Kết hợp với trung tâm điều khiển nhà thông minh Broadlink RM-Pro, bạn hoàn toàn có thể bật, tắt, hẹn giờ từ xa, kết nối toàn bộ công tắc trong nhà và hoàn toàn có thể lập trình theo ngữ
Trang 1PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, việc đào tạo nguồn nhân lực hướng tới các chuẩn trình độ quốc gia, khu vực và thế giới đang được toàn xã hội ta đặc biệt quan tâm nhằm đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và tạo năng lực hoà nhập với thị trường lao động trong khu vực và quốc tế Quá trình giáo dục - đào tạo bao gồm các thành tố cơ bản: Mục tiêu, nội dung, phương pháp, tổ chức quá trình và đánh giá Các thành tố trên có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và cùng tạo nên chất lượng đào tạo Chính vì vậy, để nâng cao chất lượng đào tạo, cùng với việc đổi mới mục tiêu, nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy,…việc nghiên cứu đổi mới và phát triển các phương pháp kiểm tra, đánh giá kết quả học tập đảm bảo tính khoa học, tính thống nhất, khách quan và công bằng đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo
Theo Điều 3 của Quy định nguyên tắc, quy trình xây dựng và ban hành tiêu chuẩn kỹ năng nghề quốc gia được ban hành kèm theo Quyết định số 09/2008/QĐ-BLĐTBXH ngày 27 tháng 3 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh
và Xã hội Việc xây dựng các bộ công cụ đánh giá kết quả học tập theo các chuẩn
kỹ năng nghề quốc gia, ngoài việc giúp cho các trường dạy nghề đánh giá đúng kiến thức, tay nghề của người học, chúng còn tạo điều kiện cho người đã tốt nghiệp có thể tham gia các kỳ kiểm tra, đánh giá để được cấp văn bằng, chứng chỉ
kỹ năng nghề quốc gia
Chương trình dạy nghề Điện công nghiệp cũng như các chương trình dạy nghề khác được xây dựng theo phương thức đào tạo dựa vào năng lực thực hiện Theo phương thức đào tạo này, việc đánh giá các năng lực thực hiện phải được dựa theo theo các tiêu chí đánh giá và những tiêu chuẩn thực hiện công việc được xác định từ tiêu chuẩn kỹ năng nghề Xuất phát từ những đặc điểm trên, người nghiên
cứu đã thực hiện đề tài: “Thực hành ngữ cảnh thông minh thiết bị điện gia dụng”
2 Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu
2.1 Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng để phục vụ công tác giảng dạy và để
đáp ứng được tình hình thực tế trong công tác đào tạo: “ Học đi đôi với hành” học sinh, sinh viên sau khi ra trường không bỡ ngỡ mà thích ứng với sự phát triển của
xã hội Có thể lập trình, thiết kế lắp đặt… được các thiết bị mới hiện đại đáp ứng được nhu cầu của thực tế
Trang 22.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Để hoàn thành mục tiêu trên, đề tài tập trung
vào các nhiệm vụ nghiên cứu sau:
- Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu các thiết bị điện thông minh phổ biến trên thị trường hiện nay
- Nhiệm vụ 2: Nghiên cứu, phân tích, sử dụng phần mền điều khiển các thiết
bị điện thông minh
- Nhiệm vụ 3: Xây dựng các ngữ cảnh thông minh có ứng dụng thực tế cảu mạch điện gia dụng
- Nhiệm vụ 4: Thử nghiệm, phân tích và điều chỉnh các ngữ cảnh thông minh khi áp dụng vào thực tiễn
3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu: Qua việc khảo sát thực tế tại các công trình ứng
dụng thiết bị điện hiện đại và yêu cầu trong công tác đào tạo cho nghề điện công nghiệp tại Khoa Điện trường Cao đẳng nghề Hà Nam tôi đã đưa ra những ý tưởng nghiên cứu về: “Thực hành ngữ cảnh thông minh thiết bị điện gia dụng”
3.2 Khách thể nghiên cứu
- Bộ tiêu chuẩn kỹ năng nghề Điện
- Chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp
- Các văn bản pháp lý quy định về kiểm tra, đánh giá trong đào tạo nghề
- Người đang học nghề và các giáo viên đang tham gia giảng dạy các môn học/ modul trong chương trình dạy nghề Điện công nghiệp
4 Giả thuyết nghiên cứu: Việc xây dựng thực hành ngữ cảnh thông minh sẽ tạo
điều kiện thuận lợi và nâng cao chất lượng kiến thức, kỹ năng cho học sinh Định hướng quá trình giảng dạy của giáo viên và quá trình học tập của học sinh để từ đó góp phần nâng cao chất lượng đào tạo từng bước hiện đại hóa liên tục cập nhật công nghệ mới
5 Giới hạn mục tiêu nghiên cứu: Vì khối lượng công việc thực hành ngữ cảnh
thông minh là rất lớn Quá trình biên soạn, thử nghiệm yêu cầu rất công phu, phải dựa vào những điều kiện thực tế của khoa Mặt khác, thời gian cho phép để thực hiện đề tài có hạn nên người nghiên cứu giới hạn phạm vi nghiên cứu trên 01
modul “Kỹ thuật lắp đặt điện” trong chương trình dạy nghề Điện công nghiệp, hệ
cao đẳng nghề
Nội dung công việc thực hiện:
- Xây dựng bài thực hành ngữ cảnh thông minh điện gia dụng
6 Phương pháp nghiên cứu
Trang 3- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các văn bản pháp lý, các tài liệu liên quan làm cơ sở lý luận để xây dựng bài thực hành ngữ cảnh thông minh thiết bị bị điện gia dụng
- Phương pháp chuyên gia: lấy ý kiến chuyên gia đang hoạt động trong lĩnh vực nghiên cứu về tính khoa học, hợp lý và khả thi của thiết bị điện
- Phương pháp thử nghiệm: Thử nghiệm các mạch điện trong điều kiện thực
tế để xác định tính khả thi của mạch khi áp dụng vào thực tiễn
PHẦN NỘI DUNG Chương 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ THỰC HÀNH NGỮ CẢNH
THÔNG MINH THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG
I TỔNG QUAN
Tại Việt Nam việc học tập của HS lâu nay vẫn được thực hiện một cách truyền thống, chỉ chú trọng học các thiết bị điện cổ điển, truyền thống Những năm gần đây nhờ vào những thành tự khoa học vượt bậc, những cuộc cách mạng khoa học, các thiết bị điện hiện đại ngày càng chở nên phổ biến Xu hướng mời đang tác động trực tiếp vào cuộc sống, các thiết bị điện thông dụng đang có những thay đổi
cả về chất và lượng trong những thập niên gần đây
- Xu hướng cũ
+ Các mạch điện dùng các thiết bị cơ đơn giản
+ Không có thay đổi nhiều sau nhiều năm
+ Tập trung, sử dụng vào kiến thức sách vở chỉ phù hợp với những thiết bị
truyền thống
- Xu hướng mới
+ Nhiều yêu cầu mà thiết bị cũ không đáp ứng được
+ Mạng internet trở thành thông dụng trong đời sống
+ Điện thoại thông trở thành một thiết bị thông dụng
+ Các thiết bị điện thông minh trở nên thông dụng và phổ biến
II MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN THÔNG MINH CƠ BẢN
Trang 41 Công tắc cảm ứng điều khiển từ xa
Công tắc cảm ứng thông minh Broadlink bật tắt đèn bằng công nghệ chạm điện dung cao cấp, hoàn toàn có thể thay thể công tắc truyền thống mà không phải
đi dây lại toàn bộ căn nhà Kết hợp với trung tâm điều khiển nhà thông minh Broadlink RM-Pro, bạn hoàn toàn có thể bật, tắt, hẹn giờ từ xa, kết nối toàn bộ công tắc trong nhà và hoàn toàn có thể lập trình theo ngữ cảnh yêu thích của bạn
Hình 1.1: Công tắc cảm ứng điều khiển từ xa Thông tin thiết bị:
- Chức năng chính: Điều khiển bằng cảm ứng chạm và bằng điện thoại di động
minh Broadlink RM-Pro, bạn hoàn toàn làm chủ hệ thống chiếu sáng trong nhà bất
cứ lúc nào, bất kể bạn ở đâu, hay theo các ngữ cảnh yêu thích của bạn: Tự động tắt đèn khi đã tự động chuyển TV đến kênh HBO xem phim yêu thích Tự động hẹn giờ bật tắt hệ thống đèn điện trong nhà một cách chủ động mà không cần phải đến từng công tắc để bật tắt
Trang 52 Ổ cắm thông minh wifi
Ổ cắm thông minh wifi Broadlink SP-Mini giúp bạn điều khiển từ xa mọi thiết bị điện bất cứ nơi đâu, miễn là có internet Giờ đây, việc theo dõi thiết bị đang bật hay tắt, hẹn giờ bật tắt thiết bị hay thiết lập kịch bản bật tắt với các thiết bị Broadlink khác trong ngôi nhà thông minh của bạn dễ dàng hơn bao giờ hết
Hình 1.2: Ổ cắm thông minh wifi
Thông tin thiết bị:
- Giao tiếp không dây Wi-Fi: 802.11 b/g/n (2.4GHz)
- Công suất không tải ≤0.5W
- Công suất chịu tải 10A, 2200W
- Điện áp hoạt động AC100~240V,50/60Hz
- Độ ẩm hoạt động ≤85%RH
- Nhiệt độ hoạt động 0 °C ~ 40 °C
Trang 6Ổ cắm được thiết kế nhỏ gọn và không chiếm nhiều diện tích sẽ giúp cho việc
sử dụng các thiết bị điện thẩm mỹ hơn, lược bỏ đi tính năng thống kê lượng điện tiêu thụ và tiết kiệm điện thông minh tuy nhiên những tính năng thông minh khác như bật tắt thiết bị từ xa bất cứ nơi đâu miễn là có internet, tính năng phản hồi trạng thái thiết bị cũng như khả năng hẹn giờ chính xác vẫn được giữ nguyên và ổn định hơn bao giờ hết Bên cạnh đó, ngoài khả năng hoạt động độc lập, ổ cắm thông
minh Broadlink SP-Mini có thể phối kết hợp hoạt động với các thiết bị Broadlink
khác như Broadlink RM-Pro, thiết bị kiểm soát môi trường A1, v.v….để tạo thành ngữ cảnh tự động trong ngôi nhà thông minh của bạn
3 Trung tâm điều khiển nhà thông minh
Trung tâm điều khiển nhà thông minh Broadlink RM-Pro đóng vai trò như một bộ não điều khiển các thiết bị khác trong nhà của bạn như công tắc, ổ cắm, bóng đèn… Hơn thế nữa, Broadlink RM-Pro còn có thể điều khiển được các thiết
bị điện khác theo ngữ cảnh, VD như tự động bật TV, chuyển kênh xem phim yêu thích, tắt đèn tối đi để tạo môi trường xem phim phù hợp với ngữ cảnh Rạp chiếu phim gia đình Với Trung tâm điều khiển nhà thông minh RM-Pro, mọi thiết bị trong nhà bạn trở nên thông minh đến kinh ngạc với gia chủ
Hình 1.3: Trung tâm điều khiển nhà thông minh
Thông tin thiết bị:
- Điện thế hoạt động 5v
- Cường độ điện 2A
- Tần số hồng ngoại 38K
- Nhiệt độ -20-600C
Trang 7- Độ ẩm hoạt động lớn hơn hoặc bằng 80 độ C
- Công suất nhỏ hơn hoặc bằng 0,5W
- Chuẩn wifi 2,4GHzb/g/n
- Tần số radio vô tuyến 433/315Mhz
- Vật liệu chế tạo chịu nhiệt cao, chuyên dụng với sóng hồng ngoại
- Vùng hoạt động tối đa 360 độ
- Độ bên lớn hơn hoặc bằng 50000 lần
Thiết bị trung tâm điều khiển Broadlink RM-Pro (2016+) là phiên bản nâng cấp phần cứng mới nhất của Broadlink RM2, RM-Pro đã rất thành công, mang đến một bước đột phá mới trong lĩnh vực nhà thông minh không dây Giờ đây mọi thiết
bị trong nhà được kết nối dễ dàng hơn, điều khiển trực tiếp và trực quan trên chính smartphone của bạn
Trung tâm điều khiển nhà thông minh Broadlink RM-Pro có khả năng điều khiển mọi thiết bị trong gia đình bạn, với khả năng học hỏi từ các remote hồng ngoại của TV, điều hòa, set-top box, HD player, quạt v.v đến các remote sóng radio điều khiển cửa cuốn, rèm tự động Với trung tâm điều khiển Broadlink RM-Pro kết hợp với các thiết bị thích hợp như ổ cắm, công tắc điều khiển từ xa, gần như không hạn chế, thiết bị này có khả năng điều khiển toàn bộ các thiết bị điện trong nhà bạn
Hơn thế nữa, bạn hoàn toàn có thể thiết lập theo kịch bản bật-tắt các thiết bị trong nhà như: 8h đi làm, tự động tắt hết đèn, đóng rèm, tắt mọi thiết bị điện, 6h chiều đi làm về: 5h30 tự động bật bình nước nóng, tự động mở rèm vào 6h, tự động bật TV và chuyển kênh yêu thích 8h giải trí: Tự động bật TV sang chế độ video, bật HD box đến bộ phim đang xem dang dở, tự động tắt đèn để xem phim cho đã v.v Giờ đây việc tự động hóa ngôi nhà của bạn trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết
Trung tâm nhà thông minh Broadlink RM-Pro là trung tâm điều khiển ngang hàng, có nghĩa là bạn có thể dùng nhiều thiết bị RM-Pro trong 1 căn nhà mà việc lắp đặt vẫn rất dễ dàng, đây là 1 thiết bị mạnh mẽ và ổn định, hỗ trợ các thiết bị sóng hồng ngoại IR 38khz(TV, điều hòa, quạt,…) hoặc radio RF 315/433Mhz(công tắc đèn, rèm cửa…)
4 Thiết bị kiểm soát môi trường sống
Thiết bị kiểm soát môi trường sống Broadlink A1 thuộc dòng sản phẩm e-Air giúp bạn theo dõi được các chỉ số về môi trường không khí xung quanh bạn trên
Trang 8điện thoại di động Đặc biệt hơn, Broadlink A1 còn có thể kết hợp các thiết bị điều khiển khác cải thiện môi trường sống mội cách hoàn toàn tự động khi có vấn đề trong không khí, môi trường như: quá nóng, lạnh, độ ẩm cao, có chất lượng không khí môi trường kém… Broadlink A1 giúp bạn an tâm hoàn toàn sống trong ngôi nhà thông minh của mình
Hình 1.4: Thiết bị cảm biến môi trường sống
Môi trường sống xung quanh chúng ta rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và chất lượng cuộc sống của chúng ta một cách mạnh mẽ Bên trong một ngôi nhà thông minh cũng vậy, liệu có cách nào chúng ta biết được mình đang sống trong một căn phòng không khí hoàn toàn sạch sẽ, trong lành, mát mẻ hay thực sự trong môi trường của phòng đó có hơi ẩm quá mức cho phép, nồng độ bụi cao, nhiễm một số chất độc hại mà mắt thường không thể nào nhìn thấy hay ngửi
thấy được? Thiết bị kiểm soát môi trường sống Broadlink A1 thuộc dòng sản
phẩm e-Air với công nghệ IntelliSense thông minh cho phép bạn “thấy” được môi trường bạn thực sự đang sống thông qua một loạt các module cảm biến chất hữu cơ độc hại, nồng độ bụi có đường kính 2.5 micromét, các chất độc, gây ung thư vương trong môi trường cũng như độ ẩm, nhiệt độ, âm thanh, ánh sáng v.v… Và thật
Trang 9tuyệt vời là bạn có thể xem những thông số này một cách thân thiện với người dùng cuối trên màn hình điện thoại của bạn thông qua kết nối wifi
Ngoài việc theo dõi được các thông số môi trường không khí, Broadlink A1 còn làm được nhiều hơn thế: Thiết bị có khả năng kết hợp với những thiết bị
khác như trung tâm điều khiển nhà thông minh Broadlink RM-Pro, ổ cắm thông minh Broadlink SP2 hay công tắc thông minh Broadlink TC1 để cải thiện môi trường sống xung quanh bạn một cách hoàn hảo Hãy hình dung những tình huống như thế này:
- Broadlink A1 phát hiện ra môi trường của bạn vào mùa mưa quá ẩm và tự động ra lệnh cho ổ cắm Broadlink SP2 bật máy hút ẩm, hoặc gửi tín hiệu đến trung tâm điều khiển Broadlink RM2 bật điều hòa chế độ hút ẩm
- Broadlink A1 phát hiện ra môi trường quá nóng vào mùa hè nên gửi lệnh đến trung tâm điều khiển Broadlink RM-Pro giảm nhiệt độ của điều hòa, nhưng khi môi trường nhiệt độ tối ưu rồi thì ra lệnh điều hòa duy trì nhiệt độ tối ưu
- Broadlink A1 phát hiện môi trường quá ồn không tốt cho tai nghe do thói quen bạn quên bật to nhạc, nên gửi lệnh đến trung tâm điều khiển Broadlink RM-Pro giảm volumn của thiết bị phát xuống
- Broadlink A1 phát hiện ra dò rỉ khí gas và gửi cảnh báo sớm cho bạn biết để
xử lý…
III PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN THÔNG MINH
Với nhà thông minh sử dụng bộ trung tâm điều khiển Broadlink, không thể
không nhắc đến phần mềm ứng dụng điều khiển các thiết bị điện từ xa bằng điện thoại E-Control
Trang 10Hình 1.4: Phầm mềm điều khiển thiết bị điện thông minh
Đây là app ứng dụng được thiết kế hướng người dùng smartphone, sử dụng được cả trên 2 hệ điều hành iOS và Android E-Control giúp người dùng toàn quyền điều khiển không giới hạn các thiết bị Broadlink ( ví dụ như ổ cắm SP3 mini, SP, SP2, ) Phần mềm này được thiết lập dễ dàng, hỗ trợ có cả phiên bản tiếng Việt, và đặc biệt là tự động cập nhật phiên bản cũng như sửa lỗi các tính năng chưa hoàn thiện, nâng cấp tính năng mới trong tương lai
Với khả năng quản lý không giới hạn các thiết bị trong hãng Broalink, mà ngay cả một số thiết bị từ các hãng sản xuất khác cũng có thể được E-Control quản
lý nhằm tăng tính thuận tiện cho người dùng Hãy hình dung bạn có thể điều khiển
hệ thống âm thanh, hệ thống an ninh, camera quan sát, v.v… chung cùng 1 ứng dụng, điều khiển từ xa bằng điện thoại của mình
Trước nhất, bạn toàn quyền kiểm soát ngôi nhà của mình và khiến chúng trở nên thông minh hơn với các công tắc điều khiển từ xa bằng điện thoại.! E-Control
có khả năng điều hành các thiết bị phối hợp nhịp nhàng theo các kịch bản ngữ cảnh
mà chúng ta mong muốn Giúp cuộc sống thoải mái, tiện nghi hơn Ngoài ra, chúng ta còn có thể thiết lập app E-Control để làm những việc này trong nháy mắt: – Trời tối, thiết bị cảm biến môi trường A1 sẽ nhận diện, chuyển tín hiệu tới RM-Pro phát lệnh bật bóng đèn nối với công tắc thông minh TC2
Trang 11– Còn khi nhiệt độ phòng quá cao và hanh khô, Bộ trung tâm điều khiển Pro sau khi nhận tín hiệu phản hồi từ A1 sẽ tự động bật điều hòa hay ra lệnh để các
RM-ổ cắm SP (SP3, SP2) bật máy phun sương làm mát vv
– Qua xác định tọa độ GPS của smartphone, tự nhận biết bạn sắp về nhà, tự động bật nồi cơm điện cắm sẵn, tự động bật bình nước nóng để bạn sẵn sàng tắm khi về đến nơi Và tự nhận biết bạn đã rời nhà và tắt toàn bộ đèn hay các thiết bị khác
– Hẹn giờ, bật tắt đèn qua 3G, chỉ việc mở app e-Control lên và thao tác, không cần thiết lập gì thêm
Khác với một số ứng dụng phức tạp phải nhờ tới chuyên viên cài đặt, ứng dụng E-Control tập trung vào sự tinh giản hóa và dễ sử dụng, dễ hiểu nhất cho người dùng Cụ thể: Giao diện các nút lệnh điều khiển đèn, điều khiển điều hòa,
TV, hẹn giờ bật tắt các thiết bị điện, hay lệnh thiết lập cơ chế hoạt động theo kịch bản Đều được minh họa bằng ngôn ngữ Việt dễ hiểu
Đặc biệt, với app E-Control cho các thiết bị hãng Broadlink, bạn không cần lập địa chỉ IP, setup router, config route 3G, bảo mật v.v Bởi Broadlink sử dụng công nghệ điện toán đám mây – bạn chỉ cần nhớ mật khẩu wifi tại nhà, thêm thiết bị mới vào app là mọi thiết lập đã sẵn sàng chờ lệnh từ bạn
Kết luận chương 1
Căn cứ cơ sở kết quả nghiên cứu các thiết bị điện gia dụng hiện đại và xu hướng phát triển những năm tới của thiết bị điện thông minh, đặt ra vấn đề cần phải liên tục cập nhật công nghệ mới vào trong lĩnh vực thực hành thiết kế lắp đặt, cài đặt mạng điện thông minh trong phòng thực hành phù hợp với nhu cầu thực tế
Ở chương 1 đã hoàn thành được việc tìm hiểu các thiết bị cơ bản thông dụng là: công tắc cảm ứng điều khiển từ xa, ổ cắp thông minh có kết nối wifi, bộ điều hang trung tâm, thiết bị kiểm soát môi trường sống Nhằm phục vụ cho việc lắp đặt mạng điện thông minh Chương 1 đã hoàn thành nghiên cứu phần mềm điều khiển thiết lập ngữ cảnh thông minh thiết bị điện gia dụng
Chương 2 : THỰC HÀNH NGỮ CẢNH THÔNG MINH THIẾT BỊ
ĐIỆN GIA DỤNG
1 Sơ đồ lắp đặt
Trang 12Máy bơm nước Công tắc cảm ứng Hình 2.1: Sơ đồ lắp đặt máy bơm nước tưới cây
Chuông điện Công tắc cảm ứng Hình 2.2: Sơ đồ lắp đặt đèn và chuống báo trong bếp Bóng đèn