• Tidak ada hasil yang ditemukan

Nghiên cứu tích hợp hệ thống điều khiển tự động nhà thông minh

Protected

Academic year: 2023

Membagikan "Nghiên cứu tích hợp hệ thống điều khiển tự động nhà thông minh"

Copied!
73
0
0

Teks penuh

Nội dung và yêu cầu phải đáp ứng khi làm nhiệm vụ tốt nghiệp (lý thuyết, thực hành, số liệu cần tính toán và hình vẽ). 1. Thái độ tinh thần của sinh viên trong quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

TỔNG QUAN NHÀ THÔNG MINH

  • ĐỊNH NGHĨA NHÀ THÔNG MINH
  • CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH
    • Hệ thống chiếu sáng thông minh
    • Hệ thống kiểm soát ra vào
    • Hệ thống quan sát
    • Hệ thống giải trí đa phƣơng tiện
    • Hệ thống cảm biến, an ninh
  • GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM CỦA NHÀ THÔNG MINH
  • PHÂN LOẠI CƠ CHẾ THÔNG MINH
  • TIÊU CHUẨN NGÔI NHÀ THÔNG MINH
  • XU HƢỚNG NHÀ CỦA TƢƠNG LAI

Các thành phần của hệ thống nhà thông minh bao gồm các cảm biến (chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng hoặc cử chỉ), bộ điều khiển hoặc máy chủ và các bộ truyền động khác. Hệ thống ánh sáng trong phòng ăn tự động điều chỉnh ánh sáng phù hợp với không khí của bữa tiệc tối.

Hình 1.2: Các thành phần cơ bản của hệ thống nhà thông minh
Hình 1.2: Các thành phần cơ bản của hệ thống nhà thông minh

CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG NHÀ

TIA HỒNG NGOẠI, SÓNG VÔ TUYẾN VÀ ZIGBEE

  • Tia hồng ngoại
  • Sóng vô tuyến
  • khái quá về Zigbee

Khối giải mã: nhận biết tín hiệu vừa gửi đi để ra lệnh tác động chính xác đến thiết bị cần điều khiển. Khối giải mã: nhận biết tín hiệu vừa được gửi đi để ra lệnh tác động đúng vào thiết bị cần điều khiển. Bộ thu sóng vô tuyến trong thiết bị được điều khiển sẽ nhận tín hiệu và giải mã nó.

Vùng phát sóng rộng theo nhiều hướng khác nhau nên có thể điều khiển nhiều thiết bị cùng lúc. Điều khiển từ xa ZigBee giải phóng người tiêu dùng khỏi việc chỉ điều khiển thiết bị từ xa.

Hình 2.1: Sơ đồ phát sóng hồng ngoại
Hình 2.1: Sơ đồ phát sóng hồng ngoại

BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM

  • Các chức năng cơ bản của bộ điều khiển trung tâm
  • Phƣơng thức giao tiếp với con ngƣời

Có thể được cấu hình theo kịch bản bật tắt, cài đặt thông thường, cài đặt 1 nút. Hỗ trợ điều khiển trực quan trên smartphone: iOS và Android, giúp điều khiển mọi thiết bị điện trong nhà từ xa bằng smartphone qua wifi, 3G, 4G. Các cách để giao tiếp với mọi người. Với khả năng kết nối với tất cả các thiết bị trong nhà, các thiết bị điều khiển nhà thông minh có thể hiện đại hóa ngôi nhà.

Có thể dễ dàng điều khiển nhiều thiết bị như TV, điều hòa, v.v. mà không cần sử dụng nhiều điều khiển từ xa. Các thiết bị điều khiển nhà thông minh có khả năng giao tiếp với điện thoại thông minh, bạn có thể sử dụng điện thoại thông minh của mình để điều khiển bất kỳ thiết bị nào trong nhà vô cùng dễ dàng và thuận tiện thông qua wifi hoặc 3G. Trung tâm điều khiển kết nối với mạng wifi và có thể sử dụng điện thoại thông minh, máy tính bảng và TV box. chạy hệ điều hành iOS hoặc ANDROID) để kết nối mọi thiết bị trong nhà và điều khiển mọi thiết bị trong nhà bằng điều khiển hồng ngoại (IR) hoặc sóng vô tuyến (RF) như TV, đầu DVD, camera, điều hòa, công tắc điều khiển.

