Thiết kế hệ thống quản lý tòa nhà thông minh dựa trên nền tảng IoT

ĐATN này là tâm huyết của mình trong 4 năm đại học, nó đã giúp mình đạt điểm 9. File này mình đã ghi chi tiết đầy đủ cách đấu nối, lắp ráp và code. các bạn tải về và làm theo thôi nhé. Chúc các bạn thành công.

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện dựa trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và khảo sát thực tế các số liệu, kết quả trong đồ án đều là trung thực, mọi trích dẫn đều được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, Ngày 12 tháng 12 Năm 2018

Sinh Viên Thực Hiện

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô của khoa Điện- Điện tử trường Đại học đặc biệt là các thầy cô trong 2 chuyên ngành “Tự Động Hóa” và ‘‘Hệ Thống Điện’’ đã nhiệt tình giảng dạy, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em được học tập, nghiên cứu và trang bị cho em những kiến thức để trở thành một kỹ sư điện

Để hoàn thành đồ án này em đã nhận được sự hướng dẫn hết sức nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là thầy giáo T.S Hoàng Quang Trung người đã trực tiếp hướng dẫn em và đã tận tình chỉ bảo cho em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ

em trong suốt khóa học và trong thời gian thực hiện đề tài này

Do thời gian nghiên cứu có hạn và lượng kiến thức chuyên môn còn hạn chế nên đồ án này không thể tránh được những thiếu sót, kính mong nhận được sự quan tâm, góp ý của các thầy cô và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày 12 tháng 12 năm 2018

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH v

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

1.1 Tổng quan về IoT 3

1.1.1 Giới thiệu về IoT 3

1.1.2 Cơ sở kĩ thuật của IoT 4

1.1.3 Ứng dụng của IoT 5

1.1.4 Xu hướng phát triển của thế giới với IoT 5

1.1.5 Thách thức trong việc nghiên cứu và triển khai IoT 7

1.2 Giới thiệu về nhà thông minh 7

1.2.1 Khái niệm và lợi ích về mô hình nhà thông minh 7

1.2.2 Nguyên tắc hoạt động của nhà thông minh 10

1.2.3 Tiêu chuẩn của nhà thông minh 10

1.2.4 Những xu hướng phát triển của nhà trông minh ở Việt Nam 11

1.2.5 Một số hãng sản xuất nhà thông minh hiện nay 13

1.3 Nội dung nghiên cứu về IoT 14

1.3.1 Nghiên cứu chung về vi điều khiển 14

1.3.2 Nghiên cứu chung về cảm biến 15

1.3.3 Phần mềm Arduino IDE 16

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỨC NĂNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH 17

2.1 Khảo sát chức năng cần quản lý tòa nhà thông minh 17

2.1.1 Giới thiệu về hệ thống quản lý tòa nhà thông minh 17

2.1.2 Khảo sát chức năng cần quản lý tòa nhà 17

2.1.3 Các tính năng quản lý của tòa nhà thông minh 18

2.2 Thiết kế hệ thống quản lý tòa nhà 20

2.2.1 Sơ đồ thiết kế 20

2.2.2 Thiết kế hệ thống BMS 21

2.3 Các giải pháp kĩ thuật 23

2.3.1 Giải pháp phần mềm quản lý 23

2.3.2 Các thiết bị thông minh trong tòa nhà 24

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH 25

3.1 Mục tiêu thiết kế 25

3.2 Tổng quan mô hình nghiên cứu 25

3.3 Lựa chọn các thiết bị phần cứng 27

3.3.1: Module Wifi BLE ESP32 Node MCU LuaNode32 CP2102 27

3.3.2 IC ULN2803 30

3.3.3 IC nguồn LM2576 31

3.3.4 Module Cảm Biến Ánh Sáng CDS Light Sensor 32

3.3.5 Đầu phát Laser 5V 33

3.3.6 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 34

3.3.7 Relay Songle SRD 5P 34

3.3.10 Một số linh kiện khác 36

3.4 Thiết kế phần mềm 37

3.4.1 Sơ đồ nguyên lý 37

3.4.2 Sơ đồ kết nối của mạch 38

3.4.3 Gia công mạch in 39

3.4.4 Thiết kế giao diện điều khiển Blynk 40

3.4.5 Viết chương trình (phần phụ lục) 40

3.5 Thiết kế mạch và mô hình 40

3.5.1 Thiết kế mạch 40

3.5.2 Thiết kế mô hình 42

3.5.3 Kết quả thử nhiệm mô hình 44

3.6 Thảo luận 45

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 47

PHỤ LỤC 49

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Giới thiệu về IoT 3

Hình 1.2: Điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng bằng smartphone 8

