Các định nghĩa về nhà thông minh

Nhà thông minh

Hiện nay chúng ta có thể bắt đầu nghe thấy người ta nói nhiều về "nhà thông minh", với bài viết này tôi xin tổng hợp một số thông tin liên quan đến vấn đề này.

I, Các định nghĩa về nhà thông minh

Theo định nghĩa của Châu Âu (EIBG_European Intelligent Building Group) nhóm phát triển cao ốc thông minh của Châu Âu, thì cao ốc/tòa nhà thông minh sẽ phải phối hợp được những tinh túy, hiện đại nhất của:

a. Các khái niệm (Concepts)
b. Các vật liệu (Materials)
c. Các hệ thống (Systems)
d. Các kỹ thuật (Technologies)

Tích hợp những yếu tố trên để xây dựng được một tòa nhà đạt hoặc vượt qua những tiêu chuẩn về tính năng được yêu cầu bởi người sử dụng. Điều mà cho phép tăng tối đa hiệu suất của người sử dụng và hiệu quả quản lý nguồn lực với chi phí tối thiểu.

Theo định nghĩa của Mỹ _ IBI (The Intelligent Building Institute _ Học viện Cao ốc thông minh), thì đó là cao ốc mà cung cấp một môi trường hữu ích vàhiệu quả cho hoạt động của con người thông qua sự tối ưu của 4 thành phần cơ bản sau:

a. Cấu trúc (structure)
b. Hệ thống (Systems)
c. Dịch vụ (Services)
d. Quản lý (Management)

Và sự kết hợp giữa các yếu tố đó. Định nghĩa của một cao ốc thông minh có thể được tổng quát như sau: là một cao ốc có thể cung cấp được:

a. Một môi trường làm việc hữu ích (Productive environment)
b. Một môi trường với chi phí hiệu quả (Cost effective environment)

Thông qua sự tối ưu hóa của 4 thành phần cơ bản sau:

a. Cấu trúc (structure)
b. Hệ thống (systems)
c. Dịch vụ (services)
d. Quản lý (Management)

Và sự kết hợp giữa các thành phần đó, tập trung vào lợi ích của người sử dụng. Tối đa hiệu suất của người sử dụng. và cho phép tối đa hóa hiệu quả quản lý nguồn lực với chi phí tối thiểu.

II. Các hệ thống trong tòa nhà

Về cơ bản các cao ốc cao tầng có các hệ thống sau:

- Điều hòa thông gió (HVAC )
- Chiếu sáng (Lighting)
- Quản lý điện năng/năng lượng (Electrical/Energy Management)
- Hệ thống Báo/Chữa cháy (Fire-Fighting System)
- Thang máy (Lift)
- Hê thống bơm nước sinh hoạt (Pumbling)
- Hệ thống tổng đài nội bộ, thông báo (PABX/PA)
- Hệ thống an ninh (Security/CCTV)
- Hệ thống CNTT, VOD, VoIP,...

Và nhiều hệ thống khác cho các yêu cầu đặc biệt

Các tòa nhà hiện đại thì các hệ thống này sẽ kết nối với nhau để có thể giám sát điều khiển, tích hợp hoạt động của các hệ thống khác nhau trên cùng một nền tảng đảm bảo tiện lợi, tối ưu hóa vận hành, tiết kiệm năng lượng, an ninh, an toàn,...

Ví dụ một bài toán đơn giản: Một cao ốc có tín hiệu cháy ở tầng 40. Nếu là tòa nhà thông minh các hệ thống được kết nối với nhau thì tại phòng điều khiển trung tâm sẽ có tín hiệu, chúng ta có thể kiểm tra bằng Camera xem tình hình, đồng thời một số chương trình cài đặt tự động sẽ phản ứng ngay như chữa cháy tự động, cắt điện tầng 40 (thậm chí có thể cắt đến khu vực cháy nếu cháy cục bộ) hệ thống an ninh sẽ xác định có bao nhiêu người ở tầng 40, để xác định phương án giải cứu. Cắt cục bộ thang máy, hệ thống PA chỉ thông báo theo khu vực để tránh lộn xộn khi tổ chức cứu hộ,... Nhiều đơn vị cấp cứu như Công an PCCC có thể trực tiếp kết nối vào hệ thống từ xa để cập nhật tình hình,...

Việc kết nối chung cũng đảm bảo các công cụ quản lý như quản lý bảo dưỡng,sửa chữa đảm bảo tính sẵn sàng của hệ thống,...

