp để điều khiển vì giao thứcđơn giản và tối ưu hóa chi phí. Chúng ta đã biết hầu hết các smartphone đềutích hợp Bluetooth, giao thức Bluetooth liên tục được cải tiến qua các thế hệđể tối ưu việc truyền nhận dữ liệu, bảo mật, hạn chế nhiễu. Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện,điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn (thường từ 10 m - 100m), bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM (Industrial, Scientific,Medical) trong dãy tần số 2.4-2.48 GHz và có khả năng truyền tải dữ liệunhanh, bảo mật và ít nhiễu. Đây là dãy băng tần không cần đăng ký đượcdành riêng cho các thiết bị không dây trong công nghiệp, khoa học và y tế.Bluetooth được thiết kế nhằm mục đích thay thế dây cable giữa máy tínhvà các thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điệntử lại với nhau một cách thuận lợi với giá thành rẻ. Khi được kích hoạt,Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị khác có chung công nghệtrong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng. Nó được định hướngsử dụng cho truyền dữ liệu lẫn giọng nói. Công nghệ không dây Bluetoothlà một tiêu chuẩn trong thực tế, dùng cho các thiết bị cỡ nhỏ, chi phí thấp,liên kết giữa PC và điện thoại di động hoặc giữa các máy tính với nhau,… Hình 7.1. Sơ đồ điều khiển thiết bị bằng Bluetooth144 Trong chương này, chúng ta sẽ thiết kế một hệ thống đơn giản gồmmột phần mềm chạy trên điện thoại Android có các nút nhấn điều khiểnđóng mở thiết bị, khi người dùng tác động trên phần mềm, các lệnh điềukhiển sẽ gửi đến bộ điều khiển thông qua giao thức Bluetooth. Bộ điềukhiển được thiết kế có khả năng kết nối Bluetooth với điện thoại. Khinhận được lệnh điều khiển từ điện thoại nó sẽ điều khiển thiết bị đóngmở. Thiết bị điều khiển ở đây chính là các led cho trực quan và đơn giản.Khi điều khiển xong các thiết bị thì nó phản hồi trở lại điện thoại để cậpnhật trạng thái thiết bị. Tương tự như khi điều khiển thiết bị ta hoàn toàncó thể điều khiển, cập nhật các thông số của một số cảm biến (chẳng hạnnhư nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí CO2,…) cho hệ thống. Mô hình củahệ thống điều khiển và giám sát thiết bị đơn giản được trình bày ở Hình7.1. Nếu chúng ta gửi một lệnh điều khiển từ ứng dụng Android sang bộđiều khiển thiết bị, ví dụ ứng dụng có các nút điều khiển ON, OFF thì khinhấn vào nút nhấn ON, ứng dụng sẽ gửi ký tự “1” vào bộ điều khiển, khibộ điều khiển nhận được ký tự “1” sẽ bật thiết bị 1 và gửi lại một thôngbáo thông qua Bluetooth để ứng dụng nhận biết đã gửi thành công. 7.2. Phần mềm trên điện thoại Android 7.1.1. Xây dựng ứng dụng đơn giản Như đã trình bày ở trên, mục đích của ứng dụng này là chỉ mô phỏngđơn giản việc điều khiển thiết bị, khi nhấn vào ImageView hình bóng đènthì sẽ gửi một ký tự “lệnh” đến bộ điều khiển thông qua Bluetooth, vàbộ điều khiển khi đó sẽ xử lý bật/tắt đèn. Khi đèn đang tắt nếu nhấn vàobiểu tượng đèn tắt thì ứng dụng gửi ký tự “1” thông qua Bluetooth đếnbộ điều khiển. Bộ điều khiển nhận lệnh sẽ điều khiển đèn sáng và sau đóbộ điều khiển gửi lại một chuỗi với nội dung là “ON”. Ứng dụng nhậnlại phản hồi và đổi biểu tượng ImageView thành đèn sáng để ta biết việcgửi lệnh điều khiển thành công, và ngược lại khi đèn đang sáng, nhấnvào ImageView thì ứng dụng sẽ gửi ký tự “0” đến bộ điều khiển. Bộ điềukhiển sẽ cho đèn tắt và gửi phản hồi “OFF”. Ứng dụng nhận phản hồi vàđổi biểu tượng ImageView thành bóng đèn đang tắt. 145 Hình 7.2. Giao diện điều khiển của ứng dụng Khi khởi động ứng dụng, giao diện sẽ như trên, ấn vào Scan đểquét các thiết bị Bluetooth xung quanh. Danh sách các thiết bị đượchiển thị ra, sau đó nhấn vào thiết bị muốn ghép nối, đánh mật khẩu đểkết nối với thiết bị đó. Khi kết nối hoàn tất thì việc điều khiển đơn giảnchỉ là thao tác chạm vào ImageView bóng đèn trên màn hình. Ở đâychúng ta dùng một ImageView là hình một bóng đèn sáng và một bóngtắt. Nếu bóng đèn đang tắt mà chúng ta chạm vào thì nó sẽ gửi lệnh đếnbộ điều khiển để điều khiển bật đèn. Khi đèn đã bật và có thông tin phảnhồi đèn đã bật thì ImageView sẽ load một hình đèn đã sáng. Và ngượclại, khi Image ...