Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo thông số môi trường cho phòng thông minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẦO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------o0o----------

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐO TÍN HIỆU MÔI TRƯỜNG TRONG NHÀ
THÔNG MINH BẰNG BLUETOOTH

NGÀNH:
MÃ SỐ :

LÊ THỊ THẮM

Người hướng dẫn luận văn: TS. TRẦN ĐỖ ĐẠT

HÀ NỘI


Luận văn thạc sỹ khoa học

1

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan rằng, bản luận văn này là kết quả nghiên cứu của bản
thân tôi dới sự hớng dẫn của TS. Trần Đỗ Đạt. Nếu có gì sai phạm tôi xin
hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Tác giả luận văn

Lê Thị Thắm

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

2

Mục lục
Mục lục ................................................................................................................. 2
Mở đầu ...................................................................................................................... 4
Chơng 1: Tìm hiểu về nhà thông minh ................................................................. 6

1.1.1.Khái niệm .........................................................................................6
1.1.2. Đặc điểm nhà thông minh ...............................................................6
1.5.1. Giải pháp nhà thông minh Gamma................................................16
1.5.2. Giải pháp nhà thông minh của trung tâm Mica .............................20
1.7.1. Phân tích nhiệm vụ ........................................................................24
1.7.2. Lựa chọn giải pháp ........................................................................25
Chơng 2. Tìm hiểu công nghệ bluetooth............................................................. 27

2.3.1. Master Unit....................................................................................28
2.3.2. Slave Unit.......................................................................................28
2.3.3. Piconet ...........................................................................................28
2.3.4. Scatternet .......................................................................................30
2.3.5. Kết nối theo kiểu Adhoc................................................................31
2.3.6. Trạng thái của thiết bị Bluetooth ...................................................31
2.3.7. Các chế độ kết nối .........................................................................32
2.4.1. Radio Spectrum - d y sóng vô tuyến............................................32
2.4.2. Interference Immunity: Sự chống nhiễu ........................................33

2.4.3. Multiple Access Scheme - Phối hợp đa truy nhập.......................34
2.5.1. Khái niệm trải phổ trong công nghệ không dây. ...........................36
2.5.2. Kỹ thuật nhảy tần số trong công nghệ Bluetooth ..........................36
2.6.1. Cơ chế truyền và sửa lỗi.................................................................39
2.6.2. Quá trình hình thành một Piconet..................................................40
.................................................................................................................41
2.6.3. Quá trình hình thành Scatternet .....................................................42
2.7.1. Bluetooth........................................................................................44
2.7.2. Baseband........................................................................................45
2.7.3. Liên kết SCO và ACL ....................................................................46
2.7.4. Định dạng gói tin...........................................................................46
2.7.5. Link Mannager Protocol................................................................47
2.7.6. Host Controller Interface ...............................................................47
2.7.7. RFCOMM Protocol .......................................................................50
2.7.8. Service Discovery Protocol............................................................50
2.8.1. Profile tổng quát trong đặc tả Bluetooth v1.1................................53
2.8.2. Model - Oriented Profiles..............................................................53
2.10.1. So sánh Bluetooth với Wi - Fi......................................................59
2.10.2. So sánh Bluetooth với IrDA.........................................................62
2.11.1. Sơ lợc chuẩn bảo mật mạng không dây trong 802.11................64
2.11.2. Chuẩn bảo mật WEP trong IEEE 802.11 ....................................64

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

3

2.11.3. Những vấn đề nảy sinh trong an ninh mạng không dây ..............66

An toàn bảo mật trong Bluetooth.............................................................68
2.13.1.1. Thiết bị thông minh ..................................................................70
2.13.1.2. Thiết bị truyền thanh ................................................................71
2.13.1.3. Thiết bị truyền dữ liệu ..............................................................73
2.13.1.4.. Một số ứng dụng khác .............................................................75
2.13.2. Tơng lai của Bluetooth...............................................................78
2.13.2.1. Blutooth sẽ thay thế cái gì?.......................................................78
2.13.2.2. Chính phủ bảo trợ Bluetooth.....................................................78
2.13.2.3. Bluetooth là một công nghệ mở hay độc quyền .......................79
Chơng 3: Thiết kế phần cứng và mô phỏng ....................................................... 80

3.4.1. Cảm biến........................................................................................83
3.4.2. Các khối chức năng AVR sử dụng cho thiết kế.............................84
3.4.4. Hiển thị LCD 16x2 ........................................................................86
3.4.5. Bộ điều khiển đờng truyền MAX232 ..........................................88
3.4.6. Mô đun truyền thông Bluetooth.....................................................88
3.5.1. Khối nguồn DC..............................................................................94
3.5.2. Khối thu thập và truyền thông .......................................................95
4.5.3. Khối điều khiển .............................................................................95
Linh kiện cho mạch điều khiển gồm có: .................................................96
3.6.1. Lu đồ hoạt động...........................................................................98
3.6.2. Xây dựng chơng trình ................................................................101
1. Kết luận..................................................................................................105

