Tiểu Luận Dữ Liệu Lớn Trong Kinh Tế Và Kinh Doanh Đề Tài An Ninh Thông Minh Trong Smart Home.pdf

Với sự phát triển của trí tuệ nhân tạo AI, Internet van vat loT, và công nghệ điện toán đám mây, các hệ thống an ninh thông minh ngày nay có thê phát hiện và phản ứng nhanh chóng trước n

BO KE HOACH VA DAU TU HOC VIEN CHINH SACH VA PHAT TRIEN

XS

TIEU LUAN

DU LIEU LON TRONG KINH TE

VA KINH DOANH

ĐÈ TÀI:AN NINH THONG MINH TRONG

SMART HOME

STT THANH VIEN

Ly Viét Thanh — 7133402166

Mai Anh Ngoc — 7133402156

Hà Nội, năm 2024

MUC LUC

1 KHAI QUAT VE NGOI NHA THONG MINH (SMART HOMEB) 0.0.:::0:ceeseeeees 5

1.1, Khái niệm về smart home và hệ thống an ninh thông mỉnh trong smart homc 5

1.1.1 Nguồn gốc của smtart home: 5- S222 SE SE SE S212 2153828 2123115125351 11 x52 5 2 CÁC THÀNH PHÁN CÚA HỆ THỎNG ANH NINH THÔNG MINH - 6

ˆÃ Ai 6

Pÿ/t r6 5n o3 6

P4 60 2n 7

PC 8 T6 ¿334 sersbasssasseseseeseeecieneneseseteeeeeeeeens 7 PIN, c0 6 na shhưa°ỪỪO 7

2.6 Công nghệ kết nối và tích hợpp - 2272 222 2 1232123511151212111112121212112111 2212111 11 g2 7 2.7 Cảm biến và hệ thống bảo mật

2.8 Tính năng điều khiển bằng giọng nói 2.9 Công nghệ để xuất và phản hồi 2 2 S2 S2 2S S99 S91 11 2121212121212321221111111111 121 e.e 7 3.ỨNG DỤNG CÚA AN NINH THÔNG MINH TRONG SMART HOME 8

kh n7 ae 8

SN hàn ch ắannỚỪỒỪỲŸ 8

KC ` ` á0 0 p '‹DỤDaỒOOỒO 8

3.4 Bảo Vệ Sức Khỏe và An Toản - ĐT LH TH TH TH TH TT KH 8 3.5 Tăng Cường Hiệu Quả Năng Lượng - - - - - - SH HH LH ni v xx 9 3.6 Cải Thiện An Ninh Địa Phương - - - TQ nọ HH HH TH nn TT ch HH kg 9 3.7 Dễ Dàng Nâng Cấp và Tỉnh Chỉnh À 2-22 S232 E335 E311 2171221121111 11252125 cm 9 3.8 Tạo Ra Một Môi Trường An Toàn và Thoải Mái - - - - xxx Hàng 9 4 CÁC CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TRONG HỆ THỎNG AN NINH 5255552 9 4.1 Internet of Things (IoT)

bu 0 0) 0 r0 08

4.3 Học Máy (Machine Learning) TT HT TH nn ng HT HH TH Thy ch re 10 4.4 Điện Toán Đám Mây - - ĐÀ nọ Họ TT TT TT TT TT 10 5 LỢI ÍCH CỦA AN NINH THÔNG MINH VẢ THÁCH THỨC 5-55 55s5252 10 CN 08 Ô.Ô ĂĂĂĂ 10

P0 ddaả$£Ầ2.ĂBĂHĂHAH Ẽ.Ẽ.ĐẼ 11

6/90 /7 i17 11

6.1.Hệ thống camera giám sát thông mỉnh 2-5-2 2S SS SE SEE S212 2121212355281 11 1712252 e2 11 P0) 8 10, nh ố s‹43434 12 6.3 Hệ thống báo động 2Q 2S S21 121212121212121111111 212 11101 1111111111212121211121 0101111116 12

6.5 Gidm sat va phan tich hamh 12 6.6 Kết nối Internet van vat (LOT) 0 0.0.0.ccccccccscssesececsesesseseesecessusnsseseeseseeceeeescieesesseceeeees 12 6.7 Giai phap luwu trit am toan 2.2 ee 12

