Internet of Things (IoT) là một viễn cảnh trong đó mọi vật, mọi con vật hoặc con người được cung cấp các định danh và khả năng tự động truyền tải dữ liệu qua một mạng lưới mà không cần sự tương tác giữa con người-với-con người hoặc con người-với-máy tính. IoT tiến hoá từ sự hội tụ của các công nghệ không dây, hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) và Internet. Cụm từ này được đưa ra bởi Kevin Ashton vào năm 1999. Ông là một nhà khoa học đã sáng lập ra Trung tâm Auto-ID ở đại học MIT
Hình 1: “Internet of Things”
“Thing” – sự vật – trong Internet of Things, có thể là một con người với màn hình cấy ghép tim, một động vật trang trại với bộ tiếp sóng chip sinh học, một chiếc xe ô tô tích hợp các cảm biến để cảnh báo lái xe khi lốp quá non, hoặc bất kỳ đồ vật nào do tự nhiên sinh ra hoặc do con người sản xuất ra mà có thể được gán với một địa chỉ IP và được cung cấp khả năng truyền tải dữ liệu qua mạng lưới. Gần như tất cả trong số 50 petabyte dữ liệu đang có trên Internet (vào thời điểm đó) đều được ghi lại hoặc tạo ra bởi con người chúng ta, thông qua các các thức như gõ chữ, nhấn nút, chụp ảnh, quét mã vách…”. Con người chính là nhân tố quyết định trong thế giới Internet hiện nay. Thế nhưng con người lại có nhiều nhược điểm: chúng ta chỉ có thời gian hạn chế, khả năng tập trung và độ chính xác cũng ở mức thấp so với máy móc. Điều đó có nghĩa là chúng ta không giỏi trong việc thu thập thông tin về thế giới xung quanh, và đây là một vấn đề lớn. Ví dụ đơn giản như sau: chiếc tủ lạnh thông thường của bạn không được kết nối với thiết bị nào khác. Nếu chúng ta muốn ghi lại nhiệt độ ở từng thời điểm của tủ, chúng ta chỉ có cách ghi lại thủ công rồi nhập vào một máy tính hay thiết bị lưu trữ nào đó. Hay như bóng đèn neon ở nhà chẳng hạn, chúng ta muốn thu thập, điều chỉnh độ sáng của nó thì phải đo thủ công rồi ghi lại. Còn nếu như máy tính có khả năng giúp con người thu thập tất cả những dữ liệu về mọi thứ xung quanh, chúng ta có thể “theo dõi và đếm mọi thứ, giúp giảm hao phí, chi phí và lỗ. Chúng ta sẽ biết chính xác khi nào các vật dụng cần phải sửa chữa, thay thế, khi nào chúng còn mới và khi nào thì chúng hết hạn sử dụng. Chưa kể đến việc chúng ta có thể kiểm soát chúng mọi lúc mọi nơi. IoT có tiềm năng thay đổi thế giới, giống như cách mà Internet đã thay đổi cuộc sống của chúng ta. Ngôi nhà thông minh với các bóng đèn thông minh, máy giặt thông minh, tủ lạnh thông minh,… có thể xem là bước đầu của IoT bởi chúng đều được liên kết với nhau và/hoặc liên kết vào Internet. Như vậy, IoT phải có 2 thuộc tính: một là đó phải là một ứng dụng internet. Hai là, nó phải lấy được thông tin của vật chủ.
Hình 2: Sự gia tăng nhanh chóng của giao tiếp máy – máy
Một ví dụ điển hình cho IoT là tủ lạnh thông minh, nó có thể là một chiếc tủ lạnh bình thường nhưng có gắn thêm các cảm biến bên trong giúp kiểm tra được số lượng các loại thực phẩm có trong tủ lạnh, cảm biến nhiệt độ, cảm biến phát hiện mở cửa,…và các thông tin này được đưa lên internet. Với một danh mục thực phẩm được thiết lập trước bởi người dùng, khi mà một trong các loại thực phẩm đó sắp hết thì nó sẽ thông báo ngay cho chủ nhân nó biết rằng cần phải bổ sung gấp, thậm chí nếu các loại sản phẩm được gắn mã ID thì nó sẽ tự động trực tiếp gửi thông báo cần nhập hàng đến siêu thị, và nhân viên siêu thị sẽ gửi loại thực phẩm đó đến tận nhà.
Hình 3: Ứng dụng tủ lạnh trong IoTHình 4: Tủ lạnh gửi thông tin của nó đến chủ nhân.
2. CƠ SỞ KỸ THUẬT CỦA IoT:
a. Năng lực truyền thông (Communication Capabilities):
Địa chỉ IP được coi là yếu tố quan trọng trong IoT, khi mà mỗi thiết bị được gán một địa chỉ IP riêng biệt. Do đó khả năng cấp phát địa chỉ IP sẽ quyết định đến tương lai của IoT. Trước đây người dùng rất quen thuộc với khái niệm địa chỉ IPv4, hệ thống địa chỉ IPv4 được tạo ra mới mục đích đánh cho mỗi máy tính kết nối vào mạng internet một con số riêng biệt, giúp cho thông tin có thể tìm tới đúng nơi cần đến ngay khi nó được chuyển đi từ bất cứ địa điểm nào trên thế giới. Bản phác thảo đầu tiên được xây dựng vào thập niên 60 của thế kỷ trước và được chuẩn hóa vào năm 1981. Theo thiết kế, Ipv4 có thể cung cấp 2^32 (tương ứng với khoảng 4,2 tỉ) địa chỉ IP, một con số lớn không tưởng cách đây 30 năm. Tuy nhiên, sự bùng nổ mạnh mẽ của Internet đã khiến cho số lượng địa chỉ IP tự do càng ngày càng khan hiếm. Mới đây, RIPE NCC – Hiệp hội các tổ chức quản lý mạng Internet khu vực châu Âu phải đưa ra tuyên bố rằng họ đã sử dụng đến gói địa chỉ IP chưa cấp phát cuối cùng (khoảng 1,8 triệu địa chỉ).
Và sự ra đời của IPv6 như là một giải pháp cứu sống kịp thời cho sự cạn kiệt của IPv4. Nếu nhưu độ dài bit của IPv6 chỉ là 32, thì với IPv6 nó sẽ là 128 bít. Sự gia tăng mạnh mẽ của IPv6 trong không gian địa chỉ là một yếu tố quan trọng trong phát triển Internet of Things. Theo Steve Leibson, người tự nhận là “hướng dẫn viên của Bảo tàng Lịch sử Máy tính”, mở rộng không gian địa chỉ nghĩa là chúng ta có thể “gán một địa chỉ IPv6 đến mỗi một nguyên tử trên trái đất, và vẫn có đủ địa chỉ cho thêm hơn 100 trái đất nữa”.
