Đồ án an ninh an toàn tổng thể nhà thông minh

Đồ án iot an ninh an toàn tổng thể cho nhà thông minh có mô hình sản phẩm đồ án iot an ninh, an tòan cho nhà thông minh gồm các thiết bị cửa sử dụng RFID, chống cháy, chống ngập, chống chập điện, nhiệt độ, điều khiển qua điện thọai họăc web kèm file báo cáo mk có pass đồ án tại hà nội zalo 0356234960

TỔNG QUAN VỀ IOT VÀ NHÀ THÔNG MINH

Giới thiệu về IoT

Ngày nay, sự phổ biến rộng rãi của các thiết bị thông minh với cảm biến nhúng và giao diện không dây đã tạo điều kiện cho sự phát triển nhanh chóng của Internet of Things (IoT), loT đóng một vai trò đáng kể trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống và phát triển nền kinh tế thế giới Nó tạo điều kiện cho kết nối toàn cầu qua các đối tượng vật lý trên toàn thế giới (ví dụ: cảm biến, điện thoại thông minh, xe cộ, thiết bị) để phục vụ mọi người theo cách cộng tác tự động và thông minh IoT giúp nhiều thứ khác nhau sẽ được kết nối và sẽ được kiểm soát trên Internet Các lĩnh vực ứng dụng của loT bao gồm nhà thông minh, chăm sóc sức khỏe thông minh, lưới điện thông minh, giao thông thông minh, thành phố thông minh, tự động hóa công nghiệp và giảm sát Mạng lưới vạn vật kết nối là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh riêng của mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vì cơ điện tử và internet Nó đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó Hiểu một cách đơn giản loT là tất cả các thiết bị có thể kết nối với nhau Việc kết nối có thể thực hiện qua wifi, kết nối băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại Các thiết bị có thể là đện thoại thông minh, máy máy tính bảng, điều hòa, bóng đèn, máy giặt và nhiều thiết bị khác Cisco nhà cung cấp giải pháp thiết bị hàng đầu hiện nay dự báo: Đến năm 2020, sẽ có khoảng 50 tỷ đồ vật kết nối internet, thậm chí con số này còn gia tăng nhiều hơn nữa loT sẽ là mạng khổng lồ kết nối tất cả mọi thứ bao gồm cả con người và sẽ tồn tại các mối quan hệ giữa người và người, người và thiết bị, thiết bị và thiết bị.

1.2 Lợi ích của sử dụng công nghệ IoT

- Tiết kiệm thời gian và năng lượng: IoT giúp giảm thiểu việc thủ công điều khiển các thiết bị Ví dụ, bạn có thể sử dụng các thiết bị IoT để tự động bật tắt đèn, điều chỉnh nhiệt độ phòng hoặc tưới cây, giúp bạn tiết kiệm thời gian và năng lượng.

- Tiện lợi hơn: IoT cho phép các thiết bị được kết nối với nhau và tương tác thông qua internet, giúp người dùng có thể điều khiển các thiết bị từ xa thông qua điện thoại, máy tính hoặc các thiết bị khác.

- An toàn hơn: IoT cho phép bạn giám sát các thiết bị trong nhà của mình, như hệ thống báo động, camera an ninh, cảm biến khí độc hoặc hệ thống chống cháy, giúp bạn cảm thấy an toàn hơn.

- Tiết kiệm chi phí: IoT có thể giúp tiết kiệm chi phí cho người tiêu dùng Ví dụ, hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh giúp tiết kiệm điện năng và tiền điện, hệ thống tưới cây thông minh giúp tiết kiệm nước và tiền nước.

- Tăng hiệu suất sản xuất: IoT có thể được áp dụng trong sản xuất để giám sát các dòng sản phẩm và tăng hiệu quả sản xuất.

Bất cứ khi nào chúng ta nghĩ về các hệ thống IoT, ứng dụng quan trọng, hiệu quả và nổi bật nhất được nhắc đến chính là Smart Home - ứng dụng IOT xếp hạng cao nhất trên tất cả các kênh.Số người tìm kiếm nhà thông minh tăng mỗi tháng với khoảng 60.000 người và con số chưa hề có dấu hiệu dừng lại.

Một điều thú vị nữa là cơ sở dữ liệu về nhà thông minh cho IoT Analytics bao gồm 256 công ty và công ty khởi nghiệp Nhiều công ty hiện đang tích cực tham gia vào các ngôi nhà thông minh hơn là các ứng dụng tương tự khác trong lĩnh vực IoT.

Số tiền tài trợ ước tính cho các phần khởi động Smart Home đã vượt quá 2,5 tỷ đô la và ngày càng tăng Danh sách các công ty khởi nghiệp bao gồm các tên công ty khởi nghiệp nổi bật như AlertMe hoặc Nest cũng như một số tập đoàn đa quốc gia như Philips, Haier hoặc Belkin, v.v.

Thành phố thông minh như tên gọi là một sự đổi mới rất lớn và mở rộng nhiều trường hợp sử dụng, từ phân phối nước đến quản lý giao thông, quản lý chất thải, giám sát môi trường và an ninh đô thị Lý do tại sao nó rất phổ biến là nó cố gắng để loại bỏ sự khó chịu và vấn đề của những người dân sống ở thành phố.

Các giải pháp IoT được cung cấp trong khu vực Smart City giải quyết các vấn đề liên quan đến thành phố bao gồm giao thông, giảm ô nhiễm không khí và tiếng ồn và giúp các thành phố an toàn hơn.

Công nghệ xe được kết nối là một mạng lưới rộng lớn và rộng lớn gồm nhiều cảm biến, ăng-ten, phần mềm nhúng và công nghệ hỗ trợ giao tiếp để điều hướng trong thế giới phức tạp của chúng tôi Nó có trách nhiệm đưa ra quyết định với sự nhất quán, chính xác và tốc độ.

Nó cũng phải đáng tin cậy Những yêu cầu này sẽ trở nên quan trọng hơn khi con người từ bỏ hoàn toàn việc kiểm soát tay lái và phanh cho các phương tiện tự động hoặc tự động đang được thử nghiệm thành công trên đường cao tốc của chúng ta hiện tại.

Các nhà bán lẻ đã bắt đầu áp dụng các giải pháp IoT và sử dụng hệ thống nhúng IoT trên một số ứng dụng cải thiện hoạt động lưu trữ như tăng mua hàng, giảm hành vi trộm cắp, cho phép quản lý khoảng không quảng cáo và nâng cao trải nghiệm mua sắm của người tiêu dùng.Thông qua các nhà bán lẻ vật lý IoT có thể cạnh tranh với những người thách thức trực tuyến mạnh mẽ hơn Họ có thể lấy lại thị phần bị mất của họ và thu hút người tiêu dùng vào cửa hàng, do đó làm cho nó dễ dàng hơn cho họ để mua nhiều hơn trong khi tiết kiệm tiền.

1.3.5 Chuỗi cung ứng thông minh

Chuỗi cung ứng đã trở nên thông minh hơn trong vài năm Cung cấp giải pháp cho các vấn đề như theo dõi hàng hóa trong khi họ đang đi trên đường, khi quá cảnh hoặc giúp nhà cung cấp trao đổi thông tin khoảng không quảng cáo là một số dịch vụ phổ biến.

Với một hệ thống được kích hoạt IoT, thiết bị nhà máy có chứa các cảm biến nhúng truyền dữ liệu về các thông số khác nhau như áp suất, nhiệt độ và sử dụng máy Hệ thống IoT cũng có thể xử lý quy trình làm việc và thay đổi cài đặt thiết bị để tối ưu hóa hiệu suất.