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

4

Mở đầu
Ngày nay, x hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày càng hiện đại nên
nhu cầu về trao đổi thông tin, giải trí, điều khiển thiết bị từ xa đợc ứng dụng
điều khiển các thiết bị trong nhà đa đến sự tiện lợi trong mỗi ngôi nhà nhà
thông minh ngày càng nhiều. Và những hệ thống dây cáp phức tạp lại
không thể đáp ứng tốt nhu cầu này, nhất là ở những khu vực chật hẹp, những
nơi xa xôi, tính thẩm mỹ và sự linh hoạt trong mỗi ngôi nhà khi cần thay đổi
thiết bị, Vì thế công nghệ không dây đ ra đời và đang phát triển mạnh mẽ,
tạo rất nhiều thuận lợi cho con ngời trong đời sống hằng ngày. Kỹ thuật
không dây phục vụ rất nhiều nhu cầu khác nhau của con ngời, từ nhu cầu làm
việc, học tập đến các nhu cầu giải trí nh chơi game, xem phim, nghe nhạc,
v.v Với các nhu cầu đa dạng và phức tạp đó, kỹ thuật không dây đ đa ra
nhiều chuẩn với các đặc điểm kỹ thuật khác nhau để có thể phù hợp với từng
nhu cầu, mục đích và khả năng của ngời sử dụng nh IrDA, WLAN với
chuẩn 802.11, ZigBee, OpenAir, UWB, Bluetooth,
Mỗi chuẩn kỹ thuật đều có những u, khuyết điểm riêng của nó, và
Bluetooth đang dần nổi lên là kỹ thuật không dây tầm ngắn có nhiều u điểm,
rất thuận lợi cho những thiết bị di động. Với một tổ chức nghiên cứu đông đảo,
hiện đại và số lợng nhà sản xuất hỗ trợ kỹ thuật Bluetooth vào sản phẩm của
họ ngày càng tăng, Bluetooth đang dần lan rộng khắp thế giới, xâm nhập vào
mọi lĩnh vực của thiết bị điện tử và trong tơng lai mọi thiết bị điện tử đều có
thể đợc hỗ trợ kỹ thuật này.
Xuất phát từ các lý do trên, em đ thực hiện đề tài Đo tín hiệu môi
trờng trong nhà thông minh bằng Bluetooth Trong đề tài này, em tìm hiểu
về nhà thông minh, đo thông số môi trờng và thực hiện truyền nhờ kỹ thuật
không dây Bluetooth. Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu nhà thông minh, đo
thông số môi trờng sau đó truyền nhờ công nghệ Bluetooth. Các nội dung
chính của đề tài bao gồm:
Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

5

Tìm hiểu về ngôi nhà thông minh.
Tìm hiểu về công nghệ không dây Bluetooth.
Thiết kế phần cứng và chạy mô phỏng.
Chơng 1: Tìm hiểu về nhà thông minh: Giới thiệu khái quát về nhà
thông minh nh khái niệm, đặc điểm, phân loại, đối tợng điều khiển và một
số nhà thông minh.
Chơng 2:Tìm hiểu công nghệ Bluetooth: Giới thiệu khái quát về công
nghệ Bluetooth nh khái niệm, lịch sử phát triển, các đặc điểm, một số ứng
dụng hiện nay của Bluetooth, các kỹ thuật: tầng giao thức, sóng radio trong
Bluetooth, vấn đề về an toàn bảo mật, các giải pháp bảo mật trong Bluetooth,
u nhợc điểm và tơng lai Bluetooth.
Chơng 3: Thiết kế phần cứng và mô phỏng: Sơ đồ khối, sơ đồ chi tiết
các khối, giới thiệu mô đun Bluetooth, mô phỏng chơng trình.
Do thời gian có hạn và nhận thức vấn đề còn hạn chế nên luận văn không
tránh khỏi những sai sót cần phải hoàn thiện thêm. Tôi rất mong nhận đợc
nhiều sự góp ý các thầy cô giáo, của bạn bè, đồng nghiệp.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới thầy giáo hớng dẫn: TS. Trần Đỗ
Đạt, ngời đ tận tình hớng dẫn tôi hoàn thành luận văn. Nhân đây cho phép
tôi gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo của trờng Đại học Bách khoa Hà Nội
và đặc biệt các thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật đo lờng & Tin học công
nghiệp đ tận tâm truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu đến các
học viên.

Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

6

Chơng 1: Tìm hiểu về nhà thông minh
1.1. Khái niệm và đặc điểm nhà thông minh
1.1.1.Khái niệm

Nhà thông minh là ngôi nhà cho phép tích hợp tất cả các thiết bị điện
trong nhà vào 1 hệ thống. Tự động xử lý các sự cố hoặc các tình huống đ
đợc xác định trớc và thông báo cho chủ nhà biết. Đem lại sự an toàn, tiện
nghi, tiết kiệm, linh hoạt, dễ thay đổi, cho ngôi nhà.
1.1.2. Đặc điểm nhà thông minh

Một số hệ thống cơ bản của nhà thông minh
- Hệ thống chiếu sáng: điều khiển theo cảnh.
- Hệ thống điều khiển: Công tắc, điều khiển từ xa, màn hình cảm ứng,
chuông hình, điện thoại và Internet.
- Hệ thống cảm biến.
- Hệ thống cảnh báo trộm.
- Hệ thống báo rò ga.
- Hệ thống báo cháy.
- Hệ thống chuông hình.
- Hệ thống âm thanh trung tâm.
- Hệ thống điều hòa trung tâm.
- Hệ thống rèm tự động.
- Hệ thống cổng tự động.
- Hệ thống điều khiển theo thời gian.

Bố trí một số hệ thống trên từng khu vực cụ thể
- Khu vực ngoài cổng ngoài: Đợc bố trí hệ thống chuông hình cho phép
bạn nói chuyện và nhìn đợc hình ảnh của khách đến nhà. Bạn có thể mở cửa,
tắt bật các thiết bị trong nhà bằng hệ thống chuông hình. Cửa cổng ngoài của
bạn đợc sử dụng hệ thống cửa cổng tự động. Bạn có thể mở cửa cổng bằng

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

7

điều khiển từ xa, điện thoại, hệ thống chuông hình, màn hình cảm ứng hay
công tắc trong nhà bạn.
- Khu vực sân vờn: Đợc bố trí cảm biến chuyển động cho phép tự động
bật đèn chiếu sáng khi có ngời sử dụng và tắt định thời khi không có ngời
sử dụng. Các cảm biến này có khả năng đo độ sáng để bật/tắt thiết bị tùy
thuộc hoàn cảnh. Ngoài ra, cảm biến chuyển động này có khả năng báo trộm
khi cần thiết. Hệ thống chiếu sáng điều khiển theo cảnh sinh hoạt. Hệ thống
tới tiêu sân vờn đợc điều khiển theo thời gian. Hệ thống cảnh báo qua đèn,
còi và điện thoại. Hệ thống chiếu sáng đợc điều khiển bằng nhiều cách khác
nhau: Công tắc, điều khiển từ xa, màn hình cảm ứng, chuông hình, điện thoại
hay internet.
- Khu vực Gara ô - tô, tiền sảnh và khu vực cầu thang: Đợc bố trí cảm
biến chuyển động cho phép tự động bật đèn chiếu sáng khi có ngời sử dụng.
Các cảm biến này có khả năng đo độ sáng để bật/tắt thiết bị tùy thuộc hoàn
cảnh. Ngoài ra, cảm biến chuyển động này có khả năng báo trộm khi cần thiết.
- Khu vực WC: Bố trí cảm biến chuyển động cho phép tự động bật đèn
chiếu sáng và tắt định thời khi không có ngời sử dụng. Các cảm biến này có