ĐIỀU KHIỂN CHIẾU SÁNG

  • Điều khiển trực quan trên smartphone
  • Điều khiển tự động

Các loại điều khiển ánh sáng tự động phổ biến bao gồm: điều khiển thời gian chiếu sáng, điều khiển mức độ chiếu sáng và điều khiển bằng cảm biến phát hiện con người. Kiểm soát thời gian chiếu sáng: Loại điều khiển này cho phép người dùng bật và tắt đèn theo lịch trình đã định sẵn. Điều khiển ánh sáng bằng cảm biến phát hiện con người: Loại điều khiển ánh sáng này được sử dụng phổ biến nhất trong các hệ thống chiếu sáng tự động.

Quá trình điều khiển sẽ tắt hệ thống chiếu sáng khi không gian không được sử dụng. Kiểm soát độ sáng: loại điều khiển này cho phép bật tắt đèn và điều khiển độ sáng của thiết bị theo ánh sáng xung quanh.

ĐIỀU KHIỂN MÀNH RÈM

  • Rèm tự động
  • Đặc điểm của rèm tự động
  • Lợi ích của rèm tự động

Trong các hệ thống điều khiển chiếu sáng, năng lượng được tiết kiệm chủ yếu thông qua các phương pháp điều khiển và thích ứng để giảm lượng chiếu sáng không cần thiết. Phần này cho phép người dùng trực tiếp thao tác thủ công các tấm rèm như rèm. Ngoài ra, nó còn là thiết bị thu tín hiệu vô tuyến để điều khiển từ xa.

Phần thứ hai: là bộ điều khiển cầm tay, có thể điều khiển trong phạm vi hàng trăm mét và xuyên tường. Rèm tự động có thể được điều khiển bằng thiết bị di động nên ngay cả khi bạn đi vắng vẫn có thể điều khiển hệ thống rèm của ngôi nhà thông minh.

HỆ THỐNG AN NINH, BÁO ĐỘNG BÁO CHÁY

  • Hệ thống an ninh
  • Hệ thống báo động
  • Phƣơng thức hoạt động của cảm biến

Cảm biến hàng rào: dùng để phát hiện và báo động khi có người đột nhập trái phép vào hàng rào hoặc trèo qua cửa chính vào nhà. Sau đó hệ thống sẽ gửi tín hiệu về trung tâm xử lý, ngay lập tức âm thanh báo động liên tục vang lên, đồng thời hệ thống sẽ gửi cảnh báo qua điện thoại: SMS, email, giúp chủ nhà biết được tình hình và giải quyết ngay. Cảm biến báo khói: Hệ thống báo khói giúp phát hiện và phát cảnh báo ngay lập tức khi trong nhà có lượng khói lớn bất thường, giúp cảnh báo hỏa hoạn và giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.

Đầu báo cháy: là thiết bị cảm nhận tia cực tím của đám cháy, nhận tín hiệu sau đó gửi tín hiệu cảnh báo về trung tâm xử lý khi phát hiện cháy. Đầu báo nhiệt: là loại dùng để phát hiện nhiệt độ của môi trường trong phạm vi bảo vệ. Khi nhiệt độ môi trường không đáp ứng được đầu báo nhiệt do nhà sản xuất quy định sẽ phát ra tín hiệu. Báo động được gửi đến trung tâm xử lý.

Hình 2.9: Cảm biến cửa
Hình 2.9: Cảm biến cửa

ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU HÒA, MÁY LẠNH

Tất cả các thiết bị báo trộm có thể được điều khiển từ xa hoặc qua điện thoại. Một số loại sử dụng đường dây điện thoại cố định hoặc thẻ SIM cho điện thoại di động. Khi có báo động xảy ra, chúng sẽ tự động gọi điện hoặc nhắn tin tới số điện thoại của người dùng. Ngoài ra, cũng có một số thiết bị sử dụng mạng WiFi và gửi thông báo thông qua ứng dụng cài đặt trên smartphone.