Hình 1.3: Theo dõi hệ thống camera an ninh bằng smartphone 9

Hình 1.4: Điều khiển hệ thống điều hòa bằng smartphone 9

Hình 1.5: Nhà thông minh của Tập đoàn Scheneide- Pháp 12

Hình 1.6: Nhà thông minh của hãng Bkav 12

Hình 1.7 Phần mềm Arduino IDE 1.8.5 16

Hình 2.1: Các hệ thống quản lý tòa nhà thông minh 17

Hình 2.2: Các tính năng trong quản lý tòa nhà thông minh 19

Hình 2.3: Sơ đồ thiết kế 20

Hình 2.4: Hệ thống điều khiển điều hòa 22

Hình 2.5: Hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng 22

Hình 3.1: Sơ đồ tổng quan 25

Hình 3.2: Sơ đồ khối 27

Hình 3.3: Module Wifi BLE ESP32 Node MCU LuaNode32 CP2102 28

Hình 3.4: Sơ đồ chân của Module Wifi BLE ESP32 Node MCU 30

Hình 3.5: IC ULN 2803 30

Hình 3.6: Sơ đồ chân của IC ULN 2803 31

Hình 3.7: IC nguồn LM2576 32

Hình 3.8: Module Cảm Biến Ánh Sáng CDS Light Sensor 33

Hình 3.9: Module Laser 5V 33

Hình 3.10: Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 34

Hình 3.11: Relay Songle SRD 5P 35

Hình 3.12: Còi Chíp 5VDC 36

Hình 3.13: Dây điện 36

Hình 3.14: Đèn Led 37

Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý 37

Hình 3.16: Sơ đồ kết nối của mạch 38

Hình 3.17: Mạch in trên EAGLE 39

Hình 3.18: Mạch in sau khi gia công xong 39

Hình 3.19: Giao diện phần mềm điều khiển Blynk trên điện thoại 40

Hình 3.20: Mạch in hoàn thiện 41

Hình 3.21: Các linh kiện đã được hàn trên mạch 41

Hình 3.22: Mô hình khi đã hoàn thiện 42

Hình 3.23: Khu vực sân với cảm biến chống trộm 42

Hình 3.24: Phòng ngủ với cảm biến nhiệt độ để bật quạt và đèn 43

Hình 3.25: Mô hình hoàn thiện nhìn từ trên xuống 43

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Chạy thử mạch mô hình 44

Bảng 3.2: Chạy thử mô hình nhà thông minh 44

Bảng 3.3: Chạy thử mô hình nhà thông minh lần 2 44

Bảng 3.4: Các lỗi thường gặp trong quá trình thử nghiệm 45

Bảng 3.5: Thử nghiệm Publish (đẩy) giá trị cảm biến lên server để chạy thử quạt 45

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Giải thích nghĩa

IDE: Integrated Development Environment

IoT: Internet of Things (Vạn vật kết nối Internet) MQTT: Message Queuing Telemetry Transport HVAC Heating Ventilating and Air Conditioning

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đã đến, với sự phát triển vượt bậc của trí tuệ nhân tạo

AI, tăng cường thực tế ảo AR, … IoT cũng là một phần của sự phát triển đó, chúng ta

có thể dễ dàng bắt gặp các thiết bị di động thông minh, vì vậy nhằm bắt kịp xu thế mới của thế giới, tác giả đã nghiên cứu và phát triển đề tài ''THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH DỰA TRÊN NỀN TẢNG IoT'' chỉ bằng chiếc điện thoại thông minh hay một chiếc máy tính có kết nối Internet chúng ta dễ dàng có thể theo dõi, điều khiển nhà thông minh

IoT (Internet of Things) là sự kết nối tất cả các thiết bị với nhau, có khả năng trao đổi thông tin, cung cấp dữ liệu với con người mà không cần phải tương tác trực tiếp Con người có thể kết nối với tất cả các thiết bị tới mạng Internet thông qua mạng nội bộ Trong những năm gần đây, IoT đang phát triển nhanh đến chóng mặt toán Con người đang biến tất cả các thiết bị trong đời sống hàng ngày như phương tiện đi lại, thiết bị sản xuất, dụng cụ trong nhà…đề có thể điều khiển, kiểm soát, thu thập dữ liệu chỉ bằng laptop hay điện thoại thông minh Một đề tài rất cần thiết ở hiện tại để đáp ứng đời sống con người

2 Lý do chọn đề tài

Nhằm đáp ứng nhu cầu thiết yếu điều khiển từ xa phục vụ đời sống ngày càng phát triển của con người Hiện nay công nghệ nhà thông minh trên thế giới ứng dụng một thời gian và Việt Nam cũng áp dụng một số công trình lớn cũng như nhà ở gia đình Việc áp dụng nhà thông minh là cần thiết và thực tế để đạt được các mục tiêu bao gồm chi phí thấp nhất, hiệu quả cao nhất và phát triển bền vững thông qua sự hợp lý, thông minh

Không nhất thiết phải áp dụng toàn bộ công nghệ mới là nhà thông minh Nhà thông minh ở đây có thể hiểu là áp dụng kiến thức truyền thống phù hợp với khí hậu Việt Nam như nào cho hiệu quả hoặc áp dụng một phần của công nghệ, hoặc dùng các giải pháp tiết kiệm và phát triển bền vững năng lượng tận dụng lợi thế của Việt Nam

3 Mục đích

- Tìm hiểu về tòa nhà thông minh, nhà ở thông minh nhằm nâng cao hiểu biết và cung cấp thêm tư liệu cho ngành kiến trúc cũng như các ngành liên quan

- Nghiên cứu nhằm ứng dụng nhà thông minh một cách hợp lý trong điều kiện kinh

tế, văn hóa, xã hội Việt Nam

- Mục đích của nghiên cứu này là để nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình nhà thông minh Trong nghiên cứu này đối tượng nghiên cứu là những ngôi nhà thông minh có trang bị những hệ thống tự động Em cũng sử dụng ba phương pháp nghiên cứu chủ yếu, đó là phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp kế thừa và phương pháp thử nghiệm Nghiên cứu này nhằm mục đích thiết kế những ngôi nhà có trang bị hệ thống tự động ngày càng một tốt hơn đáp ứng với nhu cầu sử dụng của mọi người

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo các tài liệu, báo cáo, các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các công trình nghiên cứu và các ứng dụng sử dụng công nghệ nghiên cứu từ trước đó Từ đó nghiên cứu và định hình cách làm mô hình nhà thông minh

- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng các phần mềm mô phỏng để thử nghiệm chương trình điều khiển trước khi chế tạo bộ điều khiển thực Tiến hành thực nghiệm thử đi thử lại nhiều lần để đánh giá và cải tiến mô hình

5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học:

Giúp cho sinh viên bổ sung kiến thức thực tế, nâng cao năng lực, rèn luyện kỹ năng và phương pháp nghiên cứu khoa học

Báo cáo đề tài sẽ là tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu khác cũng như các công trình nghiên cứu mang tính ứng dụng thực tế

Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu sẽ là đề tài làm cơ sở cho việc ứng dụng những công nghệ vào trong nhà thông minh

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương 1 trình bày về xu hướng phát triển của Internet of Things và các ứng dụng phổ biến hiện nay dựa trên nền tảng IoT Ngoài ra, nhà thông minh là một trong những ứng dụng rất được quan tâm hiện nay dựa trên nền tảng IoT cũng sẽ được trình bày trong chương này