khả năng đo độ sáng để bật/tắt thiết bị tùy thuộc hoàn cảnh. Ngoài ra, các cảm
biến chuyển động này có khả năng báo trộm khi cần thiết. Bình nớc nóng
đợc điều khiển theo thời gian. Hệ thống chiếu sáng và bình nớc nóng đều
đợc điều khiển bằng nhiều cách khác nhau: Công tắc, điều khiển từ xa, màn
hình cảm biến, điện thoại hay Internet.
- Hệ thống điện chiếu sáng trong nhà: Hệ thống chiếu sáng trong khu vực
này đợc điều khiển theo chế độ cảnh. Với mỗi một chế độ cảnh thì các thiết
bị trong phòng đợc phối hợp với nhau để tạo ra các kịch bản phù hợp. Ví dụ
ở khu vực bếp và phòng ăn. Chế độ nấu cơm: chỉ cần ấn một phím, đèn ở khu
vực bếp sẽ bật, quạt thông gió, hệ thống hút mùi sẽ bật, âm thanh sẽ mở,
Chế độ ăn tối: đèn chiếu sáng mở, đèn ở khu vực bếp sẽ tắt, điều hòa bật (nếu

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

8

có), âm thanh (nếu có) bật, Các chế độ cảnh đợc thay đổi theo nhu cầu của
ngời sử dụng.
Tất cả các thiết bị trong nhà có thể điều khiển đợc từ các giao diện
ngời sử dụng nh: màn hình cảm ứng, máy tính cá nhân trong nhà hay từ xa
qua mạng Internet, Smartphone, điện thoại.v.v...
Hệ thống điều khiển trung tâm có thể điều khiển các thiết bị một cách tự
động dựa trên sự kiện hệ thống. Các chơng trình tự động đợc lập trình cho
từng khách hàng để tạo ra các tính năng mong muốn.
Các tính năng tự động tham khảo:
Tự động bật đèn sân vờn khi mặt trời lặn và tự động tắt vào nửa đêm.
Tự động bật đèn khi gia chủ vào nhà nếu trời tối và đèn cha bật.

Khi đặt hệ thống an ninh ở chế độ AWAY - ĐI XA thì hệ thống sẽ tự
động tắt toàn bộ đèn trong nhà, tắt hệ thống điều hòa và thiết bị điện, tắt hệ
thống âm thanh trong tất cả các phòng.
Tự động tắt loa sân vờn vào 10 giờ tối hàng ngày.
Tự động bật đèn hành lang, cầu thang khi có ngời và trong điều kiện
môi trờng thiếu ánh sáng và tự động tắt sau 30 giây khi ngời ra khỏi khu
vực cần chiếu sáng.
Hiển thị các thông báo nhắc nhở các ngày quan trọng hoặc các sự kiện
quan trọng của gia chủ.
Hệ thống điều khiển trung tâm cho phép tạo ra các nút nhấn trên giao
diện ngời sử dụng hoặc các khối chức năng cho phép điều khiển nhiều hệ
thống cùng một lúc. Các nút nhấn này đợc tạo ra theo yêu cầu của ngời sử
dụng và đợc lập trình các tính năng theo mong muốn.

1. Tăng cờng an ninh an toàn:

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

9

Bạn không bao giờ phải đi trong bóng tối.
Ngôi nhà của bạn có thể tự động xử lý các tình huống xảy ra và thông
báo đợc tới bạn.
Hệ thống tự động bật để xua đuổi kẻ xấu xâm nhập trái phép.
Hệ thống tự động làm nhấp nháy đèn ngoài trời, hú còi để thông báo cho
hàng xóm, gọi điện thoại thông báo cho bạn hoặc cho cảnh sát .
2. Tiết kiệm năng lợng

Bạn tiết kiệm đợc tiền điện hàng tháng do sử dụng hợp lý, hiệu quả
nguồn năng lợng.
Hệ thống nhà thông minh HAI quản lý năng lợng dựa trên các cảm biến
hiện diện và thời gian thực làm tăng hiệu quả sử dụng năng lợng lên rất nhiều
so với các quản lý tự động chỉ dựa theo thời gian.
Điều khiển các thiết bị nh bình nóng lạnh, điều hòa không khí theo các
thông số cảm biến nhiệt độ và các thông số cài đặt.
Phối hợp hoạt động các hệ thống một cách hoàn hảo và dễ dàng sử dụng.
3. Tăng tính tiện nghi của ngôi nhà
Hệ thống nhà thông minh cũng giống nh một hệ thống giải trí. Hệ thống
sẽ đem đến cho bạn những trải nghiệm thú vị mới lạ và cũng rất dễ sử dụng.
Luôn kiểm tra đợc ngôi nhà của bạn trong những chuyến đi xa nhà.
Tăng tính thẩm mỹ cho ngôi nhà bạn.
Trong ngôi nhà thông minh, đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ, phòng
khách đến toilet đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với Internet,
điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa hoặc lập trình
cho thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch. Thêm vào đó, các đồ gia dụng có thể
hiểu đợc ngôn ngữ của nhau và có khả năng tơng tác với nhau.
Biệt thự Thái Bình Dơng của Bill Gates, đợc mệnh danh là ngôi nhà
thông minh đầu tiên trong lịch sử loài ngời cả về nghĩa đen và nghĩa bóng,

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

10

do có những hệ thống trang thiết bị điện tử tinh vi, hiện đại và rất phức tạp
đợc bố trí ở nội thất bên trong.