III. BMS

BMS (Building Management System) hoặc ở một số chỗ sẽ gọi là IBMS cũng như vậy là hệ thống kết nối các hệ thống ở phần 2. Mạng truyền thông kết nối giữa các thành phần của hệ thống điều khiển nêu trên được mô tả bởi 2 phần chủ yếu:

1. Đường truyền vật lý (Wire, optical fibre, radio…)
2. Giao thức truyền thông (Protocol:BACnet, LonWork, Modbus…)

Chức năng then chốt của hệ thống BMS trong cao ốc là cam đoan tăng cường tiện nghi với chi phí vận hành giảm. BMS cung cấp một loạt các chức năng sau:

- Tự động Bật/Tắt hệ thống: trên cơ sở của thời gian, loại ngày hoạt động và điều kiện thực tế của môi trường.
- Giám sát trạng thái của tòa nhà và điều kiện môi trường làm việc.

1. Nhân viên trong tòa nhà có thể được báo động về các tình huống nguy hiểm đúng lúc và thực hiện các biện pháp an toàn một cách đúng đắn

2. Cho phép việc phản ứng nhanh, đón đầu sự cố thay vì phản ứng lại những hậu quả của sự cố. từ đó, quản lý dịch vụ sửa chữa khắc phục đơn giản, dễ dàng, nhanh chóng và hiệu quả hơn.

- Công cụ tiết giảm năng lượng: cùng với một thiết kế cao ốc tốt,và một hệ thống điều hòa thông gió hiệu quả, hệ thống BMS chiếm một phần sống còn trong quản lý tiêu phí năng lượng và giảm ảnh hưởng của hoạt động của tòa nhà đến môi trường xung quanh.
- Công cụ quản lý dịch vụ cao ốc: cung cấp các thông tin hữu ích về tóm lược,thông tin lưu trữ theo thời gian/sự kiện và các báo cáo. Chức năng này cung cấp những thông tin hữu dụng cho các dịch vụ trong cao ốc và bộ phận kinh doanh của cao ốc. Những thông tin này cũng mang lai thêm giá trị cho dịch vụ của cao ốc khi những người thuê cao ốc ngày nay đánh giá cao các tiện ích do cao ốc mang lại.
- Các khả năng giám sát từ xa: cung cấp khả năng giám sát điều khiển tập trung. Từ một vị trí có thể truy cập được tất cả những thông tin cần thiết như nhiệt độ, áp suất, trạng thái thiết bị… hiển thị cho tình trạng hoạt động của cao ốc.
- Công cụ kiểm tra lỗi: cung cấp một bức tranh tổng thể về hoạt động của các hệ thống kỹ thuật trong building, từ đó có thể dễ dàng tìm ra nguồn gốc của sự cố khi có một tình huống kỹ thuật xảy ra.
- Cho phép tích hợp với các hệ thống cao ốc khác: với chức năng này, các dịch vụ-tiện nghi trong cao ốc có thể hoạt động một cách hiệu quả nhất, giảm được chi phí và tăng được hiệu suất của các kỹ sư vận hành tòa nhà. Các công ty BĐS lớn có thể kết nối toàn bộ hệ thống BĐS trên toàn thế giới để quản lý tập trung thậm chí là trạng thái của một bóng đèn

IV. Truyền thông hợp nhất

Mức độ tích hợp cao cấp hơn nữa với các hệ thống này là tích hợp hệ thống BMS và CNTT vào một nền tảng chung. Chúng ta có thể tưởng tượng rất đơn giản từ điện thoại để bàn chúng ta có thể mở rèm cửa, Order đồ uống, mở cửa cho khách, xem ai đến thăm, bật-điều khiển đèn,... hoặc vào mạng xem nồi cơm điện ở nhà đã tắt chưa? bật máy lạnh trước khi về nhà,...
Hoặc để đơn giản hơn đây là xu hướng IP hóa các thiết bị điều khiển, thiết bị chấp hành,...

Tất cả các hệ thống trên có thể giải quyết được vấn đề tăng hiệu suất khai thác, tiết kiệm chi phí năng lượng,..