1.1 Tổng quan về IoT

1.1.1 Giới thiệu về IoT

IoT – là một cuộc cách mạng công nghệ lần thứ 4 của thế giới Nó không những mang đến cho chúng ta một cái nhìn lớn hơn, đầy đủ hơn về những công nghệ, ứng dụng của tương lai, mà còn đem đến tiềm năng ứng dụng thực sự đáng kinh ngạc IoT là một hệ thống các thiết bị công nghệ có liên quan đến nhau, mọi vật được kết nối với nhau dựa trên giao thức chung đó là mạng truyền thông - hay Internet

Hình 1.1: Giới thiệu về IoT

Hiểu một cách đơn giản, chúng ta chỉ cần có một thiết bị có kết nối mạng là hoàn toàn

có thể điều khiển, kiểm tra toàn bộ các thiết bị trong nhà: từ TV, máy giặt, tủ lạnh, máy tính bất kể bạn đang ở đâu

Vấn đề chỉ là đưa tất cả vào một giao thức chung và giao thức đó là IoT

Những người sáng lập ra Internet có một ước mơ: kết nối tất cả mọi thứ và có vẻ như

họ đang dần làm được điều đó Hãy tưởng tượng bạn đang trên đường đến một bữa tiệc và xe bạn đang có khả năng bị hết xăng hoặc gặp sự cố máy móc mà bạn không hề

hay biết Trong trường hợp này, nếu không có IoT thì bạn sẽ hoàn toàn thiếu đi tính chủ động và không biết xe bạn có thể không hoạt động bất cứ lúc nào Kết quả là sao? Nhẹ là bạn sẽ đến muộn mà không báo trước, nặng là bạn có thể bị tai nạn

Nhưng khi IoT bên cạnh bạn, thì tương đương với việc chiếc xe bạn đang lái có thể tự truy cập vào các bộ phận của nó bằng các cảm biến được lắp khắp nơi Bất kỳ tình trạng bất thường nào của xe sẽ ngay lập tức được gửi về chiếc smartphone của bạn Cùng với việc kết nối hàng tá các vật dụng với nhau như vậy, ngôi nhà của bạn thậm chí cũng trở thành một thứ gì đó siêu việt, y chang một chiếc chiếc máy tính thu nhỏ vậy…

Thay vì mỗi sáng bạn phải lọ mọ bật từng công tắc, bật từng thiết bị để sử dụng, thì lần lượt các thiết bị sẽ bật lên theo 1 quy trình mà bạn đã định sẵn

Đèn ngủ sẽ sáng, máy pha cafe sẽ bật lên, cửa sổ, quạt thông gió sẽ mở để bạn có thể cảm nhận không khí trong lành buổi sáng, lần lượt từng thiết bị sẽ thức giấc cùng bạn

Bên cạnh đó, trong các nền công nghiệp như chế tạo hay vận chuyển, IoT của chúng ta đang dần tạo ra các hệ thống có thể tăng hiệu quả lên gấp đôi, thậm chí là gấp 3 mà chi phí lại giảm đi

1.1.2 Cơ sở kĩ thuật của IoT

Điểm quan trọng của IoT đó là các đối tượng phải có thể được nhận biết và định dạng (identifiable) Nếu mọi thứ được “đánh dấu” để phân biệt bản thân đối tượng đó với những thứ xung quanh thì chúng ta có thể hoàn toàn quản lý được nó thông qua máy tính Việc đánh dấu (tagging) có thể được thực hiện thông qua nhiều công nghệ chẳng

hạn như RFID, NFC, mã vạch, mã QR… Việc kết nối có thể thực hiện qua wifi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, hồng ngoại

Ngoài những kĩ thuật nói trên, nếu nhìn từ thế giới web, chúng ta có thể sử dụng các địa chỉ độc lập nhất để có thể xác định từng vật, chẳng hạn như địa chỉ IP Mỗi thiết bị

sẽ có một địa chỉ IP riêng biệt không nhầm lẫn Sự xuất hiện của IPv6 với không gian địa chỉ cực kì rộng lớn sẽ giúp mọi thứ có thể dễ dàng kết nối vào Internet cũng như kết nối với nhau

1.1.3 Ứng dụng của IoT

IoT có thể ứng dụng được trong bất kì lĩnh vực nào mà chúng ta muốn Một số lĩnh vực nổi bật hiện nay được ứng dụng IoT nhiều nhất như:

• Nhà thông minh

• Nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

• Quản lý các thiết bị cá nhân: thiết bị đeo tay để đo nhịp tim huyết áp

• Quản lý môi trường:

• Xử lý trong các tình huống khẩn cấp

• Quản lý giao thông

• Lĩnh vực mua sắm thông minh đồ dùng sinh hoạt hằng ngày: như máy pha coffee, bình nóng lạnh

• Tự động hóa: các công xưởng sản xuất xe hơi đã áp dụng công nghệ IoT để cắt giảm hầu hết các công nhân, thay vào đó là các bộ máy tích hợp trí thông minh nhân tạo cho năng suất tăng gấp nhiều lần và độ chính xác cao hơn

1.1.4 Xu hướng phát triển của thế giới với IoT

Mặc dù đã có từ lâu nhưng Internet of Things chỉ được chú ý và bùng nổ trong những năm gần đây sau sự phát triển của smartphone, tablet và các kết nối không dây… Và ngay sau khi nhận được ý kiến của cộng đồng IoT cho thấy năng lực của mình với những số liệu đáng kinh ngạc

Là “một trong những phát kiến quan trọng và quyền lực nhất của loài người” Năm

2020 có khoảng 50 tỷ đồ vật kết nối vào internet bao gồm thiết bị di động tivi, máy giặt… Để thấy được sự phát triển của lĩnh vực này họ cũng đưa ra số liệu vào năm

1984, khi mà Cisco mới thành lập chỉ có khoảng 1.000 thiết bị được kết nối mạng toàn cầu Đến năm 2010 con số này đã lên mức 10 tỷ

