BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2008
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG
CÔNG TẮC ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KHÔNG DÂY
KẾT NỐI VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM
TRONG NGÔI NHÀ THÔNG MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
HẢI PHÒNG – 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2008
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG
CÔNG TẮC ĐIỀU KHIỂN TỪ XA KHÔNG DÂY
KẾT NỐI VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM
TRONG NGÔI NHÀ THÔNG MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên: Đoàn Văn Phong
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trọng Thắng
HẢI PHÒNG – 2017
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
—————-o0o—————–
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên : Đoàn Văn Phong – MSV : 1312102015
Lớp : ĐC1701- Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp
Tên đề tài : Nghiên cứu thiết kế và xây dựng công tắc điều khiển
từ xa không dây kết nối với bộ điều khiển trung tâm trong ngôi
nhà thông minh.
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về
lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp………………………………………………………………..:
CÁC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Người hướng dẫn thứ nhất:
Họ và tên
Học hàm, học vị
Cơ quan công tác
Nội dung hướng dẫn
:
:
:
:
Nguyễn Trọng Thắng
Tiến sĩ
Trường Đại học dân lập Hải Phòng
Toàn bộ đề tài
Người hướng dẫn thứ hai:
Họ và tên
Học hàm, học vị
Cơ quan công tác
Nội dung hướng dẫn
:
:
:
:
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày……tháng……năm 2017.
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày……tháng…….năm 2017
Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N
Sinh viên
Đoàn Văn Phong
Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N
Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N
TS. Nguyễn Trọng Thắng
Hải Phòng, ngày……..tháng……..năm 2017
HIỆU TRƢỞNG
GS.TS.NGƢT TRẦN HỮU NGHỊ
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong
nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng,
chất lượng các bản vẽ..)
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2017
Cán bộ hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng
thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2017
Người chấm phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp
đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến T.s Nguyễn Trọng Thắng,
giảng viên trường ĐHDL Hải Phòng người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em
trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐHDL
Hải Phòng nói chung, các thầy cô trong khoa Điện – Điện tử nói riêng, đã dạy
dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành,
giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong
suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo
điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và
hoàn thành khoá luận tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót, kính
mong quý thầy cô góp ý để đồ án này hoàn thiện hơn.
Hải Phòng, ngày….. tháng ….. năm2017
Sinh Viên Thực Hiện
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU. ……………………………………………………………………………………………..
1
CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN NHÀ THÔNG MINH
…………………………………………
2
1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÔI NHÀ THÔNG MINH …………………………..
2
1.1.1.Khái niệm cơ bản ……………………………………………………………………………….
2
1.2. CÁC TIÊU CHUẨN NGÔI NHÀ THÔNG MINH
…………………………………..
3
1.3. MỘT SỐ NGÔI NHÀ THÔNG MINH TRONG THỰC TẾ ……………………..
4
1.3.1. Ngôi nhà thông minh ở Việt Nam
………………………………………………………..
4
1.3.2. Ngôi nhà thông minh Home Automation , Inc (Viết tắt là HAI)
………………
5
1.3.3. Các công đoạn thiết kế một ngôi nhà thông minh…………………………………
11
1.3.4. Giới thiệu một số công nghệ sử dụng trong ngôi nhà thông minh
…………..
16
CHƢƠNG 2. ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG PHƢƠNG PHÁP THU PHÁT RF
VÀ CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG
………………………………………………………………..
26
2.1. GIỚI THIỆU ĐIỀU KHIỂN TỪ XA …………………………………………………….
26
2.1.1. Điều khiển từ xa bằng sóng hồng ngoại
………………………………………………
26
2.1.2. Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF) ………………………………………..
29
2.2 GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG …………………………………………………..
33
2.2.1 Bộ thu phát RF 315Mhz 4 kênh(có chốt)
……………………………………………..
33
2.2.2. Rơ – le
…………………………………………………………………………………………….
34
2.2.3. Điện trở ………………………………………………………………………………………….
36
2.2.4. Diode ……………………………………………………………………………………………..
37
2.2.5. Led đơn ………………………………………………………………………………………….
38
2.2.6. Transistor c1815
………………………………………………………………………………
39
2.2.7. Tụ điện …………………………………………………………………………………………..
40
2.2.8. Bộ nguồn ………………………………………………………………………………………..
41
2.2.9. IC LM 7805
……………………………………………………………………………………
42
CHƢƠNG 3.THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
…………………………………………………….
