Tủ điều khiển bao gồm các thiết bị đóng cắt điện và thiết bị điều khiển, và là nơi điều khiển, đấu nối, phân phối điện cho toàn bộ ngôi nhà.
❖ Thiết kế tủ điều khiển
Hình 3.7: Mô hình 3D demo nhà thông minh
Hình 3.8: Thiết kế mô hình 3D tủ điều khiển
35
❖ Bản vẽ phân rã khung tủ điều khiển
❖ Bố trí linh kiện trên tủ điều khiển
Hình 3.9: Bản vẽ phân rã khung tủ điều khiển
Hình 3.10: Bố trí linh kiện bên trong tủ điều khiển
36 3.2.2. Sơ đồ đấu nối tổng quan các hệ thống trong nhà thông minh
Tất cả các hệ thống đều được đấu nối với tủ điều khiển. Đây là nơi đấu nối, phân phối điện cho toàn bộ ngôi nhà. Ngoài ra bộ điều khiển trung tâm IoT trong tủ điều khiển là một thiết bị được sử dụng để kết nối các thiết bị và máy móc thông qua mạng internet.
Với bộ điều khiển IoT, người dùng có thể điều khiển các thiết bị từ xa và thu thập dữ liệu từ các thiết bị này để phân tích và tối ưu hóa hoạt động.
Hình 3.11: Bố trí linh kiện bên ngoài tủ điều khiển
Hình 3.12: Sơ đồ đấu nối tổng quan
37 3.2.3. Hệ thống chiếu sáng thông minh
Hệ thống chiếu sáng thông minh hoạt động dựa trên các thiết bị cảm biến và thiết bị điều khiển để điều chỉnh độ sáng của ánh sáng trong một không gian cụ thể. Hệ thống này có thể tự động tắt hoặc bật đèn, điều chỉnh độ sáng tối ưu để tiết kiệm điện năng và tối đa hóa hiệu quả sử dụng ánh sáng trong không gian.
❖ Sơ đồ đấu nối
Hình 3.13: Sơ đồ đấu nối hệ thống chiếu sáng thông minh
38 3.2.4. Hệ thống an ninh - giám sát
Hệ thống an ninh giám sát nhà thông minh là một bộ máy tự động được lắp đặt tại nhà để giám sát và bảo vệ an toàn cho chủ nhà. Hệ thống này bao gồm:
- Camera giám sát: Hệ thống được trang bị camera quan sát toàn cảnh để quan sát các hoạt động xung quanh nhà và cảm nhận các nguy hiểm có thể xảy ra.
- Cảm biến: Hệ thống được trang bị cảm biến để phát hiện các tín hiệu khẩn cấp như cháy, độc gas hay va chạm,...
- Báo động: Hệ thống sẽ phát ra âm thanh báo động và gửi thông báo đến điện thoại của chủ nhà hoặc cơ quan liên quan khi phát hiện các rủi ro an toàn.
- Điều khiển từ xa: Chủ nhà có thể kiểm soát hệ thống an ninh từ xa thông qua một ứng dụng trên điện thoại thông minh hoặc bằng giọng nói.
❖ Sơ đồ đấu nối
3.2.5. Hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh
Hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh là một phần của hệ thống nhà thông minh được sử dụng để tự động điều khiển nhiệt độ trong nhà. Hệ thống này sẽ kết nối các thiết bị HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning) và các cảm biến thông minh để tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và hệ số tản nhiệt. Hệ thống cũng có thể được kết nối với các thiết bị điện tử khác như smartphone cho phép bạn điều khiển các thiết bị khác từ xa.
Hình 3.14: Sơ đồ đấu nối hệ thống an ninh - giám sát
39
❖ Sơ đồ đấu nối
3.2.6. Hệ thống rèm cửa tự động
Hệ thống rèm cửa nhà thông minh ứng dụng trong việc điều khiển và tự động hoá cho các chiếc rèm cửa nhà. Hệ thống này cho phép người dùng có thể điều khiển rèm cửa từ xa thông qua giọng nói hay điện thoại kết nối internet. Ngoài ra, từ dữ liệu mà cảm biến tia UV thu được từ môi trường, hệ thống sẽ tự động đưa ra quyết định đóng mở rèm.
❖ Sơ đồ đấu nối
Hình 3.15: Sơ đồ đấu nối hệ thống điều khiển nhiệt độ
40 3.2.7. Hệ thống giải trí âm thanh đa chiều
Hệ thống giải trí âm thanh đa chiều là tập hợp các thiết bị âm thanh được kết nối với nhau để tạo ra một trải nghiệm âm thanh 3D. Hệ thống có thể được điều khiển bằng các thiết bị như điện thoại thông minh, tablet hoặc sử dụng AI để tùy chỉnh cho phù hợp với sở thích và mục đích sử dụng.
❖ Sơ đồ đấu nối
Hình 3.16: Sơ đồ đấu nối hệ thống rèm của tự động
Hình 3.17: Sơ đồ đấu nối hệ thống giải trí âm thanh đa chiều
41
TỔNG KẾT
Xu hướng nhà thông minh hiện nay đang được quan tâm rất nhiều vì nó đem lại nhiều tiện ích và lợi ích cho người sử dụng. Các công nghệ nhà thông minh giúp cho ngôi nhà của bạn trở nên thông minh hơn, linh hoạt hơn và tiết kiệm hơn. Hiểu được điều này, báo cáo “Thiết kế sản phẩm nhà thông minh” đã được tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành giai đoạn thiết kế.
Qua nghiên cứu “nhà thông minh” báo cáo đã trình bày được mô hình trình tự các bước một cách hợp lý để đi vào thiết kế chế tạo nhà thông minh từ việc phân tích nhiệm vụ thiết kế đến xác định các vấn đề cơ bản, tìm hiểu và xây dựng cấu trúc chức năng để biểu diễn hoạt động của các thành phần và mối quan hệ giữa các thành phần đó. Nhiều nguyên tắc làm việc được đưa ra phù hợp với cấu trúc hệ thống vừa xây dựng tạo ra các biến thể hệ thống khác nhau. Báo cáo đã trình vày được phương pháp chọn lọc và cân nhắc các biến thể đó để đưa vào thiết kế cụ thể.
Quá trình nghiên cứu và thiết kế “nhà thông minh” được tiến hành nhanh chóng một phần là do môi trường học tập năng động, cơ sở vật chất đầy đủ, với sự hỗ trợ của Internet tạo điều kiện cho sinh viên có thể tìm kiếm thông tin với nguồn tài liệu tham khảo phong phú. Bên cạnh đó, quá trình thực hiện đề tài này còn được sự hướng dẫn của những giảng viên có kinh nghiệm và am hiểu về lĩnh vực chuyên ngành giúp việc trao đổi về các vấn đề gặp phải khi nghiên cứu dễ dàng hơn. Từ phía sinh viên, các thành viên của nhóm khá năng động và tích cực trong công việc học tập và nghiên cứu, quá trình thực hiện được lên kế hoạch từng bước và thực hiện triệt để nên tạo được tính thống nhất và hiệu quả trong hoạt động nhóm. Tuy nhiên xuyên suốt đồ án vẫn còn tồn tại nhiều khó khăn từ khách quan tới chủ quan trong quá trình nghiên cứu, vì vậy không thể tránh khỏi những sai sót nảy sinh trong quá trình hoàn thiện đồ án. Những ý kiến, góp ý của thầy cô và người đọc nhằm hoàn thiện hệ thống sẽ được nhóm nghiêm túc tiếp thu.