Intel, đơn vị mới tham gia vào thị trường sản xuất chip cho các thiết bị thông minh phục vụ IoT cũng đã thu về hơn 2 tỉ USD trong năm 2014 từ lĩnh vực này tăng trưởng 19% so với 2013 Những con số khẳng định là xu hướng của tương lai Internet of Things đến năm 2022 dự kiến sẽ đạt đến 5 tỷ người kết nối với nhau 4.000 tỷ USD doanh thu, hơn 25 triệu ứng dụng, hơn 25 tỷ hệ thống nhúng thông minh và 50.000 tỷ Gigabytes dữ liệu

Tác động của IoT rất đa dạng trên các lĩnh vực: quản lý hạ tầng, y tế, xây dựng và tự động hóa, giao thông…

Cụ thể với lĩnh vực sản xuất- chế tạo Theo thống kê của PwC đã có 35% nhà sản xuất

sử dụng cảm biến thông minh, 10% dự kiến sẽ sử dụng và 8% có kế hoạch sử dụng các thiết bị thông minh trong 3 năm tới

Trong lĩnh vực dầu khí khai thác mỏ dự kiến sẽ có 5,4 triệu thiết bị IoT được triển khai tại các cơ sở khai thác tới năm 2022 Chủ yếu sẽ là các bộ cảm biến kết nối Internet giúp cung cấp thông tin về môi trường dầu khí là một trong những ngành công nghiệp chủ chốt ứng dụng IoT trên diện rộng tới năm 2022 Trong khi đó xe hơi kết nối đang

là xu hướng nổi bật của thiết bị hiện nay dự tính tới năm 2022 có hơn 260 triệu xe kết nối lưu thông trên đường

Còn với quốc phòng chi tiêu cho các thiết bị bay không người lái dự kiến sẽ đạt 9 tỉ USD vào năm 2022 Ngoài ra theo dự báo sẽ có khoảng 150.000 robot quân sự sẽ được triển khai vào năm 2022

Lĩnh vực nông nghiệp cũng không nằm ngoài vòng xoáy IoT theo tin dự kiến sẽ có 90 triệu thiết bị IoT được triển khai trong lĩnh vực này vào năm 2022 Với tỷ lệ tăng hàng

năm đạt 25% chủ yếu đó sẽ là những bộ cảm biến đặt trong lòng đất để theo dõi độ axit, nhiệt độ và các thông số giúp canh tác mùa vụ hiệu quả hơn

Vì thế Internet of Things đang là chìa khóa của thành công trong tương lai Bên cạnh

đó công nghệ không dây đáp ứng đa tiêu chuẩn giúp giảm giá thành các mặt hàng thiết

bị kết nối không dây và những giao thức internet mới đã giúp hiện thực hóa việc kết nối hàng tỷ thiết bị vào mạng lưới internet

1.1.5 Thách thức trong việc nghiên cứu và triển khai IoT

IoT vẫn còn làm một số trở ngại như chưa có một ngôn ngữ chung Ở mức cơ bản nhất Internet là một mạng dùng để kết nối thiết bị này với thiết bị khác Nếu chỉ riêng có kết nối không thôi thì không có gì làm bảo rằng các thiết bị biết cách nói chuyện với nhau Để các thiết bị có thể giao tiếp với nhau sẽ cần một hoặc nhiều giao thức (protocols), có thể xem là một ngôn ngữ chuyên biệt để giải quyết một tác vụ nào đó Chắc chắn bạn đã ít nhiều sử dụng một trong những giao thức phổ biến nhất thế giới,

đó là HyperText Transfer Protocol (HTTP) để tải web Ngoài ra chúng ta còn có SMTP, POP, IMAP dành cho email, FTP dùng để trao đổi file… Những giao thức như thế này hoạt động ổn bởi các máy chủ web, mail thường không phải nói với nhau nhiều, khi cần một phần mềm phiên dịch sẽ đứng ra làm trung gian để hai bên hiểu nhau Còn với các thiết bị IoT, chúng phải đảm đương rất nhiều thứ, phải nói chuyện với nhiều loại máy móc thiết bị khác nhau Đáng tiếc rằng hiện người ta chưa có nhiều

sự đồng thuận về các giao thức để IoT trao đổi dữ liệu

1.2 Giới thiệu về nhà thông minh

1.2.1 Khái niệm và lợi ích về mô hình nhà thông minh

Nhà thông minh (tiếng anh: home automation, domotics, smart home hoặc Intellihome) là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có thể được điều khiển hoặc tự động hóa hoặc bán tự động, thay thế con người trong thực hiện một hoặc một

số thao tác quản lý, điều khiển Hệ thống điện tử này giao tiếp với người dùng thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, ứng dụng này trên điện thoại di động, máy tính bảng hoặc một giao diện web

Trong nhà thông minh đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ phòng khách đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với vàt hoặc 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… Các thiết bị này có thể tự đưa ra cách xử lý tình huống được lập trình trước, hoặc là được điều khiển và giám sát từ xa Sau đây là các lợi ích đem đến cho bạn từ một hệ thống

tự động hóa nhà thông minh

• Lợi ích 1: Tăng thêm sự an toàn qua việc điều khiển chiếu sáng và các thiết bị điện

(Appliance and Lighting Control)

Hình 1.2: Điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng bằng smartphone

Mội lợi ích nữa của home automation đó là tăng thêm sự an toàn cho gia đình và ngôi nhà bạn có thể kiểm soát các thiết bị điện dù nhỏ và cả việc chiếu sáng, bằng một cái chấp nhận đầu ngón tay vào thiết bị công nghệ yêu thích của bạn không chỉ tiết kiệm tiền điện cho bạn thông qua việc tự động tắt khi không có người, lighting control có thể tự động tắt tắt đèn theo chu kỳ để đánh lừa kẻ xấu tưởng bạn vẫn có nhà Điều này làm tăng độ an toàn và an ninh cho nhà bạn

