Đồ án Mô hình quản lý nhà không dây (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Mô hình quản lý nhà không dây (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH MÔ HÌNH QUẢN LÝ NHÀ KHÔNG DÂY GVHD: NGUYỄN ĐÌNH PHÚ SVTH: LÊ HẢI ANH MSSV: 11119108 SVTH: NGUYỄN HOÀI HẬU MSSV: 11119171 S K L 0 0 4 2 6 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
2. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tƣ ̣ do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Lê Hải Anh MSSV: 11119108 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hoài Hậu MSSV: 11119171 Ngành: Kỹ Thuật Máy Tính Lớp: 11119CL2 Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Phú ĐT: Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: 1. Tên đề tài: MÔ HÌNH QUẢN LÝ NHÀ KHÔNG DÂY 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: 3. Nội dung thưc̣ hiện đề tài: - Kết nối và truyền dữ liệu giũa các node Bluetooth 4.0 với điện thoại. - Thiết lập mạng kết nối Bluetooth. - Điều khiển các thiết bị điện DC, AC. - Thiết kế giao diện điều khiển trên điện thoại điều khiển các thiết bị. - Lập trình trên kit STM32F4 kết nối với TFT LCD, và lập trình trên Arduino. - Thiết lập giao diện điều khiển trên kit STM32F4 kết nối với TFT LCD. 4. Sản phẩm: - Thiết lập được mạng Bluetooth (các node Bluetooth kết nối với diện thoại) - Lập trình trên STM32F4 và Arduino. - Điều khiển các thiết bị DC và AC. - Thiết kế giao diện điều khiển trên điện thoại. TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1
3. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NHÂṆ XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên sinh viên: Lê Hải Anh MSSV: 11119108 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hoài Hậu MSSV: 11119171 Ngành: Kỹ Thuật Máy Tính Tên đề tài:MÔ HÌNH QUẢN LÝ NHÀ KHÔNG DÂY Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Phú NHÂṆ XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thưc̣ hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) 2
4. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NHÂṆ XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Lê Hải Anh MSSV: 11119108 Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Hoài Hậu MSSV: 11119171 Ngành: Kỹ Thuật Máy Tính Tên đề tài: MÔ HÌNH QUẢN LÝ NHÀ KHÔNG DÂY Họ và tên Giáo viên phản biện: NHÂṆ XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thưc̣ hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: Tp. Hồ Chí Minh, ngàytháng năm 20 Giáo viên phản biện Ký &(ghi rõ họ tên) 3
5. LỜI CẢM ƠN Được sự phân công của khoa đào tạo chất lượng cao trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM và sự đồng ý của thầy hướng dẫn, thầy Nguyễn Đình Phú, tôi đã thực hiện đề tài “ MÔ HÌNH QUẢN LÝ NHÀ KHÔNG DÂY”. Để hoàn thành khóa luận này, tôi chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dậy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM. Xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, thầy Nguyễn Đình Phú đã hướng dẫn tận tình tôi thực hiện khóa luận này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất. Song do buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thưc tế sản xuất cũng như hãn chế về mặt kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khởi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Tôi rất mong nhận được sự góp ý từ quý Thầy, Cô giáo và các bạn để khóa luận hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! 4