Trong bối cảnh công nghệ phát triển vượt bậc của thế kỷ 21, khái niệm "nhà thông minh" đã không còn xa lạ đối với nhiều người Những ngôi nhà được trang bị các thiết bị hiện đại, có khả năng tự động hóa và điều khiến từ xa, đang dần trở thành tiêu chuẩn cho cuộc sống tiện nghi và hiện đại Nhà thông minh không chỉ mang đến

sự thoải mái, tiết kiệm thời gian, và tối ưu hóa năng lượng, mà còn tạo ra những trải nghiệm sống mới mẻ và đột phá Tuy nhiên, khi các thiết bị thông minh ngày cảng phố biến, mối lo ngại về an ninh và bảo mật cũng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết Trong hệ sinh thái của nhà thông minh, an ninh thông mình đóng vai trò như một người gác cửa trung thành, không chỉ bảo vệ ngôi nhà khỏi những mỗi đe dọa từ bên ngoài mà còn giám sát và kiếm soát mọi hoạt động bên trong Với sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI), Internet van vat (loT), và công nghệ điện toán đám mây, các

hệ thống an ninh thông minh ngày nay có thê phát hiện và phản ứng nhanh chóng trước những bất thường, cung cấp cảnh báo tức thời và thậm chí học hỏi từ hành vi của chủ nhà đề tối ưu hóa hiệu quả bảo vệ

Hơn nữa, các hệ thống an ninh thông minh có thể được tích hợp chặt chẽ với các thiết bị khác trong nhà, từ camera giám sát, cảm biến chuyền động, khóa cửa thông minh, đến các trợ lý ảo như Google Assistant, Alexa hay Siri Tất cả cùng tạo nên một mạng lưới bảo vệ đa lớp, giúp gia chủ yên tâm hơn trước những mối nguy hại tiềm ân Đồng thời, những hệ thống này còn mang lại khả năng quản lý linh hoạt, cho phép chủ nhà theo dõi và kiểm soát tình trạng an ninh của ngôi nhà mọi lúc, mọi nơi, chỉ bằng một chiếc điện thoại thông minh

NOI DUNG

1 KHAI QUAT VE NGOI NHA THONG MINH (SMART HOME)

home

Nhà thông minh( smart home) : là một hệ thống nhà trang bị các thiết bị thông minh có khả năng tự động hoá và điều khiên từ xa Thay thế con người trong thực hiện một hoặc một số thao tác quản lí, điều khiến Hệ thống này giao tiếp với người dùng thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, ứng dụng trên điện thoại di động hoặc một g1ao

Hệ thông an ninh thông minh: là một hệ thông bảo vệ nhà ở hoặc tòa nhà sử dụng công nghệ hiện đại để tăng cường an ninh và bảo vệ tài sản Hệ thống này tích hợp các thiết bị an ninh như camera giám sát, cảm biến chuyên động, cảm biến cửa và cửa số, chuông cửa thông minh, và các thiết bị báo động khác

1.1.1 Nguồn gốc của smart home:

Căn hộ thông minh được bắt nguồn từ các câu chuyện khoa học viễn tưởng vào cuối thé ki 19, dau thé ki 20 Các nhà văn, nhà làm phim đã thiết kế ra hình tượng ngôi nhà thông minh với đầy đủ các tính năng cần thiết, phục vụ một cách tự động hoá hoàn toan bang thiết bị điện tử hoặc trí tuệ nhân tao

1960s: “ECHO IV”: Một trong những sản phâm đầu tiên có tính năng tự động hóa cho ngôi nhà là ECHO IV, được phát triển vào năm 1966 Đây là một hệ thống máy tính

có thế điều khiến các thiết bị như lò ví sóng và đèn, và cũng có khả năng lưu trữ thông tin

1980s: “X10”: Công nghệ X10 được phát triển vào những năm 1970 và phô biến vào những năm 1980 Đây là một giao thức truyền thông có thê điều khiến các thiết bị điện trong nhà qua đường dây điện X10 là một trong những công nghệ đầu tiên giúp điều khiên các thiết bị điện từ xa, và nó đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của smart home

1990s: Internet va Web-Based Control: Su phat trién của Internet trong những năm

1990 da mo ra kha nang diéu khién và giám sát các thiết bị từ xa qua web Các thiết bi bắt đầu được kết nối qua mạng và có thể được quản lý thông qua các giao điện trực

tuyến

2000s: Hệ Thống Điều Khiến Trung Tâm: Vào đầu thế kỷ 2l, các hệ thong smart home bat dau sir đụng các trung tâm điều khiến như hệ thống điều khiến từ xa qua máy tính hoặc thiết bị di động Các thiết bị như hệ thống đèn, khóa cửa, và máy điều hòa không khí có thê được điều khiến và tự động hóa thông qua các phần mềm và ứng dụng