Hình 5: Năng lực truyền thông.
b. Công suất thiết bị (Device Power):
Các tiêu chí hình thức chính của thiết bị khi triển khai một ứng dụng IoT là phải giá thành thấp, mỏng, nhẹ…và như vậy phần năng lượng nuôi thiết bị cũng sẽ trở nên nhỏ gọn lại, năng lượng tích trữ cũng sẽ trở nên ít đi. Do đó đòi hỏi thiết bị phải tiêu tốn một công suất cực nhỏ (Ultra Low Power) để sử dụng nguồn năng lượng có hạn đó. Bên cạnh đó yêu cầu có những giao thức truyền thông không dây gọn nhẹ hơn, đơn giản hơn, đòi hỏi ít công suất hơn (Low Energy Wireless Technologies) như Zigbee, BLE (Bluetooth low energy), ANT/ANT+, NIKE+,..
Hình 6: Bảng so sánh các chuẩn truyền thông không dây.
c. Công nghệ cảm biến (Sensor Technology):
Trong Internet of Things, cảm biến đóng vai trò then chốt, nó đo đạt cảm nhận giá trị từ môi trường xung quanh rồi gửi đến bộ vi xử lý sau đó được gửi lên mạng. Chúng ta có thể bắt gặp một số loại cảm biến về cảnh báo cháy rừng, cảnh báo động đất, cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm,..Để giúp cho thiết bị kéo dài được thời gian sống hơn thì đòi hỏi cảm biến cũng phải tiêu hao một lượng năng lượng cực kỳ thấp. Bên cạnh đó độ chính xác và thời gian đáp ứng của cảm biến cũng phải nhanh. Để giá thành của thiết bị thấp thì đòi hỏi giá cảm biến cũng phải thấp.
Hình 7: Một số cảm biến hay gặp.
d. Công nghệ RFID (RFID Technology):
RFID viết tắt của chữ Radio Frequency Identification, nghĩa là nhận dạng bằng sóng vô tuyến là một phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ RFID và một đầu đọc RFID. Thẻ RFID được đưa vào sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: Quản lý nhân sự, quản lý hàng hóa vào/ra siêu thị, nhà kho, … theo dõi động vật, quản lý xe cộ qua trạm thu phí, làm thẻ hộ chiếu … Điểm nổi bật của RFID là công nghệ không sử dụng tia sáng như mã vạch, không tiếp xúc trực tiếp. Một vài loại thẻ có thể được đọc xuyên qua các môi trường, vật liệu như Bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn, và các điều kiện môi trường thách thức khác mà mã vạch và các công nghệ khác không thể phát huy hiệu quả.
Hình 9: Nguyên tắc hoạt động của thẻ RFID
Một ví dụ về ứng dụng RFID có thể kể đến là khi bạn vào trong một siêu thị để mua đồ, mọi hàng hóa đều được gắn với một thẻ RFID, thay vì việc đứng hàng giờ chờ thanh toán bạn có thể nhấc túi hàng vừa chọn và thanh thản đi ra khỏi siêu thị. Một đầu đọc RFID sẽ ghi lại mọi thông tin về giá sản phẩm khi bạn đi qua, một hóa đơn được tự động in ra mà bạn không cần phải quét (mã vạch) của từng món hàng.
Hình 10: Tự động thanh toán hàng hóa có gắn thẻ RFID tại siêu thị.
3. WSN ỨNG DỤNG TRONG IoT:
Mạng cảm biến không dây (WSNs) bao gồm các nốt mạng được kết nối không dây nhau tạo thành một mạng cộng tác. Mỗi nốt là một thiết bị nhỏ có trang bị cảm biến có thể cảm nhận môi trường xung quanh nó với mật độ cao, đươc triển khai ngẫu nhiên hoặc theo cấu trúc. WSNs có ứng dụng trong quân sự, thương mại, dân sự, công nghiệp và khoa học khác. Ví dụ, phát hiện và cảnh báo lũ lụt, theo dõi động vật hoang dã, môi trường sống, phát hiện đối phương trong chiến trường quân sự. Các ứng dụng khác thu thập các cuộc điều tra… Một mạng cảm biến thường được xem như một mạng không dây ad-hoc, nghĩa là mỗi nốt cảm biến hỗ trợ một giải thuật định tuyến đa bước để có thể thực hiện chức năng như giao vận, chuyển tiếp các gói dữ liệu tới trạm cơ sở.
WSN được mong đợi tích hợp trong IoT, nơi mà những nốt mạng là những phần tử cảm biến của IoT. Dựa vào cơ chế của mạng cảm biến không dây, các nốt mạng mang thông tin của vật thể chủ sẽ cộng tác với nhau và hoàn thành xuất sắc việc gửi những thông tin đó lên internet. Các nốt mạng sẽ kết nối trực tiếp với nhau, và mỗi nỗi nốt mạng đều có khả năng chuyển tiếp dữ liệu đến một nốt đặc biệt gọi là “Sink”.
Hình 11: Sự phân tán các nốt trong mạngHình 12: Các phần tử trong một nốt mạng Hình 13: Một ứng dụng có sử dụng mạng WSN
Mạng WSN có một số đặc điểm sau:
Nốt mạng có tài nguyên hạn chế: Năng lực xử lý yếu, bộ nhớ hạn chế, và truyền thông tốc độ thấp. Nguồn nuôi bằng PIN, mạng triển khai bằng cách rắc trên miền địa hình phức tạp, nốt không giám sát do đó không thể nạp hoặc thay PIN. Vì vậy, vấn đề năng lượng hiệu quả cho nốt là rất quan trọng cho việc kéo dài tuổi thọ của mạng.
Dữ liệu hướng hoạt động: Nốt mạng phục vụ như một công cụ để lấy mẫu dữ liệu từ thế giới xung quanh, việc nốt bị chết hoặc hỏng có thể xảy ra; Một nốt có thể thay thế một cá nhân để lấy mẫu tại một vị trí nguy hiểm. Ví dụ, một trạm có yêu cầu một nốt lấy nhiệt độ trong một khu vực xác định.
Mô hình truyền thông mới: Khác mô hình truyền thông không dây truyền thống điển hình ad-hoc là end-to-end, còn mô hình trong WSNs có lưu lượng dữ liệu thông thường được chuyền từ nhiều nguồn tới một đích, hoặc là dữ liệu được thu thập hoặc chuyển tiếp qua các chặng để đáp ứng với các truy vấn, hoặc tổng hợp dữ liệu liên quan.