Hệ thống hỗ trợ điều khiển bằng điện thoại và máy tính bảng: hiển thị trạng thái nhiệt độ trong nhà, cho phép tăng giảm nhiệt độ, thay đổi chế độ làm mát/quạt và nhiều chức năng đi kèm với thiết bị bằng giao diện điều khiển trực quan. Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ: với khả năng kiểm soát nhiệt độ thông minh và tự động xác định trạng thái bật/tắt của các thiết bị điều hòa theo nhu cầu hiện tại, mỗi hạng mục sẽ giảm mức tiêu thụ năng lượng rất nhiều.

HỆ THỐNG ÂM THANH ĐA VÙNG

  • Tính năng hệ thống âm thanh đa vùng
  • Thiết bị điều khiển hệ thống
  • Thế mạnh của âm thanh đa vùng

Giờ đây bạn có thể chăm sóc những người thân yêu trong gia đình mọi lúc mọi nơi. Cài đặt chế độ thời tiết theo ý muốn: bạn có thể cảm nhận được cái lạnh của mùa đông hay cái mát mẻ của mùa xuân. Màn hình điều khiển khu vực có chức năng thực hiện các thao tác tìm kiếm, chọn bài hát theo sở thích của người nghe nhạc như chọn nghệ sĩ, thể loại, album.

CAMERA VÀ CHUÔNG HÌNH

  • Camera
  • CHUÔNG GHI HÌNH

Chuông cửa video hay còn gọi là chuông cửa màn hình là loại chuông cửa hiện đại hỗ trợ thêm màn hình để người trong nhà có thể nhìn thấy và trò chuyện với người ngoài cổng đang bấm chuông. Màn hình trung tâm: Được bố trí ở vị trí thuận tiện nhất trong nhà, bao gồm màn hình hiển thị hình ảnh camera, nút menu, loa và micro để ghi và phát lại giọng nói, khe cắm thẻ nhớ để lưu trữ hình ảnh. Có khách bấm chuông nhưng bạn không có ở nhà. Khi có khách bấm chuông cửa, camera sẽ được kích hoạt để ghi lại video của khách và truyền hình ảnh về màn hình trung tâm trong nhà.

Khi nhận được tín hiệu từ chuông cửa ngoài cổng, màn hình trung tâm sẽ phát ra âm thanh chuông cửa để thông báo cho chủ nhà biết có khách đang bấm cửa, đồng thời tải hình ảnh khách đến từ camera để hiển thị trên màn hình. Có chức năng lưu hình ảnh khách bấm chuông khi chủ nhà vắng nhà vào thẻ nhớ gắn vào màn hình trung tâm trong nhà.

Hình 2.15: Chuông ghi hình và màn hình hiển thị
Hình 2.15: Chuông ghi hình và màn hình hiển thị

ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM GEEKLINK STK

  • Tính năng của điều khiển trung tâm geeklink STK
  • Kết nối điều khiển trung tâm STK với smartphone

- Khả năng học cách điều khiển các thiết bị khác thông qua điều khiển từ xa như điều khiển tivi, điều hòa, quạt điều khiển từ xa, rèm đóng mở, cửa cuốn,… Việc kết hợp với các cảm biến sẽ giúp tạo nên một hệ thống như tự động đóng mở thiết bị khi có người đi ngang qua, kết hợp với cảm biến cửa hoặc cảm biến nhiệt độ cơ thể khi có người phản ứng sẽ làm chuông reo, hệ thống an ninh cho ngôi nhà. Để điều khiển trung tâm STK kết nối với điện thoại thông minh, trước tiên hãy cài đặt phần mềm "geeklink" trên điện thoại thông minh.