2010s: loT và Trí Tuệ Nhân Tạo: Sự phát triển cua Internet of Things (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI) đã đưa smart home lên một tầm cao mới Các thiết bị trở nên thông minh hơn, có khả năng học hỏi từ hành vi của người dùng và tự động hóa nhiều tác

vụ Công nghệ nhận diện giọng nói và các trợ lý ảo như Amazon Alexa, Google

Assistant, và Apple Siri đã trở thành các yếu tổ chính trong hệ thông smart home Hiện Tại: Tích Hợp Toàn Diện: Ngày nay, smart home không chỉ là về việc điều khiển các thiết bị từ xa mà còn là về việc tích hợp toàn diện với các hệ thống khác trong ngôi nhà Các thiết bị có thê giao tiếp và phối hợp với nhau thông qua các nên tảng đám mây, AI, và học máy để cung cấp sự tiện nghi, an toàn và hiệu quả năng lượng tối

ưu

2 CAC THANH PHAN CUA HE THONG AN NINH THONG MINH 2.1 Cảm biến

-Cảm Biến Chuyên Động: Phát hiện sự chuyên động trong khu vực nhất định Có thể

là cảm bién PIR (Passive Infrared) hoặc cảm biến siêu âm

-Cảm Biến Cửa và Cửa Số: Gắn trên cửa hoặc cửa số để phát hiện khi chúng được mở hoặc bị xâm nhập Thường sử đụng cảm biến từ trường

-Cảm Biến Khói và Gas: Phát hiện khói từ hỏa hoạn hoặc rò rỉ khí gas, gửi cảnh báo

để ngăn ngừa nguy cơ cháy nỗ và đảm bảo an toàn

2.2 Camera an ninh

- Camera IP: Kết nối qua internet đề truyền tải video trực tiếp và lưu trữ đữ liệu lên đám mây Có thế theo đõi từ xa qua ứng dụng di động

-Camera HD/4K: Cung cấp video chất lượng cao đề để dàng nhận diện chỉ tiết và

khuôn mặt

-Camera Tầm Nhìn Đêm: Sử dụng công nghệ hồng ngoại để ghi hình trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc vào ban đêm

-Camera 360 Độ: Cung cấp góc nhìn toàn cảnh, giúp giám sát mọi khu vực mà không

bỏ sót điểm nào

2.3 Khoa thong minh

-Khóa Từ Xa: Mở hoặc khóa cửa từ xa qua ứng đụng di động hoặc thiét bi diéu khién

từ xa

-Khóa Tự Động: Tự động khóa cửa khi không có ai ở nhà hoặc sau một khoảng thời gian nhất định

-Khóa Vân Tay/Mã PIN: Cung câp các phương thức mở khóa an toản và tiện lợi

2.4 Hệ thống báo động

- Chuông Báo Động: Phát ra âm thanh lớn khi phát hiện xâm nhập hoặc sự kiện bat

Đèn Cảnh Báo: Nhâp nháy hoặc thay đôi màu sắc dé cảnh bao tinh trạng khan cap 2.5 Bảng điều khiến trung tâm

-Bảng Điều Khiên: Trung tâm điều khiến và giám sát tất cả các thiết bị an ninh trong nhà Cung cấp giao điện người dùng đề thiết lập và theo dõi hệ thống

-Ứng Dụng Di Động: Cho phép điều khiển từ xa, theo đõi và nhận thông báo ngay lập tức trên điện thoại hoặc máy tính bảng

2.6 Công nghệ kết nối và tích hợp

-Internet of Things (IoT): Kết nỗi các thiết bị với nhau qua mạng internet, cho phép điều khiến và giám sát từ xa

-Điện Toán Đám Mây: Lưu trữ đữ liệu an ninh và video trên đám mây, cung cấp khả năng truy cập và quản lý từ xa

-Tri Tué Nhan Tao (AI) va Machine Learning: Phan tích dữ liệu đề phát hiện hành vĩ bat thường, nhận diện khuôn mặt và tự động hóa các tác vụ

2.7 Cảm biến và hệ thống bảo mật

-Cảm Biến Đột Nhập: Phát hiện các rung động hoặc áp suất bất thường tại cửa số và cửa chính