Một số giải pháp thiết kế ngôi nhà thông minh và các vật dụng cho một
ngôi nhà nh vậy đ đợc giới thiệu tại Việt Nam, với giá thành ở mức trung
bình.
Ngày nay, hệ thống Thông minh Quản lý công trình (Intelligent Building
Management System IBMS) đ trở thành hiện thực nhờ vào sự kết hợp thành
công giữa các hệ thống công nghệ thông tin và quy trình quản trị đồng bộ. Các
công trình thông minh có khả năng tích hợp nhiều hệ thống chuyên biệt đợc
lắp đặt tại một hoặc nhiều địa điểm, đợc vận hành trên cùng một hạ tầng
mạng, đợc giám sát và điều khiển trực quan đơn giản thông qua một giao
diện trung tâm thân thiện.
Nền tảng của sự hình thành IBMS là từ xu thế hợp nhất tất yếu trên thị
trờng:
- Ưu điểm vợt bậc của việc tích hợp các hệ thống tự động quản trị công
trình dựa trên nền giao thức (IP) mang đến những ứng dụng cho các hệ thống
kĩ thuật chuyên biệt nh: Hệ thống điều hòa không khí (HVAC), hệ thống
kiểm soát an ninh (Access Control), hệ thống kiểm soát năng lợng (Power
Management), hệ thống kiểm soát chiếu sáng (Lighting Control), hệ thống
quản lý và điều khiển thang máy (Elevator Control), hệ thống an toàn và
phòng chống cháy nổ (Life Safety & Fire Protection)
- Sự hội tụ của các hệ thống thoại và dữ liệu (Voice Data), hệ thống đa
phơng tiện quan sát bằng hình ảnh trên nền giao thức Internet (IP) thống nhất.
Công ty Netwold đ nắm bắt triệt để và thấu đáo các công nghệ tiên tiến
nêu trên để hỗ trợ các doanh nghiệp, các chủ đầu t nhằm tạo ra giá trị gia
tăng cho các hệ thống vận hành đ đợc lắp đặt tại các công trình.
Bằng các phơng thức trên, hệ thống iBMS quản lý các công trình đồng
thời đem đến cho khách hàng các giá trị nh: gia tăng hiệu quả sử dụng năng

Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

11

lợng, giảm thiểu chi phí vận hành, phát huy năng suất lao động, tối u hóa hệ
thống quản lý để đem lại nguồn lợi nhuận.
Tại Netwold đ thiết kế và cung cấp giải pháp phần cứng, phần mềm và
các dịch vụ hoàn chỉnh dựa trên tiêu chuẩn Mở có định hớng và cung cấp sự
hỗ trợ liên tục phù hợp với những nhu cầu, xu hớng thay đổi và phát triển
trong kinh doanh.
Hiện nay, có rất nhiều hứa hẹn trong công nghệ phức hợp này, netwold
thiết kế chuyển giao và hiện thực hóa các giải pháp chứa đựng công nghệ
tơng lai cũng nh giải quyết thấu đáo tính phức tạp của công nghệ này. Các
kỹ s và chuyên gia là những ngời đ đợc đào tạo, đợc huấn luyện và cung
cấp các chứng chỉ chuyên ngành và họ luôn nắm bắt các tính năng của công
nghệ mới này một cách đầy đủ nhất. Sử dụng những kiến thức chuyên sâu này
để xác định chính xác các loại phần cứng, phần mềm và dịch vụ từ các nhà
cung cấp công nghệ hàng đầu, kết hợp với các dịch vụ chuyên nghiệp của
netwold để đảm bảo rằng khách hàng luôn nhận đợc các giải pháp thích hợp
sẵn có cho từng nhu cầu cụ thể.
1.2. Phân loại nhà thông minh.
Nhà có thể điều khiển
Cho tới nay, những căn nhà thông minh không nhiều và phần lớn mọi
ngời vẫn phải bật đèn bằng tay. Mặc dầu vậy, sự thực là nhà ngày nay thông
minh nhiều hơn so với trớc kia. Và nó có thể thông minh hơn nữa! Chẳng
hạn, nhiều ngôi nhà có một số máy tính đợc kết nối với nhau để truy cập
Internet, hoặc bằng cách sử dụng cáp hoặc công nghệ không dây Wi fi, hồng
ngoại, Bluetooth. Đây là một bớc tiến nhỏ hớng tới việc kết nối các thứ
khác vào mạng, từ ti vi, máy nghe nhạc cho tới các thiết bị gia dụng khác. Nh
vậy, mọi ngời đ có một ngôi nhà nối mạng, nền tảng của nhà thông minh.

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

12

Là nhóm đầu tiên, trong đó các đồ dùng khác nhau trong nhà đều có thể
điều khiển đợc. Đó là một ngôi nhà mà ngời ở có thể điều khiển nhiều thiết
bị khác nhau bằng các cách hiệu quả và u việt hơn so với các ngôi nhà bình
thờng khác. Ta có thể phân chia nhóm này thành ba lớp nhỏ phân biệt.
1. Những ngôi nhà với một bộ điều khiển từ xa tích hợp: Trong ngôi nhà
này một số các hệ thống con và các thiết bị có thể đợc điều khiển từ một điều
khiển từ xa hay một bảng điều khiển. Đây có thể nói là mô hình đơn giản nhất
và thờng gặp trong các ngôi nhà thông thờng hiện nay và không đòi hỏi quá
nhiều về kỹ thuật để có thể triển khai cơ sở hạ tầng cho ngôi nhà kiểu này. Chỉ
cần một giao tiếp từ xa có dây hoặc không dây đợc thiết lập giữa thiết bị và
bộ điều khiển. Một ví dụ cho công nghệ này đó là bộ điều khiển từ xa tích hợp
cho VCR và TV.
2. Những ngôi nhà với các thiết bị liên kết với nhau: Các thiết bị điện tử
khác nhau nh TV, VCR, radio, máy tính và các thiết bị phụ trợ nh loa, màn
hình hiển thị, microphone hoặc camera đợc kết nối với nhau. Cấu trúc này
cho phép truyền thông trao đổi thông tin giữa các thiết bị và cho phép tiếp cận
với các phơng tiện giải trí và dễ dàng giao tiếp giữa những ngời sống trong
những phòng khác nhau trong ngôi nhà. Để thực hiện đợc những chức năng
này cần phải có một mạng băng thông rộng trong ngôi nhà, cả công nghệ
không dây và có dây đề có thể thích hợp cho mục đích này.
3. Những ngôi nhà điều khiển bằng giọng nói, hành động hay sự di
chuyển của con ngời: Cấu trúc này có thể tơng tự nh mô hình ngôi nhà

trong lớp đầu tiên. Điều khác biệt duy nhất đó là có thiết bị điều khiển đợc
ẩn đi và có thể phản ứng lại với tiếng nói, chuyển động hay các hành động của
con ngời. Đối với việc triển khai và thực hiện cơ sở hạ tầng cho mô hình nhà
thuộc lớp này thì không khó khăn gì khi triển khai phần cứng do thị trờng
hiện nay có nhiều loại thiết bị cảm biến thu thập tiếng nói, chuyển động. Tuy