6. TÓM TẮT Nội dung thưc̣ hiện đề tài: - Kết nối và truyền dữ liệu giũa các node Bluetooth 4.0 với điện thoại. - Thiết lập mạng kết nối Bluetooth. - Điều khiển các thiết bị điện DC, AC. - Thiết kế giao diện điều khiển trên điện thoại điều khiển các thiết bị. - Lập trình trên kit STM32F4 kết nối với TFT LCD, và lập trình trên Arduino. - Thiết lập giao diện điều khiển trên kit STM32F4 kết nối với TFT LCD. Kết quả thực hiện: - Thiết lập được 3 node Bluetooth, mỗi node thực hiện chức năng riêng. - Điều khiển được các thiết bị tại mỗi node. - Thiết kế được giao diện điều khiển trên điện thoại. - Lập trình trên kit STM32F4 và Arduino. 5
7. MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Nhiệm vụ đồ án i Trang phiếu nhận xét của giáo viên hướng dẫn ii Trang phiếu nhận xét của giáo viên phản biện iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt v Mục lục vi Danh mục các chữ viết tắt ix Danh mục các bảng biểu x Danh mục các hình ảnh, biểu đồ xi Chƣơng 1: Giới Thiệu 1 1.1. Tổng quan 1 1.1.1. Khái niệm 1 1.1.2. Lịch sử 1 1.1.3. Tình hình hiện tai 4 1.1.3.1. Trên thế giới 4 1.1.3.2. Tại Việt Nam 4 1.2. Nhiệm vụ 10 1.2.1. Mục tiêu đề tài 10 1.2.2. Phạm vi công việc 10 1.2.3. Giới hạn đề tài 10 1.2.4. Nhiệm vụ 11 Chƣơng 2: Cơ Sở Lý Thuyết 12 2.1. Mô hình hệ thống 12 2.2. Bluetooth 4.0 14 2.2.1. Giới thiệu tổng quát 14 2.2.2. Cấu trúc mạng 15 2.2.2.1. Broacast topology 15 2.2.2.2. Connection topology 16 2.2.3. Phân cấp mạng 16 6
8. 2.2.4. Protocol stack 17 2.2.4.1. Physical layer (PHY) 17 2.2.4.2. Link layer 18 2.2.4.2.1. Advertising and scanning 19 2.2.4.2.2. Connection 19 2.2.4.3. Host controller interface (HCI) 20 2.2.4.4. Logical link control and adaptation protocol (L2CAP) 20 2.2.4.5. Attribute protocol (ATT) 20 2.2.4.6. Security manager (SM) 21 2.2.4.7. Generic attribute profile (GATT) 22 2.2.4.7.1. Roles 23 2.2.4.7.2. UUID 23 2.2.4.7.3 Attribute 24 2.2.4.7.4. Attribute and data hierarchy 26 2.2.4.8. Generic access profile (GAP) 26 2.3. Real time operating system (RTOS) 29 2.3.1. FreeRTOS 29 2.3.2. Fundamental 29 2.3.2.1. Multitasking 29 2.3.2.2. Scheduling 30 2.3.2.3. Context switching 31 2.3.3. Ví dụ context switching 31 2.4. Kit STM32F4 discovery board 34 2.4.1. Kiến trúc kỹ ARM-Cortex M4F 34 2.4.1.1. Tổng quan 34 2.4.1.2. Các lõi ARM-Cortex 35 2.4.1.3. ARM-Cortex M4F 36 2.4.1.3.1. Thông số kỹ thuật 36 2.4.1.3.2. Công nghệ 37 2.4.2. Thông số cơ bản 37 2.5. Arduino pro mini và Arduino nano 39 2.6. Bluetooth 4.0 low energy (module HM-10) 41 2.6.1. Thông số kỹ thuật 41 2.6.2. Tổng quan 42 7