Ứng dụng của IoT

Bất cứ khi nào chúng ta nghĩ về các hệ thống IoT, ứng dụng quan trọng, hiệu quả và nổi bật nhất được nhắc đến chính là Smart Home - ứng dụng IOT xếp hạng cao nhất trên tất cả các kênh.Số người tìm kiếm nhà thông minh tăng mỗi tháng với khoảng 60.000 người và con số chưa hề có dấu hiệu dừng lại.

Một điều thú vị nữa là cơ sở dữ liệu về nhà thông minh cho IoT Analytics bao gồm 256 công ty và công ty khởi nghiệp Nhiều công ty hiện đang tích cực tham gia vào các ngôi nhà thông minh hơn là các ứng dụng tương tự khác trong lĩnh vực IoT.

Số tiền tài trợ ước tính cho các phần khởi động Smart Home đã vượt quá 2,5 tỷ đô la và ngày càng tăng Danh sách các công ty khởi nghiệp bao gồm các tên công ty khởi nghiệp nổi bật như AlertMe hoặc Nest cũng như một số tập đoàn đa quốc gia như Philips, Haier hoặc Belkin, v.v.

Thành phố thông minh như tên gọi là một sự đổi mới rất lớn và mở rộng nhiều trường hợp sử dụng, từ phân phối nước đến quản lý giao thông, quản lý chất thải, giám sát môi trường và an ninh đô thị Lý do tại sao nó rất phổ biến là nó cố gắng để loại bỏ sự khó chịu và vấn đề của những người dân sống ở thành phố.

Các giải pháp IoT được cung cấp trong khu vực Smart City giải quyết các vấn đề liên quan đến thành phố bao gồm giao thông, giảm ô nhiễm không khí và tiếng ồn và giúp các thành phố an toàn hơn.

Công nghệ xe được kết nối là một mạng lưới rộng lớn và rộng lớn gồm nhiều cảm biến, ăng-ten, phần mềm nhúng và công nghệ hỗ trợ giao tiếp để điều hướng trong thế giới phức tạp của chúng tôi Nó có trách nhiệm đưa ra quyết định với sự nhất quán, chính xác và tốc độ.

Nó cũng phải đáng tin cậy Những yêu cầu này sẽ trở nên quan trọng hơn khi con người từ bỏ hoàn toàn việc kiểm soát tay lái và phanh cho các phương tiện tự động hoặc tự động đang được thử nghiệm thành công trên đường cao tốc của chúng ta hiện tại.

Các nhà bán lẻ đã bắt đầu áp dụng các giải pháp IoT và sử dụng hệ thống nhúng IoT trên một số ứng dụng cải thiện hoạt động lưu trữ như tăng mua hàng, giảm hành vi trộm cắp, cho phép quản lý khoảng không quảng cáo và nâng cao trải nghiệm mua sắm của người tiêu dùng.Thông qua các nhà bán lẻ vật lý IoT có thể cạnh tranh với những người thách thức trực tuyến mạnh mẽ hơn Họ có thể lấy lại thị phần bị mất của họ và thu hút người tiêu dùng vào cửa hàng, do đó làm cho nó dễ dàng hơn cho họ để mua nhiều hơn trong khi tiết kiệm tiền.

1.3.5 Chuỗi cung ứng thông minh

Chuỗi cung ứng đã trở nên thông minh hơn trong vài năm Cung cấp giải pháp cho các vấn đề như theo dõi hàng hóa trong khi họ đang đi trên đường, khi quá cảnh hoặc giúp nhà cung cấp trao đổi thông tin khoảng không quảng cáo là một số dịch vụ phổ biến.

Với một hệ thống được kích hoạt IoT, thiết bị nhà máy có chứa các cảm biến nhúng truyền dữ liệu về các thông số khác nhau như áp suất, nhiệt độ và sử dụng máy Hệ thống IoT cũng có thể xử lý quy trình làm việc và thay đổi cài đặt thiết bị để tối ưu hóa hiệu suất.

Canh tác thông minh là một ứng dụng IoT thường bị bỏ qua Tuy nhiên, do số lượng các hoạt động canh tác thường là từ xa và số lượng lớn chăn nuôi mà nông dân làm việc, tất cả điều này có thể được theo dõi bởi Internet of Things và cũng có thể cách mạng hóa cách thức nông dân làm việc.

Nhưng ý tưởng này vẫn chưa đạt được sự chú ý quy mô lớn Tuy nhiên, nó vẫn còn là một trong những ứng dụng IoT không nên được đánh giá thấp Chăn nuôi thông minh có tiềm năng trở thành một lĩnh vực ứng dụng quan trọng đặc thù ở các nước xuất khẩu nông sản.

Tổng quan về nhà thông minh

1.4.1 Khái niệm nhà thông minh

Nhà thông minh hay còn gọi là smarthome là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hoá hoàn toàn 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 chủ nhân nhà thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, phần mềm điện thoại di động, máy tính bảng hoặc một giao diện web

Trong căn 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 và 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 được ngôn ngữ của nhau và có khả năng tương tác với nhau.

Hiện nay, công nghệ tự động hóa nhà ở xuất hiện ở hầu khắp mọi nơi, và chúng ta thậm chí đôi khi còn chẳng nhận ra Giờ đây, rất nhiều người trong chúng ta đã có thể điều khiển ti vi, hệ thống sưởi, chuông báo động, đèn chiếu sáng, cửa ra vào từ điện thoại thông minh và các bộ điều khiển Với sự phát triển như vũ bão này, có thể nói, những bước tiến hay thay đổi trong công nghệ nhà thông minh trong tương lai sẽ không còn có bất kỳ giới hạn nào ngoài chính trí tưởng tượng của con người.

1.4.2 Lợi ích khi sử dụng nhà thông minh

Thường ngày để điều khiển chiếu sáng trong nhà, bạn phải di chuyển và bật tắt lắm công tắc cảm ứng, Cùng đó với nhà thông minh vn thiết kế ngôi nhà thông minh thì các kịch bản chiếu sáng được thiết lập sẵn cho từng hoạt cảnh chi tiết, chỉ một chạm là bạn được điều khiển khung chiếu sáng theo ý muốn Ví dụ khi có khách đến nhà, nhấn vào chế độ “tiếp khách” một loạt các bóng đèn sẽ cùng bật sáng lên, hoặc khi ra ngoài,chỉ cần ấn nút “ đi vắng” tất cả khung đèn trong nhà sẽ tắt đồng loạt Điều khiển và giám sát trên điện thoại, máy tính bảng: Bạn có thể được biết được bóng nào đang bật, bóng nào đang sáng, cường độ sáng là bao nhiêu % được hiển thị trên điện thoại di động hoặc máy tính bảng và bạn 100% bật hoặc tắt thiết bị đó ngay trên điện thoại khi không cần thiết.

Tự động chiếu sáng: Thiết bị chiếu sáng sẽ tự động bật lên khi phát hiện có chuyển động Nếu ánh sáng thẳng không đủ cường độ sáng, đèn sẽ tự động bật khi phát hiện có người di chuyển và tự động tắt sau 1 khoảng thời gian cài đặt kể từ khi không phát hiện có người di chuyển.

Hẹn giờ chiếu sáng: Các thiết bị chiếu sáng có thể tự động bật, tắt theo giờ Chức năng này thực sự tiện ích cho gia chủ tại những khu vực chiếu sáng mà bạn muốn thời gian bật tắt thường xuyên vào giờ chắc chắn trong ngày Ví dụ như đèn trang trí sân vườn tự động bật lên lúc 7h sáng và tự động tắt vào lúc 22h30.

Hệ thống sẽ đem lại những ưu lợi ích cho chúng ta.Tiết kiệm năng lượng: Với hệ thống chiếu sáng thông minh chỉ những khu vực nào có người đến đèn mới được bật sáng và tự động tắt khi không có người.Tiện nghi và thông minh: Áp dụng công nghệ cảm ứng trong sản phẩm, hệ thống đem lại sự tiện nghi vô cùng to lớn cho cuộc sống hiện đại của chúng ta Bạn sẽ không cần phải bật hay tắt các thiết bị chiếu sáng như trước đây mà thay vào đó hệ thống sẽ hoạt động một cách tự động Đem lại sự hiện đại, sang trọng cho ngôi nhà của bạn: Với nhiều mẫu mã đa dạng, thiết kế sang trọng, những thiết bị trong hệ thống chắc chắn sẽ trở thành những vật dụng sang trí vô cùng lý tưởng, tạo nên một nét hiện đại mà đầy tinh tế bên trong ngôi nhà

1.4.2.2 Điều khiển mảnh rèm cửa cổng Điều khiển nhiều rèm cửa cùng 1 lúc ngoài việc điều khiển rèm tại chỗ như thường nhật, bạn được điều khiển nhiều rèm cùng một lúc chỉ với 1 chạm. Đặt lịch điều khiển rèm tự động thông minh bạn có thể tùy chỉnh thời gian đặt lịch đóng, mở cho một hoặc nhiều rèm cùng lúc trên chính chiếc di động thông minh của mình. Điều khiển ở bất cứ nơi đâu với chiếc di động có kết nối Internet bạn có thể kiểm soát khung rèm cửa nhà mình ở bất cứ lúc nào, trạng thái của từng bộ rèm đang đóng hay mở hoặc đóng bao nhiêu % đều được hiển thị trên điện thoại hay máy tính bảng của bạn.

1.4.2.3 Âm thanh đa vùng thông minh

Hệ thống âm thanh là tổ hợp bao gồm nhiều thiết bị âm thanh trong đó cơ bản gồm có: Loa, Ampli và hệ thống điều khiển.Âm thanh đa vùng là hệ thống với nhiều loa có thể phát nhiều bản nhạc khác nhau ở nhiều vị trí khác nhau,với ngôi nhà thông minh thì hệ thống âm thanh đa vùng còn làm được nhiều hơn thế,thẩm mỹ và có thể mở rộng,kết nối với các hệ thống khác trong Smart Home.

Loa trong hệ thống âm thanh đa vùng rất đa dạng các mẫu loa cho bạn lựa chọn để phù hợp với không gian vị trí bạn cần lắp như:

- Trong phòng khách, phòng ngủ với trần thach cao thì bạn có thể lắp đặt loa âm trần vì khi lắp đặt lên trần phần loa để lộ khá ít nên rất tiết kiêm diện tích khoảng không trần và có thẩm mỹ cao Còn với tường nhà hay trần nhà không phải là thạch cao bạn có thể lắp loa hộp treo tường.

1.4.2.4 Hệ thống an ninh thông minh

Hệ thống an ninh trong ngôi nhà nắm giữ vai trò quan trọng, bảo vệ ngôi nhà 24/7,kiểm soát các nguy cơ cháy nổ (rò rỉ khí gas, chập điện), bị xâm nhập trái phép… Hệ thống này gồm các thiết bị kiểm soát vào ra ACS (chuông cửa có hình kết hợp kiểm soát vào ra bằng vân tay, mã số, thẻ từ), cảm biến phát hiện người, cảm biến phát hiện kính vỡ, cảm biến khói, hệ thống IP camera ghi hình, hàng rào điện tử Ví dụ trong trường hợp có người lạ xâm nhập bất hợp pháp qua hàng rào (chẳng hạn khi vào lúc đêm khuya), hệ thống giám sát an ninh sẽ ngay lập tức nhấp nháy đỏ cảnh báo trên màn hình tablet khu vực sân vườn trên sơ đồ mặt bằng Khi bạn bấm vào khu vực đó, hệ thống sẽ hiển thị hình ảnh camera trực tiếp tại khu vực đó.

Không những thế bạn có thể cài đặt cho hệ thống phát cảnh báo theo các cấp độ an ninh khác nhau như: Bật đèn tại khu vực có đột nhập, báo động qua còi hú trong nhà, gửi tin nhắn hoặc gọi điện đến các số điện thoại của các thành viên trong gia đình hoặc các số điện thoại khẩn cấp khác mà bạn đã đăng ký Hệ thống an ninh sẽ hỗ trợ bạn kích hoạt tự động đi cùng với các kịch bản khác trong ngôi nhà, giúp bạn hoàn toàn yên tâm khi ở nhà cũng như khi vắng nhà.

1.4.2.5 Điều khiển nhà thông minh bằng giọng nói Điểm thú vị không thể không nhắc đến trong các ngôi nhà thông minh chính là khả năng điều khiển bằng giọng nói Là tính năng đặc biệt được nhiều người yêu thích bởi nó cho phép chủ nhà kiểm soát, điều khiển toàn bộ các thiết bị trong gia đình bằng chính giọng nói của chính mình Chỉ cần kết nối với trợ lý ảo, bạn có thể điều khiển mọi thứ trong nhà của mình Phổ biến nhất hiện nay có trợ lý ảo Amazon Alexa, GoogleAssistant, Siri…

Một số thương hiệu nhà thông minh đã có mặt trên thị trường

- Nhà thông minh Bkav kết nối các thiết bị trong nhà như đèn chiếu sáng, rèm cửa, điều hòa nhiệt độ, tivi, âm thanh, khóa cửa, bình nóng lạnh, quạt thông gió, camera an ninh, thành hệ thống mạng, người dùng dễ dàng kiểm soát ngôi nhà thông qua một giao diện trực quan 3D trên điện thoại hay máy tính bảng và bạn có thể kiểm soát ngôi nhà từ bất kỳ đâu Khi cần điều khiển các thiết bị trong nhà, người dùng chỉ cần một nút bấm vào các thiết bị đó trên màn hình hoặc chạm vào là có thể điều khiển được Ngoài ra, nhà thông minh Bkav SmartHome được trang bị công nghệ trợ lý ảo, giúp bạn có thể "ra lệnh" bằng giọng nói, giúp giao tiếp với hệ thống trở nên thân thiện, thú vị hơn.

- Nhà thông minh Lumi: Sản xuất và cung cấp các thiết bị thông minh như chiết áp cảm ứng, cảm biến, bộ điều khiển hồng ngoại, công tắc cảm ứng, bộ điều khiển trung tâm, Các lợi ích của giải pháp nhà thông minh Lumi Smarthome: +Giải pháp rèm tự động của Lumi sẽ tự động đóng mở rèm theo lịch hệ thống hoặc tự động thích ứng với môi trường bên ngoài, đồng thời chủ nhà có thể tạo ra nhiều kịch bản khác nhau khiến nhiều thiết bị thông minh cùng hoạt động 1 lúc, tạo ra không gian phù hợp, thoải mái,

+An ninh thông minh: theo dõi trực tiếp ngôi nhà từ bất kỳ đâu, bạn có thể tích hợp vào hệ thống camera hiện tại giúp nhận diện và xác định đối tượng xâm nhập tức thì và đưa ra các kịch bản đuổi trộm thông minh để ngôi nhà tự bảo vệ như bật đèn sáng, còi báo động, rèm mở, ngay lập tức gửi cảnh báo đến điện thoại chủ nhà Với cổng tự động, chủ nhà có thể đóng mở bằng thao tác ngay trên điện thoại.

+ Giải pháp bình nóng lạnh, điều hòa, đèn chiếu sáng thông minh, hệ thống âm thanh đa vùng: mang đến không gian sống tiện nghi, an toàn, hiện đại,

- Nhà thông minh Vsmart : phát triển cả phần cứng và phần mềm quản lý với hệ thống đèn điện, điều hòa, tivi, bình nóng lạnh, rèm cửa… bằng smartphone và giọng nói Ứng dụng Vsmart Home giúp người dùng:

+ Điều khiển, giám sát, đặt lịch hẹn giờ cho một hoặc nhiều thiết bị thông minh trên điện thoại, máy tính bảng thông qua mạng internet hoặc mạng nội bộ (local) + Thiết lập các ngữ cảnh đa dạng, phong phú, cá nhân hóa theo sở thích của chủ nhà

+ Thiết lập các hệ thống tự động giúp cảnh báo an ninh – an toàn hoặc chạy tự động một (hoặc nhiều) thiết bị cùng lúc bằng các điều kiện riêng

+ Giám sát ngôi nhà mọi lúc, mọi nơi bằng camera và các cảm biến báo động

+ Tự kích hoạt các ngữ cảnh phù hợp dựa trên các chỉ số môi trường trong nhà mà các cảm biến đo được.

- Nhà thông minh Acis: cung cấp các giải pháp hệ thống ánh sáng thông minh, điều khiển điều hòa TV thông minh, rèm tự động, an ninh báo trộm, khóa cửa thông minh, âm thanh giải trí, giúp hiện đại hóa không gian sống trở nên tiện nghi hơn, đón đầu xu hướng công nghệ của thời đại mới.

- Nhà thông minh Xiaomi: tất cả mọi thứ được điều khiển trên app Mi Home và tích hợp được với cả Google Home và Alexa, chủ nhà có thể điều khiển thao tác trên điện thoại hoặc qua giọng nói Một số sản phẩm smarthome của Xiaomi như máy lọc không khí; robot quét nhà; máy lọc nước; ổ cắm thông minh, công tắc gắn tường thông minh; nồi cơm điện thông minh; đèn bàn, đèn ngủ thông minh; camera an ninh; đèn ốp trần nhà; các loại cảm biến cửa, cảm biến nhiệt độ, cảm biến hồng ngoại,

- Nhà thông minh Google Home: giải pháp điều khiển tất cả các thiết bị điện thông qua một chiếc loa với nhiều tính năng vượt trội, điều khiển ngôi nhà bằng giọng nói Các lợi ích của giải pháp nhà thông minh Google Home: gọi điện mà không phải dùng đến tay; chuyển chế độ ban ngày sang ban đêm; điều khiển các thiết bị điện trong ngôi nhà chỉ bằng giọng nói; cập nhật tin tức hàng ngày cho bạn;

Ngoài ra trên thị trường còn có các giải pháp nhà thông minh đến từ các thương hiệu lớn của nước ngoài như Siemens (Đức), Schneider (Pháp), Smart G4 (Mỹ),Gamma (Đức), Fibaro (Ba Lan), Philips Hue (Phần Lan),

Kết luận chương

Kết thúc chương 1 em đã giới thiệu tổng quan về IoT và nhà thông minh giúp mọi người hiểu rõ hơn về những lợi ích mà công nghệ này đem lại cho cuộc sống con người và đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực ngày nay.

NGHIÊN CỨU CÁC CÔNG NGHỆ GIẢI PHÁP AN TOÀN CHO NHÀ THÔNG MINH

An toàn chống cháy

Hiện nay chống cháy trong nhà thông minh thông thường đang có 3 phần

Trong đó trung tâm báo cháy thường là dạng tủ bao gồm mạch điều khiển , bộ năng lượng dự phòng , chuyển đổi nguồn điện

Hình 2.1 Thành phần của hệ thống báo cháy

Thiết bị đầu vào có thể hiểu là công cụ ghi nhận tín hiệu Nó bao gồm đầu báo khói, đầu báo nhiệt, báo gas, báo lửa… và công tắc khẩn Thiết bị đầu ra là các công cụ hiển thị và phát thông báo, gồm chuông báo động, đèn báo động, đèn thoát hiểm, bộ quay số điện thoại tự động…

Tất cả những thiết bị này sẽ được hoạt động theo một cơ chế đơn giản nhưng hiệu quả,đảm bảo tính chính xác cao.

2.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy

Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một quy trình khép kín: Thiết bị đầu vào nhận tín hiệu – truyền tín hiệu đến trung tâm báo cháy – thiết bị đầu ra phát tín hiệu báo động.

Khi có tín hiệu về sự cháy như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khói hoặc các tia lửa điện – các thiết bị đầu vào như đầu báo, công tắc khẩn sẽ nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy.

Tại đây trung tâm sẽ xử lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn) Lúc này, các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy ra sự cháy và xử lý kịp thời.

Hình 2.2 Hệ thống báo cháy

Với giải pháp báo cháy thông minh hiện nay, tình trạng ngôi nhà luôn được cập nhật chi tiết qua hình ảnh trực quan trên app điều khiển Bạn dễ dàng kiểm soát mọi thiết bị mọi lúc, mọi nơi và chỉ bằng một chạm mà không lo xảy ra hỏa hoạn. Đồng thời hệ thống báo cháy được thiết lập sẵn giúp chủ nhà chủ động, sẵn sàng trước những tình huống xâm phạm Như vậy, bạn hoàn toàn có thể yên tâm đi chơi hay công tác xa nhà, vì ngôi nhà đã được đảm bản an ninh, an toàn mức tối đa.

2.1.2 Bộ báo cháy thông minh

Bộ thiết bị không thể thiếu trong việc đảm bảo an toàn trong nhà Thiết bị sẽ đảm việc cảnh báo khi nhận tín hiệu bất thường Còi sẽ hú liên tục, chuyển tín hiệu tới các thiết bị thông minh để thực hiện ngữ cảnh và phát thông báo tới chủ nhà.

Song song với đó là thiết bị cảm biến khói, được ứng dụng hết sức rộng rãi Thiết bị giúp bạn phát sự cố có thể xảy ra như cháy nổ và lập tức truyền tín hiệu đến trung tâm báo cháy để kích hoạt báo động.

An toàn rò rỉ khí gas

Hiện nay chống rò rỉ trong nhà thông minh thông thường đang có 3 phần

- Trung tâm báo rỏ rỉ ga

Trong đó trung tâm báo rò rỉ thường là dạng tủ bao gồm mạch điều khiển , bộ năng lượng dự phòng , chuyển đổi nguồn điện

Hình 2.3: Thiết bị cảnh báo rò rỉ khí gas

Thiết bị đầu vào có thể hiểu là công cụ ghi nhận tín hiệu Nó bao gồm đầu báo khói, đầu báo gas và công tắc khẩn Thiết bị đầu ra là các công cụ hiển thị và phát thông báo, gồm chuông báo động, đèn báo động, đèn thoát hiểm, bộ quay số điện thoại tự động…

Tất cả những thiết bị này sẽ được hoạt động theo một cơ chế đơn giản nhưng hiệu quả, đảm bảo tính chính xác cao.

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống rò rỉ khí gas

Quy trình hoạt động của hệ thống báo rò rỉ khí ga là một quy trình khép kín: Thiết bị đầu vào nhận tín hiệu – truyền tín hiệu đến trung tâm báo cháy – thiết bị đầu ra phát tín hiệu báo động.

Khi có tín hiệu về sự rò rỉ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khí ga – các thiết bị đầu vào như đầu báo, công tắc khẩn sẽ nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy.Tại đây trung tâm sẽ xử lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi,đèn) Lúc này các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy ra sự cháy và xử lý kịp thời.

Với giải pháp báo cháy thông minh hiện nay, tình trạng ngôi nhà luôn được cập nhật chi tiết qua hình ảnh trực quan trên app điều khiển Bạn dễ dàng kiểm soát mọi thiết bị mọi lúc, mọi nơi và chỉ bằng một chạm. Đồng thời hệ thống rò rỉ khí ga rò rỉ khí ga được thiết lập sẵn giúp cúng ta phòng chánh được những nguy cơ hỏa hoạn không đáng có.

An toàn chống chập điện

An toàn chống chập cháy là ngăn chặn quá trình chập điện của hệ thống điện của đường dây và các thiết bị điện

Hiện nay chống chập điện gồm những phương pháp sau

- Phát hiện sự tăng đột ngột của dòng điện bằng cảm biến dòng điện

Hình 2.4 Thiết bị chống chập điện

Với thiết bị thông minh trong nhà thì hiện nay chủ yếu dùng phương pháp dùng cảm biến dòng điện và rơ le để ngắt nguồn điện chống chập Khi phát hiện ra được hiện tượng tăng dòng điện đột ngột hoặc quá công xuất cho phép thì thiết bị chống chập điện thông minh ngắt nguồn điện của các đường dây truyền tải điện và báo cho người sử dụng qua các phương thức cảnh báo và thông báo trên app điện thoại để cho người dùng xử lý một cách nhanh nhất

An toàn chống ngập nước

An toàn chống ngập nước hiện nay phổ biến gồm các thành phần sau:

- Cảm biến phát hiện ngập nước

- Trung tâm điều khiển chống ngập nước

- Máy bơm chống ngập nước

Trong đó cảm biến phát hiện ngập nước là thiết bị phát hiện trong nhà có xuất hiện hiện tượng ngập nước và dữ liệu này được các cảm biến gửi đến trung tâm xử lý liên tục Tại đây trung tâm sẽ xử lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự ngập và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn , máy bơm , cửa chống ngập) Lúc này, các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng , máy hút nước để mọi người nhận biết khu vực đang xảy ra sự cháy và xử lý kịp thời.

Hình 2.5 Hệ thống cảnh báo ngập nước

Kết luận chương

Các công nghệ cao ngày càng được ứng dụng nhiều vào đời sống để bảo vệ con người ,các công nghệ ngày càng quan trọng để tăng cường khả năng chống cháy chống rò rỉ khí ga và chống chập điện và ngày càng chính xác và có tốc độ xử lý cao hơn thế với công nghệ IoT các hiện trạng của ngôi nhà và các thiết bị đều được cập nhật ngay lập tức cho người dùng dù cho chủ nhà ở đâu ngoài ra các công nghệ này giúp cho chúng ta chánh được những nguy hiểm tiềm tàng.

NGHIÊN CỨU CÁC CÔNG NGHỆ GIẢI PHÁP AN NINH CHO NHÀ THÔNG MINH

Kết luận chương

Trong chương 3 em đã giới thiệu qua về các thiết bị và công dụng của chúng trong việc đảm bảo việc an ninh cho ngôi nhà.Các thiết bị được tích hợp với hệ thống IoT của nhà thông minh giúp chủ nhà giáp sát phòng chánh những nguy cơ mất cắp đem lại sự an tâm cho chủ nhà.

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG GIẢI PHÁP AN NINH AN TOÀN TỔNG THỂ CHO NHÀ THÔNG MINH

Thiết kế mô hình

Xây dựng ngôi nhà thông minh mô phỏng với 2 phòng chính và một cửa ra vào và có một giàn phơi đồ

- Phòng thứ nhất có chức năng là phòng khách gồm các thiết bị tivi và đèn phòng khách

- Phòng thứ hai là phòng tổng hợp phòng bếp gồm các thiết bị đèn phòng bếp và cảm biến khí gar

Ngoài ra phía cửa gồm cửa tự động và giàn phơi tự động

Hình: 4.1 Bản thiết kế nhà thông minh

Phòng bếp được thiết kế tối giản gồm một đèn và một bình nước nóng được điều kiển thông minh Ngoài ra phòng bếp còn chứa một cảm biến khí gar giúp cảnh báo khi có gar rò rỉ ra

Hình 4.2 Bản thiết kế phòng bếp

Là nơi giải trí của mỗi gia đình phòng khách bao gồm một một bộ bàn gế ngoài ra là đèn và tivi được điều kiển tự động để phục vụ giả trí cho gia đình

Hình 4.3 Bản thiết kế phòng khách

- Cửa ra vào và giàn phơi

Là nơi vào ra của mọi gia đình cửa tự động có chức năng mở cửa tự động khi có thẻ đúng của chủ nhà và tự động Cửa tự động gồm một thẻ RFID và một động cơ mở cửa ngoài ra em còn tích hợp một giàn phơi tự động bao gồm một cảm biến mưa và một động cơ để đóng mở giàn phơi

Hình 4.4 Bản thiết kế giàn phơi đồ tự động và cửa tự động

Thiết kế phần cứng

4.2.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống

Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống

Là khối chứa vi xử lý của hệ thống có chức năng thu nhận tín hiệu và xử lý tín hiệu ngoài ra khối này có chức năng điều kiển khối thiết bị.

Là khối thu nhập tất cả dữ liệu của môi trường sau đó gửi về cho khối xử lý,nó là khối vô cùng quan trọng quyết định đến độ chính xác của hệ thống.

Là khối chứa các thiết bị như đèn phòng khách đèn phòng bếp giàn phơi tự động cửa tự động hay còi báo gar.

Các khối sẽ được nuôi bởi khối nguồn chính đây là nơi vừa cung cấp điện áp một chiều ổn định cho chip xử lý và vừa cung cấp điện áp cho tải lớn là các thiết bị điện trong nhà thông minh.

4.2.2 Thiết kế khối xử lý

ESP32 là một hệ thống trên chip (SoC), do công ty Espressif của Trung Quốc sản xuất Nó bao gồm bộ vi điều khiển Tensilica L106 32-bit (MCU) và bộ thu phát Wi-Fi.

Nó có 11 chân GPIO (Chân đầu vào / đầu ra đa dụng) và một đầu vào analog, có nghĩa là bạn có thể lập trình nó giống như với Arduino hoặc vi điều khiển khác Bản thân chip ESP32 có 17 chân GPIO, nhưng 6 trong số các chân này (6-11) được sử dụng để giao tiếp với chip nhớ flash trên bo mạch Ngoài ra nó có kết nối Wi-Fi, vì vậy bạn có thể sử dụng nó để kết nối với mạng Wi-Fi, kết nối Internet, lưu trữ máy chủ web với các trang web thực, để điện thoại thông minh của bạn kết nối với nó, Khả năng là vô tận! Không có gì lạ khi con chip này đã trở thành thiết bị IoT phổ biến nhất hiện có.

ESP32 có thể được dùng làm module Wifi bên ngoài, sử dụng firmware tập lệnh AT tiêu chuẩn bằng cách kết nối nó với bất kỳ bộ vi điều khiển nào sử dụng UART nối tiếp hoặc trực tiếp làm bộ vi điều khiển hỗ trợ Wifi, bằng cách lập trình một chương trình cơ sở mới sử dụng SDK được cung cấp.

Các chân GPIO cho phép IO Analog và Digital, cộng với PWM, SPI, I2C, v.v.

ESP32 có nhiều ứng dụng khi nói đến IoT Đây chỉ là một số chức năng mà chip này được sử dụng:

- Kết nối mạng: Ăng-ten Wi-Fi của module cho phép các thiết bị nhúng kết nối với bộ định tuyến và truyền dữ liệu

- Xử lý dữ liệu: Bao gồm xử lý đầu vào cơ bản từ cảm biến analog và kỹ thuật số để tính toán phức tạp hơn nhiều với RTOS hoặc SDK không phải hệ điều hành

- Kết nối P2P: Tạo giao tiếp trực tiếp giữa các ESP và các thiết bị khác bằng kết nối IoT P2P

- Máy chủ Web: Truy cập các trang được viết bằng HTML hoặc ngôn ngữ phát triển.

4.2.2.2 Tổng quan về Arduino Uno R3

Thông số kỹ thuật của Arduino Uno R3 là tiêu chuẩn, các biến thể gần như có thông số tương đương.Arduino Uno được xây dựng với phần nhân là vi điều khiển ATmega328P, sử dụng thạch anh có chu kì dao động là 16 MHz.

Với vi điều khiển này, tổng cộng có 14 pin (ngõ) ra / vào được đánh số từ 0 tới 13 (trong đó có 6 pin PWM, được đánh dấu ~ trước mã số của pin) Song song đó, có thêm 6 pin nhận tín hiệu analog được đánh kí hiệu từ A0 - A5, 6 pin này cũng có thể sử dụng được như các pin ra / vào bình thường (như pin 0 - 13) Ở các pin được đề cập, pin 13 là pin đặc biệt vì nối trực tiếp với LED trạng thái trên board.

Trên board còn có 1 nút reset, 1 ngõ kết nối với máy tính qua cổng USB và 1 ngõ cấp nguồn sử dụng jack 2.1mm lấy năng lượng trực tiếp từ AC-DC adapter hay thông qua ắc-quy nguồn.

Flash Memory: bộ nhớ có thể ghi được, dữ liệu không bị mất ngay cả khi tắt điện Về vai trò, có thể hình dung bộ nhớ này như ổ cứng để chứa dữ liệu trên board Chương trình được viết cho Arduino sẽ được lưu ở đây Kích thước của vùng nhớ này dựa vào vi điều khiển được sử dụng, ví dụ như ATmega8 có 8KB flash memory Loại bộ nhớ này có thể chịu được khoảng 10.000 lần ghi / xoá.

SRAM: tương tự như RAM của máy tính, mất dữ liệu khi ngắt điện, bù lại tốc độ đọc ghi xoá rất nhanh Kích thước nhỏ hơn Flash Memory nhiều lần.

EEPROM: một dạng bộ nhớ tương tự như Flash Memory nhưng có chu kì ghi / xoá cao hơn - khoảng 100.000 lần và có kích thước rất nhỏ Để đọc / ghi dữ liệu có thể dùng thư viện EEPROM của Arduino.

Ngoài ra, Arduino board còn cung cấp cho các pin khác nhau như pin cấp nguồn 3.3V,pin cấp nguồn 5V, pin GND,

Bảng 4.1: Thông số kĩ thuật Module Ardunio

Thông số kĩ thuật Arduino Uno R3

Vi điều khiển ATmega328P Điện áp hoạt động 5V Điện áp vào khuyên dùng 7-12V Điện áp vào giới hạn 6-20V

Digital I/O pin 14 (trong đó 6 pin có khả năng băm xung)

Cường độ dòng điện trên mỗi I/O pin 20 mA

Cường độ dòng điện trên mỗi 3.3V pin 50 mA

Tốc độ 16 MHz Được sử dụng bởi bootloader 0.5 KB

4.2.2.3 Mạch 4 Relay Opto Cách Ly

Mạch 4 Relay Opto cách ly 5/12VDC (có hai loại 5VDC và 12VDC) thích hợp với các ứng dụng đóng ngắt tải AC hoặc DC, mạch có thiết kế nhỏ gọn, tích hợp opto và transistor cách ly, kích đóng bằng mức thấp (0VDC) phù hợp với mọi loại MCU và thiết kế có thể sử dụng nguồn ngoài giúp cho việc sử dụng trở nên thật linh động và dễ dàng.

4.2.3 Thiết kế khối cảm biến

4.2.3.1 Cảm Biến Khí Gas MQ5

Cảm biến khí hóa lỏng MQ5 được ứng dụng trong các thiết bị phát hiện sự rò rỉ gas trong dân dụng và cả trong công nghiệp, cảm biến khí hóa lỏng khí than MQ-5 này có khả năng phát hiện khí LPG, khí thiên nhiên, khí than Tránh các tác nhân gây nhiễu là rượu, khói nấu ăn và khói thuốc lá Độ nhạy cảm biến có thể được điều chỉnh bằng biến trở tinh chỉnh.

Bảng 4.2 Thông số kĩ thuật cảm biến khí gas MQ5

Thông số kĩ thuật Cảm Biến Khí Gas MQ5

Tích hợp MQ 5 gas Sensor

Hình 4.8 Module cảm biến khí gar

Khi cảm biến hoạt động nó sẽ truyền tín hiệu từ các chân DOUT và AOUT của mình về vi điều khiển.

+ Tín hiệu thấp : có khí gas.

+ Tín hiệu cao : không có khí gas.

– Tín hiệu AOUT: cho tín hiệu tương tự.

Và khi có khí gas 2 đèn LED trên module sẽ phát sáng. Ứng dụng minh họa: Thiết bị cảnh báo khi có khí Gas.

– 1 Module khí Gas (MQ – 5 Gas Sensor).

– Phụ kiện: loa, đèn led, trở, dây kết nối…

Sơ đồ kết nối cảm biến khí hóa lỏng MQ-5

– Chân VCC: kết nối nguồn 2.5 V ~ 5V.

Thiết kế mạch

4.3.1 Nguyên lý sử lý thông minh

4.3.2 Nguyên lý của phần sử lý tự động

Thiết kế phần mềm

Sau khi kết nối với mạng internet qua wifi thì vi sử lý đồng bộ với server của sinricpro để lấy dữ liệu về các trạng thái của thiết bị Các trạng thái đó là trạng thái tắt mở của thiết bị đó và trạng thái này cũng được thay đổi được nhờ công tắt đã được thiết kế sẵn trên thiết bị,ngoài ra sau khi sử lý thì vi điều kiển thay đổi trạng thái thiết bị sau khi đã được đồng bộ Ở phía Sinricpro thì hệ thống này lấy dữ liệu của google và tín hiệu sử lý gửi lên đồng bộ với nhau đồng thời gửi trả tín hiệu về google và vi xử lý ngoài ra khối google và ứng dụng google home là nơi người dùng thao tác trực tiếp hệ thống này chỉ trao đổi dữ liệu với Sinricpro

4.4.1.1 Lưu đồ của khối sử lý tự động

Là khối có chức năng điều kiển một số chức năng tự động trong nhà như bơm chữa cháy bơm chống ngập,báo có khí gar rò rỉ và ngập nước.

Khởi tạo thông số Đọ thông số gar, ngập nước, nhiệt độ , độ ẩm , Đọc mã mở cửa

Thực thi lệnh tự động hóa

4.4.1.2 Lưu đồ của cảnh báo rò rỉ gar và khói Ở khối này chức năng là khi có gar thì lập tức báo động cho gia chủ bằng còi báo Cảm biến gar sẽ được đọc rồi xử lý và thông báo cho ho người dùng qua còi chip Cảm biến liên tục kiểm tra môi trường và gửi về cho vi xử lý.

4.4.1.3 Lưu đồ của điều kiển chống ngập

Hệ thống này bao gồm một cảm biến phát hiện ngập nước và một máy bơm chống ngập.

4.4.1.4 Lưu đồ của điều kiển chống ngắn mạch

Hệ thống bao gồm một module chảm biến dòng có chức năng phát hiện dòng điện quá mức và một rơ -le có chức năng ngắn mạch điện bảo vệ các mạch điện không bị cháy chập

4.4.1.5 Lưu đồ của điều kiển cửa tự động

Hệ thống bao gồm một module RFID và một động cơ servo khi mà người dùng để thẻ đúng vào thì cửa tự động mở ra và đóng lại sau một khoảng thời gian

Là một nên tảng giúp lập trình viên kết nối dễ dàng với google được chạy trên nền tảng nhiều con chip đặc biệt phát triển mạch trên Module ESP32

Nền tảng này có 3 phần chính bao gồm thứ nhất nền tảng thư viện cho lập trình viên sử dụng được thêm vào qua hai ứng dụng là vs code và arduino ide , nền tảng thứ 2 là giao diện app trên điện thoại nền tảng thứ 3 là nền tảng trang web.

Với khả năng kết nối và cấu hình cho rất nhiều thiết bị khác nhau và kết nối với google nên tảng này là một bước nhảy giúp các lập trình viên kết nối dễ dàng với google mà không cần phải mất quá nhiều thời gian ngoài ra còn có thể giảm thời gian viết chương trình đi rất nhiều.

Thiết lập quản lý và điều khiển các thiết bị Google Nest, Google Wifi, Google Home,Chromecast cùng hàng ngàn sản phẩm nhà thông minh tương thích, chẳng hạn như đèn, camera, máy điều nhiệt và nhiều sản phẩm khác – tất cả từ ứng dụng Google Home. Bao quát mọi hoạt động trong nhà ở cùng một nơi thông qua thẻ Nhà, bạn có thể dễ dàng và nhanh chóng phát nhạc hoặc giảm độ sáng của đèn khi xem phim, cũng như làm nhiều việc khác Điều khiển mọi thiết bị trong nhà chỉ bằng một hay hai lần nhấn và làm mọi việc nhanh chóng Tại đây bạn cũng sẽ tìm được một số cách để khai thác tối đa mọi thiết bị và cải thiện cách bố trí thiết bị trong nhà.Tạo Quy trình giúp bạn bật các đèn tương thích, kiểm tra tình hình thời tiết phát tin tức và làm nhiều việc khác bằng một lệnh đơn giản Xem tất cả nội dung âm thanh và video đang phát trên các thiết bị tương thích trong nhà ở cùng một nơi, thay đổi âm lượng, chuyển sang bản nhạc tiếp theo hay nhanh chóng thay đổi loa phát.

Hình 4.19 Ứng dụng google home

Google Home để giúp người dùng biết được tình hình diễn ra ở nhà và nắm bắt mọi sự kiện mà người dùng có thể đã bỏ lỡ Kiểm tra nhà bất kỳ lúc nào và xem bản tóm tắt những sự kiện xảy ra gần đây Người dùng cũng có thể nhận được thông báo nếu có chuyện quan trọng xảy ra khi người dùng vắng nhà.

Thiết lập Nest Wifi và Google Wifi trong vài phút bằng ứng dụng Google Home Chạy các lượt kiểm tra tốc độ, thiết lập mạng khách và dễ dàng chia sẻ mật khẩu Wi-Fi với gia đình và người dùng bè Sử dụng các chế độ kiểm soát của cha mẹ, chẳng hạn như tạm dừng Wi-Fi, để quản lý thời gian lên mạng của con Tự động ưu tiên lưu lượng băng thông cho trò chơi và tính năng hội nghị truyền hình trên mọi thiết bị hoặc chọn thiết bị sẽ được ưu tiên nhận tất cả các loại lưu lượng băng thông Biết thêm thông tin chi tiết về mạng của người dùng, cho dù đó là thông báo khi có thiết bị mới tham gia mạng hay thông tin cụ thể về quá trình khắc phục sự cố kết nối Internet kém.

Một ngôi nhà thông minh phải đảm bảo tính riêng tư để bảo vệ quyền riêng tư của người dùng đầu tiên, ứng dụng xây dựng một trong những cơ sở hạ tầng bảo mật tân tiến nhất thế giới trực tiếp vào tất cả các sản phẩm của Google để các sản phẩm này luôn an toàn và bảo mật theo mặc định Tính năng bảo mật tích hợp sẵn trong Tài khoản Google tự động phát hiện và chặn các mối đe dọa để chúng không gây hại cho người dùng, nhờ vậy thông tin cá nhân của người dùng luôn an toàn Ứng dụng tạo các công cụ bảo vệ quyền riêng tư để giúp người dùng nắm quyền kiểm soát hoạt động của người dùng trên Trợ lý Google, các chế độ cài đặt quyền riêng tư, thông tin và các lựa chọn ưu tiên của người dùng Xem hoạt động của người dùng, xóa thủ công hoặc chọn tự động xóa hoạt động đó dùng giọng nói để kiểm soát quyền riêng tư của người dùng trên Trợ lý Google

Arduino IDE là một phần mềm với một mã nguồn mở, được sử dụng chủ yếu để viết và biên dịch mã vào module Arduino Nó bao gồm phần cứng và phần mềm, phần cứng chứa đến 300,000 board mạch được thiết kế sẵn với các cảm biến linh kiện, phần mềm giúp người dùng có thể sử dụng các cảm biến, linh kiện ấy của Arduino một cách linh hoạt phù hợp với mục đích sử dụng

Arduino IDE được sử dụng chủ yếu để viết và biên dịch mã vào module Arduino Arduino IDE được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino Đây là một phần mềm Arduino chính thống, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng,ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được Khi người dùng viết mã và biên dịch, IDE sẽ tạo file Hex cho mã File Hex là các file thập phân Hexa được Arduino hiểu và gửi đến bo mạch bằng cáp USB Mỗi bo Arduino đều được tích hợp một bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển sẽ nhận file Hex và chạy theo mã được viết.

-Phần mềm lập trình mã nguồn mở miễn phí IDE trong Arduino IDE là phần có nghĩa là mã nguồn mở Nghĩa là phần mềm này miễn phí cả về phần tải về lẫn phần bản quyền. Người dùng có quyền sửa đổi, cải tiến, phát triển, nâng cấp theo một số nguyên tắc chung được nhà phát hành cho phép mà không cần xin phép ai, điều mà họ không được phép làm đối với các phần mềm nguồn đóng.Tuy là phần mềm mã nguồn mở nhưng khả năng bảo mật thông tin của Arduino IDE là vô cùng tuyệt vời, khi phát hiện lỗi nhà phát hành sẽ vá nó và cập nhật rất nhanh khiến thông tin của người dùng không bị mất hoặc rò rỉ ra bên ngoài sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++ thân thiện với các lập trình viên Arduino IDE sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++ rất phổ biến trong giới lập trình.Bất kỳ đoạn code nào của C/C++ thì Arduino IDE đều có thể nhận dạng, giúp các lập trình viên thuận tiện trong việc thiết kế chương trình lập cho các bo mạch Arduino.Arduino có một module quản lý bo mạch, nơi người dùng có thể chọn bo mạch mà họ muốn làm việc cùng và có thể thay đổi bo mạch thông qua Menu Quá trình sửa đổi lựa chọn cũng liên tục tự động cập nhật để các dữ liệu có sẵn trong bo mạch và dữ liệu sửa đổi đồng nhất với nhau Bên cạnh đó, Arduino IDE cũng giúp bạn tìm ra lỗi từ code mà bạn viết, qua đó giúp bạn sửa lỗi kịp thời tránh tình trạng bo mạch Arduino làm việc với code lỗi quá lâu dẫn đến hư hỏng hoặc tốc độ xử lý bị giảm sút.

- Phần mềm Arduino IDE với thư viện Library Manager vô cùng đa dạng

Thiết kế phần cứng

- Bộ điều khiển trung tâm

- Máy bơm chữa cháy và bể nước chữa cháy

- Mạch thẻ ra vào và cửa tự động

- Loa cảnh báo và đèn báo trạng thái

- Cảm biến phát hiện ngập nước

- Cảm biến phát hiện rò rỉ khí ga và khói

- Cảm biến thu thập nhiệt độ độ ẩm

4.6 Hình ảnh sản phẩm thực tế

Hình 4.20 Mô hình sản phẩm hoàn thiện

Hình 4.21 Hình ảnh camera chạy trên phần mềm VLC

Hình 4.22 Hình ảnh giao diện trên app

- Hình ảnh cảm biến trên web sinricPro

Hình 4.23 Hình ảnh cảm biến trên phần mềm sinricPro

Chương 4 là phần thiết kế hệ thống bao gồm phần cứng và phần mềm để cho ra một mô hình hoàn chỉnh với các tính năng cần thiết đảm bảo an ninh và an toàn cho ngôi nhà như: cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, sử dụng RFID để đóng mở cửa, camera an ninh giám ngôi nhà , cảm biến khí gas chống cháy nổ và có thể theo dõi giám sát trực tiếp trên phần mềm.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Sau một khoảng thời gian học tập và nghiên cứu em đã hoàn thành đồ án “Nghiên cứu giải pháp an ninh và an toàn trong nhà thông minh" dưới sự hướng dẫn của các thầy cô trong bộ môn và đặc biệt là ThS Trần Quang Thanh Mặc dù mô hình hệ thống chưa phải là tối ưu nhất nhưng vẫn đáp cơ bản những yêu cầu về giải pháp an ninh và an toàn của một ngôi nhà thông minh Hệ thống IoT gồm nhiều cảm biến, thiết bị an ninh và an toàn được kết nối với nhau và được đồng bộ lên phần mềm để người dùng có thể quản lý giám sát ngôi nhà của mình phòng tránh được những rủi ro an ninh, an toàn như trộm cắp, cháy nổ hỏa hoạn Mang lại cảm giác an toàn cho chủ nhà khi lắp đặt hệ thống trên Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ có thể thấy được trong tương lai hệ thống sẽ ngày càng phát triển và có mặt ở khắp mọi nơi và sẽ trở thành xu hướng của người dùng trong thời gian tới.

2.Hướng phát triển của đề tài

- Trang bị thêm nguồn điện dự phòng lấy từ năng lượng mặt trời

- Thêm một số chức năng đảm bảo an ninh khác như nhận biết kính vỡ nếu có trộm đột nhập qua lối cửa sổ.

- Kết nối thêm khóa cửa thông minh có thể đồng bộ trên điện thoại để khi có người ra vào hệ thống sẽ nhận biết và thông báo qua sms.

- Nghiên cứu lập trình sử dụng màn hình LCD hiển thị thêm thời gian , thông tin của người sử dụng thẻ ra vào báo động làm tăng tính ổn định thiết bị.

- Nghiên cứu thêm những sản phẩm thiết bị có độ hoàn thiện về tính năng tốt hơn tối ưu hóa về khâu chi phí sản xuất các thiết bị mang lại độ ổn định cao hơn bền hơn.

- Đối với module RFID chúng ta có thể sử dụng không chỉ đóng mở nhà thông thường có thể phát triển sử dụng trong bãi gửi xe , chấm công hoặc các khu vực hạn chế người lạ đi vào.

Kết luận chương

Chương 4 là phần thiết kế hệ thống bao gồm phần cứng và phần mềm để cho ra một mô hình hoàn chỉnh với các tính năng cần thiết đảm bảo an ninh và an toàn cho ngôi nhà như: cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, sử dụng RFID để đóng mở cửa, camera an ninh giám ngôi nhà , cảm biến khí gas chống cháy nổ và có thể theo dõi giám sát trực tiếp trên phần mềm.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Sau một khoảng thời gian học tập và nghiên cứu em đã hoàn thành đồ án “Nghiên cứu giải pháp an ninh và an toàn trong nhà thông minh" dưới sự hướng dẫn của các thầy cô trong bộ môn và đặc biệt là ThS Trần Quang Thanh Mặc dù mô hình hệ thống chưa phải là tối ưu nhất nhưng vẫn đáp cơ bản những yêu cầu về giải pháp an ninh và an toàn của một ngôi nhà thông minh Hệ thống IoT gồm nhiều cảm biến, thiết bị an ninh và an toàn được kết nối với nhau và được đồng bộ lên phần mềm để người dùng có thể quản lý giám sát ngôi nhà của mình phòng tránh được những rủi ro an ninh, an toàn như trộm cắp, cháy nổ hỏa hoạn Mang lại cảm giác an toàn cho chủ nhà khi lắp đặt hệ thống trên Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ có thể thấy được trong tương lai hệ thống sẽ ngày càng phát triển và có mặt ở khắp mọi nơi và sẽ trở thành xu hướng của người dùng trong thời gian tới.

2.Hướng phát triển của đề tài

- Trang bị thêm nguồn điện dự phòng lấy từ năng lượng mặt trời

- Thêm một số chức năng đảm bảo an ninh khác như nhận biết kính vỡ nếu có trộm đột nhập qua lối cửa sổ.

- Kết nối thêm khóa cửa thông minh có thể đồng bộ trên điện thoại để khi có người ra vào hệ thống sẽ nhận biết và thông báo qua sms.

- Nghiên cứu lập trình sử dụng màn hình LCD hiển thị thêm thời gian , thông tin của người sử dụng thẻ ra vào báo động làm tăng tính ổn định thiết bị.

- Nghiên cứu thêm những sản phẩm thiết bị có độ hoàn thiện về tính năng tốt hơn tối ưu hóa về khâu chi phí sản xuất các thiết bị mang lại độ ổn định cao hơn bền hơn.

- Đối với module RFID chúng ta có thể sử dụng không chỉ đóng mở nhà thông thường có thể phát triển sử dụng trong bãi gửi xe , chấm công hoặc các khu vực hạn chế người lạ đi vào.