Đồ án giám sát và điều khiển mô hình nhà thông minh tại HCMUTE

• Tác giả: Huỳnh Thanh Hiển
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Ngô Lâm
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Máy Tính
• Đề tài: Giám sát và điều khiển mô hình nhà thông minh
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay
• 1.2. Tính cấp thiết đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 1.7. Bố cục đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu về Board Arduino UNO
• 2.2. Giới thiệu về webcam Hyundai
• 2.3. Cảm biến gas
• 2.4. Thiết bị công suất
• 2.5. Phương pháp nhận diện mặt người
• 2.6. Thư viện EmguCV
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
• 3.1. Sơ đồ khối hệ thống
• 3.2. Yêu cầu của hệ thống
• 3.3. Hoạt động của hệ thống
• 3.4. Thiết kế tính toán hệ thống
• 3.5. Khối cảm biến
• 3.6. Khối xử lý trung tâm
• 3.7. Công cụ phần mềm
• 3.8. Ứng dụng phân tích giọng nói
• 3.9. MIT App Inventor
• 3.10. Giao diện của MIT App Inventor
• 3.11. Chương trình phân tích giọng nói trên Điện thoại
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN
• 4.1. Kết quả phần cứng
• 4.2. Kết quả phần mềm
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nhà thông minh

Nhà thông minh, hay còn gọi là nhà thông minh, là một khái niệm đang ngày càng trở nên phổ biến trong xã hội hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là Internet of Things (IoT), các thiết bị trong nhà có thể kết nối và tương tác với nhau, tạo ra một môi trường sống tiện nghi và an toàn. Giám sát nhà thông minh không chỉ giúp người dùng quản lý các thiết bị điện tử mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống. Theo nghiên cứu, công nghệ nhà thông minh có thể tiết kiệm năng lượng và tăng cường an ninh cho ngôi nhà. Việc áp dụng các giải pháp như cảm biến chuyển động, camera an ninh và hệ thống khóa thông minh đã trở thành xu hướng tất yếu trong thiết kế nhà ở hiện đại.

1.1. Khái niệm và lợi ích của nhà thông minh

Nhà thông minh là một hệ thống tự động hóa, cho phép người dùng điều khiển các thiết bị điện tử trong nhà thông qua smartphone hoặc máy tính. Điều khiển nhà thông minh mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm năng lượng, tăng cường an ninh và cải thiện sự tiện nghi. Các thiết bị như đèn thông minh, điều hòa không khí và hệ thống an ninh có thể được điều khiển từ xa, giúp người dùng dễ dàng quản lý và theo dõi tình trạng của ngôi nhà. Hơn nữa, việc sử dụng cảm biến thông minh giúp phát hiện các sự cố như rò rỉ khí gas, từ đó bảo vệ an toàn cho người sử dụng.

II. Hệ thống giám sát và điều khiển

Hệ thống giám sát nhà thông minh tại HCMUTE được xây dựng dựa trên nền tảng Arduino và các cảm biến hiện đại. Hệ thống này cho phép người dùng theo dõi và điều khiển các thiết bị trong nhà thông qua một giao diện thân thiện. Việc sử dụng cảm biến thông minh như cảm biến gas, cảm biến mưa và camera giúp người dùng có thể giám sát tình trạng của ngôi nhà một cách hiệu quả. Hệ thống cũng hỗ trợ điều khiển từ xa, cho phép người dùng thực hiện các thao tác như mở cửa, bật đèn hay điều chỉnh nhiệt độ mà không cần phải có mặt tại chỗ.

2.1. Các thành phần của hệ thống

Hệ thống bao gồm nhiều thành phần quan trọng như board Arduino, cảm biến gas, cảm biến mưa và các thiết bị điện tử khác. Thiết bị thông minh được kết nối với nhau thông qua mạng LAN, cho phép người dùng dễ dàng quản lý và điều khiển. Việc sử dụng công nghệ IoT trong hệ thống giúp tối ưu hóa khả năng giám sát và điều khiển, đồng thời nâng cao tính an toàn cho ngôi nhà. Các thiết bị như khóa cửa tự động và camera an ninh cũng được tích hợp để đảm bảo an ninh cho ngôi nhà.

III. Ứng dụng thực tiễn của nhà thông minh

Ứng dụng của nhà thông minh không chỉ dừng lại ở việc điều khiển các thiết bị điện tử mà còn mở rộng ra nhiều lĩnh vực khác nhau. Hệ thống có thể được sử dụng để giám sát an ninh, tiết kiệm năng lượng và cải thiện chất lượng cuộc sống. Việc áp dụng giải pháp nhà thông minh trong các khu đô thị lớn tại Việt Nam đã cho thấy tiềm năng phát triển mạnh mẽ của công nghệ này. Các dự án như Phú Mỹ Hưng và Vinhomes Central Park đã tích hợp công nghệ IoT vào thiết kế nhà ở, mang lại sự tiện nghi và an toàn cho cư dân.

3.1. Tương lai của nhà thông minh

Tương lai của nhà thông minh hứa hẹn sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn nữa với sự gia tăng của các công nghệ mới. Các thiết bị sẽ ngày càng thông minh hơn, có khả năng tự học và tự điều chỉnh theo thói quen của người dùng. Hệ thống an ninh cũng sẽ được cải thiện với các công nghệ nhận diện khuôn mặt và phân tích hành vi. Điều này không chỉ giúp nâng cao an ninh mà còn tạo ra một môi trường sống tiện nghi và an toàn hơn cho người dân.