• Lợi ích 2: Gia tăng quan sát thông qua camera an ninh

Hình 1.3: Theo dõi hệ thống camera an ninh bằng smartphone

Chúng ta không thể có mặt ở mọi nơi cùng lúc Điều này khiến chúng ta thường bỏ lỡ nhiều việc đang diễn ra, có lẽ với ngay cả trong nhà hay sân vườn mình Với hệ thống nhà thông minh, bạn có thể dễ dàng quan sát thấy việc đang diễn ra Giờ thì bạn có thể chắc chắn về việc không có vị khách không mời nào đến thăm bạn hay gia đình bạn Các camera an ninh sẽ gia tăng độ an toàn cho gia đình bạn bằng cách ghi nhận lại các hình ảnh khi nó phát hiện có chuyển động hoặc tự động ghi hình tại một thời điểm nhất định nào đó trong ngày

• Lợi ích 3: Gia Tăng Tiện Nghi Thông Qua Việc Hiệu Chỉnh Nhiệt Độ Điều Hòa

Hình 1.4: Điều khiển hệ thống điều hòa bằng smartphone

Thường thì chúng ta rời nhà sớm đi làm vào buổi sáng và quên chỉnh lại nhiệt độ của

bộ điều chỉnh nhiệt (thermostat) Kết quả là khi về nhà chúng ta sẽ thấy hoặc là quá nóng hoặc quá lạnh Điều này là bất tiện, vì sau đó luôn luôn cần thêm một khoảng

thời gian nữa để nhiệt độ trong nhà tăng lên hoặc giảm xuống đúng nhiêt độ mong muốn Với hệ thống nhà thông minh, bạn có thể chỉ cần đơn giản điều chỉnh nhiệt độ sẵn từ xa một vài giờ trước khi về đến nhà Điều này còn giúp bạn tiết kiệm tiền, tiết kiệm năng lượng

• Lợi ích 4: Tiết Kiệm Thời Gian

Dễ dàng tiết kiệm được các khoảng thời gian quý báu và dành hiệu năng tốt hơn trong công việc

• Lợi ích 5: Tiết Kiệm Tiền và Gia Tăng Tiện Nghi

Như vừa đề cập trên, hệ thống home automation giúp bạn tiết kiệm tiền Lợi ích hệ thống lớn nhất mà bạn có thể thấy đó là ở hóa đơn dịch vụ hàng tháng Bạn sẽ không còn phải trả tiền cho các thiết bị điện vẫn hoạt động khi không có người

1.2.2 Nguyên tắc hoạt động của nhà thông minh

Nhà thông minh được hiểu là hệ thống các thiết bị điện tử gia dụng được kết hợp với nhau thành mang thiết bị và hoạt động theo kịch bản tùy biến nhằm tạo ra môi trường sống tiện nghi, an toàn, tiết kiệm năng lượng Một hệ thống nhà thông minh cơ bản bao gồm một máy tính điều khiển trung tâm được gọi là máy chủ (Home Server), có nhiệm vụ kết nối các thiết bị với nhau và điều khiển toàn bộ hệ thống nhà

Các thiết bị gia dụng đầu cuối là những vật dụng điện tử trong nhà như các thiết bị an ninh, hệ thống cửa, điều hòa, rèm mành, hệ thống đèn quạt, thông gió, tivi, bếp ga… Các thiết bị này được kết nối với nhau trong hệ thống mạng thiết bị bằng công nghệ truyền dữ liệu, qua đường điện (Power line communication – PLC) hoặc không dây (Zigee) và được kết nối trực tiếp đến Home Server

1.2.3 Tiêu chuẩn của nhà thông minh

Với sự phát triển không ngừng của khoa học hiện đại, con người đã ngày càng nâng cao đời sống của mình hơn 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 sốn Và ý tưởng “ngôi nhà thông minh” cũng xuất phát 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 ngôi nhà thông minh, nhưng nhìn chung tất cả đều hướng đến các tiêu chuẩn sau đây:

Tự động hóa hoạt động của ngôi nhà Các thiết bị cảm biến, giám sát sẽ thu thập thông tin của ngôi nhà như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa …Các thông tin thu thập được sẽ được phân tích ở bộ xử lý trung tâm Từ kết ủa phân tích được sẽ đưa ra các điều khiển hoạt động của các thiết bị cho phù hợp nhất Ngoài ra các tính năng như bật đèn, đóng

mở rèm, … cũng có thể cài đặt hoạt động tự động theo ý muốn của người sử dụng Đảm bảo an ninh, an toàn cho ngôi nhà Hiện nay hệ thống giám sát an ninh như camera, dấu vân tay hoặc nhận dạng qua hình ảnh đã và đang được sử dụng rất phổ biến Hầu như nhà nào cũng được trang bị đầy đủ, vì vậy các hệ thống nhà hiện nay đang được đánh giá có chất lượng an ninh, an toàn rất tốt

Đem lại sự thoải mái cho người dùng Đây là tiêu chí đánh giá quan trọng nhất cho mỗi ngôi nhà Mỗi ngôi nhà sẽ được thiết kế sao cho đem lại sự thoải mái nhất cho người dùng

Cung cấp khả năng giám sát, điều khiển từ xa Mỗi ngôi nhà thông minh đều được trang bị các hệ thống giám sát, các hệ thống này đều được kết nối tới bộ quản lý trung tâm vì thế người sử dụng có thể điều khiển bất kì thiết bị nào ở mọi nơi vào mọi thời điểm khi mà các thiết bị đã được kết nối qua Internet

Tăng hiệu suất các hệ thống, giảm điện năng tiêu thụ Với các hệ thống điều khiển đơn giản nhưng hiệu quả thì năng lượng luôn được tiết kiệm một cách tối ưu

1.2.4 Những xu hướng phát triển của nhà trông minh ở Việt Nam

Vài năm trở lại đây khi thế giới đang tiến dần vào kỷ nguyên Internet of Things (IoT), kết nối mọi vật qua Internet, nhà thông minh trở thành một xu hướng công nghệ tất yếu, là tiêu chuẩn của nhà ở hiện đại Cũng không nằm ngoài xu hướng này, nhà thông minh Việt Nam là một khái niệm không còn xa lạ với nhiều người, không những thế thị trường nhà thông minh Việt Nam phát triển mạnh chủ yếu tại những thành phố lớn như: Hải Phòng, Hà Nội, Đà nẵng, thành phố Hồ Chí Minh Bởi tại những thành phố lớn việc tiếp cận các khái niệm và công nghệ mới dễ dàng hơn