Quy mô lớn: Kích thước của WSNs khác nhau tùy vào ứng dụng, một số mạng có số lượng nốt cảm biến rất lớn và có quy mô thay đổi. Điều này làm cho việc tổ chức, lập trình hay gỡ rối gặp nhiều khó khăn.
Yêu cầu thời gian thực: Có một số ứng dụng yêu cầu xử lí dữ liệu tức thì, các cảm nhận kịp thời thu dữ liệu và truyền sẽ tăng khó khăn trong việc gửi tín hiệu. Độ trễ trong quá trình cảm nhận dữ liệu lớn có thể là vô ích, và việc truyền dữ liệu như vậy có thể làm giảm hiệu suất.
Tùy thuộc vào tính năng nhiệm vụ, phạm vi hoạt động của một mạng WSN mà có các kiểu truyền thông khác nhau được lựa chọn như RF, Zigbee,.. Trên thị trường cũng đã xuất hiện một số mô đun hỗ trợ các chuẩn giao tiếp trên thích hợp cho việc triển khải một WSN trở nên dễ dàng hơn.
Hình 14: Một thiết bị có hỗ trợ chuẩn Zigbee 802.15.4
4. CÁC ỨNG DỤNG CỦA IoT:
Với những hiệu quả thông minh rất thiết thực mà IoT đem đến cho con người, IoT đã và đang được tích hợp trên khắp mọi thứ, mọi nơi xung quanh thế giới mà con người đang sống. Từ chiếc vòng đeo tay, những đồ gia dụng trong nhà, những mãnh vườn đang ươm hạt giống, cho đến những sinh vật sống như động vật hay con người…đều có sử dụng giải pháp IoT.
Hình 15: Tổng quang về ứng dụng của IoT
a. Theo dõi lộ trình:
Ứng dụng điển hình nhất trong lĩnh vực này là gắn chíp lấy tọa độ GPS lên xe chở hàng, nhằm kiểm soát lộ trình, tốc độ, thời gian đi đến của các xe chở hàng. Ứng dụng này giúp quản lý tốt khâu vận chuyển, có những xử lý kịp thời khi xe đi không đúng lộ trình hoạt bị hỏng hóc trên những lộ trình mà ở đó mạng di động không phủ sóng tới được, kiểm soát được lượng nhiên liệu tiêu hao ứng với lộ trình đã được vạch trước…
Hình 16: Theo dõi lộ trình đi của xe chở hàng.
b. Sản xuất nông nghiệp với IoT:
Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng trải qua nhiều giai đoạn từ hạt nảy mầm đến ra hoa kết trái. Ở mỗi giai đoạn cần có sự chăm sóc khác nhau về chất dinh dưỡng cũng như chế độ tưới tiêu phù hợp. Những yêu cầu này đòi hỏi sự bền bỉ và siêng năng của người nông dân từ ngày này sang ngày khác khiếng cho họ phải vất vả. Nhưng nhờ vào ứng dụng khoa học kỹ thuật, sử dụng cảm biến để lấy thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ pH của đất trồng, cùng với bảng dữ liệu về quy trình sinh trưởng của loại cây đó, hệ thống sẽ tự động tưới tiêu bón lót cho cây trồng phù hợp với từng giai đoạn phát triển của cây trồng. Người nông dân bây giờ chỉ kiểm tra, quan sát sự vận hành của hệ thống chăm sóc cây trồng trên một màn hình máy tính có nối mạng.
Hình 17: Theo dõi tình trạng sinh trưởng của cây trồng.
Sản phẩm của mỗi loại nông sản sẽ được gắn mã ID, nếu tủ lạnh nhà chúng ta sắp hết một loại nông sản nào đó thì ngay lập tức nó sẽ tự động gửi thông báo cần mua đến cơ sở dữ liệu của trang trại có trồng loại nông sản đó, và chỉ sau một thời gian nông sản mà bạn cần sẽ được nhân viên đem đến tận nhà.
Hình 18: “Foot-IoT”
c. Vòng đeo tay thông minh:
Một vòng đeo tay có kết nối internet sẽ giúp bạn khá nhiều việc, ngoài việc cập nhật E-mail, tin nhắn, thời tiết, nó còn nhắc nhở chúng ta đến giờ phải uống thuốc, hay hiển thị những nhắc nhở của bác sỹ điều trị gửi đến. Đặc biệt, nếu vòng đeo tay có cảm biến gia tốc giúp phát hiện té ngã, cảm biến đo nhịp tim và nồng độ oxy trong máu – những thông số sinh tồn của con người, thì vòng đeo tay này còn có chức năng theo dõi và giám sát sức khỏe nữa. Nó sẽ gửi cảnh báo đến người thân cũng như bác sỹ biết người đang mang chiếc vòng này bị sự cố, từ đó có những biện pháp tức thời để cứu giúp bệnh nhân.
Hình 19: Vòng đeo tay nhắc nhở lịch uống thuốc.Hình 20: Sức khỏe bệnh nhân được theo dõi từ xa.
Vòng đeo tay thể thao Flex của hãng Fitbit đo lượng calo tiêu thụ trong ngày hay các chuyển động của chúng ta, đặc biệt hỗ trợ theo dõi giấc ngủ của người dùng. Vòng đeo tay thể thao của NIKE tuy không có theo dõi giấc ngủ nhưng lại có định vị GPS rất tiện lợi trong những chuyến dã ngoại, hay leo núi ở một vùng đất mà chúng ta không quen thuộc, nếu chẳng may bị lạc thì tính năng này khá là hữu ích.
Hình 21: Vòng đeo tay Flex của hãng Fitbit.Hình 22: Vòng đeo tay thể thao của NIKE+
d. Nhũ mẫu thông minh:
Bạn đang có con nhỏ, và vì một lý do gì đó phải đi công tác xa nhà, bạn giao con bạn cho ai đó chăm sóc, và bạn có yên tâm tuyệt đối không? Không, với bản năng làm ba làm mẹ của mình, cho dù người chăm sóc giúp bạn có hoàn hảo đến cở nào đi nữa thì sự lo lắng hoài nghi của các bạn vẫn cứ trỗi dậy trong lòng. Vậy bạn phải làm thế nào? Bỏ dở chuyến công tác và trở về ư? Không nhất thiết phải như vậy đâu vì đã có một sản phẩm với tên gọi “the smart nursery” sẽ giúp bạn quan sát trẻ giúp bạn, thông báo cho bạn biết tình trạng con bạn đang diễn ra như thế nào, con bạn đang í ới câu gì, hiện đang ở đâu trong không gian nhà bạn,..