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

13

nhiên vấn đề khó khăn ở đây là phần mềm, việc xây dựng phần mềm thu thập
và xử lý dữ liệu và đa ra tín hiệu điều khiển thực hiện lệnh đòi hỏi khả năng
lập trình chuyên sâu nh xử lý tín hiệu, xử lý tiếng nói. Công nghệ mô tả ở
đây có thể tơng tự nh chức năng quay số bằng giọng nói trên các điện thoại
hiện đại hay giao tiếp với máy tính bằng giọng nói.
Nhà đợc lập trình sẵn
Là nhóm thứ 2 của mô hình Smart house. Cấu trúc này cho phép lập
trình các thiết bị trong nhà có thể bật, tắt hoặc điều chỉnh tùy thuộc vào các
điều kiện nhất định. Có thể phân thành hai lớp con:
1. Ngôi nhà có khả năng phản ứng hay hoạt động theo thời gian và các
cảm biến đầu vào đơn giản. Lập trình hoạt động theo thời gian cho phép các
thiết bị có thể tự động bật hoặc tắt vào một thời điểm nhất định. Ví dụ đèn
hành lang tự động bật lúc 18h và tự động tắt lúc 6h. Còn điều khiển dựa trên
cảm biến đầu vào có thể lấy ví dụ là một máy điều nhiệt đơn giản, có khả
năng tự động bật hoặc tắt khi nhiệt độ trong nhà đạt tới một mức nào đó hoặc
ví dụ nh dựa vào một cảm biến ánh sáng để tự động bật đèn khi trời tối. Về
cơ bản hệ thống sử dụng dữ liệu truyền về từ một cảm biến tin cậy để gây ra

sự thay đổi trạng thái cho các thiết bị cần điều khiển. Để triển khai mô hình
này cần có các loại cảm biến khác nhau và có độ tin cậy cao, điều này không
khó vì các loại cảm biến hiện nay rất phong phú và có độ ổn định cao.
2. Ngôi nhà có khả năng tự đánh giá và nhận biết các tình huống. Mô
hình này có khả năng nhận biết đồng thời đầu vào từ một vài cảm biến nh
một kịch bản từ đó đa ra quyết định điều khiển dựa vào kịch bản tơng ứng
đó. Ví dụ con ngời cảm thấy mệt mỏi sau khi làm việc, trở về nhà và ngồi
xuống đi văng để nghỉ ngơi. Khi đó ngôi nhà có thể tự động tắt bật đèn và
chơi một vài bản nhạc nhẹ nhàng để phục vụ cho con ngời. Những kịch bản
hoạt động của ngôi nhà cần đợc lập trình từ trớc. Do đợc lập trình từ trớc

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

14

nên mô hình này chỉ có khả năng đáp ứng với những kịch bản có sẵn, khi có
sự thay đổi của môi trờng thì cũng cần phải có sự lập trình lại để tạo ra các
kịch bản hoạt động mới đáp ứng đợc với sự thay đổi đó. Với các chức năng
của mô hình này, điều quan trọng và khó khăn nhất đó là cần phải có một
phần mềm quản lý hoạt động ổn định, đáng tin cậy để có thể phân tích tình
huống một cách chính xác. Bên cạnh đó cần lập trình sao cho các kịch bản
trong bộ xử lý phải sát với những tình huống thực tế nhất có thể.
Nhà thông minh
Thuộc vào nhóm cuối cùng của Smart House. Nhóm này cũng có nét
tơng tự nh nhóm trớc, với một sự khác biệt nhỏ đó là không cần phải lập
trình bất cứ chức năng nào vì ngôi nhà có khả năng lập trình cho nó. Môi
trờng thông minh trong ngôi nhà sẽ quan sát hoạt động của con ngời trong

cuộc sống hằng ngày của họ, ghi lại các hành động lặp đi lặp lại của con
ngời. Sau đó mỗi mẫu kịch bản đợc định dạng và ngôi nhà sẽ tự lập trình
cho nó, vì thế đến lần tiếp theo khi kịch bản đợc nhận ra, ngôi nhà sẽ tự động
bật hay tắt các đồ dùng, thiết bị trong nhà.
1.3. Các đối tợng điều khiển trong ngôi nhà thông minh
Hệ thống chiếu sáng
Đây là hệ thống thông dụng đợc dùng nhiều nhất trong các hệ thống nhà
thông minh. Bạn có thể điều khiển ánh sáng từ mọi vị trí trong nhà (hay bất kỳ
nơi nào trên mạng Internet).
Hệ thống bảo vệ và kiểm soát vào ra
Nhà của bạn tự động gửi thông báo đến cho bạn hay bất kỳ ngời nào khi
có báo động. Bạn có thể tiết kiệm đợc rất nhiều tiền vì không phải thuê các
Công ty bảo vệ chuyên nghiệp hoặc thuê ngời gác cổng. Hơn thế nữa các sản
phẩm nhà thông minh cho phép bạn đóng mở cửa ra để cho phép ngời thân ra

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

15

vào hoặc ngăn cản ngời lạ ngay cả khi bạn không ở nhà việc này đợc tiến
hành thông qua Internet.
Hệ thống rạp hát trong nhà và các phơng tiện giải trí khác.
H y tởng tợng bạn có thể thay thế tất cả các điều khiển từ xa bằng duy
nhất một bộ điều khiển. Bạn không cần thiết phải biết 10 bớc trong quy trình
khởi động một hệ thống rạp hát trong nhà, bạn chỉ cần nhấn một nút và hệ
thống nhà thông minh sẽ làm nốt phần còn lại giúp bạn. Các hệ thống loa tích
hợp bên trong đồ vật trang trí thì đặc biệt thông dụng với các ngôi nhà thông