• Xu hướng nhà thông minh trên thế giới:

Đối với các công ty lớn về công nghệ thì cuộc cách mạng công nghệ 4.0 và công nghệ IoT được xem lại cơ hội tỷ USD trên thị trường đầy tiềm năng này, công tynghiên cứu thị trường Statista thì vào năm 2022 giá trị thị trường của smarthome- nhà thông minh

dự báo đạt tới 50 tỷ USD Con số này tăng gấp 3 lần so với năm 2014 Xu hướng nhà thông minh được dự báo như một trong những ứng dụng công nghệ một cách toàn diện nhất vào cuộc sống là một căn nhà chứ không chỉ là một thiết bị thông minh

Hình 1.5: Nhà thông minh của Tập đoàn Scheneide- Pháp

• Xu hướng nhà thông minh ở Việt Nam:

Với những tiềm năng phát triển đó đó có nhiều nhà phát triển và xâm nhập thị trường nhà thông minh Việt Nam như Lumi, Bkav… Hay tới các nhà đầu tư của các nhà nước ngoài khác Tuy chỉ mới phát triển từ 3-5 năm nay những nhiều đơn vị trong nước đã nắm được thị phần phân phối nhà thông minh tại Việt Nam là lớn như Lumi, Bkav Các doanh nghiệp ở Việt Nam phần lớn cung cấp các giải pháp nhà thông minh thiên

về giải pháp an ninh, an toàn, điều khiển thiết bị thông qua smarthome, điều khiển qua loa thông minh…

1.2.5 Một số hãng sản xuất nhà thông minh hiện nay

Tại Việt Nam hiện nay nhu cầu lắp đặt nhà thông minh chưa nhiều vì đây là một lĩnh vực còn khá mới Nhà thông minh được lắp đặt chủ yếu tại các tòa nhà mới xây, chung

cư cao cấp và một số ít biệt thự, khách sạn sang trọng

Hiện tại thị trường nhà thông minh ở Việt Nam chia thành hai phân khúc là trung cấp

và cao cấp Với phân khúc cao cấp khách hàng phải bỏ từ vài trăm triệu tới vài tỷ đồng cho chọn một giải pháp nhà thông minh các đơn vị thực hiện thường là đối tác uy quyền của những ông lớn về công nghệ trên thế giới như Mỹ, Pháp, Đức…

Còn đối với nhà thông minh ở Việt Nam khách hàng chỉ mất chi phí từ 30- 50 triệu là

có thể hoàn thiện một căn hộ chung cư thông minh và với chi phí từ 70- 100 triệu cho một căn biệt thự đầy đủ giải pháp không những thế, việc thi công chỉ mất từ 2- 3 ngày

mà không đập phá hay phải đi dây lại hệ thống điện

• Một số tập đoàn sản xuất nhà thông minh nổi tiếng

a Tập đoàn Scheneide- Pháp

Scheneide là một tập đoàn lớn trên thế giới cung cấp thiết bị điện Ngày 18/4/2017 tập đoàn đã khánh thành nhà máy chuyên sản xuất thiết bị điện cho giải pháp nhà thông minh tại khu công nghệ cao Sài Gòn quận 9 thành phố Hồ Chí Minh có thể xem đây là một trong những nhà máy có quy mô lớn nhất của tập đoàn trong chuỗi cung ứng toàn cầu gồm hơn 200 trung tâm sản xuất Các thiết bị điện thông minh của Scheneide đều

có những ưu điểm vượt trội về chất lượng cũng như độ bền của sản phẩm Tuy nhiên mẫu thiết kế của sản phẩm chua thực sự sắc sảo, tinh tế so với giá thành là khách hàng phải bỏ ra rất cao để sở hữu một thiết bị điện của Scheneide

b Nhà thông minh Smart 4G- Mỹ

Smart 4G tập đoàn chuyên về tư vấn và cung cấp thiết bị nhà thông minh được thành lập từ năm 1986 có trụ sở chính tại Mỹ Giải pháp nhà thông minh của Smart 4G cũng tương tự như các hãng nhà thông minh hiện nay chưa có gì nổi trội và khác biệt lớn Thiết kế thiết bị nhà điện thông minh của Smart 4G được đánh giá là chưa được đẹp,

thiết kế của sản phẩm còn một phần nào đó hơi thô, chưa được sang trọng, giá thành sản phẩm khá cao so với mức thu nhập của người Việt Nam

c Công ty nhà thông minh TIS Smarthome- Mỹ

TIS Smarthome là thương hiệu đến từ Mỹ với kinh nghiệm hơn 15 năm trong lĩnh vực nhà tự động (home automation) và nhà thông minh (smarthome) Văn phòng và nhà máy của động tại TIS được đặt tại Texas Sau đó nhằm muốn giảm chi phí sản xuất thiết bị lên đã rời xưởng sản xuất với Hồng Kông Trung Quốc, điều này giúp thiết bị thông minh của có giá thành khá tốt so với các hãng khác Về thiết kế sản phẩm thiết

kế mặt kính hiện đại và sang trọng, sản phẩm đạt chất lượng tiêu chuẩn châu Âu Công

ty đã có những dự án công trình lớn như Khu căn hộ cao cấp Horizon, khu biệt thự bãi biển, bãi giữ xe quy mô lớn ở các trung tâm thương mại, …

1.3 Nội dung nghiên cứu về IoT

Để làm được mô hình nhà thông minh thì trước tiên chúng ta cần tìm hiều vể các thành phần linh kiện để hoạt động và các phần mềm để lập trình điều khiển chúng Về phần

vi điều khiển chúng ta chọn ULN2803 và Module Wifi BLE ESP32 Node MCU LuaNode32 CP2102 làm bộ xử lý trung tâm Tiếp đến là các cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ, nguồn, relay…

- Phần mềm để lập trình điều khiển chúng ta sẽ dùng phần mềm Arduino IDE lập trình cho các dòng sản phẩm của Arduino