Hình 23: Sản phẩm the “smart nursery”Hình 24: Các tính năng của sản phẩm.Hình 25: Mô tả hoạt động của sản phẩm.Hình 26: Tình trạng của em bé được theo dõi trên điện thoại thông minh.
e. Bộ sản phẩm” khóa” vị trí không dây thông minh:
Bạn muốn một cái gì đó giống như chiếc chìa khóa và khi khóa nó lại bạn có thể kiểm soát được vị trí của nó ngay tức khắc, và sẽ không bao giờ thất lạc chúng. Khi đã khóa đồ dùng đó thì cho dù nó có lẫn lộn trong cả đống hỗn độn hành lý, hay lăn lóc trong các hốc tủ bạn vẫn tìm thấy nó. Tất cả chỉ cần dính thiết bị nhỏ gọn lên đồ vật mà bạn muốn kiểm soát vị trí của nó.
Hình 27: Sản phẩm BiKNHình 28: Sản phẩm StickNFindHình 29: Sản phẩm Lasso Hình 30: Sản phẩm Tile
f. “Trứng” chất lượng không khí
Thế giới đang ngày một phát triển, các ngành công nghiệp đang ngày một lớn mạnh hơn, đi kèm với sự phát triển như vũ bảo đó là tình trạng xuống cấp của bầu khí quyển,..Bạn muốn biết mức độ ô nhiễm không khí của nơi bạn hiện là bao nhiêu, hay bạn muốn biết lúc này tại thành phố Bắc Kinh của Trung Quốc đang ô nhiễm như thế nào? Rất đơn giản, chỉ việc gắp thả tại nơi đó một…”quả trứng”! Đúng vậy, đây là một quả trứng thông minh, nó đọc được từng thành phần khí có trong khí quyển, và nó cho bạn biết mức độ ô nhiễm như thế nào.
Hình 31: Hình dạng của quả trứngHình 32: Vị trí các quả trứng có mặt trên trái đất.Hình 33: Chất lượng không khí tại một vị trí.
g. Giám sát môi trường không khí qua lộ trình của những phương tiện công cộng:
Tình hình ô nhiễm hiện nay đang rất đáng lo ngại, khí thải công nghiệp ngày một trở nên nhiều, trong đó khí thải từ công nghiệp giao thông vận tải không hề nhỏ. Để giảm thiểu tình trạng ô nhiểm do khí thải từ các phương tiện cá nhân như ô tô, xe máy,..chính phủ luôn khuyến khích người dân tích cực tham gia các phương tiện giao thông công cộng như như xe buýt,.. Để cho người tham gia phương tiện công cộng chủ động hơn trong việc đón bắt chuyến xe phù hợp với mình nhất, không những thế điều thú vị ở thiết bị này còn ở chỗ nó ghi lại các thông số không khí mà chiếc xe này đi qua giúp ích cho việc thu thập dữ liệu về môi trường nữa.
Hình 34: Các cảm biến có trên thiết bị.Hình 35: Sản phẩm được gắn trên xe buýt.Hình 36: Các thông số về không khí được giám sát trên các tuyến xe buýt.Hình 37: Giám sát lộ trình của xe buýt.
5. CÁC THÁCH THỨC TRONG VIỆC NGHIÊN CỨU, TRIỂN KHAI IoT:
a. Chưa có một ngôn ngữ chung:
Ở mức cơ bản nhất, Internet là một mạng dùng để nối thiết bị này với thiết bị khác. Nếu chỉ riêng có kết nối không thôi thì không có gì đảm bảo rằng các thiết bị biết cách nói chuyện nói nhau. Ví dụ, chúng ta có thể đi từ Việt Nam đến Mỹ, nhưng không đảm bảo rằng chúng ta có thể nói chuyện tới với người Mỹ. Để các thiết bị có thể giao tiếp với nhau, chúng sẽ cần một hoặc nhiều giao thức (protocols), có thể xem là một thứ ngôn ngữ chuyên biệt để giải quyết một tác vụ nào đó. Chắc chắn chúng ta đã ít nhiều sử dụng một trong những giao thức phổ biến nhất thế giới, đó là HyperText Transfer Protocol (HTTP) để tải web. Ngoài ra chúng ta còn có SMTP, POP, IMAP dành cho email, FTP dùng để trao đổi file, …Những giao thức như thế này hoạt động ổn bởi các máy chủ web, mail và FTP thường không phải nói với nhau nhiều, khi cần, một phần mềm phiên dịch đơn giản sẽ đứng ra làm trung gian để hai bên hiểu nhau. Còn với các thiết bị IoT, chúng phải đảm đương rất nhiều thứ, phải nói chuyện với nhiều loại máy móc thiết bị khác nhau. Đáng tiếc rằng hiện người ta chưa có nhiều sự đồng thuận về các giao thức để IoT trao đổi dữ liệu. Nói cách khác, tình huống này gọi là “giao tiếp thất bại”, một bên nói nhưng bên kia không thèm (và không thể) nghe.
b. Hàng rào subnetwork:
Như đã nói ở trên, thay vì giao tiếp trực tiếp với nhau, các thiết bị IoT hiện nay chủ yếu kết nối đến một máy chủ trung tâm do hãng sản xuất một nhà phát triển nào đó quản lí. Cách này cũng vẫn ổn thôi, những thiết bị vẫn hoàn toàn nói được với nhau thông qua chức năng phiên dịch của máy chủ rồi. Thế nhưng mọi chuyện không đơn giản như thế, cứ mỗi một mạng lưới như thế tạo thành một subnetwork riêng, và buồn thay các máy móc nằm trong subnetwork này không thể giao tiếp tốt với subnetwork khác.
Lấy ví dụ như xe ô tô chẳng hạn. Một chiếc Ford Focus có thể giao tiếp cực kì tốt đến các dịch vụ và trung tâm dữ liệu của Ford khi gửi dữ liệu lên mạng. Nếu một bộ phận nào đó cần thay thế, hệ thống trên xe sẽ thông báo về Ford, từ đó hãng tiếp tục thông báo đến người dùng. Nhưng trong trường hợp chúng ta muốn tạo ra một hệ thống cảnh báo kẹt xe thì mọi chuyện rắc rối hơn nhiều bởi xe Ford được thiết lập chỉ để nói chuyện với server của Ford, không phải với server của Honda, Audi, Mercedes hay BMW. Lý do cho việc giao tiếp thất bại? Chúng ta thiếu đi một ngôn ngữ chung. Và để thiết lập cho các hệ thống này nói chuyện được với nhau thì rất tốn kém, đắt tiền.