minh, chúng tạo ra những âm thanh đặc biệt chất lợng cao trong toàn ngôi
nhà.
Hệ thống điện thoại
Hệ thống điện thoại thờng đợc dùng cho các ứng dụng thơng mại nhỏ
nay hoàn toàn phù hợp để sử dụng cho ngôi nhà của bạn. Với điều khiển nhà
thông minh và số điện thoại của ngời gọi, bạn có thể đặt chế độ nhận diện
ngời gọi, với từng ngời cho phép thì điện thoại mới đổ chuông. Phần mềm
điều khiển âm thanh cho phép các máy điện thoại trong nhà của bạn sử dụng
nh một điều khiển từ xa.
ổn định nhiệt độ
Điều khiển ổn định nhiệt độ từ xa cho phép bạn điều chỉnh nhiệt độ trong
nhà khi bạn đang ở trên giờng hoặc ngay cả khi bạn không có nhà qua một
điện thoại di động. Chúng có thể tự động gửi thông báo bằng tin nhắn đến cho
bạn nếu nhiệt độ trong phòng quá thấp hoặc quá cao.
Hệ thống nớc tới
Vòi nớc của bạn tự động bật khi hạn hán, một vài ứng dụng còn sử dụng
hệ thống tự động phun nớc khi có ngời đi vào khu vực bảo vệ. H y tởng
tợng có ngời muốn vào khu vực riêng của bạn khi không đợc phép thế là
quần áo ớt sũng...
Mạng

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

16

Hệ thống nhà thông minh đợc thiết lập bằng rất nhiều kết nối khác nhau.
Một điều thật tuyệt vời là rất nhiều hệ thống đợc tạo thành mà không phải

thêm dây dẫn. Nếu bạn đang xây mới một ngôi nhà h y quan tâm đến việc tạo
ra một ngôi nhà hiện đại và tiện nghi. H y quan tâm đến hệ thống mạng âm
thanh, hình ảnh, an ninh v.v... bạn sẽ thực sự hài lòng với những gì bạn làm
khi ngôi nhà đợc hoàn thiện.
1.4. Lợi ích của nhà thông minh
Sự tiện lợi
H y tởng tợng bạn có thể điều khiển nhiệt độ của toàn bộ ngôi nhà
ngay cả khi đang ở trên giờng, khi bạn mở cửa về nhà thì tự động bật tất cả
mọi thiết bị đều tự động, bạn có thể tắt bật điều hòa nhiệt độ, quạt thông gió
bằng điện thoại di động của bạn khi bạn còn đang ở công sở.
An toàn
Với một vài thiết bị bạn có thể làm cho toàn bộ ngôi nhà của bạn bật
sáng khi có ngời lạ xâm nhập trái phép, hệ thống cũng có thể gửi tin nhắn
qua điện thoại cho bạn. Toàn bộ ngôi nhà của bạn đợc đặt trong trạng thái an
toàn tuyệt đối mà chỉ bạn mới biết
1.5. Một số loại nhà thông minh hiện có
1.5.1. Giải pháp nhà thông minh Gamma

Đợc phổ biến tại Châu Âu hơn 20 năm qua EIB (European Installation
Bus) đợc hiểu nh một Hệ thống điều khiển lắp đặt kiểu Châu Âu. Công
nghệ EIB cho phép kết nối các thiết bị điện trong tòa nhà thành một hệ thống
điện tích hợp. Đặc điểm quan trọng của công nghệ EIB là một đờng cáp điều
khiển (bus line) sử dụng điện áp an toàn (SEVL) sẽ liên kết tất cả các thiết bị
của bạn với nhau thành một hệ thống giao tiếp phân quyền. Hệ thống này kết
hợp điều khiển và giám sát các thiết bị gia dụng, an ninh tòa nhà.
Giải pháp Nhà thông minh Gamma cho phép kiểm soát toàn bộ các thiết
bị sử dụng điện trong ngôi nhà và tự động điều chỉnh hệ thống đèn chiếu sáng,

Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

17

công tắc, ổ cắm, điều hòa nhiệt độ, rèm cửa, cổng ra vào, hệ thống báo động,
an ninh, báo cháy, thiết bị giải trí nghe nhìn, tạo cho chúng một khả năng
giao tiếp, hiểu đợc nhau, phối hợp hoạt động với nhau để tạo ra sự hiệu
quả, thuận tiện nhất cho sinh hoạt gia đình. Nguồn điện 220V AC từ công tơ
đi vào mỗi gia đình sẽ qua tủ điện phân phối và điều khiển sau đó chỉ làm 2
đờng: nối với bộ phận điều khiển EIB qua đờng dây cáp EIB 24V DC và nối
với các thiết bị chấp hành (điều khiển đèn, động cơ, các thiết bị khác) qua
đờng điện 220V thông thờng để ra lệnh cho phụ tải hoạt động theo đúng
yêu cầu.
Công nghệ nhà thông minh bao gồm các thiết bị chấp hành, các bộ cảm
biến, các module điều khiển đợc kết nối với nhau bằng một cáp điều khiển
(bus line) thành một hệ thống hợp nhất. Hệ thống này không cần máy tính chủ
do các thiết bị tự trao đổi thông tin và điều khiển lẫn nhau nhờ phần mềm
đợc cài trên EP ROM tích hợp sẵn trong từng thiết bị. Các thiết bị EIB
đợc liên kết với nhau thông qua một dây cáp đôi duy nhất với điện áp 24V
DC (cáp EIB) và liên lạc với nhau bằng cách gửi tin theo địa chỉ định trớc
(mỗi thiết bị đợc thiết lập một địa chỉ). Các thiết bị nhận tín hiệu (công tác,
các thiết bị cảm biến ánh áng, nhiệt độ, âm thanh, chuyển động, báo cháy
sensor, công tắc switch, cổng kết nối với điện thoại, máy tính, màn hình
điều khiển Touch panel hoặc LCD, điều khiển từ xa remote control)
nhận lệnh và chuyển tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành (switch
loader, dimmer) để đóng mở đèn, quạt, điều hòa nhiệt độ, bình nóng lạnh,
rèm cửa và các thiết bị điện khác theo ý muốn, ngoài ra, các thiết bị này còn
có thể tự động hoạt động mang lại hiệu quả tối u thông qua các bộ điều khiển
(timer, sence). Khi ấy, ngời sử dụng có thể giám sát và điều khiển một

cách dễ dàng tất cả các thiết bị trong căn hộ bằng nhiều cách: công tắc điều
khiển tại chỗ, điều khiển từ xa (remote), điều khiển qua điện thoại hay qua
mạng LAN, Internet