- Phần mềm Blynk để điều khiển

- Webserver dùng giao thức MQTT

1.3.1 Nghiên cứu chung về vi điều khiển

Bộ vi xử lý có khả năng vượt bậc so với các hệ thống khác về khả năng tính toán, xử

lý và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán và hệ thống lớn Tuy nhiên đối với các ứng dụng nhỏ, tầm tính toán không đòi hỏi khả năng tính toán lớn thì việc ứng dụng vi xử lý cần cân nhắc Bởi vì

hệ thống dù lớn hay nhỏ, nếu dùng vi xử lý thì cũng đòi hỏi các khối mạch điện giao tiếp phức tạp như nhau Các khối này bao gồm bộ nhớ để chứa dữ liệu và chương trình

này cùng liên kết với vi xử lý thì mới thực hiện được công việc Để kết nối các khối này đòi hỏi người thiết kế phải hiểu biết tinh tường về các thành phần vi xử lý, bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi Hệ thống được tạo ra khá phức tạp, chiếm nhiều không gian, mạch in phức tạp và vấn đề chính là trình độ người thiết kế Kết quả là giá thành sản phẩm cuối cùng rất cao, không phù hợp để áp dụng cho các hệ thống nhỏ Vì một số nhược điểm trên nên các nhà chế tạo tích hợp một ít bộ nhớ và một số mạch giao tiếp ngoại vi cùng với vi xử lý vào một IC duy nhất được gọi là Microcontroller - Vi điều khiển

Vi điều khiển thì bản thân nó đã là một hệ máy tính hoàn chỉnh với CPU, bộ nhớ, các mạch giao tiếp, các bộ định thời và mạch điều khiển ngắt được tích hợp bên trong mạch

1.3.2 Nghiên cứu chung về cảm biến

• Phân loại cảm biến

- Có nhiều loại cảm biến khác nhau và có thể chia ra hai nhóm chính:

- Cảm biến vật lý: sóng điện từ, ánh sáng, tử ngoại, hồng ngoại, tia X, tia gamma, hạt bức xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh, rung động, khoảng cách, chuyển động, gia tốc,

từ trường, trọng trường…

- Cảm biến hóa học: độ ẩm, độ PH, các ion, hợp chất đặc hiệu, khói…

• Phân loại theo nguyên lí hoạt động

- Cảm biến điện trở: Hoạt động dựa theo di chuyển con chạy hoặc góc quay của biến trở, hoặc sự thay đổi điện trở do co giãn vật dẫn

- Cảm biến cảm ứng:

- Cảm biến biến áp vi phân: Cảm biến vị trí (Linear variable differential transformer, LVDT)

- Cảm biến cảm ứng điện từ: các antenna

- Cảm biến dòng xoáy: Các đầu dò của máy dò khuyết tật trong kim loại, của máy dò

- Cảm biến cảm ứng điện động: chuyển đổi chuyển động sang điện như microphone điện động, đầu thu sóng địa chấn trên bộ (Geophone)

- Cảm biến điện dung: Sự thay đổi điện dung của cảm biến khi khoảng cách hay góc đến vật thể kim loại thay đổi

- Cảm biến quang: Các cảm biến ảnh loại CMOS hay cảm biến CCD trong camera, các photodiode ở các vùng phổ khác nhau dùng trong nhiều lĩnh vực

1.3.3 Phần mềm Arduino IDE

Arduino IDE là phần mềm giúp ta lập trình cho các dòng sản phẩm của Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, nano, Lập trình trên Arduino IDE là cách tiếp cận đơn giản cho những người đam mê điện tử và muốn tạo ra những sản phẩm nhúng ấn tượng mà không cần quá nhiều kiến thức chuyên sâu về điện tử

Hình 1.7 Phần mềm Arduino IDE 1.8.5

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỨC NĂNG QUẢN

LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH

2.1 Khảo sát chức năng cần quản lý tòa nhà thông minh

2.1.1 Giới thiệu về hệ thống quản lý tòa nhà thông minh

Hệ thống BMS (Building Management System) là hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà như hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, điều hòa thông gió, cảnh báo môi trường, an ninh, báo cháy- chữa cháy… đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành Hệ thống BMS là hệ thống đồng bộ mang tính thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện, nhiều người dung,

hệ thống vi xử lý bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với tất cả các phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào/ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và điều khiển qua các ma trận điểm

Hình 2.1: Các hệ thống quản lý tòa nhà thông minh

2.1.2 Khảo sát chức năng cần quản lý tòa nhà

- Quản lý tòa nhà: Quản lý tòa nhà và điều khiển HVAC theo nhu cầu bằng cách cung

cấp giao diện cho các giải pháp hệ thống mở hàng đầu và các thiết bị HVAC

- Quản lý an ninh: Giải pháp tích hợp thông tin từ hệ thống kiểm soát an ninh điều khiển, truy cập và các thiết bị theo dõi giám sát đảm bảo bảo vệ cho con người và tài

sản của bạn

- Quản lý an toàn: Giải pháp cho phép theo dõi và điều khiển các hệ thống phòng cháy, báo cháy, chữa cháy và kiểm soát hóa hệ thống này tương thích với chuẩn UL

864 cho điều khiển và giám sát toàn cảnh dựa trên nền Internet

- Quản lý video kỹ thuật số: Giải pháp cho phép giám sát các khu vực sử dụng các camera được kết nối trực tiếp với mạng cục bộ Lan cho phép xem và ghi hình ảnh

theo sự kiện và linh hoạt

- Quản lý năng lượng: Module này giám sát, đánh giá và tối ưu việc sử dụng năng

lượng, giúp cho việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí

- Để vận hành một tòa nhà thì cần có rất nhiều hệ thống kỹ thuật như: Hệ thống điện(động lực, chiếu sáng), hệ thống điêu hòa không khí, hệ thống thang máy, hệ thống báo cháy/chữa cháy, hệ thống bơm nước/thoát nước, hệ thống thông gió, hệ thống tăng áp cầu thang, kiểm soát ra vào, hệ thống phát thanh…Bên cạnh đó việc vận hành các hệ thống kỹ thuật đó không thể thiếu đội ngũ kỹ thuật và chuyên gia Tùy theo mức độ phức tạp của các hệ thống kỹ thuật mà đội ngũ nhân viên vận hành