Đây là những khái niệm tổng quát, nếu mọi người có nhu cầu làm rõ các hệ thống hoặc các khái niệm khác có liên quan như Home Autoamtion, Điều khiển chiếu sáng hoặc các yêu cầu khác kể cả tư vấn về hệ thống, tôi sẵn sàng trả lời hoặc cung cấp tài liệu

Công tắc điều khiển từ xa bằng remote

CÔNG TẮC ĐIỀU KHIỂN TỪ XA – KAVIA

"ĐẲNG CẤP MỚI CỦA SỰ TIỆN NGHI"

Trong những ngôi nhà hiện đại, sự tiện lợi khi sử dụng các thiết bị điện là rất quan trọng. Hãy tượng tượng với chiếc remote TV trong tay bạn làm được gì? Chỉ điều chỉnh TV thôi sao. Nhưng giờ đây cũng với những chiếc remote TV đó bạn có thể làm nhiều hơn thế nữa. Bạn nghĩ gì khi kết thúc chương trình TV cũng là lúc bạn tắt đèn đi ngủ mà không cần bước đến công tắc. Đi lại trong nhà vào ban đêm mỗi khi có việc bây giờ đã trở nên dễ dàng hơn khi bạn không cần phải loay hoay bật công tắc nữa. Với sự xuất hiện của CÔNG TẮC ĐIỀU KHIỂN TỪ XA - KAVIA cuộc sống của bạn sẽ trở nên dễ dàng hơn, thoải mái hơn. Một điều quan trọng hơn nữa là :Bạn có thể điều khiển công tắc từ xa này bằng tất cả các loại remote, của tất cả các sản phẩm điện tử, từ tất cả các hãng sản xuất.

Sau đây là Đặc tính kỹ thuật của sản phẩm
Số lượng tải tối đa : 3 cái
Công suất mỗi tải : 500W
Khả năng chịu nhiệt : 250°C
Cự ly điều khiển tối đa : 10m
Kích thước : 35 x 68 x 123m
Giải pháp truyền dữ liệu

Giải pháp truyền dữ liệu

Xét về tổng thể có rất nhiều giải pháp cho bài toán truyền dữ liệu, tuy nhiên tùy theo số lượng điểm bạn cần truyền về là nhiều điểm hay 1 điểm và địa hình thực tế để chọn các giải pháp cụ thể khác nhau. Mình lấy 1 ví dụ thật đơn giản như sau:
giã sử hệ của bạn có 10 cảm biến đặt tập trung ở hiện trường bạn cần truyền số liệu về trung tâm cách 2000m, bạn có thể phân nhóm ra các cách truyền như sau:
1- Truyền hữu tuyến ( có dây), trong cách này bạn có thể truyền tương tự hoặc truyền số.
2- Truyền Vô tuyến ( không dây) theo các giãi tần khác nhau.
Việc thiết kế hệ thống truyền của bạn phải đảm bảo các tiêu chí sau:
1- Bảo đảm độ chính xác cho thông tin
2- Bảo đảm tính thời gian thực ( thông tin kịp thời, tốc độ đủ nhanh theo phương diện vẫn đảm bảo được sai số cho phép)
3- Bảo đảm an toàn chống cháy, chống nổ ( đặc biệt với các nhà mày xăng, dầu, giấy..nên dùng cáp quang, ngoài ra nó cũng có tính bảo mật và tốc độ cao nhất.)
4- Bảo đảm tính mở của hệ thống khi cần thêm bớt điểm đo
5- Bảo đảm tính kinh tế ( giá thành, khả năng thay thế...)
Gợi ý cho bài toán 2000m.
Truyền số : bạn cần sử dụng phương thức RS485, kết hợp bộ lặp ( thực tế RS485 không sử dụng bộ lặp chỉ có thể truyền <=1200m), sử dụng cáp đôi dây xoắn có vỏ bọc nhiểu.
Truyền tương tự, 1 bạn có thể điều chế tín hiện đo thành 4-20mA và truyền trực tiếp, 2 bạn kết hợp PLC sử dụng module mở rộng EM Modem để truyền qua mạng điện thoại có dây, giai pháp này có thể truyền xa lên tới hàng 1000 Km.
Truyến không dây, hiện tại 1 số PLC đã cung cấp 1 số module truyền qua mạng di động,giãi pháp này thích hợp với địa hình phức tạp khó đi dây. Tuy nhiên nếu bạn muốn tự thiết kế 1 bài toán như vậy cũng không phải là khó,bạn cần 1 số kỹ năng sau để tự thiết kế.
1- Phần cứng: Vi xử lí và thiết kế mạch, các IC max 232, hoặc IC sử dụng cho RS485 ...
2- Phần mềm: lập trình C hoặc Asembly để viết cho vi xử lí, visual basic để thiết kế giao diện ở máy tính nhận dự liệu.
3-background: Vi xử lí, các phươmg thức RS485, RS232, các bộ lệnh của modem nếu cần thiết, kiến thức về truyền thông cơ bản, các phương pháp chống nhiểu đường truyền cơ bản...