Một số trong những vấn đề nói trên chỉ đơn giản là vấn đề về kiến trúc mạng, về kết nối mà các thiết bị sẽ liên lạc với nhau (Wifi, Bluetooth, NFC,…). Những thứ này thì tương đối dễ khắc phục với công nghệ không dây ngày nay. Còn với các vấn đề về giao thức thì phức tạp hơn rất nhiều, nó chính là vật vản lớn và trực tiếp trên còn đường phát triển của Internet of Things.
c. Có quá nhiều “ngôn ngữ địa phương”:
Bây giờ giả sử như các nhà sản xuất xe ô tô nhận thấy rằng họ cần một giao thức chung để xe của nhiều hãng có thể trao đổi dữ liệu cho nhau và họ đã phát triển thành công giao thức đó. Thế nhưng vấn đề vẫn chưa được giải quyết. Nếu các trạm thu phí đường bộ, các trạm bơm xăng muốn giao tiếp với xe thì sao? Mỗi một loại thiết bị lại sử dụng một “ngôn ngữ địa phương” riêng thì mục đích của IoT vẫn chưa đạt được đến mức tối đa. Đồng ý rằng chúng ta vẫn có thể có một trạm kiểm soát trung tâm, thế nhưng các thiết bị vẫn chưa thật sự nói được với nhau.
d. Tiền và chi phí:
Cách duy nhất để các thiết bị IoT có thể thật sự giao tiếp đó là khi có một động lực kinh tế đủ mạnh khiến các nhà sản xuất đồng ý chia sẻ quyền điều khiển cũng như dữ liệu mà các thiết bị của họ thu thập được. Hiện tại, các động lực này không nhiều. Có thể xét đến ví dụ sau: một công ty thu gom rác muốn kiểm tra xem các thùng rác có đầy hay chưa. Khi đó, họ phải gặp nhà sản xuất thùng rác, đảm bảo rằng họ có thể truy cập vào hệ thống quản lí của từng thùng một. Điều đó khiến chi phí bị đội lên, và công ty thu gom rác có thể đơn giản chọn giải pháp cho một người chạy xe kiểm tra từng thùng một.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO:
[1] Daniel Minoli, “Building the internet of things with IPv6 and MIPv6”, 2013.
[2] Luigi Atzori, Antonio Iera, Giacomo Morabito, “The internet of things: A survey”, 2010.
[3] Cristina Alcaraz, Pablo Najera, Javier Lopez, “Wireless sensor networks and internet of things: Do we need a complete integration?”.
[4] Delphine Christin, Andreas Reinhardt, “Wireless sensor networks and internet of things: Selected challenges”.
[5] Ian F. Akyildiz, Weilian Su, “A survey on sensor networks”.
[6] Robert Faludi, “Building wireless sensor networks”, 2011.
Video trích từ khóa Thiết kế phần cứng qua dự án – Mạch PLC IoT – Buổi sửa bố trí linh kiện cho học viên
Đây là video thu lại buổi học “Thiết kế phần cứng qua dự án – Mạch PLC IoT” được thực hiện vào tối nay. Sau chuỗi ngày được học về thiết kế mạch nguyên lý và thư viện, tiếp đến là hướng dẫn các thao tác đầu tiên và cơ bản nhất trên mạch PCB, bạn học viên đã có file bố trí linh kiện. Và hôm nay đã được thầy giáo sửa bài. Sau khi nhận xét bố trí phần cứng của học viên (về cơ bản thì chưa được lắm cũng do học viên chưa có từng bố trí các mạch như vậy trước đây), thầy giáo đã chỉnh lại một phần và phần còn lại tiếp tục để học viên về nhà hoàn thiện. Hẹn buổi sau, sẽ có những thay đổi bất ngờ từ phía học viên thông qua vẽ mạch được nộp.
—
Nguyên tắc trước và trong khi layout là:
+ Quy hoạch vùng bố trí: xác định vị trí bố trí khối nguồn, đầu vào, đầu ra, xử lý v.v..
+ Xác định các khu vực cách ly và giải pháp cách ly, có sử dụng linh kiện cách ly nào không và vị trí cách ly như thế nào (nằm ở đâu trong mạch).
+ Bố trí THÔ: đưa các linh kiện trong cùng một khối mạch gần với nhau, linh kiện phụ bao quanh linh kiện chính của khối đó. Bố trí phải nhanh, chưa cần tỉ mỉ tránh mất nhiều thời gian.
+ Bố trí TINH: Điều chỉnh hợp lý các linh kiện trong cùng một khối mạch, xem tương quan giữa khối mạch đang xét với các khối mạch liền kề.
+ Đi dây và điều chỉnh tinh nếu có. Trong quá trình đi dây nếu thấy linh kiện hay nhóm linh kiện nào cần điều chỉnh nhỏ về vị trí để thuận tiện đi dây thì cứ tiến hành điều chỉnh. Sao cho không thay đổi nhiều so với quy hoạch ban đầu. Chú ý là trong quá trình đi dây, nếu phát hiện bất kỳ sự nghi ngờ nào đều cần dừng lại và kiểm tra ngay để có những sửa đổi chính xác. Ví dụ: đi dây mà thấy có một PAD không có NET thì phải kiểm tra lại nguyên lý.
Dịch sang tiếng Việt ta có hai cụm từ là “Công tắc ươt” và “Công tắc khô”, công tắc hay tiếp điểm hay rơ le đều được cả. Khô và ướt ở đây thể hiện cho cái gì các bạn biết không? Tất nhiên không phải là kháng nước hay không rồi ^_^ Mà đó là liên quan đến dòng chảy của dòng điện cấp vào tiếp điểm đó các bạn. Nghĩa là “Dry Contact” có thể nhận biết logic 1 khi cho hai tiếp điểm của nó chạm nhau, nhưng với “Wet Contact” thì lại không đúng. Ưu điểm của “Dry Contact” là chống hồ quang gây hao mòn tiếp điểm nhưng khả năng chịu dòng vào thì lại nhỏ. Vì vậy hãy cẩn thận nhé, đưa tín hiệu “ướt” (tín hiệu có dòng điện) vào tiếp điểm “Dry Contact” có thể dễ làm hỏng nó lắm nhé!
Bộ nguồn chuyển mạch Swiching Mode Power Suppy là một mạch điện tử có tác dụng chuyển đổi từ một điện áp cấp khác (thường là điện áp của nguồn xoay chiều AC) sang điện áp nguồn điện một chiều (DC) . Nó cũng là một dạng của chuyển đổi năng lượng. Có rất nhiều tên gọi cho thuật ngữ này như :bộ nguồn chuyển mạch hay nguồn xung, nguồn đóng ngắt, bộ chuyển đổi nguồn. Hoặc Switching Mode Power Supply (SMPS), còn gọi là DC-DC converter.
Giảm can nhiễu điện từ (EMI) trong bộ nguồn chuyển mạch là một thách thức, bởi vì hoạt động của nó liên quan đến tần số cao. Bài viết này sẽ đưa ra một số phân tích và giải pháp thiết kế để làm giảm can nhiễu liên quan đến bộ chuyển mạch này. Các giải pháp thiết kế được đưa ra trong bài viết này cũng phù hợp với các chuyển mạch cao tần tương tự khác. Bài viết này có tham khảo các tài liệu thiết kế đã được công bố của công ty RICHTECK (published document).
2. Thực nghiệm và kết quả
Trong nghiên cứu này, một mạch SMPS sẽ được phân tích theo các trường hợp đặt tụ lọc C-in ở các vị trí khác nhau (như hình)
Mạch nguyên lý SMPS của mạch được phân tích
Các vị trí đặt khác nhau của tụ Cin được phân tích trong bài viết này
Để xác định lượng điện trường bức xạ, chúng ta có công thức sau:
Trong đó: E là điện trường bức xạ ra không gian xung quanh vật đang được đo, f là tần số (Hz), A là diện tích vòng lặp (m2), R là khoảng cách đến vòng lặp đang xét (m), I là cường độ dòng điện trong vòng lặp (A).
Ví dụ: 1cm2 vòng lặp với dòng điện 1mA tại tần số 100MHz cách 3m sẽ tạo ra một trường điện từ 4.4uV/m (micro voltage) hoặc 12.9dBuV (decibel micro voltage)
Trong nghiên cứu này, một máy phân tích phổ và hiện sóng sẽ được sử dụng, một đầu đo được đo tại dây nguồn cung cấp vào (Vin=12VDC).
Sử dụng máy phân tích phổ và hiện sóng cho việc đo đạc
Một tụ điện sẽ mắc song song tại nguồn vào để giảm hiện tượng cộng hưởng do nguồn pin có cuộn cảm ký sinh. Tải là một mô hình tương đương với 1 trở 1 ohm song song với một tụ 10uF (micro Fara). Mạch này có thể cung cấp cho tải một dòng 3A với trở kháng thấp cho tần số cao. Đầu GROUND của dây Vin được nối với trở 100 ohm nối tiếp với bàn hoặc tường phòng hoặc sàn nhà ngay tại chỗ làm thí nghiệm, để tạo một tham chiếu đất.
Mô hình đo đạc gồm nguồn pin (Vin), mạch phân tích và tải
Một đầu dò trường điện từ (tự chế) của RICHTECK được mô tả như hình bên dưới
Đầu dò tự chế của RICHTEK phục vụ đo trường điện từ bức xạ ra
Thử nghiệm thứ 1: đặt tụ Cin xa chân Vin của IC
Đây là một vị trí đặt xấu, kết quả là tạo ra nhiều điện cảm ký sinh trong các lần chuyển mạch (chuyển mạch on/off theo đúng nghĩa là switching loop)
Trường hợp bố trí tụ C in ở vị trí xa, vòng lặp trở về lớn
Làm một thao tác đo nhiễu bức xạ tại dây Vin ta thấy biên độ tăng mạch và mở rộng một dải tần số lớn, bức xạ xảy ra nhiều ở dải trung tần từ 0-200MHz.
Dùng đầu dò bức xạ điện trường, ta thấy dạng sóng chuyển mạch (switching waveform) có nhiều vọt lố lớn và nhiễu gợn (big overshoot and ringing ).
Kết quả đo bức xạ trên mạch không phủ GROUND bên dưới
Kết quả tốt hơn một chút với mạch hai lớp có phủ GROUND bên dưới, nhiễu gợn chuyển mạch có giảm nhẹ.
Kết quả đo bức xạ trên mạch có phủ GROUND bên dưới
Thử nghiệm thứ 2: Đặt tụ Cin ở vị trí gần chân Vin của IC hơn
Đặt tụ Cin gần chân Vin của IC hơn
Vọt lố và nhiễu gợn chuyển mạch có giảm đi 50%, bức xạ điện trường không quá 10dB, phổ nhiễu tập trung ở 300MHz trở lại.
Kết quả đo bức xạ khi đặt tụ Cin gần chân Vin của IC hơn
Đúng là quan trọng khi qua đây ta thấy đặt Cin gần chân Vin của IC làm giảm được bức xạ điện trường, làm giảm được vọt lố và nhiễu gợn (switching waveform overshoot & ringing).
Tử nghiệm thứ 3: Đặt thêm một tụ 10nF trực tiếp giữa chân Vin và GND của IC
Thêm tụ 10nF trực tiếp giữa chân Vin và GND của IC
Vọt lố chuyển mạch (switching waveform overshoot) đã biến mất, nhiễu cao tần cũng vậy, nhưng nhiễu thấp tần lại xuất hiện. Có các đỉnh xung quanh dải tần 25MHz.
Loại bỏ được nhiễu cao tần và vọt lố nhưn lại xuất hiện các đỉnh nhiễu quanh 25MHz
Nhiễu này là kết quả của cộng hưởng giữa tụ mới lắp 10nF (0603) với điện cảm ký sinh của vật dẫn 4nH (cho 3mm vật dẫn song song với tiếp xúc của tụ điện lên PCB) tạo ra một đáp ứng tần số 25MHz. Giải pháp là chúng ta có thể thêm một tụ lớn hơn 22uF (1206) song song với tụ 10nF (0603) như layout hình bên dưới.
Thêm tụ 22uF giúp giảm cộng hưởng tại tần số 25MHz
Với giải pháp này, cho bo một lớp, vọt lố chuyển mạch đã biến mất, cũng không còn nhiễu gợn, bức xạ điện từ cũng ở mức nền.
Loại bỏ được nhiễu cộng hưởng, nhiễu vọt lố, và nhiễu gợn
Vậy là trong ba trường hợp đã xét trên thì trường hợp đặt thêm hai tụ song song và gần với chân Vin cho kết quả tốt nhất
Đặt thêm hai tụ song song nagy tại chân Vin giúp giảm được bức xạ nhiễu, nhiễu vọt lố và nhiễu gợn
3. Kết Luận
Với bài viết này, hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn thiết kế phần cứng cũng như layout, xem xét thật kỹ việc đặt tụ điện lọc nguồn Vin thật gần chân Vin của IC. Đồng thời xem xét khả năng tạo ra cộng hưởng giữa tụ Vin với điện cảm ký sinh để thêm hay không thêm một tụ điện song song khác nữa. Với cách làm như vậy sẽ loại bỏ được nhiễu vọt lố, nhiễu gợn, nhiễu cộng hưởng và làm giảm bức xạ điện từ về mức nền cho những khối mạch chuyển mạch nguồn (mạch nguồn xung).