43
3.1. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
………………………………………………………………………..
43
3.2. THIẾT KẾ MẠCH
……………………………………………………………………………..
43
3.2.1. Sơ đồ khối ………………………………………………………………………………………
43
3.2.2. Chức năng và nhiệm vụ của từng khối
………………………………………………..
43
3.2.3. Sơ đồ nguyên lý
……………………………………………………………………………….
47
3.2.4. Mô phỏng toàn mạch
………………………………………………………………………..
48
3.2.5. Sơ đồ nguyên lí hoàn chỉnh
……………………………………………………………….
49
3.3. THI CÔNG LÀM MẠCH
……………………………………………………………………
49
3.3.1. Chuẩn bị linh kiện: …………………………………………………………………………..
49
3.3.2. Hàn linh kiện theo sơ đồ nguyên lí …………………………………………………….
50
3.3.3. Hướng dẫn sử dụng ………………………………………………………………………….
52
3.4. Kết nối với bộ điều khiển trung tâm ……………………………………………………..
53
3.4.1. Giới thiệu về bộ điều khiển trung tâm Geeklink Thinker GT-1 …………….
53
3.4.2. Kết nối với bộ điều khiển trung tâm Geeklink
……………………………………..
56
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………………..
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………..
62
1
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã làm
cho cuộc sống của con người ngày càng trở nên văn minh và hiện đại hơn. Sự
phát triển của kĩ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với đặc điểm
nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ truyền tải nhanh, gọn nhẹ là những yếu
tố rất cần thiết cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao.
Điện tử đang trở thành một ngành công nghiệp đa nhiệm vụ. Điện tử
đã đáp ứng những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công nông lâm ngư
nghiệp cho đến nhu cầu thiết bị trong đời sống hàng ngày.
Một trong những ứng dụng quan trọng trong công nghệ điện tử là kỹ
thuật điều khiển từ xa. Nó đã góp phần lớn trong việc điều khiển các thiết bị
từ xa hay những thiết bị mà con người không thể trực tiếp trạm vào để vận
hành điều khiển.
Xuất phát từ ứng dụng quan trọng này, qua thời gian tìm hiểu, học tập
ở trường em đã nhận đề tài tốt nghiệp “ Nghiên cứu thiết kế và xây dựng
công tắc điều khiển từ xa không dây kết nối với bộ điều khiển trung tâm
trong ngôi nhà thông minh” do giảng viên T.s Nguyễn Trọng Thắng hướng
dẫn. Đồ án gồm các chương sau:
Chương 1: Tổng quan nhà thông minh.
Chương 2: Điều khiển từ xa bằng phương pháp thu phát RF và các
linh kiện sử dụng.
Chương 3: Thiết kế và thi công.
2
CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN NHÀ THÔNG MINH
1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÔI NHÀ THÔNG MINH
1.1.1.Khái niệm cơ bản
Nhà thông minh(tiếng Anh: home automation, smart home hoặc
Intellhome) là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự
động hóa hoàn toàn hoặc bán tự động, thay thế con người trong thực hiện
một số thao tác quản lý, điều khiển. Hệ thống điện tử này giao tiếp với chủ
nhân nhà thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, phần mềm điện thoại di
động,máy tính bảng hoặc một trang web.
Hình 1.1: Nhà thông minh.
Trong căn nhà thông minh, đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ, phòng
khách đến toilet đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối
với Internet và điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ
xa hoặc lập trình cho thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch. Thêm vào đó, các đồ
3
gia dụng có thể hiểu được ngôn ngữ của nhau và có khả năng tương tác với
nhau.
Có nhiều thương hiệu cho nhà thông minh, tuy vậy chưa có chuẩn
công nghiệp nào được đặt ra cho nó và do vậy thị trường nhà thông minh rất
phân mảnh. Các gói nhà thông minh hiện nay sử dụng các giao thức riêng
cho từng công ty và không tương thích với nhau. Các công ty cung cấp nhà
thông minh hạn chế việc cài đặt độc lập của cá nhân bằng cách không cung
cấp tài liệu chi tiết về sản phẩm và kiện các cá nhân ra tòa.