9. 2.6.3. CC2541 43 2.6.4 Schematic Blutooth 4.0 HM-10 45 2.6.5. Chức năng các chân 46 2.6.6. At comment 47 Chƣơng 3: Thiết Kế và Thực hiện 52 3.1. Tổng quan thiết kế 52 3.2. Mạng Bluetooth 53 3.2.1. Yêu cầu-phân tích-giải pháp 53 3.2.1.1. Yêu cầu 53 3.2.1.2. Phân tích và lựa chọn giải pháp 53 3.2.2. Phần cứng 54 3.2.2.1. Arduino pro mini 55 3.2.2.2. Arduino nano 57 3.2.2.3.STM32F4 58 3.2.3. Phần mềm 62 3.2.3.1 Cài đặt thông số module Buetooth 4.0 62 3.2.3.2. Xử lý gói tin 66 3.2.3.3. Sơ đồ giải thuật 66 3.2.3.3.1. Sơ đồ giải thuật Arduino pro mini 66 3.2.3.3.2. Sơ đồ giải thuật Arduino nano 68 3.2.3.3.3. Sơ đồ giải thuật STM32F4 70 3.2.3.3.4. Sử dụng freeRTOS thực hiện multitasking 73 3.3. Home automation application 74 3.3.1. Yêu cầu-phân tích-giải pháp 74 3.3.1.1. Yêu cầu 74 3.3.1.2. Phân tích-giải pháp 74 3.3.2. Phần mềm 74 Chƣơng 4: Kết Quả Thực Hiện 76 4.1. Phần Cứng 76 4.2. Phần mềm 79 Chƣơng 5: Kết Luận Và Hƣớng Phát Triễn 83 5.1. Kết luận 83 5.2. Hướng phát triễn trong tương lai 83 Tài Liệu Tham Khảo 84 8
10. DANH MỤC CÁC TƢ̀ VIẾ T TẮ T IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers RF : Radio frequency BLE : Bluetooth Low Energy PHY : Physica Layer ISM : Industrial, Scientific and Medical MAC : Media Access Control HCI : Host Controller Interface L2CAP : Logical Link Control and Adaptation Protocol ATT : Attribute UUID : Universally Unique Identifier SM : Security Manager GAP : Generic Access Profile GATT : Generic Attribute Profile RTOS : Real-time Operating Sytem MMU : Memory Management Mnit MPU : Memory Protection Unit NVIC : Nested Vector Interrupt Controller 10
11. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂ U Bang 2.1:Các công nghệ mạng không dây 13 Bang 2.2: chức năng các chân Module Bluetooth 4.0 47 Bang 2.3: các lệnh AT comment của Bluetooth 4.0 51 Bang 3.1: 8 UART mà hổ trợ STM32F4 59 Bang 3.2: 6 SPI mà hổ trợ STM32F4 60 11
12. DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂ U ĐỒ Hình 1.1: Hệ thống smarthome của NaUy 2 Hình 1.2: Thị trường smarthome của Châu Âu 4 Hình 1.3: Hình ảnh trang chủ đăng nhập của HomeOn 6 Hình 1.4: Trang quản lý chung 7 Hình 1.5: Trang quản lý một phòng (phòng khách) 7 Hình 1.6: Bảng điều khiển của Bkav SmartHome 8 Hình 1.7: Công tắc điều khiển Bkav SmartHome 8 Hình 1.8: Giao diện điểu khiển 3D rất trực quan của SmartHome 9 Hình 2.1: Mô hình chung của hệ thống nhà thông minh 12 Hình 2.2: Star topology 14 Hình 2.3: Broacast topology 15 Hình 2.4: Connected topology 16 Hình 2.5: Protocol stack 17 Hình 2.6: 40 kênh vật lý từ 0-39 18 Hình 2.7: Khoảng cách giữa thời gian scan và advertise của 2 thiết bị 19 Hình 2.8: Quy trình bảo mật 22 Hình 2.9: Ví dụ về các attributes 26 Hình 2.10: Cấu trúc một GATT server 26 Hình 2.11:Cấu trúc một service declaration 27 Hình 2.12: Cấu trúc ví dụ của 1 characteristic 28 Hình 2.13: hình ảnh miêu tả Multitasking 30 Hình 2.14: Scheduling 30 Hình 2.15: bước 1 31 Hình 2.16: bước 2 32 Hình 2.17: bước 3 32 Hình 2.18: bước 4 33 Hình 2.19: bước 5 33 Hình 2.20: bước 6 34 Hình 2.21: Các dạng lõi ARM-Cortex 35 Hình 2.22: Sơ đồ khối của ARM-Cortex M4F processor 36 Hình 2.23: Kit STM32F4 37 12
13. Hình 2.24: Block Diagram 38 Hình 2.25: Mặt trước Arduino pro mini 39 Hình 2.26: Mặt sau Arduino pro mini 39 Hình 2.27: Mặt trước Arduino nano 41 Hình 2.28: Mặt sau Arduino nano 41 Hình 2.29: Bluetooth 4.0 HM-10 42 Hình 2.30: Sơ đồ khối CC2541 44 Hình 2.31: Schematic Bluetooth 4.0 HM-10 45 Hình 3.1: Mô hình hệ thống nhà thông minh 52 Hình 3.2: Sơ đồ mạch Arduino pro mini 56 Hình 3.3: Sơ đồ khối Arduino nano 57 Hình 3.4: Sơ đồ khối của mạch trên kit STM32F4 61 Hình 3.5: Giao diện Realterm 63 Hình 3.6: Giao diện gửi lệnh của Realterm 63 Hình 3.7: Sơ đồ giải thuật trên Arduino Pro Mini 67 Hình 3.8: Sơ đồ giải thuật trên Arduino NANO 69 Hình 3.9: Task1 71 Hình 3.10: Task3 72 Hình 3.11:Sơ đồ giải thuật trên điện thoại 75 Hình 4.1: Mô hình tổng thể 76 Hình 4.2: Node 1 77 Hình 4.3: LCD hiển thị và điều khiển 78 Hình 4.4: Node 2 78 Hình 4.5: Node 3 79 Hình 4.6: Hiển thị các node thiết bị 80 Hình 4.7: Giao diện điều khiển node 2 81 Hình 4.8: Giao diện điều khiển node 3 82 Hình 5.1: Mô Hình Web Server 84 Hình 5.2: Mạng mesh 85 13
14. CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1. Tổng Quan Hiện nay, khoa học và công nghệ đang dần được ứng dụng rộng rãi để con người có một cuộc sống tiện nghi hơn, dễ dàng hơn. Trong đó, lĩnh vực được các nhà nghiên cứu quan tâm là làm sao cải thiện được môi trường sống của mọi người xung quanh để ngày càng hiện đại và hiệu quả hơn. Vì thế, việc xây dựng một hệ thống điều khiển và quản lý nhà ở ngày càng phát triển với nhu cầu ngày càng lớn. Ngày xưa, việc điều khiển các thiết bị trong nhà thường được đưa về dưới dạng những chiếc remote với rất nhiều nút bấm, phức tạp và khó quản lý. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ và sự ra đời của những sản phẩm mới như những chiếc máy tính mini, smartphone, điện thoại cảm ứng có những công năng gần như tương đương với một chiếc máy tính đã tạo cơ hội cho chúng ta có những thiết bị nhỏ gọn để tiện việc điều khiển cũng như theo dõi tình hình về ngôi nhà của chúng ta. 1.1.1. Khái niệm Smarthome là ngôi nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có khả năng bán tự động hoặc tự động hoàn toàn. Khi đó, con người có thể quản lý, giám sát và điều khiển tất cả các thiết bị điện từ xa vào bất kỳ thời gian nào trong ngày thông qua điện thoại, máy tính, máy tính bảng, một cách đơn giản và dễ dàng. Ngoài ra, con người cũng có thể thiết lập các thiết bị ở nhà hoạt động theo kịch bản đã cài đặt sẵn. Tất cả các ứng dụng nhà thông minh nhằm mục đích mang lại cho con người sự tiện nghi, an ninh và tiết kiệm điện năng. Ngoài ra, thuật ngữ nhà tự động (home automation) được sử dụng phổ biến hơn, cũng được dùng như smart home. 1.1.2. Lịch Sử Thuật ngữ “Smart Home” lần đầu được dùng bởi Hiệp hôi xây dựng dân dụng của Mỹ (American Association of House builder) vào năm 1984, dùng để chỉ các hệ thống nhà với hệ thống điều khiển từ xa, nhưng chưa thực sự phổ biến do giá thành cao và chưa ổn định. Đến những năm 1990, với sự phát triển của vi điều 1
15. khiển, giá thành của thiết bị điện tử giảm nhanh chóng, tương lai của Smart Home được mở ra. Năm 1966 Jim Sutherland , là một kỹ sư lam việc cho Westnhouse Electric, đã phát triễn hệ thống nhà thông minh có tên gọi là “ECHO IV”, nhưng đó là một dự án tư nhân và không được thương mại hóa. Năm 1998 INTEGER Millennium House là một ngôi nhà được trình diễn với hàng loat các công nghệ tự động hóa, bao gồm hệ thống quản lý tòa nhà mà có thể tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống sưởi ấm, hệ thống tưới vườn tự động có thể cảm nhận được điều khiện độ ẩm của đất và nước cho phù hợp, hệ thống an ninh thông minh, hệ thống ánh sáng được thiết lập bốn trạng thái được xác định trước, và hệ thống cửa được lập trình microchip-embedded. Một trong những nơi có hệ thống Smart Home phát triển là Na Uy. Nhà thông minh chủ yếu tập trung vào việc chăm sóc người già và người tàn tật. Ngân hàng phát triển nhà ở Nauy( Norwegian State Housing Bank) đã hỗ trợ việc xây dựng nhà ở dùng hệ thống Smart Home trong giai đoạn 1998-2002. Dưới đây là mô hình một hệ thống Smart Home dùng chăm sóc người già hoặc người tàn tật. Hình 1.1 Hệ thống smarthome của NaUy 2
16. Hoạt động của hệ thống Smart Home trong Hình 1.1: - Người dùng sẽ điều khiển nhà bằng bộ điều khiển từ xa để đóng, mở cửa hoặc là bật tắt đèn và các thiết bị điện tử khác. - Hệ thống cảm biến và thiết bị điều khiển được kết nối thông qua hệ thống mạng nội bộ đến thiết bị điều khiển trung tâm (Máy vi tính). Dữ liệu từ cảm biến được gửi đến máy tính cho việc giám sát và xử lý thông tin để điều khiển các thiết bị thực thi. - Khi máy tính phát hiện vấn đề xảy ra với ngôi nhà hoặc con người, ví dụ, nhiệt độ cao, có khói xuất hiện, hệ thống Smart Home sẽ mở chuông báo, đồng thời gửi tin nhắn hoặc gọi đến người hoặc cơ quan quản lý . Mô hình này tương đối hoàn chỉnh so với hệ thống Smart Home hiện đại. Nhưng vẫn còn vài điểm hạn chế: - Hệ thống kết nối mạng sẽ tốn chi phí lớn nếu nhà ở rộng và dài, một số khu vực không để kết nối dây được. Hệ thống chưa cho phép người dùng tương tác với hệ thống: tín hiệu điều khiển hồng ngoại, mạng IP. - Ngoài ra hệ thống còn chưa đạt được tối ưu về mức năng lượng do bộ điều khiển trung tâm chạy trên nền máy tính cá nhân, và chưa có hệ thống quản lí tiêu thụ năng lượng của các thiết bị. 3
17. 1.1.3. Tình hình hiện tại 1.1.3.1. Trên thế giới Hình 1.2 Thị trường smarthome của Châu Âu Biểu đồ này cho thấy sự phát triễn mạnh mẽ của SmartHome ở châu Âu từ năm 2012 đến năm 2019. Trong năm 2012, số lượng các hệ thống được lắp đặt ở châu Âu lên tới một triệu, một số trong đó đã lên đến 1,75 triệu vào năm 2013. Nó đã được dự đoán rằng số lượng của các hệ thống này sẽ đạt hơn 17 triệu vào năm 2017 và 29.7triệuvào năm 2019. Cho thấy rằng sự phát triễn mạnh mẽ của SmartHome và công nghệ trong tương lai. 1.1.3.2. Tại Việt Nam Do điều kiện về kinh tế, cũng như hạn chế về trình độ kỹ thuật, ở Việt Nam, hệ thốngSmart Home còn chưa phổ biến. Hiện tại Việt Nam chỉ có hệ thống đèn thông mình và hệ thống an ninh, chưa có một hệ thống Smart Home hoàn chỉnh. Một trong những rào cản là do kiến trúc mạng điện của các ngôi nhà của Việt Nam theo kiểu cũ rất khó để có thể tích hợp các bộ điều khiển qua các đường cáp truyền, hơn nữa chất lượng điện không tốt sẽ dễ gây hư hỏng thiết bị sau một thời gian sử dụng. Thứ hai, công việc lắp đặt phải được thực hiện một cách dễ dàng để 4
18. tiện việc thay đổi và sửa chữa thiết bị. Những năm gần đây, sự phát triển như vũ bão về công nghệ truyền thông, điển hình là Smart phone, Laptop và mạng 3G. Mọi dữ liệu, công việc đều được số hóa nhờ sự hỗ trợ của điện toán đám mây, con người có thể làm việc mọi lúc mọi nơi qua Smart phone và Laptop. Như vậy nền tảng xây dựng hệ thống Smart home đã được sẵn sàng. Điển hình xin nêu ra hệ thống nhà thông minh HomeOn của nhóm kỹ sư dự thi Giải thưởng nhân tài đất Việt năm 2011. Là ộm t hệ thống hoàn thiện về các chức năng giám sát điều khiển tự cảnh báo, Về chức năng xin trích dẫn lời bài viết từ báo báo Dân Trí khi giới thiệu hệ thống: - An toàn: HomeOn có thể cảnh báo các mối nguy hiểm như: cháy, đột nhập trái phép, kính vỡ, rò gas, cửa mở. Các cảnh báo được đưa ra chuông báo động, hoặc tự động gọi điện, gửi SMS tới các số điện thoại đặt trước. Hệ thống được thiết kế với mưc độ bảo vệ cao, ngay cả khi điện lưới AC hoặc đường điện thoại bị cắt thì hệ thống với chức năng báo động vẫn hoạt động bình thường.Với camera IP tích hợp, nội dung được lưu trữ tại Server từ xa không lo bị mất hoặc phá hủy. Việc giám sát ngôi nhà được thực hiện tại chỗ hay từ xa bằng PC, Tablet, smart phone thông qua mạng internet, 3G. - Điều khiển các thiết bị điện tại chỗ hoặc từ xa, điều khiển đơn chiếc hoặc nhiều thiết bị cùng lúc với hàng trăm kịch bản. Được trang bị các công nghệ điều khiển không dây như ZigBee, Wifi, việc lắp đặt điều khiển các thiết bị điện rất dễ dàng. Có thể điều khiển tức thì hay tự động theo chương trình, ví dụ tưới cây tự động, tự động làm mát ngôi nhà bằng cách tưới nước mái khi nhiệt độ cao, hạn chế việc sử dụng máy điều hòa. Các thiết bị có thể điều khiển theo kịch bản như: nghe nhạc ( bật một số đèn, đóng rèm cửa ), xem phim, của mở ( tự động bật đèn ) cũng có thể điều khiển từ xa qua mạng Internet, 3G nếu được phép. Các thiệt bị sử dụng nhiều điện năng như điều hòa, bình nóng lạnh sẽ được giám sát và tự động điều chỉnh về chế độ tiết kiệm nhất, sẽ được tắt khi chủ nhà quên không tắt. 5
19. - Quản lý tiết kiệm năng lượng: việc sử dụng điện, nước, gas được hiển thị tức thời giúp chủ nhân biết được tình hình sử dụng năng lượng hiện tại. Các sự cố như rò điện, rò gas, rò nước hoặc các hành vi sử dụng năng lượng vượt mức cho phép cũng sẽ được cảnh báo kịp thời bằng cách gửi ra các thông điệp trên máy tính hoặc điện thoại giúp chủ nhân kịp thời thay đổi các hành vi sử dụng năng lượng. - Các tính năng cao cấp: chăm sóc sức khỏe từ xa, quản lý trẻ em, dịch vụ quảng cáo. Mô hình thành phố thông minh: quản lý hành chính tự động, quản lý năng lượng, điện, nước tập trung giúp giảm rất nhiều chi phí nhân công - Đặc biệt hệ thống giúp ngôi nhà tiết kiệm năng lượng hơn, theo tính toán sơ bộ, điện tiêu thụ sẽ tiết kiệm khoảng 15% đến 35% hàng tháng. Một số hình ảnh về trang web điều khiển từ xa được HomeOn cho phép chạy demo: Hình 1.3: Hình ảnh trang chủ đăng nhập của HomeOn 6
20. Hình 1.4: Trang quản lý chung Hình 1.5: Trang quản lý một phòng (phòng khách) Khi nói đến nhà thông minh không thể không nói đến Bkav SmartHome với phá ngôn gây sốc “hàng đầu thế giới trong lĩnh vực nhà thông minh”, phân tích về phần cứng, phần mềm (tức giao diện người dùng) và phân tích thêm về các tính năng nổi trội của từng hệ thốngnhà thông minh của Bkav SmartHome. Về phần cứng: - Mỗi hệ thống nhà thông minh đều sẽ bao gồm rất nhiều thiết bị khác nhau được nhà sản xuất thiết kế và sản xuất riêng để phục vụ cho việc vận hành nhà thông minh, như bộ điều khiển trung tâm, các bảng điều khiển chi tiết, các bộ công tắc, các cảm biến, bộ phát sóng 7
21. S K L 0 0 2 1 5 4