Trên bảng điều khiển trung tâm nhấn nút reset cho đến khi đèn vàng nhấp nháy liên tục. Để kết nối các smartphone khác với bộ điều khiển trung tâm, chúng ta cũng thực hiện các bước tương tự như trên nhưng không cần nhấn nút reset.

Hình 3.2: Điều khiển trung tâm kết nối với các thết bị
Hình 3.2: Điều khiển trung tâm kết nối với các thết bị

THÊM LỆNH ĐIỀU KHIỂN TRÊN SMARTPHONE

  • học lệnh công tắc cảm ứng
  • Học lệnh điều khiển, remote
  • Thêm các loại cảm biến và chuông báo động
  • Thêm camera IP vào điều khiển trung tâm

Để học các lệnh điều khiển từ xa như điều khiển TV, điều hòa, khóa cửa, cửa cuốn, v.v. Để tìm hiểu các lệnh điều khiển trên thanh trạng thái, hãy chuyển đến biểu tượng và chọn. Chọn biểu tượng “Rèm” trên giao diện điều khiển từ xa để tìm hiểu lệnh điều khiển rèm.

Sau khi học lệnh, bạn có thể điều khiển rèm trực tiếp trên điện thoại thông minh của mình. Biểu tượng “Custom” của Geeklink xuất hiện trên giao diện chính, chúng ta tiếp tục tìm hiểu các lệnh điều khiển.

Hình 3.8: Quét thiết bị để kết nối
Hình 3.8: Quét thiết bị để kết nối

THIẾT LẬP THÓI QUEN

  • Thiết lập 1 nút
  • Thiết lập thời gian
  • Thiết lập liên kết

Ví dụ: lúc 7 giờ tối tất cả các thiết bị chiếu sáng như đèn phòng khác, đèn ban công, đèn sân vườn, đèn cổng v.v. Để cài đặt thời gian cho thiết bị trong giao diện chính của Geeklink, hãy nhấn biểu tượng. Sau đó, để thêm thiết bị, hãy nhấp vào chọn thiết bị và chọn trạng thái của thiết bị mà chúng tôi muốn đặt thời gian.

Như vậy, các thiết bị sẽ tự động thực hiện các hành động mà chúng ta đặt ra cho chúng vào thời gian định sẵn. Kết nối với một số loại cảm biến để điều khiển thiết bị mà không cần phải bật hoặc tắt.

Hình 3.32: Chọn các thiết bị
Hình 3.32: Chọn các thiết bị

THIẾT LẬP CHẾ ĐỘ AN NINH

34;Nhà thông minh" là một chủ đề đòi hỏi nhiều thời gian nghiên cứu, bởi trong một ngôi nhà có rất nhiều phương pháp điều khiển để làm cho ngôi nhà của chúng ta ngày càng "thông minh". Nhưng như tôi đã đề cập, ở trên, một ngôi nhà thông minh có thể đơn giản hay phức tạp tùy theo chức năng mà chủ nhà mong muốn.Trong dự án trước, tôi đã nghiên cứu việc tích hợp hệ thống điều khiển tự động trong nhà thông minh.

Em rất mong nhận được những phản hồi từ thầy cô và các bạn để có thể xây dựng một ngôi nhà thông minh hoàn thiện hơn trong tương lai. Ngôi nhà đó sẽ có nhiều tính năng thông minh hơn với khả năng điều khiển tối ưu hơn có thể áp dụng vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Hình 3.37: Giao diện chế độ an ninh
Hình 3.37: Giao diện chế độ an ninh

Gambar

Hình 1.1: Mô hình nhà thông minh
Hình 1.2: Các thành phần cơ bản của hệ thống nhà thông minh
Hình 1.3: Nhà thông minh là xu hƣớng của tƣơng lai
Hình 2.4: Sơ đồ khối thu sóng vô tuyến
+7

Referensi

Dokumen terkait

- Trong phần này tiến hành mô tả các thông tin dữ liệu của tổ chức ở dạng trực quan và có tính hệ thống hơn.Một loạt các công cụ đƣợc sử dụng ở đây nhƣ : biểu đồ ngữ cảnh, biểu đồ phân