4. Tài liệu tham khảo
Bài viết này có tham khảo các tài liệu thiết kế đã công bố rộng rãi của công ty RICHTEK trên trang RICHTECK.com
Fundamentals of Electromagnetic Compatibility 2nd edition, by B. Danker
1. So về cấu hình thì STM32 là đối thủ không hề thua kém ai với cùng một mức giá
STM32 là chíp vi điều khiển 32 bit lõi Arm Cortex với cấu hình mạnh mẽ cho dù với phân khúc thấp nhất STM32F0x cũng có thể hoạt động lên tới 48Mhz, 64kB Flash, 16kB RAM, 8 bộ Timer 16 bit, 1 bộ Timer 32 bit, 10 bộ ADC 12 bit, 8 bộ USART, 2 bộ SPI, 2 bộ I2C. (Nguồn: https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32f0x1.html#products ) Giá của dòng vi điều khiển này ở trên thị trường hiện nay rơi vào khoảng 30k đến 50k (STM32F030K6T6). Chíp này hoạt động lên đến 48MHz, có 32kB Flash, 4kB RAM, 5 bộ Timer 16 bit, 10 bộ ADC 12 bit, 1 bộ USART, 1 bộ I2C, 1 bộ SPI. Đây là mức giá rẻ nhất so với các dòng vi điều khiển có cấu hình tương đương.
2. KIT học dễ mua dễ làm và giá khá bèo, không cần mạch nạp riêng nếu nạp qua Bootloader
Để tự học với STM32 bạn chỉ cần tiêu tốn tầm 50k cho KIT hoc (KIT phát triển STM32F0x) và 60k cho KIT nạp hoặc nếu bạn có sẵn module UART-USB thì dùng nạp luôn cũng được (nạp qua Bootloader). Mức giá KIT này tương đương với giá của KIT Arduino nano nhưng Arduino nano dùng dòng chip 8bit trong khi KIT phát triển STM32F0x là 32bit lõi ARM khá mạnh.
3. Lập trình vi điều khiển 32bit lõi ARM dễ như lập trình trên Arduino IDE vậy tại sao bạn không thử?
Nếu bạn ngại lập trình bằng HAL API, STM32Cube vì những dòng code khá khó và khá lạ khác xa với những dòng chíp đơn giản mà các bạn đã lập trình trước đó. Thì nay với Mbed API các bạn có thể lập trình STM32 như lập trình với Arduino vậy.
Minh họa tính đơn giản với chương trình giao tiếp máy tính
4. Visual Studio Code, một công cụ soạn thảo biên dịch và nạp hoàn toàn miễn phí, đa nền tảng (Windows, Linux, MAC)
Đã qua rồi cái thời tìm CRACK, hãy thử với các công cụ OPEN SOURCE (mã nguồn mở) mạnh mẽ, dễ dùng, tương tác người dùng cao. Với sư hỗ trợ của PlatformIO bạn không những có thể lập trình STM32 mà còn Arduino, PIC, ESP32, ESP8266, 8051 v.v.. Đặc biệt là bạn có thể lập trình được trên các hệ điều hành hiện nay là Windows, Linux, MAC thật tuyệt phải không các bạn!
Giao diện Visual Studio Code trên Windows
5. Diễn đàn hỗ trợ về lập trình STM32 trên Mbed luôn có sẵn cho bạn cả trong lẫn ngoài nước
Màn hình LCD TFT 1.44 inch ST7735 giao tiếp SPI có kích thước nhỏ gọn thường được sử dụng để thay thế cho loại màn hình Nokia 5110 đã quá cũ và kém ổn định trên thị trường hiện nay, màn hình có độ phân giải 128×128 pixels với khả năng hiển thị lên đến 65K màu. Màn hình LCD TFT 1.44 inch ST7735 giao tiếp SPI còn được tích hợp IC chuyển nguồn và IC đệm giúp giao tiếp và cấp nguồn ở hai mức điện áp 3.3VDC và 5VDC 1 cách linh hoạt, 1 điểm đặc biệt nữa của màn hình này là có sơ đồ chân tương thích để có thể cắm trực tiếp với Arduino mà không cần thêm dây bus.
Thông số kỹ thuật
Điện áp sử dụng: 3.3~5VDC
Điện áp giao tiếp: TTL 3.3~5VDC
IC Driver hiển thị: ST7735 giao tiếp SPI.
Cỡ màn hình: 1.44 inch
Độ phân giải: 128 x 128 pixels
Có thể gắn trực tiếp với Arduino mà không cần nối qua dây Bus.
Cài đặt thư viện Adafruit ST7735 TFT
Từ Arduino “Sketch” menu, lựa chọn “Include Library” sau đó đến “Manage Libraries…”
Tìm và cài đặt Adafruit GFX library
Tiếp tục với Adafruit ST7735 library
Bắt đầu với ví dụ mẫu
Bắt đầu nào, bạn có thể lấy chương trình mẫu tại thư viện đã cài đặt ở trên
Mẹo nhỏ cho bạn: Đối với khóa lập trình, kiến thức trong mỗi ngày học là kiến thức nền tảng giúp các bạn tiếp cận được các khối chức năng của vi điều khiển qua các bài ví dụ đơn giản. Để có những bài ví dụ phức hợp nhiều chức năng các bạn nên xem ở phần Final Project sau khi đã học xong các khối chức năng cơ bản nhé!
2 – Hước dẫn truy cập và sử dụng video và tài liệu đọc
Bước 1: Lựa chọn trình duyệt web phù hợp
Đầu tiên bạn dùng Google Chrome, Firefox hoặc Safari (trên MAC OS) là trình duyệt mở web tương thích tốt với Google Drive.
Mẹo nhỏ cho bạn : Có thể bộ nhớ đệm trình duyệt của bạn quá nhiều làm gián đoạn việc xem video của bạn, nếu không xem được video bạn có thể khắc phục tại mục 7 (hướng dẫn xóa bộ nhớ đệm của trình duyệt)
Bạn có thể cần đến phần mềm giải nén WinRAR để giải nén tài liệu ra đó nhé, tải WinRAR bản mới nhất tại đây.
Bước 2: Tải tài liệu đọc gồm slide dạng pdf, chương trình, các bài báo về máy của bạn.
Mẹo nhỏ cho bạn: Xem nhanh qua tài liệu trong folder của mỗi tuần hoặc của mỗi ngày rồi hãy xem video bạn nhé! Một vài nội dung trong slide (bấm F11 file PDF để xem dạng slide) được viết rất chi tiết từng bước nên không có trong video bài học các bạn nha!