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

18

Hình 1.1 : Nhà thông minh Gamma
Nh vậy một ngôi nhà thông minh theo chuẩn EIB chỉ cần sử dụng hệ
thống tủ điện, dây cáp EIB cũng nh bộ phận điều khiển, chấp hành của một
trong các nhà sản xuất là thành viên của KNX, còn các thiết bị điện chấp hành
là đồ gia dụng của bất kì h ng nào, sản xuất ở đâu chúng có thể là máy điều
hòa Trung Quốc, quạt Việt Nam, bình nóng lạnh Italy, lò vi sóng Hàn Quốc
hay máy giặt MỹCác hệ thống này đều có tính mở, độ linh hoạt, tơng thích
cao cho phép nâng cấp, thay thế, gắn thêm nhiều thiết bị khác tùy theo nhu
cầu của ngời sử dụng. Chúng ta có thể hình dung cơ chế hoạt động của ngôi
nhà thông minh chuẩn EIB nh một con ngời với các giác quan là hệ thống
cảm biến, bộ n o là các thiết bị vi xử lý, còn chân tay là các thiết bị điện chấp
hành. Các thiết bị điện thực hiện nhiệm vụ theo những chơng trình đ đợc
lập sẵn để đáp ứng mỗi yêu cầu sinh hoạt của gia chủ. Và nh vậy, chúng ta
có thể hiểu rằng gần nh tất cả những yêu cầu gì mà con ngời nghĩ ra thì hệ
thống nhà thông minh đều có thể đáp ứng đợc và các tính năng trên đều có
thể hoạt động độc lập hoặc phối kết hợp, tơng tác với nhau tùy theo cách lập
trình để mang lại hiệu quả, tiện ích cho ngời dùng. Hệ thống nhà thông minh

Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

19

EIB cho phép gia tăng tiện ích sử dụng khi kết hợp với các bộ điều khiển từ xa
bằng sóng radio (giới hạn khoảng cách 1,5Km, không bị hạn chế bởi vật cản)
và đặc biệt tơng tác hai chiều với điện thoại và Internet để điều khiển không
giới hạn về khoảng cách. Ngoài việc thông báo sự cố nh đ nói ở trên, ngời
sử dụng có thể dùng bất kì máy điện thoại hay máy tính có kết nối Internet
vào gọi hoặc truy cập vào hệ thống nhà thông minh của mình để đóng mở,
bật tắt các thiết bị, vì trớc đó chúng đ đợc lập trình gán cho một m số
điều khiển tơng ứng.
Để bảo mật, bạn có thể tự đặt Username và Password truy cập riêng vào
hệ thống điều khiển điện của nhà mình. Và còn rất nhiều kịch bản mà bạn
có thể nghĩ ra và hiện thực hóa chúng sau khi yêu cầu nhà cung cấp lập
trình cho các thiết bị trong hệ thống nhà thông minh EIB của mình. Tuy nhiên,
bản thân các thiết bị EIB thực chất vẫn chỉ là những cỗ máy, muốn chúng trở
thành thông minh, phục vụ tốt nhất cho con ngời thì điều quan trọng hơn
chính là gia chủ nên biết mình muốn gì và sẽ cần thêm những gì. Sau đó bàn
bạc, thảo luận với các kiến trúc s, kỹ s điện, chuyên gia lập trình hệ thống
EIB để đa ra những giải pháp hợp lý, tối u nhất, khai thác triệt để mọi giá trị
của thiết bị.
Công nghệ lắp đặt điện tiên tiến cho phép bạn tiết kiệm đợc rất nhiều
điện năng tiêu thụ hàng tháng bằng cách quản lý một cách thông minh hệ
thống đèn chiếu sáng, điều hòa nhiệt độ, hay các thiết bị điện khác trong gia
đình. Nếu hệ thống đợc lắp đặt cho các nhà dân dụng, sẽ tiết kiệm chi phí về
điện từ 15% đến 35%. Còn với tòa nhà ở các khu công nghiệp, văn phòng
mức chi phí giảm thiểu về điện còn có thể lên tới 45%. Các thiết bị vận hành

hoàn toàn tự động nên bạn có thể tiết kiệm từ 15% đến 30 % điện năng tiêu
thụ hàng tháng. Tùy theo nhu cầu sử dụng, bạn hoàn toàn làm chủ hệ thống
này và dễ dàng thay đổi, thêm bớt chức năng hoạt động của hệ thống theo ý
muốn. Thực tế đ chứng minh rằng đầu t vào nhà thông minh là một quyết

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

20

định đúng đắn. Sử dụng hệ thống điện thông minh này không chỉ an toàn với
điện áp 24V DC có tác dụng giảm thiểu nguy hiểm về điện giật. Các thiết bị
đợc sản xuất theo tiêu chuẩn chung Châu Âu, tuổi thọ cao, chi phí duy tu,
bảo dỡng rất thấp. Nhà thông minh là hệ thống mở, linh hoạt, nên chi phí bạn
phải bỏ ra để sửa đổi hệ thống khi nhu cầu sử dụng của bạn thay đổi là không
đáng kể.
Công nghệ Nhà thông minh đ đợc h ng SIEMEN AG (Đức) giới thiệu
và cung cấp tới khách hàng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Lần đầu tiên vào
Việt Nam, h ng Simens đ ủy quyền cho công ty cổ phần GAMMA JSC là đối
tác chính thức thực hiện nhiệm vụ giới thiệt, lắp đặt, lập trình, bảo hành và bảo
dỡng hệ thống điện thông minh tới khách hàng ở Việt Nam. Toàn bộ công
việc T vấn, thiết kế chi tiết, thi công lắp đặt, lập trình hệ thống và cung cấp
các dịch vụ bảo hành, bảo trì sẽ do công ty GAMMA là đối tác chuyên nghiệp
đợc ủy quyền của Simens tại Việt Nam thực hiện. Chất lợng thiết bị và dịch
vụ theo đúng tiêu chuẩn và đợc kiểm soát bởi Siemens.
1.5.2. Giải pháp nhà thông minh của trung tâm Mica

Các ứng dụng về đồ vật thông minh, nhà thông minh ngày càng phát

triển mạnh, chúng ta thờng gọi chúng dới cái tên môi trờng cảm thụ hay
không gian cảm thụ, đây là nơi các công nghệ mới nhất (Internet/Ethernet,
Wifi, Powerline Carrier, USB, Java, Ajax, PHP, MySql, PocketPC, Bluetooth,
v.v.) đợc sử dụng. Chính vì vậy, các cán bộ nghiên cứu của trung tâm MICA
đ quyết định triển khai dự án SIAM2 trong khuôn khổ một dự án nghiên cứu
lớn của Trung tâm. Hình ảnh dới đây sẽ giới thiệu qua về cấu trúc của thiết bị
nghiên cứu.

