Hệ thống nhà thông minh, hay còn gọi là smarthome, là một tổ hợp của nhiều nhóm thiết bị khác nhau. Mỗi nhóm thiết bị đều có chức năng riêng biệt như chiếu sáng, làm mát, sưởi ấm, giải trí, an ninh, và nhiều hơn nữa. Để hoạt động hiệu quả, các thiết bị trong nhóm cần được tích hợp với các cảm biến thông minh. Cảm biến này giúp nhận diện các trạng thái từ môi trường xung quanh và gửi tín hiệu về trung tâm để kích hoạt các chế độ tự động như tắt/mở thiết bị, báo động an toàn, và nhiều hơn nữa.
1. Cảm biến là gì?
Cảm biến nói chung và cảm biến thông minh nói riêng là thiết bị có chức năng tương tác với môi trường vật lý, mã hóa dữ liệu rồi truyền về trung tâm điều khiển để tạo thành các lệnh cụ thể.
Cảm biến có nhiều loại nhằm đảm nhận việc phát hiện các trạng thái khác nhau như: cảm biến chuyển động, cảm biến khói, cảm biến ánh sáng,...Các loại cảm biến thông minh rất dễ lắp đặt và thường là không dây. Bạn có thể cài đặt điều khiển cảm biến vào điện thoại smartphone, máy tính,...
Trong mô hình nhà thông minh, cảm biến là bộ phận thiết yếu đảm bảo cho tín hiệu từ các thiết bị luôn được kết nối, giúp hệ điều hành smarthome làm tròn nhiệm vụ mà người dùng thiết lập.
Các loại cảm biến được sử dụng như: Cảm biến âm thanh, cảm biến nhiệt, cảm biến chuyển động, cảm biến hồng ngoại, độ ẩm, cảm biến khói,v.v..
2. Các loại công nghệ cảm biến
2.1 Cảm biến hồng ngoại (PIR)
Cảm biến hồng ngoại là thiết bị điện tử đo và phát hiện bức xạ hồng ngoại từ môi trường xung quanh. Các bước sóng hồng ngoại không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Những vật phát ra nhiệt (từ 35 độ) sẽ tạo ra bức xạ hồng ngoại.
2.2 Cảm biến công nghệ kép (PIR + microwave)
Cám biến công nghệ kép là thiết bị kết hợp đồng thời công nghệ PIR và Microwave (vi sóng). Thiết bị cảm biến sẽ dò các chuyển động trong khu vực bao phủ thông qua cảm biến PIR, đồng thời cảm biến microwave giúp phát hiện được khoảng thời gian giữa các chuyển động của vật thể, từ đó xác định được vật thể đang bị dò là người đang chuyển động, tránh trường hợp báo động giả do gió/côn trùng/…
2.3 Cảm biến ánh sáng
Loại cảm biến ánh sáng này giúp tránh hao phí điện năng một cách không cần thiết. Cảm biến ánh sáng tích hợp cảm biến chuyển động để xác định khi không gian sử dụng có hoặc không có người, từ đó điều chỉnh tăng giảm ánh sáng phù hợp như được cài đặt. Một vài loại thiết bị cũng có khả năng điều khiển mức độ ánh sáng thích hợp trong phòng dựa theo ánh sáng thực tế bên ngoài.
Loại cảm biến ánh sáng rất được phổ biến trong việc điều chỉnh độ sáng của các thiết bị đèn led và điều hòa không khí theo điều kiện ánh sáng trong phòng
2.4 Cảm biến nhiệt, khói, khí và độ ẩm
Cảm biến khói: thường được dùng trong hệ thống báo cháy. Thiết bị giúp phát hiện nồng độ CO bất thường trong không khí và phát tín hiệu cảnh báo.
Cảm biến nhiệt độ: giúp nhận ra những thay đổi đột ngột về nhiệt trong không gian xung quanh đầu cảm biến.
Cảm biến khí và độ ẩm: có khả năng nhận biết những biến đổi thời tiết: gió, mưa, độ ẩm cao, không khí nóng,...
3. Ứng dụng của cảm biến vào nhà thông minh
Sử dụng trong hệ thống an ninh
Với cảm biến PIR hoặc cảm biến kép PIR + Microwave, mọi hành động bất thường đều không thể tránh khỏi đầu dò. Điều này giúp báo động và ngăn chặn các hành vi trộm cắp, quấy rối an ninh,..
Với đa dạng sản phẩm cảm biến, những loại cửa có chất liệu như kính, gỗ, sắt thép vẫn không hề bị nhiễu sóng.
Cảm biến thông minh còn được thiết lập nhận biết các bước sóng phát từ nhiều chủ thể khác nhau: con người hay con vật. Điều này thích hợp cho gia đình có vật nuôi để tránh chuông báo giả.
Sử dụng trong hệ thống báo động
Ngăn chặn và phát hiện sớm các tình huống dẫn đến cháy nổ là biện pháp hữu hiệu làm giảm thiệt hại về người và của. Các cảm biến khói, khí CO, khí gas sẽ giúp gia chủ biết khu vực nào đang có nguy cơ và nhanh chóng xử lý kịp thời.
Bạn có thể kết hợp hệ thống báo trộm gia đình với các thiết bị cảm biến báo khói, báo rò rỉ gas, báo vỡ kính để kịp thời phát hiện những sự cố có thể xảy ra
Điều chỉnh độ sáng của đèn, cài đặt chế độ bật tắt chiếu sáng theo nhu cầu
Cảm biến ánh sáng, cảm biến PIR, cảm biến dual nên được kết hợp với nhau trong hệ thống chiếu sáng thông minh. Chúng sẽ giúp bạn tránh tình trạng quên tắt đèn khi không sử dụng. Ngoài ra, các cảm biến sáng còn giúp bạn thiết lập và thay đổi cường độ sáng, màu sắc theo nhu cầu. Khi tích hợp các đầu cảm biến, bạn sẽ làm giảm đáng kể lượng điện năng nhờ cơ chế quản lý chặt chẽ.
Sử dụng trong hệ thống điều khiển nhiệt độ - độ ẩm
Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm giúp bạn nắm bắt tình hình thời tiết bên ngoài nhờ các số liệu cụ thể được hiển thị.Thông tin sẽ tiếp tục được mã hóa và ghi nhận trên hệ thống nhà thông minh. Bộ điều khiển trung tâm sau khi tiếp nhận sẽ thực hiện các lệnh: tắt mở điều hoà, bật lò sưởi, đóng rèm,...theo yêu cầu người dùng hoặc tương thích với tình hình khí hậu.
Ngoài ra, cảm biến còn được gắn trong hệ thống đóng mở cửa tự động. Dù tay bạn có mang bao nhiều đồ vẫn có thể dễ dàng ra vào. Bạn có thể dùng đồng thời cảm biến cửa tích hợp với chuông để tạo thành thiết bị chuông cửa báo hiệu có khách đến nhà.
Cảm biến cửa cũng là một thiết bị được tích hợp trong hệ thống an ninh của smarthome
Như vậy, tuy cảm biến là thiết bị trung gian nhưng nắm vai trò vô cùng quan trọng. Nhờ cảm biến thông minh, mọi cơ chế điều khiển tự động trong hệ thống smarthome sẽ được tối ưu hóa. Tùy vào nhu cầu, bạn có thể dùng một hay nhiều loại cảm biến tích hợp với nhau.
Tin Tức