1.2. CÁC TIÊU CHUẨN NGÔI NHÀ THÔNG MINH
Với sự phát triển không ngừng của khoa học hiện đại, con người đã
ngày càng nâng cao hơn đời sống của mình và luôn mơ ước tới một cuộc sống
hiện đại và tiện nghi nhất. Chính từ những nhu cầu đó, con người đã có rất
nhiều sáng tạo phục vụ cho cuộc sống của bản thân họ và cho toàn xã hội . Và
ý tưởng “ngôi nhà thông minh” cũng xuất phát từ nhu cầu thực tiễn như
vậy. Những công nghệ phục vụ cho ngôi nhà mơ ước đã có từ rất lâu nhưng
gần đây mới được đưa ra công bố rộng rãi. Có rất nhiều công ty đã đưa ra giải
pháp cho hệ thống ngôi nhà thông minh nhưng nói chung, tất cả đều hướng
tới các tiêu chuẩn sau đây:
–
Tự động hóa hoạt động của ngôi nhà
–
Đảm bảo an ninh an toàn cho ngôi nhà
–
Đem lại sự thoải mái cho người sử dụng
–
Cung cấp các dịch vụ giải trí chất lượng cao
–
Tăng hiệu suất các hệ thống ,giảm điện năng tiêu thụ
4
1.3. MỘT SỐ NGÔI NHÀ THÔNG MINH TRONG THỰC TẾ
1.3.1. Ngôi nhà thông minh ở Việt Nam
SmartHome kết nối sản phẩm điện tử gia dụng thành mạng thiết bị và
hoạt động theo các kịch bản khác nhau nhằm tạo môi trường sống tiện nghi,
an toàn và tiết kiệm năng lượng. Chẳng hạn , khi có người bước vào nhà, hệ
thống đèn sẽ tự bật nhờ thiết bị cảm biến hồng ngoại. Đèn chiếu sáng còn có
thể điều chỉnh ánh sáng, màu sắc… theo sở thích của chủ nhân. Khi thiết bị
chiếu phim hoạt động , hệ thống đèn tự động giảm độ sáng, rèm cửa cũng tự
động khép lại để tạo không khí của một phòng chiếu phim.
Hình 1.2: Giao diện điều khiển của SmartHome.
Ngoài ra, ngôi nhà thông minh còn được trang bị hệ thống kiểm soát
môi trường, cảnh báo an ninh (kiểm soát các nguy cơ cháy, nổ hay bị xâm
phạm trái phép), giải trí đa phương tiện multimedia (quản lý thư viện âm
nhạc, phim, ảnh… của chủ nhà).
Điều khiển các thiết bị điện tử gia dụng , người dùng có thể tương tác
trên giao diện cảm ứng của máy tính bảng(tablet) được đặt ở vị trí thuận tiện
trong nhà hoặc thiết bị có kết nối 3G.
5
Tùy theo nhu cầu, người sử dụng có thể cấu hình hệ thống hoạt động
theo những kịch bản bất kỳ như lập trình hẹn giờ tắt đèn khi đi ngủ, đổ thức
ăn vào bể cá khi vắng nhà, hoặc nếu quên tắt TV, bếp gas…, khi tới công sở
họ có thể gửi tin nhắn qua điện thoại di động để điều khiển thiết bị từ xa.
1.3.2. Ngôi nhà thông minh Home Automation , Inc (Viết tắt là HAI)
Bộ điều khiển trung tâm được coi là bộ não của hệ thống nhà thông
minh. Bộ điều khiển trung tâm phối hợp hoạt động của tất cả các hệ thống
trong nhà thông minh để các hệ thống này có thể “nói chuyện”được với nhau.
Bộ điều khiển trung tâm điều chỉnh các hệ thống an ninh, truy cập điều khiển,
hệ thống làm mát, hệ thống cấp nhiệt, hệ thống chiếu sáng và hệ thống giám
sát một cách tự động để tạo ra một môi trường sống thoải mái, tiện lợi an toàn
và tiết kiệm năng lượng.
Dòng sản phẩm điều khiển trung tâm Omni của I-Solutions được tích
hợp tính năng an ninh – báo cháy, truy cập điều khiển, điều khiển nhiệt độ,
giám sát và âm thanh có khả năng điều khiển bằng lập lịch hoạt động, thời
gian mặt trời mọc –mặt trời lặn, điều khiển theo ngày –ngày trong tuần cũng
như điều khiển bằng các sự kiện hệ thống như: phát hiện chuyển động , cửa bị
mở, khi thay đổi chế độ hoạt động của hệ thống.
Dòng sản phẩm điều khiển trung tâm Ommi được xây dựng với 3 sản
phẩm chính: Omni ProII , Omni LT đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về quy
mô, mức độ phức tạp giá thành cảu hệ thống.
Omini ProII là bộ điều khiển trung tâm mạnh nhất. Omini ProII có các
tính năng mạnh mẽ và khả năng quản lý số lượng thiết bị lớn và trung tâm
thương mại.
6
Hình 1.3: Bộ điều khiển trung tâm Omni ProII.
Omni IIe là bộ điều khiển có khả năng tích hợp các hệ thống an ninh,
điều khiển nhiệt độ, điều khiển chiếu sáng, hệ thống điện thoại, pin dự phòng
, Omni Iie được tích hợ 5 cổng nối tiếp với các protocol cung cấp khả năng
tích hợp điều khiển các hệ thống khác như: hệ thống chiếu sáng Centralite, X-
10, UPB, PLCBUS, C-Bus, Litouch, Dynalite. Hệ thống âm thanh: NUVO,
Xantech, Russound, Speakercrafe.
Hình 1.4: Bộ điều khiển trung tâm Omni IIe.
Omni IIe được tích hợp cổng Ethernet cho phép kết nối mạng Internet.
7
Omni IIe hỗ trợ 48 vùng an ninh, 4 thermostats, 64 nhóm đèn và 4 đầu đọc thẻ
. Omni IIe là bộ điều khiển thiết bị cho biệt thự cỡ vừa với các tính năng
mạnh mẽ.
Omini LT là sản phẩm cuối cùng trong dòng điều khiển Omni.
Omni LT được thiết kế cho biệt thự cỡ nhỏ ,căn hộ trung cư .
Hình 1.5: Bộ điều khiển trung tâm Omni LT.
Omni LT là bộ điều khiển có khả năng tích hợp với hệ thống an ninh ,
điều khiển nhiệt độ, điều khiển chiếu sáng, hệ thống điện thoại, pin dự phòng
, Omni LT được tích hợp 1 cổng nối tiếp với các Protocol cung cấp khả năng
tích hợp điều khiển với các hệ thống khác như: Hệ thống chiếu sáng
Centralite, X-10, UPB, PLCBUS, C-Bus, Litouch, Dynalite. Omni hỗ trợ 24
phân vùng an ninh, 2 thermostats, 16 nhóm đèn.
1.3.2.1. Âm nhạc – giải trí
Với hệ thống âm thanh đa vùng ,bạn có thể nghe cùng một nguồn nhạc
tại cùng một thời điểm với mức âm lượng khác nhau tại từng phòng trong
ngôi nhà của mình. Hoặc đặt hệ thống âm thanh trong các phòng để nghe
cùng một nguồn nhạc với cùng một mức âm lượng. Các hệ thống âm thanh đa
8
vùng truyền thống thường yêu cầu có nhiều thiết bị phất nhạc tại tủ trung tâm
hoặc các thiết bị phát nhạc đặc chủng.
I-SOLUTIONS SMART AUDIO (ISA) thực sự là một cuộc cách
mạng . Hệ thống cho phép bạn nghe nhạc từ các thiết bị cá nhân như: laptop,
ipod, DVD,.. Hoặc bất cứ thiết bị nghe nhạc nào mà bạn muốn mua trong
tương lai. ISA cho phép bạn đặt các thiết bị âm thanh tại các điểm nhận nguồn
âm trong nhà và dễ dàng thay đổi thiết bị âm thanh mà không ảnh ảnh hưởng
tới hệ thống.
ISA là một hệ thống âm thanh có tính linh động cao, hệ thống cho
phép bạn mở rộng một cách dễ dàng. Bộ âm thanh cơ bản sẽ cung cấp nhạc
cho 4 phòng từ 4 nguồn âm nhạc khác nhau. Bạn có thể mở rộng hệ thống tối
đa lên 8 phòng với 6 nguồn âm nhạc.
Hình 1.6: Music gateway (kho lưu trữ âm nhạc).
ISA là hệ thống âm thanh có thể hoạt động độc lập hoặc tích hợp với
bộ điều khiển trung tâm để có thể hoạt động một cách tự động và gia tăng tính
năng của toàn hệ thống nhà thông minh.
1.3.2.2. An ninh – cảnh báo
Mỗi hệ thống điều khiển trung tâm dòng Omni của I – Solutions đều
được tích hợp tính năng an ninh, báo khói, báo cháy theo tiêu chuẩn UL – CP
01. Hệ thống có khả năng phát hiện sự xâm nhập, khói, nhiệt, khí CO, nước
9
và các mối nguy hiểm khác có thể xảy ra với ngôi nhà bạn thông qua các cảm
biến có dây và không dây.
Hệ thống an ninh ISS cung cấp các tính năng điều khiển cho các thiết
bị đầu cuối không nằm trong chuẩn an ninh như: Đèn trong nhà và ngoài trời
được bật lên khi có sự kiện, báo động hoặc hệ thống điều hòa sẽ tự động tắt
khi hệ thống phát hiện có khói để không làm lan rộng khói và đám cháy.
Hệ thống an ninh ISS cho phép người dùng thay đổi các thông báo –
cảnh báo an ninh bằng hệ thống điện thoại, email, camera giám sát theo yêu
cầu của từng khu vực bảo vệ. Không chỉ có bạn gọi và đăng nhập vào hệ
thống để điều chỉnh ánh sáng , nhiệt độ , thiết lập chế độ an ninh mà hệ thống
cũng có thể gọi cho bạn hoặc gửi email cho bạn để cảnh báo các mối nguy
hiểm đang xảy ra với ngôi nhà bạn. Hệ thống sẽ gọi và thông báo với bạn khi
trẻ nhỏ từ trường về nhà hoặc chế độ an ninh cao bị hủy bỏ.
Hệ thống an ninh ISS đã được chứng minh với độ tin cậy cao với pin
dự phòng trong trường hợp mất điện,hệ thống sử dụng HAI C3 có khả năng
kết nối mạng điện thoại GSM trong trường hợp đường dây điện thoại bị cắt.
Camera giám sát cho phép bạn quan sát và ghi lại hình ảnh các sự kiện xảy ra
ở nhà bạn. Hệ thống còn cung cấp các sản phẩm truy cập điều khiển để bạn
hạn chế quyền sử dụng tại một số khu vực như: chỉ mở cửa khu vực bể bơi
với thẻ từ có quyền điều khiển. Điều này giúp hạn chế các rủi ro có thể xảy ra
với trẻ nhỏ.
Hệ thống an ninh ISS hoạt động như tai, mắt trong nhà bạn để tạo ra
các tính năng tự động như: đèn tự bật sáng, điều hòa tự hoạt động khi có
người hoặc cửa bị mở.
10
1.3.2.3. Điều khiển chiếu sáng – rèm và các phụ tải khác
Với hệ thống điều khiển chiếu sáng thông minh I-Solutions Lighting
Control (ILC) người sử dụng sẽ nhận thấy sự tiện lợi của hệ thống chiếu sáng
có tính mở rộng cao. Hệ thống điều khiển chiếu sáng sẽ làm tăng sự tiện nghi
và giá trị của ngôi nhà. Nếu được trang bị cùng hệ thống điều khiển trung tâm
và hệ thống an ninh để điều khiển ánh sáng theo lịch trình và sự kiện sẽ tiết
kiệm được một lượng lớn điện năng tiêu thụ.
I-Solutions Lighting Control (ILC) là thống là hệ thống điều khiển ánh
sáng thống minh linh động mềm dẻo. Vì vậy có thẻ thêm phòng, thêm đền bất
cứ lúc nào và cập nhật hệ thống khi muốn thay đổi mà không cần phải đi thêm
dây điều khiển miễn là sao ngôi nhà đã trang bị hệ thống điện tiêu chuẩn(Hệ
thống điện 220V- 50Hz-có cấp dây trung tính về vị trí đặt công tắc điều khiển
). Để trang bị thêm và mở rộng hệ thống, đơn giản chỉ là thay thế công tắc cũ
bằng một đèn điều khiển thông minh ILC – Smart switch.