là nhiều hay ít, thường sẽ có một ban kỹ thuật và

- Các tổ chuyển môn ứng với các hệ thống kỹ thuật

- Phần lớn các hệ thống kỹ thuật của toà nhà hoạt động độc lập và phân tán; quản lý

vận hành cơ học bằng con người

- Chi phí quản lý vận hành cao, phát hiện và xử lý sự cố lâu, khó khăn trong kiểm soát tiêu thụ năng lượng, khó khăn trong việc đồng bộ hạ tầng, hạn chế trong việc kiểm

soát an ninh, hạn chế mang lại sự thoái mải và tiện ích

2.1.3 Các tính năng quản lý của tòa nhà thông minh

- Cho phép các tiện ích (thiết bị thông minh) trong tòa nhà hoạt động một cách đồng

bộ, chính xác theo từng yêu cầu của người điều hành

thức mạng

hệ thống với các ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế

- Tổng hợp, báo cáo thông tin.

soạn thảo đồ họa, lưu trữ và sao lưu dữ liệu

ứng mọi yêu cầu

Hình 2.2: Các tính năng trong quản lý tòa nhà thông minh

- Đơn giản hóa và tự động hóa vận hành các thủ tục, chức năng có tính lặp

2.2 Thiết kế hệ thống quản lý tòa nhà

2.2.1 Sơ đồ thiết kế

Hình 2.3: Sơ đồ thiết kế

- Thiết kế hệ thống BMS để không ảnh hưởng đến cảnh quan và hạ tầng xây dựng:

Hệ thống hầu như không tác động đến kiến trúc kỹ thuật sẵn có, không đục đẽo hay tác động đến hiện trạng xây dựng vốn có

- Dễ dàng tương thích với hạ tầng kỹ thuật sẵn có của tòa nhà: Hệ thống tích hợp được các hệ thống kỹ thuật và thiết bị sẵn có, không loại bỏ hệ thống và thiết bị cũ

mà chỉ lắp thêm phần thiết bị để giao tiếp hay kết nối với thiết bị và hệ thống sẵn có

- Tạo ra hạ tầng kết nối BMS và IoT cho toàn bộ tòa nhà: Hệ thống BMS được thiết

kế mạng trục WiPON cho toàn bộ toà nhà Với mạng trục WiPON sẽ cung cấp mang wifimesh cho toàn bộ toà nhà để sử dụng cho hạ tầng BMS, cho các hoạt động văn phòng và cho cá nhân

- Với thiết kế hạ tầng gồm cả mạng zigbee, zwave, PLC sử dụng cho hạ tầng BMS hay ứng dụng IoT tới mọi vị trí thiết bị trong tòa nhà

- Tích hợp được tất cả các hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà

2.2.2 Thiết kế hệ thống BMS

- Đưa ra giải pháp tổng thể cho toàn bộ tòa nhà: Hệ thống sẽ tích hợp các hệ thống kỹ thuật sẵn có trong tòa nhà (hệ thống camera, hệ thống điện chiếu sáng, các hệ thống thông gió, hệ thống tăng áp cầu thang, hệ thống điều hòa, hệ thống điện động lực, hệ thống bơm nước, hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống thang máy, hệ thống phát thanh nội bộ) tích hợp thêm hệ thống quản lý năng lượng; xây dựng thiết kế kiến trúc, thiết kế nguyên lý và thiết kế chi tiết cho hệ thống BMS

- Đối với phần điện động lực cấp cho thiết bị điều hòa thì hệ thống BMS theo thiết

kế cho phép giám sát trạng thái cấp điện theo các lộ, điều khiển cấp điện theo các

lộ, giám sát năng lượng theo các lộ từ lộ tổng đến các lộ nhánh về đến các điều hòa

Hệ thống điện động lực của hệ thống điều hòa được thiết kế như thế này cho phép tạo các kịch bản cấp điên linh hoạt cho hệ thống điều hòa, có thể đánh giá và phân tích được hiện trạng cung cấp điện, năng lương tiêu thụ, tính trạng thiêt bị trên mỗi

lộ Như vậy, hệ thống giúp giảm bớt nhân công vận hành, phát hiện sự cố nhanh, có thể dự báo được sớm tình trạng sự cố và tình trạng thiết bị khi có trí tuệ nhân tạo (AI)

- Quản lý hệ thống điều hòa: Hệ thống điều hòa gồm 2 phần là phần điện động lực (được cấp từ tủ điện tổng của tòa nhà đến tủ điều hòa các tầng rồi từ đó về điều hòa các phòng chức năng) và phần điều khiển thiết bị điều hòa (bảng điều khiển điều hòa hay bộ điều khiển IR từ xa)

- Đối với phần điều khiển thiết bị điều hòa, hệ thống BMS sẽ quản lý toàn bộ các điều hoà trong tòa nhà, hệ thống này cho điều khiển điều hòa (on/off, các chế độ, tăng giảm ) riêng lẻ hoặc theo kịch bản (trên phần mềm BMS cục bộ hoặc từ xa) mà không cần các bộ điều khiển truyền thống IR).Với việc quản lý thiết bị điều hòa như thế này sẽ giúp giảm nhân công quản lý, tiết kiệm năng lương (giám sát và kiểm soát được chi tiết thiết bị) tăng tuổi thọ và độ bền của thiết bị (do điều khiển đúng cách, đúng quy trình chứ không phải đóng ngắt nguồn cấp) Ngoài quản lý điều khiển điều hoà nó còn giúp quản lý và điều khiển các thiết bị khác như máy chiếu, tivi và các thiết bị có điêu khiển từ xa bằng chuẩn IR

Hình 2.4: Hệ thống điều khiển điều hòa

- Quản lý hệ thống chiếu sáng: Hệ thống vừa cho phép điều khiển theo công tắc cơ vừa cho phép điều khiển trên hệ thống BMS, nó cũng cho phép giám sát năng lượng của từng line theo công tắc Với mô hình này thì chức năng và lợi ích mà hệ thống mang lại tương tự như việc quản lý thiết bị điều hòa

Hình 2.5: Hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng