Giải chuyên đề học tập Công nghệ thiết kế 10 Cánh diều chủ đề 2 bài 6: Hệ thống điều khiển cho ngôi nhà thông minh

I. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO NGÔI NHÀ THÔNG MINH

1. Thiết bị điều khiển từ xa

Câu hỏi: Nêu một số thiết bị điều khiển từ xa cho ngôi nhà thông ming và chức năng của chúng.

Hướng dẫn trả lời:

• Hệ thống chiếu sáng thông minh bao gồm các thiết bị chiếu sáng trong ngôi nhà cũng như cảnh quan, sân vườn.
• Hệ thống rèm cửa tự động Cửa cuốn, cửa ra vào, cửa sổ và hệ thống rèm cửa
• Hệ thống giải trí thông minh Tivi, máy phát nhạc và hệ thống âm thanh.
• Hệ thống điều hòa thông minh
• Hệ thống quạt, thông gió, điều hòa nhiệt độ hoặc bộ điều nhiệt thông minh.
• Các thiết bị gia dụng thông minh như tủ lạnh, máy giặt, máy hút bụi, máy lọc không khí.
• Hệ thống an ninh cho ngôi nhà chuông cửa tích hợp camera thông minh, khóa cửa thông minh, camera an ninh tích hợp cảm biến chuyển động.

2. Internet

Câu hỏi: Trình bày chức năng của mạng internet trong hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh

Hướng dẫn trả lời:

• Chức năng là giúp điều khiển ngôi nhà thông minh, trao đổi thông tin giữa thiết bị điều khiển từ xa và bộ điều khiển trung tâm trong hệ thống điều khiển ngôi nhà thông minh.

3. Bộ điều khiển trung tâm

Câu hỏi: Tại sao bộ điều khiển trung tâm phải kết nối interet? Nêu chức năng của bộ điều khiển trung tâm

Hướng dẫn trả lời:

• Bộ điều khiển trung tâm là bộ não của ngôi nhà thông minh, có cấu trúc phức tạp nó cần phải được kết nối internet thì mới kết nối được tới các thiết bị thông tin và truyền thông tin cho chúng
• Chức năng: thu nhận thông tin từ thiết bị điều khiển từ xa hoặc cảm biến để điều khiển các công tắc thông minh, đóng ngắt nguồn điện các thiết bị điện, điện tử trong nhà làm việc theo đúng yêu cầu của người dùng.

4. Công tắc thông minh

Câu hỏi: Nêu sự khác biệt của công tắc thông minh so với công tắc thường?

Hướng dẫn trả lời:

• Công tắc thông minh chúng ta chỉ cần điều khiển thông qua một thiết bị thông minh có kết nối với bộ điều khiển còn công tắc thường chúng ta phải bấm vào chúng thì chúng mới hoạt động theo ý muốn của ta.

5. Thiết bị điện, điện tử

Câu hỏi: Hãy kể một số thiết bị điện, điện tử trong ngôi nhà em.

Hướng dẫn trả lời:

• Điện thoại, ti vi, quạt điện, đèn, điều hòa, bình nóng lạnh,...

6. Cảm biến

Câu hỏi: Nêu chức năng của cảm biến. Hãy kể một số loại cảm biến mà em biết.

Hướng dẫn trả lời:

• Cảm biến là phẩn tử cảm nhận và biến đổi với tín hiệu đầu vào là các đại lượng vật lí như: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, tốc độ quay, vận tốc chuyển động,.. thành tín hiệu đầu ra là các đại lượng điện như điện áp, dòng điện
• Một số thiết bị cảm biến như: đèn, ti vi,...

7. Kết nối các thiết bị trong hệ thống điều khiển

Câu hỏi: Các thiết bị trong hệ thống điều khiển kết nối với với như thế nào?

Hướng dẫn trả lời:

• Các thiết bị điện trong hệ thống điều khiển được kết nối không dây hoặc có dây, kết nối giữa các thiết bị điện để trao đổi tín hiệu được thể hiện bằng các mũi tên.

III. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG NGÔI NHÀ THÔNG MINH

1. Nguyên tắc hoạt động khi điều khiển từ xa qua internet

2. Nguyên tắc hoạt động khi điều khiển bằng cảm biến

Câu hỏi: Nêu nguyên tắc điều khiển bằng cảm biến. Hãy đưa ra một số ví dụ khi điều khiển bằng cảm biến trong ngôi nhà thông minh.

Hướng dẫn trả lời:

• Thông qua internet, tín hiệu điều khiển của người dùng thông qua phần mền ứng dụng trên thiết bị điều khiển từ xa sẽ truyền đến bộ điều khiển trung tâm. Bộ điều khiển trung tâm sẽ xử lí tín hiệu, sau đó đưa tín hiệu điều khiển đến công tắc thông minh thực hiện đóng, cắt nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện tử
• Ví dụ: Điều khiển, giám sát chiếu sáng trong nhà bằng điện thoại, ban chỉ cần mở điện thoại ra là có thể quan sát được ánh sát trong nhà hiện như thế nào và điều khiển nó theo ý muốn của bạn.

Câu hỏi: Hệ thống điều khiển nhà thông minh bao gồm các thiết bị nào? Theo em thiết bị điều khiển nào là quan trọng nhất? Tại sao?

Hướng dẫn trả lời:

• Có thế hiểu một cách đơn giản, nhà thông minh smarthome là một khu vực sinh sống sử dụng các thiết bị công nghệ được kết nối với nhau bao gồm: điều hòa, tủ lạnh, lò vi sóng, tivi thông minh, đèn thông minh, bộ sạc thông minh, chuông cửa thông minh.