Tài liệu Báo cáo thực tập nghiên cứu hệ thống quản lý tòa nhà thông minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP CUỐI KHÓA Đề tài NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện MSSV Lớp : PGS.TS. Nguyễn Văn Khang : Nguyễn Hoàng Bách : 201403 : ĐT06–K59 Hà Nội, 3/2019 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP CUỐI KHÓA Đề tài NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS. Nguyễn Văn Khang Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hoàng Bách MSSV : 20140304 Lớp : ĐT06–K59 Hà Nội, 3/2019 2 Nhận xét báo cáo thực tập của giảng viên hướng dẫn Đánh giá báo cáo thực tập cuối khóa Giảng viên đánh giá:..................................................................................................... Họ và tên Sinh viên:.................................................................... MSSV:..................... Tên đồ án: ..................................................................................................................... .................................................................................................................................................... Chọn các mức điểm phù hợp cho sinh viên trình bày theo các tiêu chí dưới đây: Rất kém (1); Kém (2); Đạt (3); Giỏi (4); Xuất sắc (5) 3. Nhận xét thêm của Thầy/Cô (giảng viên hướng dẫn nhận xét về thái độ và tinh thần làm việc của sinh viên) ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ......................................................................... Ngày / /201 Giảng viên đánh giá (Ký và ghi rõ họ tên) 3 LỜI NÓI ĐẦU Sau quãng thời gian 5 năm kể từ tháng 9/2014, quá trình học tập rèn luyện của em tại trường ĐH Bách khoa Hà Nội cũng đã sắp hoàn thành. Một bước quan trọng trên quãng đường đó chính là lần Thực tập cuối khóa và thực hiện Đồ án tốt nghiệp này. Được sự phân công cũng như ưu ái từ Viện Điện tử Viễn thông, em được thực hiện 2 học phần quan trọng này dưới sự hướng dẫn của thầy, PGS.TS. Nguyễn Văn Khang. Dù mới qua những bước đầu cùng làm việc với thầy, em đã cảm nhận được ở thầy sự tận tình, nhiệt huyết vô cùng lớn. Dù với cương vị Phó Hiệu trưởng nhà trưởng rất bận bịu, áp lực, nhưng mỗi lần làm việc với sinh viên nói chung và nhóm sinh viên làm thực tập tốt nghiệp với thầy học kỳ này nói riêng, thầy đều không tiếc thời gian phân tích, chỉ bảo, đưa ra những lời khuyên vô cùng kịp thời và quý báu. Em xin được gửi tới thầy lời biết ơn sâu sắc nhất! Em đã cố gắng hoàn thành tốt báo cáo này, tuy nhiên không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em mong nhận được sự thông cảm, chỉ bảo của thầy cũng như quý thầy cô giảng viên, giáo vụ của Viện Điện tử Viễn thông. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 29/03/2019 Sinh viên Nguyễn Hoàng Bách 4 MỤC LỤC Nhận xét báo cáo thực tập của giảng viên hướng dẫn..............................................................................3 LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................................................4 MỤC LỤC..............................................................................................................................................5 Danh mục hình ảnh, bảng biểu...............................................................................................................6 MỞ ĐẦU................................................................................................................................................7 CHƯƠNG 1............................................................................................................................................8 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ..........................................................................................8 TÒA NHÀ THÔNG MINH (iBMS).......................................................................................................8 I. INTERNET OF THINGS................................................................................................................8 1. Khái niệm...............................................................................................................................8 2. Ứng dụng................................................................................................................................9 II. HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH ( iBMS)......................................................10 III. HỆ THỐNG QUẢN LÝ NGÔI NHÀ THÔNG MINH SMARTHOME........................................11 1. Nguồn gốc ngôi nhà thông minh...........................................................................................11 2. Ưu – Nhược điểm của nhà thông minh.................................................................................12 CHƯƠNG 2..........................................................................................................................................14 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG & CẤU THÀNH..................................................................................14 HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH..........................................................................14 I. Nguyên lý hoạt động của Hệ thống quản lý tòa nhà thông minh...................................................14 II. Các phân hệ trong một hệ thống Nhà thông minh..........................................................................15 1. Hệ thống cấp điện.................................................................................................................15 2. Hê ̣ thống cấp nước sinh hoạt.................................................................................................15 3. Hê ̣ thống báo khói, báo - chữa cháy......................................................................................16 4. Hê ̣ thống quản lý ánh sáng....................................................................................................16 5. Hê ̣ thống kiểm soát điều kiện môi trường.............................................................................16 6. Hê ̣ thống kiểm soát ra vào (Access Control).........................................................................16 7. Hệ thống an ninh..................................................................................................................16 8. Hệ thống thang máy..............................................................................................................17 III. Kết hợp các hệ thống vào việc quản lý..........................................................................................17 KẾT LUẬN..........................................................................................................................................18 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................19 Danh mục hình ảnh, bảng biểu Hình 1. IoT kết nối con người với vạn vật..................................................................9 Hình 2. SmartHome dễ dàng điều khiển bởi chủ nhà................................................13 Hình 3. Giản đồ hệ thống...........................................................................................14 6 MỞ ĐẦU Theo thời gian, thế giới ngày một phát triển. Dù còn tồn tại những tiêu cực nhất định, song kinh tế, xã hội, văn hóa, khoa học,... vẫn ngày một tốt hơn, chất lượng cuộc sống con người cũng theo đó mà cải thiện, hạnh phúc. Bên cạnh đó, xu hướng đô thị hóa ngày càng cao, cùng với đó là sự gia tăng nhanh chóng số lượng các chung cư, tòa nhà cao tầng. Đứng trước việc dân số thế giới không ngừng nở ra mà diện tích đất đai thì ngày càng co lại thì các tòa chung cư, cao ốc được xem như một giải pháp tốt để giải quyết mối tương quan tỷ lệ nghịch này. Tuy nhiên để vận hành và khai thác hiệu quả một tòa nhà như vậy không hề đơn giản. Để đảm bảo quản lý toà nhà một cách tốt nhất, các nhà quản lý đang tìm kiếm một giải pháp giúp họ kiểm soát được hoạt động vận hành máy móc thiết bị một cách hiệu quả, tiết kiệm chi phí, nhân lực và thân thiện với môi trường. Và Hệ thống quản lý tòa nhà thông minh (iBMS) xuất hiện, như vị cứu tinh giúp lời giải cho bài toán về định cư, về quản lý vận hành trở nên hoàn thiện hơn bao giờ hết. 7 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH (iBMS) Theo xu thế phát triển của thế giới, mọi thứ xung quanh ta đang trở nên “thông minh”, gần gũi và ngày càng hoàn thiện hơn trong việc phục vụ nhu cầu con người. Theo đó, cụm từ "Internet vạn vật kết nối" thường xuyên được nhắc đến như là một xu hướng tiên tiến, hướng con người đến với cuộc sống tiện nghi và thoải mái do công nghệ mang lại. Đó không còn là những thứ trong tương lai xa mà đã hiện diện ở khắp nơi trên thế giới và ngay cả ở Việt Nam cũng đang có một thị trường rất sôi động. I. INTERNET OF THINGS 1. Khái niệm Năm 1999, Kevin Ashton đã đưa ra cụm từ Internet of Things (IoT) nhằm để chỉ các đối tượng có thể được nhận biết cũng như sự tồn tại của chúng trong một kiến trúc mang tính kết nối. Và từ đó từ cụm từ Internet of Things xuất hiện và được phổ biến đến tận ngày nay. Theo cộng đồng Internet of Things trên thế giới, “Internet of Things dịch ra tiếng Việt là Mạng lưới vạn vật kết nối Interner hoặc Mạng lưới thiết bị kết nối Internet, viết tắt là IoT. Khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính ”. IoT là sự hội tụ giữa các công nghệ hệ thống nhúng, cảm biến, công nghệ không dây, phân tích dữ liệu thời gian thực, học máy, dữ liệu lớn, Internet và các công nghệ khác.... Tất cả kết nối với nhau tạo nên Internet of Things. Hiện nay và tương lai IoT không những là kết nối các thiết bị với nhau với Internet nữa, mà phải làm mọi thứ thông minh lên, từ các dữ liệu lớn của các thiết bịcó thể phân tích ra giúp ích cho mục đích con người. 8 Hình 1. IoT kết nối con người với vạn vật 2. Ứng dụng Tính ứng dụng của IoT là vô cùng thiết thực và đa dạng, cụ thể vào từng ngành nghề lĩnh vực. Trong công nghiệp, các thiết bị điều khiển trong nhà máy tại Việt Nam chúng ta hiện nay hầu hết được kết nối với PLC, DCS hoặc SCADA điều khiển tự động hoạt bán tự động. Nhưng khi áp dụng IoT vào trong nhà máy việc quản lý các hệ thống này được thông qua Internet. Người quản lý thông qua việc kết nối các thiết bị trong nhà máy sẽ biết được máy móc vận hành ra sao, điều khiển thiết bị từ xa, kiểm soát mức nhiên liệu có trong bồn chứa, các nguyên vật liệu trong từng silo,… Trong nông nghiệp, ứng dụng IoT là việc số hóa các hoạt động sản xuất kinh doanh đến chế biến, tiêu dùng thông qua các thiết bị cảm biến, công nghệ điều hành và tự động hóa. Từ sản xuất định tính, thông qua ứng dụng IoT, người nông dân có thể kiểm soát được diễn biến cây trồng, vật nuôi qua số liệu, phân tích tự động, từ đó ra các quyết định đúng và hiệu quả. Trong y tế và chăm sóc sức khỏe, đây là một trong những lĩnh vực tiềm năng của công nghệ IoT với các ứng dụng như giám sát sức khoẻ từ xa, chương trình thể dục, trợ giúp bệnh mãn tính và chăm sóc người cao tuổi... Các thiết bị y tế, cảm biến, các thiết bị chẩn đoán hình ảnh có thể được xem như là thiết bị thông minh hoặc là các 9 đối tượng cấu thành trong IoT. Các ứng dụng IoT trong dịch vụ chăm sóc sức khoẻ sẽ làm giảm chi phí, nâng cao chất lượng cuộc sống và làm phong phú trải nghiệm của người dùng. … Và trong dân dụng, tòa nhà thông minh cũng là một sản phẩm IoT rất thiết thực với cuộc sống chúng ta. II. HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH ( iBMS) Từ những năm 1970, các quốc gia tiên tiến trên thế giới đã bắt đầu đưa vào sử dụng các hệ thống “Building Management System” (BMS), “Building Automation System” (BAS), Intelligent City System” (ICS), Intelligent Factory System” (IFS), và những năm gần đây, để “Intelligent Building Management System” (iBMS)… Đây là những thành phố, tòa nhà hay nhà máy có trang bị hệ thống tự động và “thông minh”, có khả năng “suy luận” để tự động thực hiện công việc quản trị hiệu quả môi trường và mọi hoạt động của một tòa nhà. Hệ thống Quản trị Tòa nhà – BMS (Building Management System) hay Hệ thống Quản trị Tự động Tòa nhà – BAS (Building Automation System) ra đời như một sự khởi đầu trong việc đơn giản hóa việc quản trị và vận hành các hệ thống trong tòa nhà. Tuy nhiên BMS/BAS chưa thực sự hiệu quả vì nó được lập trình sẵn dựa trên các chỉ số được thiết lập từ trước. iBMS “thông minh” hơn ở chỗ ngoài việc sở hữu các tính chất của một hệ BMS nó còn có thêm các mối liên hệ tương tác với các qui trình nghiệp vụ “định hướng người dùng”, các luật, qui định, chính sách để quản lý và vận hành hệ thống một cách tối ưu. Lợi ích mang lại từ một hệ thống quản lý tòa nhà rất cụ thể. Về mặt kỹ thuật, iBMS sẽ:  Đơn giản hóa và tự động hóa vận hành các thủ tục, chức năng có tính lặp đi lặp lại.  Quản lý tốt hơn các thiết bị trong toà nhà nhờ hệ thống lưu trữ dữ liệu, chương trình bảo trì bảo dưỡng và hệ thống tự động báo cáo cảnh báo.  Giảm sự cố và phản ứng nhanh đối với các yêu cầu của khách hàng hay khi xảy ra sự cố.  Dễ dàng nâng cấp, linh hoạt trong việc lập trình theo nhu cầu, kích thước, tổ chức và các yêu cầu mở rộng khác nhau. Với chi phí đầu tư cho hệ thống Quản trị Tòa nhà Thông minh trung bình khoảng từ 40USD/m2 (trung bình tại Mỹ 2006), các chủ đầu tư có thể thu hồi vốn đầu tư nhanh chóng trong từ 1,5 – 3 năm từ những lợi ích “quy ra thóc” của việc đầu tư 10 vào hệ thống này. Thống kê cho thấy, về mặt thực tiễn một hệ thống iBMS chuẩn IP sẽ giúp:          Giảm điện năng tiêu thụ (trung bình 15% – 30%) Tiết kiệm chi phí vận hành, thời gian quản trị, nhân lực và các tài nguyên khác Tăng tính hiệu quả, độ An toàn & Độ bền Tăng hiệu suất làm việc của người sinh hoạt trong tòa nhà (2% – 5%) Giảm thời gian xây dựng và đưa hệ thống vào vận hành Tăng chất lượng dịch vụ và các dịch vụ giá trị gia tăng Tăng giá trị tiếp thị và công suất cho thuê (~4%) Giảm thiểu lỗi và sự cố Dễ dàng thay đổi, mở rộng, nâng cấp để đáp ứng nhu cầu phát triển Lợi ích của hệ thống iBMS chuẩn IP không dừng ở một tòa nhà độc lập. Khi kết nối những tòa nhà, nằm tập trung hoặc rải rác, với hệ thống mạng chuẩn IP thì việc quản lý các tòa nhà này từ một hệ thống iBMS tập trung là hoàn toàn khả thi, và sẽ giúp tiết kiệm chi phí nhân sự điều hành và đảm bảo chất lượng dịch vụ đồng nhất. III. HỆ THỐNG QUẢN LÝ NGÔI NHÀ THÔNG MINH SMARTHOME Cũng như những chủ đầu tư của các dự án nhà cao tầng chung cư, mỗi chủ căn hộ gia đình cũng rất quan tâm đến vấn đề kinh phí vận hành các hoạt động sống trong ngôi nhà và tất cả các vấn đề liên quan. Tương tự như hệ thống quản lý tòa nhà iBMS, ở quy mô hộ gia đình người ta sử dụng hệ thống quản lý căn hộ thông minh SmartHome. 1. Nguồn gốc ngôi nhà thông minh Năm 1975, việc phát hành X10, một giao thức truyền tín hiệu trong đường điện đã biến ngôi nhà thông minh, một hình ảnh vốn chỉ có trong các bộ phim hoạt hình thời bấy giớ, xuất hiện trong cuộc sống thực. X10 gửi tín hiệu 120 kHz (radio frequency - RF) của thông tin số lên hệ thống dây điện hiện tại trong nhà đến các đầu ra hoặc công tắc có thể lập trình được. Các tín hiệu này truyền tải lệnh đến các thiết bị tương ứng, kiểm soát cách thức và thời gian hoạt động của thiết bị. Tuy nhiên, vì dây điện không được thiết kế đặc biệt chống nhiễu sóng radio nên X10 không phải lúc nào cũng đáng tin cậy. Các tín hiệu sẽ bị mất và trong một số trường hợp, các tín hiệu không vượt qua các mạch nối với các cực khác nhau, được tạo ra khi dịch vụ 220 volt tách ra thành một cặp nguồn cấp dữ liệu 100 volt, phổ biến ở Hoa Kỳ. X10 ban đầu là công nghệ một chiều, do đó các thiết bị thông minh có thể 11 thực hiện lệnh nhưng không thể gửi dữ liệu trở lại mạng trung tâm. Sau đó, các thiết bị X10 hai chiều được sản xuất với chi phí cao hơn. Khi công ty tự động hóa nhà Insteon xuất hiện vào năm 2005, công ty đã giới thiệu công nghệ kết nối dây điện với tín hiệu không dây. Các giao thức khác, bao gồm cả Zigbee và Z-Wave, được đưa ra để chống lại các vấn đề có thể xảy ra với X10. Mặc dù hiện nay nhiều hệ thống smart home vẫn chạy trên X10 hoặc Insteon nhưng Bluetooth và Wi-Fi đã trở nên phổ biến hơn nhiều. 2. 2.1. Ưu – Nhược điểm của nhà thông minh Ưu điểm Một trong những lợi ích nổi bật nhất của việc tự động hóa ngôi nhà là cung cấp sự an tâm cho chủ nhà, cho phép họ quan sát nhà từ xa, chống lại những nguy hiểm như máy pha cà phê bị bỏ quên hoặc cửa phía trước quên chưa khóa. Không có gì đáng ngạc nhiên khi nhà thông minh có thể thích ứng với sở thích của người dùng. Ví dụ, ngay khi bạn về đến nhà, cửa nhà để xe sẽ mở, đèn sẽ sáng, lò sưởi sẽ bật và các giai điệu yêu thích của bạn sẽ bắt đầu phát trên loa. Home automation giúp người dùng nâng cao hiệu quả trong sử dụng trang thiết bị gia dụng. Thay vì để máy điều hoà không khí chạy liên tục vào ban ngày, hệ thống nhà thông minh có thể học các hành vi của bạn và đảm bảo ngôi nhà sẽ được làm mát khi bạn trở về nhà. Tương tự với các thiết bị khác: Hệ thống tưới nước thông minh, bãi cỏ của bạn sẽ được tưới nước khi cần thiết với một lượng nước vừa đủ. Đối với home automation, năng lượng, nước và các nguồn lực khác được sử dụng hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và tiền bạc cho người dùng đáng kể 2.2. Nhược điểm Một hạn chế của nhà thông minh là sự phức tạp trong cảm nhận, một số đối tượng người dùng (đặc biệt là người cao tuổi) gặp khó khăn khi sử dụng công nghệ hoặc sẽ từ chối sử dụng vì cảm thấy khó chịu ngay lần đầu. Đối với các hệ thống home automation thực sự có hiệu quả, các thiết bị phải tương tác với nhau bất kể nhà sản xuất của chúng là ai, sử dụng cùng một giao thức hoặc ít nhất, bổ sung thêm một giao thức khác. Ở mức độ thiết kế, việc phải chọn lựa các thiết bị sao cho tương thích giao thức có thể hạn chế đi nhiều ý tưởng thiết kế cũng như đáp ứng nhu cầu khách hàng. Một vấn đề chính khác là an ninh của nhà thông minh. Nếu tin tặc có thể xâm nhập vào một thiết bị thông minh, họ có thể tắt đèn, tắt báo thức và mở khóa cửa ra 12 vào để đột nhập. Hơn nữa, tin tặc có thể truy cập vào mạng của chủ nhà, dẫn đến các cuộc tấn công tồi tệ hơn hoặc rò rỉ dữ liệu. Hình 2. SmartHome dễ dàng điều khiển bởi chủ nhà 13 CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG & CẤU THÀNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ THÔNG MINH Để hiểu hơn về Hệ thống quản lý tòa nhà thông minh iBMS, ta đi sâu tìm hiểu cách thức hoạt động cũng như các phân hệ con của hệ thống. I. Nguyên lý hoạt động của Hệ thống quản lý tòa nhà thông minh Các trang thiết bị trong một tòa nhà thông minh không phải là các thiết bị và ứng dụng riêng biệt, chúng có sự phối hợp với nhau để tạo ra một mạng lưới điều khiển được từ xa. Hình 3. Giản đồ hệ thống 14 Tại các căn hộ, gian phòng cụ thể, các thiết bị, công tắc, cảm biến,... được kết nối vào các node khu vực. Các node này là trung gian dẫn truyền thông tin giữa bộ điều khiển trung tâm và các cảm biến, thiết bị ngoại vi. Bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu từ các node, lưu trữ và đẩy dữ liệu tới người dùng thông qua server tới các thiết bị di động của chủ hộ, hoặc hiển thị trên màn hình điều khiển trong nhà. Ta điều khiển tất cả các thiết bị qua bộ điều khiển trung