Trình tự học: Bạn xem tài liệu trong tuần 1 (kết hợp với video số 1) trước nhé! Sau đó tiếp tục với các tuần sau đó.
Nếu bạn mở file pdf không được có thể do đường dẫn thư mục tới file đó quá dài, bạn có thể thử mở lại sau khi copy file hoặc copy cả thư mục đó ra ngoài desktop nhé!
+ Tài liệu và video các khóa (Phiên bản mới nhất là PCB4, nếu bạn chưa được cập nhật hãy liên hệ với admin)
Link tải của các khoá học đã đăng ký được chia sẽ qua Google Drive và bạn sẽ nhận được link này trong email đã đăng ký khoá học. Ví dụ bên dưới là các thư mục video và tài liệu của khoá Full PCB Design bản PCB4 được chia sẽ đến học viên.
Bước 3: Tải phần mềm (Elec2PCB không cung cấp phần mềm)
Bước 4: Xem video các khóa học
Chú ý: Nếu không xem được video thì xem hướng dẫn ở mục số 7 bạn nhé!
+ Video các khóa PCB
Video các khoá đã đăng ký được gửi theo link Google Drive tới email của các bạn.
Bước 5: Quản lý tất cả các video và tài liệu được share đến bạn trong Googl Drive Email của bạn
Để nhận được giấy chứng nhận, học viên hoặc người mua video phải gửi một bài mạch bất kỳ trong các khóa học đến địa chỉ elec2pcb@gmail.com, nếu bài mạch đạt yêu cầu thì bạn sẽ nhận được giấy chứng nhận đã hoàn thành tốt khóa đó. Ví dụ với khóa FULL PCB như sau:
4- Chủ động thường xuyên kiểm tra video mới hoặc tài liệu mới được cập nhật thêm
Vào Google Drive của bạn, tìm đến thư mục bài học hoặc thư mục video mà bạn muốn kiểm tra xem có video mới hoặc tài liệu mới được cập nhật
5- Theo dõi các video hay trên kênh Youtube của Elec2PCB (Link)
6- Theo dõi các bài viết chia sẽ thiết kế mới nhất tại Elec2PCB.com
7- Chú ý! Nếu không xem được video
Lưu ý, nếu khi mở lên có lỗi “Rất tiếc! Đã có sự cố khi phát video này” thì đầu tiên bạn hãy xóa bộ nhớ đệm của trình duyệt bạn đang dùng, sau đó nếu không được bạn có thể vui lòng chuyển sang trình duyệt FireFox hoặc thử truy cập vào thời điểm khác, hoặc thử mạng wifi khác bạn nhé! Vì có thể băng thông từ wifi bạn đang dùng đang bị nghẽn tạm thời!
Nếu báo lỗi “Có vấn đề khi xem video này” nghĩa là bạn truy cập vào được rồi nhưng xem không được. Có thể nguyên nhân là do bạn đang đăng nhập nhiều tài khoản Gmail. Bạn nên chuyển sang chế độ “bowse privately” (Ctr+Shift+N) và đăng nhập tài khoản Gmail mà bạn đã đăng ký và xem nhé!
Electroless nickel immersion gold (ENIG) is a type of surface plating used for printed circuit boards. It consists of an electroless nickel plating covered with a thin layer of immersion gold, which protects the nickel from oxidation.
-Theo Wiki-
Quy trình nickel hóa nhúng vàng (ENIG) là một trong những quy trình xử lý cuối được sử dụng trong sản xuất vi mạch. Nó chứa đựng lớp mạ nickel hóa có độ dày (4-5 um) được phủ tiếp theo là một lớp vàng rất mỏng. Quy trình trình này cung cấp cho sản phẩm có khả năng chống ăn mòn rất tốt, tính hàn, bề mặt có tính đồng phẳng rất cao phù hợp cho các tiếp xúc ghép nối và cho phép thời gian sử dụng tương đối dài. Đó là một lựa chọn tốt cho các công nghệ mạ SMT và BGA.
Tính hàn, tính tiếp xúc tốt là một trong nhưng ưu điểm của PCB ENIG
Ưu điểm của quy trình này là bề mặt tiếp xúc cực tốt (Flat Serface), không có chì (No Pb), rất tốt cho các lỗ xuyên thấu PTH ( good for Plated Through Holes) và đặc biệt là sự bền bỉ khá cao.
Bên cạnh Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG) (Nickel hóa nhúng vàng) còn có các quy trình khác rẻ tiền và kém chất lượng hơn như , Immersion Tin (Nhúng thiếc), OSPs (phủ chất bảo quản hữu cơ).
Bo mạch PCB với quy trình phủ thiếc trên bề mặt tiếp xúc
Và đương nhiên quy trình đắc nhất sẽ là quy trình mạ vàng hoàn toàn (không phải là Nickel hóa nhúng vàng nữa)!
Bo mạch với quy trình phủ vàng trên bề mặt tiếp xúc
74HC595 được biết đến với khả năng mở rộng nhiều ngõ ra số (digital output) bằng cách sử dụng các thanh ghi dịch với dữ liệu vào nối tiếp và xuất ra song song, hay được gặp trong các ứng dụng cần nhiều ngõ ra như mạch điều khiển hàng chục đến hàng trăm LED 7 đoạn, LED matrix, hoặc cho những MCU ít GPIO.
Tương tự cho khả năng mở rộng nhiều ngõ vào số phải nói đến 74HC589
74HC589 có khả năng cho 8 ngõ vào số (digital input) song song (Parallel data input) và một ngõ vào nối tiếp (Serrial data input), và bạn có thể ghép nối nhiều IC lại với nhau (ngõ ra nối tiếp con này là ngõ vào nối tiếp con kia). Với khả năng như vậy thì bạn hoàn toàn có thể tha hồ thiết kế nhiều IO với nhau trong khi số lượng cho phép của MCU thì có hạn.
Bạn đã từng nghĩ đến giao tiếp SPI trong việc đơn giản hóa lập trình cho kiểu ghép nối nhiều ngoại vi chưa? ^_^
Giao tiếp SPI thực chất cũng chỉ là truyền nhận dữ liệu vào và ra theo xung clock, vậy tại sao bạn không áp dụng nó vào các con IC 74HC595 và 74HC589, cần gì đến khả năng có hỗ trợ giao tiếp SPI của chúng hay không nhỉ ^_^. KHÔNG CÓ VẪN SÀI NHƯ THƯỜNG NHÁ!
Giáo dục trực tuyến Elec2PCB 