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

21

Hình 1.2 : Tổng quan SIAM
Chúng ta có thể mô tả khái quát hệ thống nh sau:
Đối với module thi hành điều khiển: Chúng ta tập trung vào việc điều
khiển các thiết bị nh các loại đèn (đèn sợi đốt, đèn neons, đèn halogens), các
loại máy sởi, rèm cửa, các thiết bị điện tử nh Tivi, camera... Nhóm này đợc
đặt tên là SIAMC.
Với module thu thập: Các thiết bị thu nhận sẽ thu thập thông tin của môi
trờng xung quanh nh nhiệt độ, áp suất sau đó thông qua module truyền
thông gửi thông tin đến server. Nhóm này đợc đặt tên là SIAMM.
Với module truyền thông: Tất cả các dữ liệu truyền từ các module thu
nhận tới các module điều khiển đều đợc truyền dới dạng không dây. Hiện
nay, có hai công nghệ truyền tin không dây phổ biến đó là Wifi và Bluetooth.
Nhóm này đợc đặt tên là SIAMA.

Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

22

Công nghệ Wifi thì có tốc độ nhanh, lu lợng và dung lợng đờng
truyền lớn còn Bluetooth thì có tốc độ và lu lợng thấp hơn. Để mô hình có
hiệu quả khi hoạt động thì chúng ta sẽ chia ra các khối, các module thích hợp
sẽ dùng công nghệ thích hợp. Nhóm này đợc đặt tên là SIAMN.
Qua việc nghiên cứu và tính toán, em sử dụng công nghệ Bluetooth cho
việc điều khiển việc thu nhận các thông tin của môi trờng nh nhiệt độ, độ
ẩm, áp suất... Còn công nghệ Wifi sử dụng cho việc truyền tải các thông tin
liên quan đến dữ liệu hình ảnh nh các cuộc hội thảo, hội nghị...
1.6. Môi trờng cảm thụ SIAM
Trong quá trình tìm hiểu, nhóm SIAM 2 đ phân ra các ứng dụng thông
minh cho môi trờng SIAM2 nh sau:
- Nhận biết đợc sự có mặt của con ngời trong phòng: khi một ngời
bớc vào phòng, hệ thống đèn có thể tự động bật sáng chẳng hạn.
Thiết bị có thể dùng: cảm biến hồng ngoại, relay.
Hành động: Bật/tắt đèn.
- Hệ thống báo cháy: Khi phát hiện ra khói, hệ thống sẽ báo động và sẽ
phun nớc từ hệ thống chống cháy trong tòa nhà.
Thiết bị cần dùng: cảm biến khói, hệ thống phun nớc, relay.
Hành động: Dựa vào cảm biến khói để bật/tắt chuông báo động và hệ
thống phun nớc chữa cháy.
- Hệ thống điều hòa nhiệt độ: giữ nhiệt độ trong phòng ở giá trị mong
muốn. Khi nhiệt độ đo đợc từ cảm biến cao hơn so với giá trị đặt, hệ thống
quạt và điều hòa tự động bật. Ngợc lại, nếu nhiệt độ đo đợc thấp hơn giá trị
đặt, hệ thống quạt tự động tắt, hệ thống sởi tự động bật lên.

Thiết bị cần thiết: cảm biến nhiệt độ, relay.
- Hệ thống ánh sáng: tự động bật/tắt hệ thống đèn hay đóng/mở rèm cửa
sổ để ánh sáng trong phòng đạt đợc giá trị mong muốn, hoạt động cũng
tơng tự hệ thống điều hòa nhiệt độ.

Đo lờng và các hệ thống điều khiển


Luận văn thạc sỹ khoa học

23

- Hệ thống giải trí gia đình: có hệ thống mạng tốc độ cao, có kết nối
Internet, giúp ngời sử dụng có thể cập nhật thông tin, giải trí bất cứ lúc nào
và bất cứ ở đâu trong nhà.
- Hệ thống bảo vệ: hệ thống camera giám sát, có khả năng nhận dạng
ngời ra vào ngôi nhà.
Tích hợp khả năng điều khiển PDA, hay kiểm soát hoạt động qua
Internet.
Sau khi nghiên cứu các giải pháp và phân loại môi trờng cảm thụ dự án
đ đa ra các nhiệm vụ nghiên cứu nh sau:
- Tìm hiểu môi trờng cảm thụ.
- Tìm hiểu các kỹ thuật và công nghệ truyền tin Bluetooth, Wifi và PLC.
- Nghiên cứu các đặc tính của các mô đun điều khiển và thu thập.
- Nghiên cứu cách tích hợp các mô đun này vào cấu trúc tổng thể của đề
tài SIAM2.

Đo lờng và các hệ thống điều khiển

Luận văn thạc sỹ khoa học

24

1.7. Phân tích nhiệm vụ và lựa chọn giải pháp
1.7.1. Phân tích nhiệm vụ

Hình 1.3 : Sơ đồ khối chức năng SIAM
Các khối chức năng chính gồm có:
- Thu thập (Acquisition): ở đây ta có thể phân thành các khối nhỏ hơn tùy
thuộc vào đặc tính nh tốc độ, độ chính xác của tín hiệu cần đo. Các thiết bị
đo có thể là các mạch tích hợp để đo nhiệt độ, ánh sáng hay thiết bị thu thập
âm thanh, hình ảnh.
- Kỹ thuật truyền thông (Communications): có thể có nhiều lựa chọn nh
Wifi, Bluetooth, Infrared hay PLC (Power Line Carrier Truyền tải thông tin
trên đờng dây tải điện).
- Server: Hệ thống máy chủ tập trung dữ liệu, xử lý dữ liệu và đa ra
quyết định điều khiển.
- Điều khiển (Control): Các thiết bị cần điều khiển là các thiết bị gia
dụng nh đèn, quạt, điều hòa

Đo lờng và các hệ thống điều khiển