KD xây DỰNG hệ THỐNG SMART HOME

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI NÓI ĐẦU iii CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2. MỤC TIÊU, NHIÊM VỤ 2 1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3 2.1. NHÀ THÔNG MINH 3 2.1.1. Khái niệm 3 2.1.2. Tiêu chuẩn của Smart Home 5 2.1.3. Các hệ thống cơ bản trong Smart Home 6 2.1.3.1. Hệ thống chiếu sáng thông minh 7 2.1.3.2. Hệ thống giải trí đa phương tiện 8 2.1.3.3. Hệ thống an ninh cảnh báo 9 2.1.3.4. Hệ thống báo cháy, chửa cháy 9 2.1.3.5. Hệ thống kiểm soát môi trường 9 2.1.4. Hệ sinh thái Smart Home hiện nay 10 2.2. GIỚI THIỆU TRỢ LÝ ẢO SỬ DỤNG CHO SMART HOME 13 2.2.1. Tìm hiểu về trợ lý ảo 13 2.2.2. Trợ lý ảo Google Assistant 15 2.3. TỔNG QUAN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU SMART HOME 18 2.3.1. Nhận xét chung về đề tài 18 2.3.2. Giới thiệu sơ lược về đề tài 19 2.3.3. Các bước thực hiện 19 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG SMART HOME 21 3.1. MÔ HÌNH KẾT CẤU HỆ THỐNG SMART HOME 21 3.2. PHẦN THIẾT KẾ 21 3.3. SƠ ĐỒ KHỐI 23 3.4. LỰA CHON THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG SMART HOME 24 3.4.1. Lựa chọn thiết bị cho bộ điều khiển trung tâm 24 3.4.1.1. Kit nodemcu ESP8266 24 3.4.2. Khối nhận diện hình ảnh 27 3.4.2.1. Camera module ESP32CAM 27 3.4.3. Khối cảm biến 28 3.4.3.1. Module cảm biến độ ẩm, nhiệt độ dht11 28 3.4.3.2. Module cảm biến khí GAS MQ6 30 3.4.3.3. Cảm biến chuyển động PIR AM312 31 3.4.4. Phần mềm IDE lập trình điều khiển 33 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG SMART HOME 35 4.1. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 35 4.2. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỆN 36 4.2.1. Khối vi điều khiển 36 4.2.2. Khối nguồn 37 4.2.3. Khối thiết bị 37 4.2.4. Khối nút nhấn 38 4.2.5. Khối cảm biến 39 4.3. LẬP TRÌNH 39 4.3.1. Lập trình cho hệ thống điều khiển 39 4.3.1.1. Điều khiển bằng Google Asisstant 39 4.3.1.2. Điều khiển bằng Blynk. 41 4.3.2. Lập trình cho hệ thống nhận diện hình ảnh 46 4.4. Kết quả thi công 48 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 50 5.1. KẾT LUẬN 50 5.1.1. Những mặt đã làm được 50 5.1.2. Những hạn chế, tồn tại trong đề tài 50 5.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

PHAN TRUNG LINH

Đề tài XÂY DỰNG HỆ THỐNG SMART HOME

KHÓA LUẬN CỬ NHÂN TỰ ĐỘNG HÓA

ĐÀ NẴNG: 2021

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

-*** -KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề tài XÂY DỰNG HỆ THỐNG SMART HOME

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : T.S LÊ KẾ ĐỨC SINH VIÊN THỰC HIỆN : PHAN TRUNG LINH

MÃ SỐ SINH VIÊN : 2321170854

LỚP : ĐIỆN TỰ ĐỘNG_ K23_EDT1

ĐÀ NẴNG: 2021

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG SMART-HOME

1. Họ và tên sinh viên / nhóm sinh viên được giao đề tài :

Phan Trung Linh

MSSV: 2321170854 Lớp: K23EDT

2. Mục tiêu đề tài :

Xây dựng mô hình hệ thống nhà thông minh

3. Nội dung nhiệm vụ :

-Tìm hiểu hệ thống nhà thông minh

-Xây dựng mô hình nhà thông minh với các tính năng điều khiển bằng giọng nóikết hợp các cảm biến giúp ngôi nhà thông minh hơn

-Kiểm tra hoạt động của mô hình, kiểm tra ổn định, ước tính chi phí cụ thể cho mộtngôi nhà

4. Kết quả tối thiểu phải có:

1) Sản phẩm mô hình nhà thông minh

2) Sản phẩm hoạt động được

3) Có chương trình hoặc phần mềm điều khiển

4) Báo cáo đồ án được trình bày hoàn chỉnh theo quy định

Ngày giao đề tài: 20/08/2021 Ngày nộp báo cáo:30/11/2021

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 08 năm 2021

Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Xây dựng hệ thống Smart Home

Họ và tên SV: PHAN TRUNG LINH

MSSV: 2321170854 Lớp: K23EDT1

Tình hình sinh viên thực hiện

Ghi chú

Từ: 23/8 - 29/8 Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ

Từ: 30/8 - 5/9

Căn cứ yêu cầu của đề tài, tính toán vàthiết kế và lựa chọn các mạch điện cũngnhư linh kiện, vật tư liên quan

Tốt

Từ: 6/9 - 12/9

Căn cứ yêu cầu của đề tài, tính toán vàthiết kế và lựa chọn các mạch điện cũngnhư linh kiện, vật tư liên quan

Tốt Từ: 13/9 - 19/9 Chuẩn bị vật tư, linh kiện, phụ kiện Tốt

Từ: 20/9 - 26/9 Chuẩn bị vật tư, linh kiện, phụ kiện Tốt

Từ: 25/10 - 31/10 kiểm chứng kết quả từ mô hình thực tế Tốt

Từ: 1/11 - 7/11 kiểm chứng kết quả từ mô hình thực tế

(tiếp tục)

Tốt Từ: 8/11 - 14/11 Viết báo cáo kết quả thực hiện đồ án Tốt

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn và biết ơn sâu sắc đến Thầy Lê Kế Đức làGiảng viên hướng dẫn em thực hiện đề tài Thầy đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em trongsuốt thời gian thực hiện đồ án và cũng là người giúp em đưa ra những ý tưởng, kiểmtra sự phù hợp của đề tài.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô trường Đại học Duy Tân đã giảngdạy và tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã luôn ở bên để động viên và

là nguồn cổ vũ lớn lao, là động lực giúp em hoàn thành đề tài này

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đề tài trong phạm vi và khả năng có thể Tuy nhiên sẽkhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự cảm thông và tận tìnhchỉ bảo của qúy thầy cô và toàn thể các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

hoàn thành các mục tiêu đề tài đề ra và mô hình hoạt động ổn định Hoàn thành đề tài xây dựng hệ thống Smart Home đúng tiến độ của nhà trường đề Tham gia buổi bảo vệ

đồ án ngày 26/12/2021 thành công và được hội đồng nhà trường đánh giá cao

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay thế giới với sự bùng nổ của các ngành công nghệ thông tin , điện tửứng dụng v.v đã làm cho đời sống của con người ngày càng hoàn thiện.Các thiết bị tựđộng đã ngày càng trở nên phổ biến và thậm chí là trong đời sống sinh hoạt hằng ngàycủa mỗi con người Do đó một ngôi nhà thông minh có thể trở thành điều hiện thựchóa để nâng cao và phụ vụ các tiện ích của con người

Qua các thông tin đại chúng, phương tiện truyền thông, internet chúng ta có thể thấynhững mô hình nhà thông minh đã ra đời, cùng với một đất nước Việt Nam đang trongquá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa Là một sinh viên ngành điện tự động củatrường đại học Duy Tân khoa điện – điện tử, với những kiến thức đã học cùng vớimong muốn thiết kế một ngôi nhà thông minh được điều khiển giám sát ngôi nhà củamình môt cách dễ dành để đáp ứng được nhu cầu hằng ngày của chúng ta, hiện nay vớinền khoa học phát triển với các trợ lý ảo thông minh hỗ trợ AI như: Google Assistant(Google), Alexa (Amazon), Siri (Apple), Cortana (Microsoft),… Các thiết bị trongngôi nhà thông minh ngoài được điều khiển qua các app trên điện thoại, web,… cònđược điều khiển qua trợ lý ảo cũng dần được phát triển Vì vậy, em đã chon đề tài “smart home – nhà thông minh điều khiển các thiết bị bằng giọng nói thông qua googleassistan “ làm đề tài tốt nghiệp cho mình

Em xin gủi lời cảm ơn tới ths Lê Kế Đức đã giúp đỡ chỉ bảo em trong quá trình thựchiện đề tài này

Trong quá trình thực hiện báo cáo đề tài, em đã cố gắng hết sức để hoàn thiện một cáchtốt nhất Nhưng với kiến thức và sự hiểu biết có hạn nên không tránh khỏi những thiếusót cũng như chưa thực sự hoàn thiện, vì vậy mong thầy cô xem xét và đóng góp ýkiến để đề tài của em có thể tốt hơn ạ

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô !

AI Trí tuệ nhân tạo

IoT Internet of Things - Vạn vật kết nối Smartphone Điện thoại thông minh

Smart Home Nhà thông minh

IFTTT If this then that

giảng viên hướng dẫn : T.S Lê Kế Đức

Sinh viên thực hiện : Phan Trung Linh

Mã số sinh viên : 2321170854

Lớp : Điện tự động_EDT1_K23

ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG HỆ THỐNG SMART-HOME

Các nhiệm vụ chính đề ra trong báo cáo đồ án tốt nghiệp:

• Nghiên cứu tổng quan về đề tài

• Phân tích yêu cầu đề tài

• Thiết kế tổng quan và chi tiết hệ thống

• Triển khai và hoàn thành mô hình hệ thống kiểm nghiệm

Bố cục báo cáo: Bao gồm phần Mở đầu, Nội dung, Kết luận, Tài liệu tham khảo Phần nội dung: gồm 4 phần :

• Chương 1:giới thiệu, đặt vấn đề, phương pháp nghiên cứu, mục tiêu

• Chương 2: cơ sở lý thuyết : chương này giả thích khái niệm nhà thông minh, giớithiệu tổng quan về đề tài, và các thành phần hệ thống Smart Home

• Chương 3: Thiết kế hệ thống Smart Home: Chương này trình bày chi tiết về các thiết

bị và giải pháp công nghệ dùng cho hệ thống Smart Home

• Chương 4: Thi công hệ thống Smart Home: Chương này trình bày quá trình thi công

hệ thống smart home và các công nghệ được sử dụng, kết quả mô hình thực tế

• Phần kết luận Chương 5: Kết luận chung của đồ án tốt nghiệp, đánh giá các công

việc đã làm được và chưa làm trong khuôn khổ đồ án, Nêu định hướng phát triển hệthống

• Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay với sự bùng nổ của các ngành công nghệ thông tin , điện tử ứng dụngv.v đã làm cho đời sống của con người ngày càng hoàn thiện Các thiết bị tự động đãngày càng trở nên phổ biến và thậm chí là trong đời sống sinh hoạt hằng ngày của mỗicon người Do đó một ngôi nhà thông minh có thể trở thành điều hiện thực hóa đểnâng cao và phụ vụ các tiện ích của con người

Cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra tại nhiều nước phát triển Những yếu

tố cốt lõi của Kỹ thuật số trong cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ là: Trí tuệ nhân tạo

(AI), Vạn vật kết nối - Internet of Things (IoT) và dữ liệu lớn (Big Data) Nó mang

đến cho nhân loại cơ hội để thay đổi bộ mặt các nền kinh tế, tác động tới mọi mặt củacuộc sống như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông, giáo dục, y tế,

Các chuyên gia nhận định, sự phát triển mạnh mẽ của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0với các công nghệ mới như IoT, Trí tuệ nhân tạo… đã và sẽ tạo động lực để việc ứngdụng các giải pháp nhà thông minh ngày càng trở nên phổ biến hơn trên thế giới cũngnhư tại Việt Nam

Ngày nay, xã hội càng hiện đại, khoa học kỹ thuật càng phát triển thì cuộc sốngcủa con người càng có nhu cầu sử dụng đầy đủ các thiết bị thông minh để phục vụ chosinh hoạt và công việc của mình Một thực tế rất gần với con người là trong chính cănnhà của mình, mong muốn được dụng công nghệ tự động hóa càng được rộng rãi, tất

cả đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ, phòng khách đến toilet đều gắn các bộ điều khiểnđiện tử có thể kết nối với Internet và điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiểnvật dụng từ xa hoặc lập trình cho thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch thời gian đúngmong muốn

Nhu cầu về kiểm soát hệ thống thiết bị điện và điều khiển thiết bị thông minh ngàycàng phổ biến như kiểm tra trạng thái của đèn, quạt, máy lạnh, các thiết bị khác, có thể

mở hay tắt và các thiết bi ̣điện trong nhà từ xa bằng thiết bị điện thoại di động, thiết bịmáy tính thông qua mạng internet

Hiện nay với nền khoa học phát triển với các trợ lý ảo thông minh hỗ trợ AInhư:Google Assistant (Google), Alexa (Amazon), Siri (Apple),Cortana (Microsoft),Các thiết bị trong ngôi nhà thông minh ngoài được điều khiển qua các app trên điện

thoại, web,… còn được điều khiển qua trợ lý ảo cũng dần được phát triển.

Vì vậy, em đã tìm hiểu, nghiên cứu, chọn đề tài: “Smart home - điều khiển thiết

bị bằng giọng nói qua Google Asstiant ” để làm đồ án tốt nghiệp của mình Kết quảnghiên cứu từ đề tài này sẽ giúp em có nhiều kinh nghiệm để sau khi tốt nghiệp chúng

em có đủ khả năng nghiên cứu chế tạo hoàn chỉnh thiết bị điều khiển hệ thống điệncho ngôi nhà thông minh đáp ứng được sử dụng yêu cầu trên thi ̣trường với giá thànhhợp lý, chất lượng đảm bảo, phù hợp ̣với điều kiện sống tại Việt Nam

1.2 MỤC TIÊU, NHIÊM VỤ

• Tìm hiểu về hệ thống điều khiển nhà thông minh

• Tìm hiểu về Google Assistant, IoT

• Thiết kế mạch điều khiển thiết bị bằng giọng nói qua Google Assistant

• Hiểu thêm về ngôn ngữ lập trình C++

• Xây dựng mô hình mẫu điều khiển thiết bị qua Google Assistant, Kiểm tra,đánh

• Trình bày báo cáo và kiểm nghiệm mô hình đưa ra nhận xét và hướng pháttriển

• Hiểu được cách thức vận hàng của một ngôi nhà thông minh

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Nghiên cứu tài liệu qua sách báo, qua mạng internet về lĩnh vực IoT

• Nghiên cứu cơ sở lý thuyết để thiết kế mạch điều khiển thiết bị với trợ lý ảoGoogle Assistant của Google

• Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của các module và các thiết bị điện trong nhà

• Tìm hiểu cách thức hoạt động của hệ thống smart home

• Nghiên cứu giải pháp công nghệ để khiến việc điều khiển thiết bị dễ dàng nhất

• Tìm hiểu các thiết bị đang được sử dụng trong hệ thống smart home mà đangđược sử dụng trong thực tế hiện nay

• Tham khảo ý kiến của người sử dụng, thầy cô, bạn bè

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 NHÀ THÔNG MINH

2.1.1 Khái niệm

Ngôi nhà thông minh( Smart Home ) là ngôi nhà có các điều kiện kĩ thuật đảm

bảo cuộc sống tốt nhất cho con người, được tự động bảo đảm các chỉ tiêu kĩ thuật theomong muốn của người sử dụng Ngôi nhà thông minh là tích hợp của các hệ thốngđiều khiển và giám sát môi trường như điều khiển đèn chiếu sáng, nhiệt độ, độ ẩm chophù hợp với môi trường, truyền thông đa phương tiện, an ninh bảo mật…và nhiều tínhnăng khác nhằm mục đích làm cho cuộc sống ngày càng tiện nghi, an toàn và góp phần

sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên như điều khiển bằng giọng nói, điều khiển thôngqua ứng dụng di động

Ngoài ra, cùng với sự phát triển của các thiết bị điện tử cá nhân như máy tínhbảng và điện thoại thông minh cùng hạ tầng thông tin ngày càng tiên tiến như internethoặc các mạng thông tin di động 3G, 4G, ngày nay các hệ thống nhà thông minh còncung cấp khả năng tương tác với người sử dụng thông qua các thiết bị điện tử cá nhân

Một kịch bản thường gặp, trước khi trở về nhà từ cơ quan, bạn chỉ cần bấm “Vềnhà”, bình nóng lạnh sẽ bật, hệ thống quạt thông gió, điều hòa nhiệt độ sẽ khởi động…

để khi bạn về đến nhà, tất cả đã sẵn sàng phục vụ Không chỉ bằng “ra lệnh”, hệ thốngnhà thông minh còn chủ động “phục vụ” chủ nhân

Con người có thể điều khiển các thiết bị gia dụng như: hệ thống chiếu sáng, sưởi ấm,máy lạnh, TV, máy tính, âm thanh, camera an ninh,… ở bất cứ đâu, từ trong chính ngôinhà thông minh đó đến bất kỳ nơi nào trên thế giới thông qua điện thoại hoặc internet.Một ngôi nhà thông minh thường có nhiều thành phần nhưng nhìn chung lại sẽ có 2thành phần chính gồm:

Phần cứng: Là các thiết bị trong hệ thống nhà thông minh như là đèn led thông minh,camera giám sát thông minh, công tắc thông minh, cửa thông minh, cảnh báo anh ninh,

…

Phần mềm: ứng dụng là phương tiện gián giúp bạn quản lý và điểu khiển Smart Homecủa mình Các ứng dụng này có thể giúp bạn thao tác từ xa mà không cần có mặt tạinhà Đặc biệt là những ứng dụng sử dụng công nghệ đám mây sẽ luôn giúp bạn kết nối

Hình 2.1: Nhà thông minhTrong căn nhà thông minh, đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ, phòng khách đếntoilet đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với Internet và điện thoại diđộng, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa hoặc lập trình cho thiết bị ở nhàhoạt động theo lịch

Hình 2.2: Điều khiển chỉ cần 1 bấmChỉ một nút bấm:

Thông thường để điều khiển tất cả các thiết bị trong nhà, bạn cần tới hàng chụccông tắc, thậm chí với căn nhà lớn hàng trăm công tắc Với nhà thông minh smarthome, bạn có thể điều khiển tất cả bằng một vài nút bấm trên màn hình cảm ứng củasmartphone hay máy tính bảng Bạn cũng có thể điều khiển và kiểm soát ngôi nhàthông qua giao diện trực quan 3D, ở đó các thiết bị được mô phỏng giống như đang sửdụng thực tế, chỉ cần chạm vào thiết bị tương ứng trong màn hình để điều khiển.

Triển khai smart home hiện thực hơn bạn nghĩ:

Với các công nghệ kết nối tiên tiến nhất như công nghệ truyền dữ liệu khôngdây chuyên dụng Zigbee, công nghệ truyền dữ liệu trên đường điện PLC… hệ thốngnhà thông minh smart home có thể dễ dàng triển khai trên các ngôi nhà đang sử dụnghoặc xây mới mà không phải đi lại đường điện hay sửa đổi hạ tầng Thực tế sử dụng,nhu cầu phát sinh và thay đổi là điều không tránh khỏi, bởi vậy với thiết kế không dâyrất tiện lợi cho việc mở rộng và thay đổi nhu cầu của bạn Ví dụ trong quá trình sửdụng, gia đình bạn có nhu cầu xây thêm phòng mới, mở rộng phòng cũ hay đơn giản làlắp thêm một bể cá (có nhu cầu điều khiển ánh sáng, máy lọc nước theo các tiêuchuẩn), với smart home tất cả sự thay đổi này đều có thể tích hợp vào hệ thống thôngminh một cách đơn giản

2.1.2 Tiêu chuẩn của Smart Home

Với sự phát triển không ngừng của khoa học hiện đại, con người ngày càngnâng cao hơn đời sống của mình và luôn mơ ước một cuộc sống hiện đại và tiện lợinhất Chính từ những nhu cầu đó, con người đã có rất nhiều sang tạo phục vụ cho cuộcsống cảu bản thân họ và cho toàn xã hội Và ý tưởng cho “ngôi nhà thông minh “ cũngxuất phats từ nhu cầu thực tiễn như vậy Nhưng công nghệ phục vụ cho ngôi nhà mơước đã có từ rất lâu nhưng mới gần đây mới được đưa ra công bố rộng rãi Có rấtnhiều công ty đã đưa giải pháp cho ngôi nhà thông minh và tất cả đều hướng đến cáctiêu chuẩn sau đây:

• Tự động hóa hoạt động của ngôi nhà: điều khiển ánh sáng, điều khiển nhiệt độ,

…

• Đảm bả an ninh, an toàn cho ngôi nhà : khóa bảo mật cao cổng, cửa ra vào

• Đem lại sự thoải mái cho người sử dụng

• Cung cấp các dịch vụ giải trí chất lượng cao

• Cung cấp khã năng giám sát và điều khiển từ xa, điều khiển một cách đơn giản

thuận tiện nhất có thể qua thết bị Smart Phone, PDA,…

• Tăng hiệu suất của hệ thống

• Giảm điện năng tiêu thụ điện

2.1.3 Các hệ thống cơ bản trong Smart Home

Những hệ thống thông minh trong ngôi nhà đó đều phải được kết nối với thiết

bị thông minh để người dùng có thể giao tiếp với chúng thông qua ứng dụng trên điện thoại di động, hoặc máy tính bảng

Các thành phần cơ bản tạo nên hệ thống nhà thông minh bao gồm hệ thống cảmbiến, như cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng, các bộ điều khiển hoặc máy chủ vàcác thiết bị chấp hành khác Nhờ hệ thống cảm biến, các bộ điều khiển và máy chủ cóthể theo dõi các trạng thái bên trong ngôi nhà để đưa ra các quyết định điều khiển cácthiết bị bị chấp hành một cách phù hợp nhằm đảm bảo môi trường sống tốt nhất chocon người Hệ thống điều khiển thông minh đi kèm với các thiết bị, được cài đặt cácchương trình lập sẵn, giao tiếp với người sử dụng linh hoạt nhất không phụ thuộc vàokhoảng cách và vị trí bao gồm những hệ thống sau:

• Hệ thống chiếu sáng thông minh

• Hệ thống giải trí

• Hệ thống an ninh / cảnh báo

• Hệ thống camera giám sát

• Hệ thống âm thanh

• Hệ thống báo cháy chửa cháy

Hệ thống thông minh không chỉ dừng lại ở việc chúng ta có thể điều khiển bật tắt đèn

từ xa dù ở bất đâu khi có internet mà hơn thế nữa chúng ta có thể cài đặt hẹn giờ hoàntoàn tự động đối với từng thiết bị Điều này giúp cho người sử dụng nhận thấy đượcnhững tiện ích áp dụng trong cuộc sống thực tế đồng thời nó còn giúp cho các thiết bịkhi được kết nối với thiết bị thông minh sẽ có tuổi thọ sản phẩm cao hơn, an toàn hơn

và tiết kiệm điện năng hơn

Hình 2.3: Thành phần cơ bản của hệ thống nhà thông minh

2.1.3.1 Hệ thống chiếu sáng thông minh

Hệ thống chiếu sáng trong và ngoài ngôi nhà được chia thành nhiều khu vực,chỉ những khu vực nào có người đèn mới được bật sáng và tự động tắt khi không cóngười Không những thế, hệ thống ánh sáng còn tự động điều chỉnh ở chế độ phù hợptheo sở thích của chủ nhà như: khi tiếp khách ánh sáng ở chế độ rực rỡ, tất cả các đènsáng lên, từ đèn trần, đèn hắt, đèn chùm, đèn tranh

Hệ thống chiếu sáng sẽ được tích hợp chung với các hệ thống khác hoặc táchriêng ra để điều khiển độc lập tùy thuộc và nhu cầu của mỗi người Các giải pháp đềunhằm tối ưu hóa hệ thống giúp người dùng sử dụng dễ dàng, tiết kiệm chi phí hơn.Ánh sáng được thiết kế và điều khiển theo tình trạng người chủ, theo thời tiếp, tiểucảnh, tình trạng ánh tự nhiên, được tối ưu trong từng hoàn cảnh sử dụng củ thể

• Tiện dụng, linh hoạt

• mang lại những trải nghiệm tuyệt vời cho người dùng

• Tiết kiệm điện năng hiệu quả đến 90%

• Thiết kế sang trọng, tinh tế phù hợp với mọi không gian phòng

Hình 2.4: Hệ thống chiếu sáng của Smart Home

2.1.3.2 Hệ thống giải trí đa phương tiện

Hệ thống giải trí là hệ thống bao gồm các thiết bị giải trí như : truyền hình, tivi,máy phát nhạc, loa bluthoot, đầu dvd,…

Hệ thống âm thanh đa vùng của Smart Home giúp cho các khu vực khác nhautrong nhà cùng 1 lúc có thể phát các nguồn nhạc khác nhau tùy theo sở thích của từngngười Ở mỗi khu vực người dùng có thể lựa chọn phát nhạc theo sở thích của mình

mà không ảnh hưởng tới những người ở khu vực khác Chủ nhân của ngôi nhà thôngminh có thể lựa chọn các chế độ phát nhạc theo các khoảng thời gian trong ngày.Chẳng hạn vào buổi sáng hệ thống tự động phát các bản nhạc nhẹ giúp chủ nhân ngôinhà thư giãn khi bắt đầu một ngày mới

Giải pháp âm thanh có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian giải trí, cùng với nền nhạc ta cóthể thưởng thức âm nhạc độc lập tại khu riêng biệt cho mỗi sự lựa chọn của mỗi ngườitrong gia đình, từ bảng điều khiển âm thanh gắn tường, điều khiển từ xa hay trực tiếptrên smartphone của chính mình.Tất cả chúng đều nhằm mục đích chính là giúp conngười giải trí, có cuộc sống tươi mới hơn, hiện đại hơn trong căn nhà của mình

2.1.3.3 Hệ thống an ninh / cảnh báo

Bao gồm các hệ thống cửa tự động, camera quan sát, đầu ghi hình, bộ nhớ lưutrữ, bộ điều khiển trung tâm cho phép người sử dụng có thể nắm được trực tiếp hayxem lại toàn bộ mọi hoạt động diễn ra ở các khu vực có thiết bị kiểm soát Hệ thống anninh còn có thể báo động bằng còi, chiếu sáng, gọi điện đến các số điện thoại cần thiết.Tất cả các của sổ đều được trang bị cảm biến từ để thông báo tình trạng đóng mở cửa.Khi hệ thống an nình được kích hoạt, nếu một trong số các của mở ra thì hệ thốngngay lập tức cảnh báo tại chổ bằng chuông báo hoặc nhắc nhở tín nhắc đếnsmartphone

Hệ thống an ninh ISS cho phép người dùng thay đổi các thông báo - cảnh báo

an ninh bằng hệ thống ĐTDĐ, Email, Camera giám sát theo yêu cầu của từngkhu vực cần bảo vệ Không chỉ có chủ nhân gọi và đăng nhập vào hệ thống để điềuchỉnh ánh sáng, nhiệt độ, thiết lập chế độ an ninh mà hệ thống cũng có thể gọi cho chủnhân hoặc gửi email cho chủ nhân để cảnh báo các mối nguy hiểm đang xảy ra vớingôi nhà Hệ thống sẽ gọi và thông báo với chúng ta khi trẻ nhỏ từ trường trở về nhàhoặc chế độ an ninh cao bị hủy bỏ

Hệ thống an ninh ISS cung cấp các sản phầm truy nhập điều khiển để hạn chếquyền sử dụng tại một số khu vực như: Chỉ mở cửa vào khu vực bể bơi với thẻ từ cóquyền điều khiển Điều này giúp hạn chế các rủi ro có thể xảy ra với trẻ nhỏ

2.1.3.4 Hệ thống báo cháy, chửa cháy

Hệ thống báo cháy cảm ứng khi có hiện tượng cháy (nồng độ khói, nhiệt độ), vàthông báo bằng âm thanh (loa, còi), đèn chiếu sáng Hệ thống chữa cháy tự động phunnước tại các nơi cần chữa cháy Ở mức độ cao hơn, hệ thống báo cháy, chữa cháy chophép khoanh vùng và hướng dẫn phân luồng thoát hiểm

2.1.3.5 Hệ thống kiểm soát môi trường

Môi trường không khí có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sức khỏe SmartHome được trang bị hệ thống kiểm soát môi trường với các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm,nồng độ oxy đặt ở khắp các vị trí thích hợp trong ngôi nhà Các thông số được chuyển

về hệ thống trung tâm để tính toán, đưa ra lệnh điều khiển tới các thiết bị điều hòanhiệt độ, máy hút ẩm, quạt thông gió…

2.1.4 Hệ sinh thái Smart Home hiện nay

Trước đây nhà thông minh chỉ hoàn toàn nằm trong trí tưởng tưởng hoặc trênphim ảnh Nhưng từ đầu năm 1900, ‘Ông tổ’ của nhà thông minh – tức các thiết bị điềukhiển từ xa đã được bắt đầu nghiên cứu và phát minh, tạo tiền đề cho sự ra đời củachúng sau này Tuy nhiên cho đến năm 1984, thuật ngữ ‘Smart Home’- nhà thôngminh mới thực sự xuất hiện.

Vài năm trở lại đây, khi thế giới đang dần tiến vào kĩ nguyên Internet of Things(IoT), kết nối mọi vật qua Internet, nhà thông minh với khã năng điều khiển trở thànhmột xu hướng công nghệ tất yếu, là tiêu chuẩn của nhà ở hiện đại Tại triễn lãm lớnnhất về công nghệ điện tử và tiêu dùng diễn ra đầu tháng 1/2015 tại Las Vegas (Mỹ),nhà thông minh là một trong những chủ đề nóng nhất Con theo hãng tư vấn công nghệhàng đầu Gartner, công nghệ IoT sẽ bùng nổ kể từ năm 2015 với sự tham giam của hầuhết các hãng công nghệ tên tuổi

Hình 2.5: Điều khiển ngôi nhà chỉ với một thiết bị thông minh

Ở Việt Nam không nằm ngoài xu hướng này tại thị trường Việt Nam có sự gópmặt của hàng loạt các thương hiệu BKAV, Lumi, Hager, Acis, Arkos, Gamma với sựcạnh tranh về giá thành như công nghệ Ngày càng nhiều khu đô thị áp dụng giải phápnhà thông minh trong các căn hộ sang trọng, cao cấp của mình để thỏa mãn nhu cầucủa người sử dụng Hàng loạt khu đô thị cấp cao như Thăng Long Number one,Mandarin Garden, Royal City, Times City, trung tâm thương mạị, biệt thự sang trọng,đẳng cấp từ bắc vào nam như Vincom Village, Gamuda Garden,… đang sử dụng giải

pháp nhà thông minh.

Hình 2.6: Mô hình nhà thông minh của BKAV

Để có một căn nhà thông minh, ban đầu các công ty sẽ khảo sát thực tế côngtrình rồi thiết kế phương án theo yêu cầu của chủ nhà Sau khi chốt phương án triểnkhai, các kĩ sư sẽ tiến hành thi công lắp đặt thiết bị và cấu hình hoạt động cho hệthống Vì sử dụng công nghệ truyền thông không dây Zigbee, Wifi…kết nối các thiết

bị , nên hệ thống nhà thông minh có thể dễ dàng triển khai với cả những ngôi nhà đang

sử dụng

Trên thế giới Các hãng công nghệ lớn trên thế giới đã phát triển các hệ sinh tháismart home cho riêng mình Với trung tâm là trợ lý ảo tích hợp AI cùng các thiết bịđiện thông minh kết nối IoT và các phần mềm hỗ trợ trên smart phone

Tiêu biểu trong các hệ sinh thái này phải kể đến: Google, Amazon, Samsung,Xiaomi…

Giải pháp nhà thông minh của Xiaomi được biết đến là một bộ sản phẩm baogồm các thiết bị thông minh, được lắp đặt và liên kết với hệ thống wifi trong gia đình

để người dùng kiểm soát hoạt động của các thiết bị điện trong ngôi nhà của mình Cácsản phẩm này giao tiếp với nhau và giao tiếp với chủ nhân của ngôi nhà thông qua ứngdụng Mi Home trên điện thoại thông minh

Bộ sản phẩm nhà thông minh Xiaomi bao gồm các thiết bị sau:

- Thiết bị trung tâm đóng vai trò là cầu nối giữa các thiết bị ngoại vi với hệ thống wifi.

Vì vậy thiết bị trung tâm này sẽ báo động khi cần thiết

- Thiết bị cảm biến chuyển động có thể liên kết với hệ thông điều khiển để bật/tắt đèn

và các thiết bị điều hòa, quạt, máy sưởi,… một các tự động

- Bộ cảm biến gắn cửa để theo dõi việc đóng hoặc mở cửa, phát tính hiệu bật hoặc tắtđiện khi người dùng ra khỏi nhà

- Thiết bị chuông cửa có vai trò phát tín hiệu về thiết bị trung tâm để báo cho chủ nhà,khi có khách bấm chuông

- Các thiết bị đèn thông minh, đủ màu sắc và kiểm soát tối đa ánh sáng của ngôi nhà Ổcắm thông minh có khả nắng bật/tắt các đồ dùng điện trong nhà, người dùng có thểđiều khiển từ xa các thiết bị điện trong ngôi nhà của mình

- Những thiết bị liên quan trực tiếp đến cải thiện sức khoẻ của người dùng bao gồm cómáy lọc không khí, cân thông minh, Amazfit, giày thông minh và không thể nào bỏqua một thiết bị đeo tay giá rẻ đã rất quen thuộc là Mi Band, có chức năng đo nhịp tim

công trình biệt thự, chung cư lớn, sang trọng… còn với nhà ở dân dụng, người dùng đãbắt đầu quan tâm nhưng vẫn đang trong giai đoạn tìm hiểu chứ chưa đầu tư nhiều docòn gặp nhiều khó khăn về thói quen, công nghệ cũng như giá thành còn khá cao đốivới khách hàng bình thường.

2.2 GIỚI THIỆU TRỢ LÝ ẢO SỬ DỤNG CHO SMART HOME

2.2.1 Tìm hiểu về trợ lý ảo

Trợ lý ảo là một khái niệm mới trong lĩnh vực công nghệ, phần mềm, lần đầuđược biết tới trên thế giới vào năm 1961 tại Hội chợ Thế giới Seattle, dưới dạng mộtthiết bị có tên IBM Shoebox, với khả năng nhận diện giọng nói Trong đó, sự kiện ramắt chiếc điện thoại thông minh đầu tiên IBM Simon vào năm 1994 đặt nền móng chocác trợ lý ảo thông minh mà ta biết tới ngày nay Năm 2011, trợ lý ảo số hiện đại đầutiên được cài đặt trên một điện thoại thông minh là Siri, từng được giới thiệu là mộttính năng trên chiếc iPhone 4S của Apple Từ năm 2017 đến nay, trợ lý ảo bắt đầuđược người dùng chú ý nhờ các ứng dụng thực tiễn, đặc biệt là sự đầu tư mạnh tay từcác tập đoàn lớn như Amazon với Alexa, Google với Google Assistant hay Apple vớiSiri.Từ trên chúng ta có thể hiểu đơn giản trợ lý ảo là phần mềm, công cụ được xâydựng dựa trên nền tảng trí thông minh nhân tạo (AI) và được các nhà phát triển hệ điềuhành, hay các hãng công nghệ tích hợp sâu vào trong hệ điều hành với mục đích chính

là hỗ trợ người dùng thiết bị dễ dàng hơn bằng chính thói quen mà người dùng thườnglàm trên thiết bị

Hình 2.8: Trợ lý ảo trên các hàng lớn trên thế giớiCác dịch vụ của trợ lý ảo rất đa dạng, trong đó có các dịch vụ trên Amazon Alexa vàGoogle Assistant đang tăng lên từng ngày bao gồm:

• Cung cấp thông tin thời tiết, thông tin thời sự, thông tin kiến thức lấy từ nguồn:Wikipedia, IMDB, đặt báo thức, lập danh sách cần làm và mua sắm

• Phát nhạc từ các dịch vụ streaming: Spotifi, Pandora,…; phát các đài radio, đọcsách nói

• Phát video, chương trình TV hoặc xem phim truyền hình, streaming từ các dịchvụ: Netflix, Youtube…

• Mua sắm trên các dịch vụ: Amazon.com…

• Bổ sung hoặc thay thế các dịch vụ chăm sóc khách hàng cho con người (mộtbáo cáo ước tính rằng một trợ lý trực tuyến tự động làm giảm 30% khối lượngcông việc so với một trung tâm tổng đài của con người)

• Amazon và Google cho ra mắt hai nền tảng là Alexa “Skills” và “GoogleAction”, chủ yếu là các ứng dụng chạy trên nền tảng trợ lý ảo của các hãng

• Trợ lý ảo ngày càng trở nên thông minh hơn và được ứng dụng nhiều hơn trongcuộc sống của chúng ta Các trợ lý ảo phổ biến hiện nay là Assistant (Google),Siri (Apple), Cortana (Microsoft) và Alexa (Amzon)

Các bài kiểm tra cũng được các chuyên gia tiến hành nhằm thu thập thông tin về việcnhững trợ lý ảo nào có thể cung cấp nhiều thứ hơn cho người dùng thông qua việc hiểunhững câu hỏi họ đặt ra, độ đa dạng của những câu trả lời và độ chính xác trong nhữngcâu trả lời đó

Trợ lý ảo

Tỷ lệ hiểu câu hỏi Tỷ lệ trả lời đúng 4/2017 6/2018 4/2017 6/2018 Google Assistant 99% 100% 74,8% 85,5%

Cortana 97% 98% 48,8% 52,4%

Bảng 2.1: Kết quả kiểm tra độ thông minh của các trợ lý ảo (Nguồn: TechViral,

2018)

Từ kết quả ở bảng 2.1, có thể thấy rõ trong khoảng thời gian hơn 1 năm từtháng 4/2017 đến tháng 6/2018 mọi trợ lý ảo đều có sự tiến bộ rõ rệt Về khả nănghiểu câu hỏi được đặt ra, không có sự khác biệt lắm giữa các trợ lý ảo Google

Assistant có thể hiểu 100% tổng số 800 câu hỏi được đặt ra, các trợ lý khác cũng đạtđược chỉ số rất cao

Về độ chính xác của câu trả lời, Google Assistant nổi trội hơn cả, đạt mức85,5% Alexa, khi trợ lý ảo của Amazon đã vượt qua Cortana với mức chính xác61,4%

Những kết quả ấn tượng trên cho thấy, các trợ lý ảo đã có thể hiểu hết những câu hỏicủa con người và chúng có thể vượt qua mọi giới hạn để có thể được dùng mỗi ngày.Google Assistant đánh bại các đối thủ khác về sự thông minh và mức độ áp dụng choSmartHome, chính vì vậy, em chọn trợ lý ảo Google Assistant để làm đề tài này

2.2.2 Trợ lý ảo Google Assistant

Google Assistant là một trợ lý cá nhân ảo được phát triển bởi Google và đượcgiới thiệu tại hội nghị nhà phát triển của hãng vào tháng 5 năm 2016 Không giốngnhư Google Now, Google Assistant có thể tham gia các cuộc trò chuyện hai chiều.Assistant ban đầu được đưa vào ứng dụng nhắn tin Google Allo, và loa thông minhGoogle Home Sau một thời gian chỉ có mặt trên hai chiếc điện thoại thông minh Pixel

và Pixel XL của hãng, Google bắt đầu triển khai Assistant trên các thiết bị Androidkhác vào tháng 2 năm 2017, bao gồm cả các điện thoại thông minh bên thứ ba và cácthiết bị Android Wear, và được phát hành dưới dạng ứng dụng riêng biệt trên IOS vàotháng 5 Cùng với sự ra mắt một bộ phát triển phần mềm (SDK) vào tháng 4 năm 2017cho phép các nhà phát triển bên thứ ba có thể tự xây dựng phần cứng tương thích vớiGoogle Assistant, Assistant đã và đang được tiếp tục mở rộng hỗ trợ cho một lượnglớn thiết bị, bao gồm cả xe hơi và các thiết bị nhà thông minh Các chức năng củaAssistant cũng có thể được bổ sung bởi các nhà phát triển bên thứ ba Người dùng chủyếu có thể tương tác với Google Assistant qua giọng nói tự nhiên, hoặc có thể nhậpqua bàn phím Các chức năng cơ bản của nó cũng tương tự như Google Now, như tìmkiếm trên Internet, đặt sự kiện trên lịch và báo thức, điều chỉnh cài đặt phần cứng trênthiết bị người dùng và hiển thị thông tin từ tài khoản Google của người dùng Googlecũng bổ sung các tính năng khác cho Assistant bao gồm khả năng nhận diện vật thể vàthu thập thông tin về vật thể thông qua máy ảnh của thiết bị, cùng với việc hỗ trợ muasản phẩm và chuyển tiền

Hình 2.9: Trợ lý ảo google assistantVào 6-5-2019, Google đã bổ sung tiếng Việt vào danh sách những ngôn ngữđược hỗ trợ bởi Google Assistant Nhờ đó, người Việt đã có thể sử dụng những câulệnh bằng tiếng Việt để hỏi đáp, truy vấn thông tin.

Còn trước đây, người Việt muốn sử dụng Google Assistant buộc phải ra lệnh bằngtiếng Anh (hoặc một ngôn ngữ nước ngoài khác) Rào cản ngôn ngữ khiến cho GoogleAssistant cũng như các trợ lý ảo khác không được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam

Google Assistant đem lại những tiện ích gì?

Nếu như Google Now cho phép bạn thực hiện các lệnh thoại, tìm kiếm, điềukhiển thiết bị cũng như gửi tin nhắn, kiểm tra các cuộc hẹn bằng giọng nói trên thiết bịAndroid, thì giờ đây Assistant kết hợp tất cả những điều này kết hợp thêm với côngnghệ AI giúp khả năng tương tác đàm thoại của bạn trở nên tốt hơn

Khi Google Assistant biết bạn và hiểu ngữ cảnh, Google Assistant sẽ phản ứngtheo cách thông minh.quan trọng vì nó cung cấp cho khả năng điều khiển bằng giọngnói nhiều quyền hơn và chuyển nó từ việc chỉ phản ứng với các từ hoặc lệnh cụ thể

Hình 2.10: Tính năng của GoogleVới Google Assistant, bạn có thể dễ dàng xác định vị trí của mình khi lạcđường ở một thành phố xa lạ, hay đơn giản chỉ là tìm kiếm một địa điểm ăn uống vuichơi gần bạn nhất khi đi du lịch chỉ với một câu lệnh đơn giản như: "OK Google, tôiđang ở vị trí nào?", “Ok Google, nhà hàng (địa điểm vui chơi) nào gần vị trí tôinhất?”.Google Assistant thậm chí còn có thể trở thành một phiên dịch mọi lúc mọi nơicho chuyến du lịch nước ngoài của bạn.

Bạn muốn nghe các tin tức mới nhất nhưng lại không thể bỏ lỡ công việc đang làm?Đừng lo lắng Google Assistant sẽ thay bạn làm việc đó chỉ bằng câu lệnh: “OKGoogle, hãy đọc cho tôi nghe tin tức…’’, cùng vô vàn các tiện ích khác như: phát nhạctheo yêu cầu, đặt lời nhắc quan trọng, tra cứu email,

Thực hiện các yêu cầu với câu lệnh OK Google Các yêu cầu như mở danh bạ, gọi điệnthoại, kiểm tra tin nhắn, đọc tin nhắn đều sẽ được trợ lý ảo Google thực hiện Mọi thaotác chỉ mất trong vài giây Thời gian bạn thực hiện các yêu cầu bằng giọng nói nhanhhơn rất nhiều với các thao tác tay bình thường Chỉ với câu lệnh OK Google mọi câu

lệnh của bạn đều được thực hiện.

2.3 TỔNG QUAN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU SMART HOME

hệ sinh thái nhà thông minh của hãng Hơn nữa, các tính năng chưa phù hợp hoặc thừathãi khi đưa về sử dụng ở Việt Nam

Ở trong nước: Các hãng Bkav và Nhà thông minh Lumi đã có những mô hìnhnhà thông minh phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế của người Việt Nam, tuy nghiên,còn ít ứng dụng trợ lý ảo và giá thành vẫn là vấn đề lớn nhất để tiếp cận phần lớnngười dân thu nhập trung bình và khá

Thực tế thì ngoài sự hiện đại và phát triển của smart home thì đâu đó vấn cónhiều vấn đề chưa thực sự giải quyết được hết nhu cầu của người sử dụng cũng như là

sự hoàn thiện của hệ thống smart home hiện nay Ta thấy hiện nay vấn đề an ninh đangđược khá nhiều khách hàng quan tâm đến với sự an toàn của ngôi nhà mình thì không

có vấn đề gì khi thêm tính năng chống trộm vào hệ thống Smart Home cho ngôi nhàcủa mình Nhưng thực tế ta thấy hệ thống chống trộm vẫn chưa được tối ưu hóa chứcnăng của nó vì khi hệ thống camera chống trộm được lắp đặt thì vẫn có sai sót, đó làtín hiệu không chính xác vẫn xảy ra như khi có vật gì đó cử động lướt qua khu vựcquét của camera thì nó cũng cảnh báo, hay là lúc chó mèo vô tình đi vào khu vực quétcủa camera thì cũng xuất hiện cảnh báo khiến cho người sử dụng thấy khó chụi với hệthống Hay hệ thống ánh sáng thông minh cũng vậy vẫn có những sai sót hay chưa tối

ưu hóa khi sử dụng các cảm biến để bật tắt thiết bị trong nhà một cách hoàn hảo nhấtcho người dùng

Trợ lý ảo đang ngày càng phổ biến và có tính ứng dụng cao trong nhà thôngminh Trợ lý ảo Google Assistant đánh bại mọi đối thủ trợ lý ảo của các hãng khác, nó

có thể giải quyết mọi vấn đề trong nhà thông minh: thiết bị chiếu sáng, thiết bị nghenhìn, âm thanh giải trí, tiện ích và đặc biệt kiểm soát, điều khiển chúng chỉ bằng giọngnói hoặc mọi loại thiết bị Smartphone có hỗ trợ Internet cho dù đó là điện thoại Iphonehay điện thoại Android Đây là nền tảng mở và hoàn toàn miễn phí, các thiết bị thôngminh hiện nay từ hàng nghìn hãng khác nhau đều có thể thêm vào và điều khiển trêncùng một máy chủ duy nhất của Google Assistant đó là Home Assistant.

Nhận thấy tương lai của nhà thông minh và ứng dụng tuyệt vời của trợ lý ảoGoogle Assistant, em đã chọn đề tài “Smart Home điều khiển thiết bị bằng giọng nóiqua google assistant” để làm đề tài tốt nghiệp và giải quyết những vấn đề nêu trên Tuynghiên, trong giới hạn nghiên cứu đề tài khóa luân tốt nghiệp, em chỉ dừng lại ở việclắp đặt trên mô hình nhỏ, thử nghiệm trên một số thiết bị điện phổ biến như: Hệ thốngchiếu sáng, quạt, tivi,… và nghiên cứu trong phạm vi 1-2 căn phòng của ngôi nhà

2.3.2 Giới thiệu sơ lược về đề tài

Trong phạm vi đề tài tốt nghiệp, em xin thiết kế mô hình hệ thống nhà thôngminh với khả năng điều khiển giám sát bằng giọng nói thông qua Google Assistant vớicác đặc tính sau:

Phạm vi: sử dụng cho ngôi nhà vừa và nhỏ với 1 phòng khách, 1 phòng ngủ, 1

phòng bếp

Tính năng: thiết kế ngôi nhà thông minh với các chức năng như sau:

• Điều khiển thiết bị trong nhà bằng giọng nói qua Google Assistant

• Hệ thống an ninh, bảo mật

• Chức năng mở cửa bằng nhận dạng khuôn mặt, báo động khi có người lạ

• Điểu khiển thiết bị dự trên hệ thống cảm biến nhiệt độ, độ ẩm

• Cảnh báo với hệ thống báo cháy nguy hiểm

2.3.3 Các bước thực hiện

 Thu thập thông tin đặc điểm về các giải pháp hiện nay đã ứng dụng trong nhàthông minh, từ đó xác định được những ưu, nhược điểm và tìm giải phápthích hợp

 Khảo sát thiết bị, nghiên cứu cách đấu nối, lập trình và vận hành vi điềukhiển, cài đặt bộ điều khiển trung tâm

 Phân tích, đánh giá lựa chọn các giải pháp, thiết bị, vật liệu để nghiên cứu

 Tính toán, thiết kế, lập trình máy chủ kiểm soát toàn bộ ngôi nhà qua Home

Assistant

 Thiết kế bộ điều khiển trung tâm và các thiết bị ngoại vi cho nhà thông minh

 Đánh giá sự ổn định, linh hoạt của hệ thống khi lắp đặt và vận hành thực tế

 Thiết kế, mô phỏng mạch trên máy dùng phần mền proteus

 Lắp ráp hệ thống, làm mạch in, lắp ráp mạch, viết chương trình điều khiểncho hệ thống Smart Home

 Đánh giá sự ổn định, linh hoạt của hệ thống khi lắp đặt và vận hành thực tế