Dòng sản phẩm điều khiển chiếu sáng ILC bao gồm: Bộ điều chỉnh độ
sáng (Dimmer), bộ đóng cắt thông minh (Switch), bộ điều khiển rèm (Curtain
controller), bộ điều khiển theo kịch bản (Sence) và các module ổ cắm (Plugin
module). Bộ điều khiển theo kịch bản (ILC Sence Switch) sẽ giúp bạn thiết
lập kịch bản chiết sáng chỉ với một lần nhấn nút bằng cách điều khiển toàn bộ
đèn trong một phòng hoặc một khu vực.
1.3.2.4. Quản lí năng lƣợng
Hệ thống cấp nhiệt và hệ thống điều hòa không khí (HVAC)
Theo các nghiên cứu về hiệu quả sử dụng năng lượng tại Mỹ thì hệ
thống HVAC chiếm 56% tổng năng lượng tiêu thụ. Nếu bạn sử dụng hệ thống
quản lý và điều khiển hệ thống HVAC Omnistats sẽ giảm được chi phí năng
lượng của gia đình mình.
11
Omnistats điều khiển hệ thống HVAC một cách tự động với lịch hoạt
động theo ngày trong tuần và theo giờ trong ngày phù hợp với thói quen sinh
hoạt của gia đình bạn. Omnistat tự động tắt hệ thống HVAC khi bạn không có
ở nhà và khởi động lại hệ thống khi bạn trở về nhà. Omnistats là sản phẩm
hợp tác giữa HAI và bộ năng lượng của Mỹ nhằm tìm ra giải pháp tiếp kiệm
năng lượng tại nước này. Omnistats mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng
cao nhất và giúp bạn có một môi trường sống hoàn hảo.
Điều khiển độ ẩm là một tính năng quan trọng khác để tạo ra môi
trường sống thoải mái đồng thời với việc tiết kiệm năng lượng. Module RC –
2000 của dòng sản phẩm Omnistats được tích hợp cảm biến độ ẩm và điều
khiển các thiết bị tăng / giảm độ ẩm.
I-Solutions cung cấp các nguồn sản phẩm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm
làm cơ sở để điều khiển các thông số trong nhà, hầm rượu, kho lạnh. Ngoài ra
, còn cung cấp các cảm biến nhiệt độ nước để giám sát và điều khiển nhiệt độ
bể bơi, spa.Các sản phẩm Omnistat có khả năng hoạt động độc lập hoặc tích
hợp với hệ thống điều khiển trung tâm để tạo ra các tính năng điều khiển tự
động.
Sử dụng hệ thống điều khiển trung tâm Omnistat có khả năng điều
khiển hệ thống HVAC theo thời gian,sự kiện hệ thống ,và các thông số môi
trường đo được từ cảm biến . Hơn nữa , hệ thống điều khiển trung tâm cho
phép điều khiển hệ thống HVAC bằng điện thoại , qua internet và các giao
diện hệ thống khác như : màn hình cảm ứng ,điều khiển từ xa, smartphone…
1.3.3. Các công đoạn thiết kế một ngôi nhà thông minh
Trước tiên bạn cần phải xác định những tính năng mà bạn muốn cho
ngôi nhà mình. Bạn lựa chọn cho mình một trong rất nhiều công nghệ nhà
thông minh hiện nay .Ở đây chúng ta sử dụng công nghệ truyền dẫn tín hiệu
12
điều khiển trên đường dây điện(Powerline –Communication-PLC) cho các
ứng dụng điều khiển chiếu sáng và các thiết bị điện khác .Công nghệ PLC
hiện nay đã cải tiến rất nhiều so với công nghệ X10 nguyên thủy với các biến
thể :Universal Powerline Bus (UPB) , Powerline communication Bus(PLC –
bus)… sở dĩ lựa chọn công nghệ PLC cho thiết kế nhà từ động vì lợi ích to
lớn mà công nghệ này đem lại ,Công nghệ PLC ngày nay đã đạt đến độ tin
cậy bằng công nghệ I-bus(EIB , C-Bus, CE-Bus…) ,và việc thi công với các
thiết bị sử dụng công nghệ PLC dễ dàng như thi công hệ thống điện thông
thường .Do vậy,sẽ tiết khiệm rất nhiều phụ kiện ,tủ,cáp điện,công nhân so với
sử dụng công nghệ I-bus.Mặt khác trong trường hợp có lỗi hệ thống nếu bạn
sử dụng thiết bị công nghệ PLC bạn vẫn sử dụng được hệ thống như hệ thống
điện bình thường trong khi bạn chờ kỹ thuật viên đến hỗ trợ bạn.
1.3.3.1. Xây dựng hệ thống
a. Mạng lan
Để khai thác tốt nhất các tính năng của hệ thống nhà thông minh ,bạn
cần xây dựng cho ngôi nhà mình một hệ thống mạng LAN tốt nhất và bạn nên
sử dụng dịch vụ internet. Bạn nên sử dụng mạng wifi cho ngôi nhà mình để
bạn có thể sử dụng internet một cách thoải mái không bị vướng víu bởi dây
cáp mạng ,mặt khác việc sử dụng wifi mở ra cho bạn khả năng ứng dụng rất
lớn vì hầu hết các thiết bị di động ngày nay đều cung cấp kết nối wifi .Với
một chiếc Smartphone hay lap-top có kết nối wifi bạn dễ dàng điều khiển
được hệ thống toàn bộ thiết bị trong gia đình bạn,lướt web hay quan sát hình
ảnh từ các camera an ninh.Cung cấp cho bạn các phần mềm chạy trên các
thiết bị di động để bạn dễ dàng quản lý ngôi nhà mình qua wifi.
Để có một mạng LAN tốt bạn cần chuẩn bị đầy đủ các thiết bị cần có
bao gồm : Thuê bao ADSL từ các nhà cung cấp dịch vụ như FPT,Viettel,…
13
Router ADSL,chuyển mạch mạng 10/100/1000 Mbps,máy tính chủ,wifi,máy
tính cá nhân…
Mạng LAN là nền tảng để tích hợp hệ thống điều khiển ,hệ thống giải
trí và các hệ thống khác , đảm bảo cho các hệ thống hoạt động đồng bộ,thống
nhất
Hình 1.7: Mô hình mạng .
b. Hệ thống điều khiển
Để xây dựng được một hệ thống điều khiển thực sự tốt ,ổn dịnh .Bạn
cần lựa chọn một hệ thống điều khiển chất lượng cao. Bộ điều khiển trung
tâm HAI được trang bị các tính năng điều khiển tự động , điều khiển chiếu
sáng ,an ninh,điều hòa không khí,lập lịch hoạt động …thiết lập các chế độ
hoạt động: away-đi xa, day-ban ngày , night – buổi tối , vacation – chống
trộm .Hơn nữa ,bạn còn có thể tạo ra các chế độ mà bạn mong muốn như:đón
khách,xem phim,ăn tối,thư giãn ,nghe nhạc… với các chế độ hoạt động của hệ
thống chiếu sáng,an ninh,điều hòa phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn.
14
Hệ thống sử dụng các cảm biến tuyến tính để điều chỉnh hoạt động
của các hệ thống chiếu sáng ,điều hòa ,an ninh phù hợp với sự thay đổi của
môi trường xung quanh.Hệ thống được lập trình và điều khiển ,quan sát trạng
thái hệ thống từ các màn hình cảm ứng ,máy tính ,smartphone…
Hình 1.8: Điều khiển nhà thông minh bằng smartphone .
c. Công nghệ điều khiển chiếu sáng
Các thiết bị điều khiên chiếu sáng trong hệ thống nhà thông minh
được tích hợp chip thông minh bên trong để thực hiện các lệnh điều khiển của
hệ thống điều khiển trung tâm và từ các thiết bị điều khiển khác. Trước hết
bạn lựa chọn cho mình một hệ thống điều khiển chiếu sáng tương thích với hệ
thống điều khiển trung tâm của bạn ,tiếp đó bạn lựa chọn phương thức truyền
thông cho thiết bị của ngôi nhà bạn . Hiện nay có hai phương thức truyền
thông chủ yếu là không dây và có dây.
Với phương thức truyền thông không dây bằng sóng RF bạn dễ dàng
lắp đặt và thay đổi vị trí thiết bị trong ngôi nhà mình . Nhưng nhược điểm lớn
nhất của phương thức truyền thông không dây là tín hiệu không truyền được
đi xa và nhất là với thiết kế kiến trúc ở Việt Nam,tín hiệu bị lớp tường ,bê