-Hệ Thông Cảnh Báo Khân Câp: Liên kêt với các dich vu khan cap dé tu dong thong

báo khi có sự kiện nghiêm trọng xảy ra

2.8 Tính năng điều khiến bằng giọng nói

-Trợ Lý Áo: Tích hợp với các trợ lý ảo như Amazon Alexa, Google Assistant hoặc

Apple Siri đề điều khiến thiết bị an ninh bằng lệnh giọng nói

2.9 Công nghệ đề xuất và phản hồi

-Hệ Thống Đề Xuất: Đưa ra các gợi ý cải thiện bảo mật dựa trên hành vị và dữ liệu

Phản Hồi Tức Thì: Cung cấp phản hồi nhanh chóng về các sự kiện và hành động, giúp

bạn điều chỉnh hệ thống an ninh khi cần

3.ỨNG DỤNG CỦA AN NINH THÔNG MINH TRONG SMART HOME

3.1 Báo vệ an toàn

-Phát Hiện Xâm Nhập: Các cảm biến chuyên động, cảm biến cửa và cửa số cùng với camera an ninh giúp phát hiện và cảnh báo kịp thời khi có sự xâm nhập trái phép vào ngôi nhà Khi hệ thống phát hiện hoạt động bắt thường, nó có thê gửi thông báo ngay lập tức đến điện thoại di động của bạn hoặc kích hoạt chuông báo động

-Theo Dõi Video Trực Tiếp: Camera an ninh thông minh cho phép bạn theo đõi video trực tiếp từ bât kỳ đâu Điêu này giúp bạn có thê quan sát tình hình tại nhà khi đang văng mặt hoặc khi đi công tác

3.2 Quản Lý Từ Xa

-Điều Khiên Thiết Bị An Ninh: Bạn có thê điều khiến các thiết bị an ninh như camera, khóa cửa và hệ thông báo động từ xa thông qua ứng dụng di động hoặc giao diện web Điêu này mang lại sự tiện lợi khi bạn không ở nhà hoặc đang ở xa

Quản Lý Thông Qua Trợ Lý Áo: Tích hợp với các trợ lý ảo như Amazon Alexa,

Google Assistant, hoặc Apple Siri, giúp bạn điều khiến các thiết bị an ninh băng lệnh giọng nói

3.3 Nâng Cao Sự Tiện Nghĩ

-Tự Động Hóa Hệ Thống: Hệ thống an ninh thông minh có thê tích hợp với các thiết

bị tự động hóa khác trong nhà, như đèn, hệ thông điêu hòa, va 6 cam điện Ví dụ, khi phát hiện chuyên động, hệ thông có thê tự động bật đèn trong khu vực đó

-Lên Lịch Tự Động: Bạn có thé lap trinh hé thống an ninh để hoạt động theo lịch trình

cụ thê, chăng hạn như khóa cửa khi bạn đi ngủ hoặc bật camera khi bạn rời khỏi nhà 3.4 Bảo Vệ Sức Khỏe và An Toàn

-Phát Hiện Khói và Gas: Các cảm biến khói và gas có thê phát hiện sự cỗ và gửi cảnh báo sớm đề ngăn ngừa hỏa hoạn hoặc rò rỉ khí gas, giúp bảo vệ sức khỏe và sự an toàn của các thành viên trong ø1a đình

-Giám Sát Trẻ Em và Người Cao Tuôi: Hệ thống an ninh thông minh giúp theo dõi trẻ

em và người cao tuôi trong gia đình, đảm bảo họ luôn an toàn và cung câp sự giám sát cân thiết khi bạn không có mặt

3.5 Tăng Cường Hiệu Quả Năng Lượng

-Quản Lý Tiêu Thụ Năng Lượng: Các cảm biến và thiết bị an ninh có thê tích hợp với

hệ thông điêu khiên năng lượng đề tôi ưu hóa việc sử dụng điện Ví dụ, khi không có

ai ở nhà, hệ thông có thê tắt các thiệt bị không cân thiết

3.6 Cải Thiện An Ninh Địa Phương

-Tương Tác Với Cộng Đồng: Một số hệ thống an ninh thông minh cho phép kết nối và chia sẻ thông tin với các cộng đồng an ninh địa phương hoặc các nhóm bảo vệ cộng đồng Điều này giúp tăng cường an ninh trong khu vực và cải thiện khả năng phản ứng với các sự kiện khẩn cấp

3.7 Dễ Dàng Nâng Cấp và Tỉnh Chỉnh

-Tùy Chỉnh Hệ Thống: Các hệ thông an ninh thông minh có thê dễ dàng mở rộng và tinh chỉnh theo nhu câu của bạn Bạn có thê thêm cảm biên mới, thay đôi câu hình, va cập nhật phân mêm đề cải thiện khả năng bảo vệ và hiéu suat

-Hỗ Trợ Kỹ Thuật Từ Xa: Các nhà cung cấp dịch vụ an ninh thông minh thường cung cập hồ trợ kỹ thuật từ xa đề giải quyết các vân đề và thực hiện bảo trì hệ thông khi cân thiết

3.8 Tạo Ra Một Môi Trường An Toàn và Thoải Mái

-Cải Thiện Chất Lượng Cuộc Sống: Bằng cách cung cấp sự bảo vệ toàn điện và tự động hóa các tác vụ liên quan đến an ninh, hệ thống an ninh thông minh giúp giảm lo lắng về bảo mật và tăng cường sự thoải mái trong cuộc sống hàng ngày

4 CÁC CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TRONG HỆ THÓNG AN NINH

4.1 Internet of Things (IoT)

-Két Néi va Diéu Khién Tir Xa: IoT cho phép cac thiết bị an ninh như camera, cảm biên, và -khóa thông minh kết nồi với nhau qua internet Diéu nay giup ban dieu khién

va giám sát các thiệt bị từ xa thông qua ứng dụng di động hoặc giao diện web

-Tích Hợp Đa Dạng Thiết Bị: Các thiết bị trong hệ thống an ninh có thể giao tiếp và hoạt động đồng bộ với nhau, chẳng hạn như camera gửi thông tin đến cảm biến

chuyên động, hoặc khóa thông minh tự động khóa khi bạn rời khỏi nhà

4.2 Trí Tuệ Nhân Tạo (AI)

-Nhận Diện Khuôn Mặt và Đối Tượng: AI có khả năng nhận diện khuôn mặt và phân tích đôi tượng, giúp phân biệt giữa các thành viên trong gia đình và người lạ Điêu này giúp giảm số lượng cảnh báo giả và tăng cường bảo mật

-Tự Động Hóa Tác Vụ: AI có thể tự động điều chỉnh các thiết lập an ninh dựa trên hành vi và thói quen của người dùng Ví dụ, hệ thông có thê tự động bật đèn hoặc cảnh báo khi phát hiện hoạt động bât thường

4.3 Hoc May (Machine Learning)

-Phân Tích Dữ Liệu Từ Cảm Biến và Camera: Machine learning phan tich dữ liệu thu được từ camera và cảm biên đề nhận diện hành vị bât thường Nó học từ các mau dit liệu và cải thiện khả năng phát hiện các sự kiện không mong muôn

-Phát Hiện Và Phân Loại Nguy Cơ: Học máy giúp hệ thông phân loại các loại hoạt động khác nhau (như người đi qua, động vật, xe cộ) và giảm thiêu các cảnh báo giả

Hệ thông có thê học từ các sự kiện trước đó đê cải thiện độ chính xác

4.4 Điện Toán Đám Mây

-Lưu Trữ Dữ Liệu An Ninh: Điện toán đám mây cung cấp khả năng lưu trữ đữ liệu video và thông tin an ninh từ các thiệt bị một cách an toàn Điêu này giúp bạn truy cập

và xem lại video ghi hình từ bât kỳ đâu

-Quản Lý Từ Xa: Các dịch vụ đám mây cho phép bạn quản lý các thiết bị an ninh từ

xa thông qua ứng dụng hoặc giao diện web Bạn có thê kiểm tra tinh trạng hệ thống, xem video trực tiếp, và thay đổi thiết lập từ bất kỳ đâu

5 LỢI ÍCH CỦA AN NINH THÔNG MINH VÀ THÁCH THỨC

5.1.Lợi ích

- Bảo vệ an toàn: Hệ thông an ninh thông mình giúp bảo vệ ngôi nhà khỏi trộm cắp, xâm nhập trái phép và các mỗi đe dọa khác Các camera giám sát, cảm biến chuyển động và hệ thông báo động có thê nhanh chóng phát hiện những hành vi bất thường

- Quản lý đễ dàng: Người dùng có thể quản lý và theo dõi hệ thống an ninh từ xa

thông qua ứng dụng trên điện thoại thông minh Điều này cho phép họ kiểm tra tinh trạng an ninh của ngôi nhà từ bất cứ đâu

- Tích hợp với các thiết bị khác: Hệ thống an ninh thông minh có thê tích hợp VỚI Các thiết bị khác trong nhà, như đèn, khóa cửa, và cảm biến nhiệt độ Điều này giúp tăng cường an ninh và cải thiện quản lý năng lượng

10