CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ THÔNG MINH 1.1 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 1 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. Internet of Things 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. 2 - 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.3 Ứng dụng của IoT 1.1 Nhà thông minh 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.2 Thành phố thông minh 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.3 Xe được kết nối 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.4 Bán lẻ thông minh 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.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.6 Chăn nuôi thông minh 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.4 Tổng quan về nhà thông minh 1.1 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 8 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.2 Lợi ích khi sử dụng nhà thông minh 1.1 Điều khiển chiếu sáng 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 9 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.