tâm, nhận lệnh trực tiếp từ người dùng hoặc theo một kịch bản định sẵn, gửi tín hiệu điều khiển lại các node để điều khiển thiết bị. Bộ điều khiển trung tâm kết hợp tất cả các ứng dụng riêng lẻ vào một ứng dụng SmartHome duy nhất có thể được kiểm soát từ xa. Chính vì vậy cần chia các trang thiết bị vật tư theo chức năng thành các hệ thống thống nhất. Người ta chia ra các hệ thống con như: hệ thống cấp phát điện/ nước, hệ thống báo và chữa cháy, hệ thống an ninh, hệ thống ánh sáng, hệ thống kiểm soát điều kiện môi trường,..v..v.. Từ đó, việc phối hợp, điều khiển sẽ hiệu quả hơn. II. Các phân hệ trong một hệ thống Nhà thông minh Như đã trình bày ở trên, để dễ dàng trong khâu quản lý và sử dụng, cũng như thuận tiện cho việc phối hợp, điều khiển từ bộ điều khiển trung tâm, người ta chia các trang thiết bị vật tư trong tòa nhà (hay căn hộ) theo các hệ thống với chức năng nhất quán. Tương tự như trên một hệ thống iBMS, trong một ngôi nhà thông minh, các trang thiết bị cũng được phân chia theo chức năng cụ thể. 1. Hệ thống cấp điện Hệ thống cấp điện trong nhà thông minh quan tâm đến 2 vấn đề chính: điều tiết điện năng và cấp phát điện từ máy phát điện dự phòng, máy lưu điện UPS. Kết hợp với hệ thống báo – chữa cháy qua bộ xử lý trung tâm sẽ ngắt mở nguồn điện trong nhà khi cần thiết. 2. Hê ̣ thống cấp nước sinh hoạt Hệ thống cấp nước trong SmartHome quan tâm các vấn đề: cấp nước từ nguồn nước máy, cấp nước từ hệ thống năng lượng mặt trời, cấp phát nước tưới tiêu, tạo độ ẩm, cấp nước cho hệ thống chữa cháy. 15 3. Hê ̣ thống báo khói, báo - ch̃a cháy Hệ thống sử dụng các cảm biến, kết hợp hệ thống phun nước chữa cháy gắn tường. Khi có hiện tượng khói, dò khí gas,..v..v.. hệ thống lập tức báo cho chủ hộ cũng như còi hú báo động. Trường hợp phát hiện có lửa hay nhiệt phát sinh bất thường, hệ thống vòi nước phun tự động nhằm hạn chế kịp thời hỏa hoạn. 4. Hê ̣ thống quản lý ánh sáng Hệ thống điều khiển các thiết bị đèn chiếu sáng, rèm cửa... Có thể tự bật tắt thiết bị khi có người vào/ ra căn phòng để tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra từ việc thu thập thói quen ngủ/ thức dậy của chủ nhà, hay khi chủ nhà hẹn báo thức, hệ thống sẽ điều khiển bật tắt đèn, đóng mở rèm tương ứng, tạo sự dễ chịu cho người dùng. 5. Hê ̣ thống kiểm soát điều kiện môi trường Điều kiện môi trường ở đây là các điều kiện về lưu thông không khí, nhiệt độ, độ ẩm (độ ẩm không khí trong phòng, độ ẩm đất trồng,...) Hệ thống này sẽ quản lý các máy điều hòa không khí, quạt thông gió và các cảm biến độ ẩm môi trường trong nhà cũng như đất trồng,..v..v.., từ đó đưa ra quyết định dựa trên cài đặt mặc định hoặc theo chỉ đạo của người dùng điều khiển các thiết bị nhằm mang đến một điều kiện môi trường lý tưởng, thoải mái nhất cho người sử dụng sinh hoạt hay cây trồng, thực vật phát triển tốt. Ngoài ra còn kết hợp với hệ thống cảm biến báo khói – báo cháy để đóng mở hệ thống ô thoáng thông gió trong trường hợp nguy cấp. 6. Hê ̣ thống kiểm soát ra vào (Access Control) Hệ thống cửa ra vào ở các phòng được lắp đặt các khóa vân tay, khóa phím, nhận diện khuôn mặt hoặc giọng nói v.v… nhằm nhận dạng người trong nhà hoặc khách để cấp quyền “truy cập”. Mỗi khi có sự kiện mới, hệ thống kiểm soát ra vào này cũng sẽ kích hoạt các hệ thống khác để lưu giữ các thay đổi do người dùng tạo ra. 7. Hệ thống an ninh Điều khiển hệ thống camera an ninh và còi báo động. Camera giám sát an ninh 24/24, khi phát hiện có kẻ xấu đột nhập, hoặc hệ thống Access Control phát hiện có người truy cập sai quá nhiều lần, còi báo động được bật đồng thời thông báo lập tức tới chủ hộ. 16 8. Hệ thống thang máy Ở các căn nhà cao tầng có lắp thang máy, hệ thống này điều khiển thang máy, khi trong nhà có bất kỳ sự cố gì xảy ra (hỏa hoạn, chập điện,…) hệ thống sẽ tự ngắt nếu bên trong không có người. III. Kết hợp các hệ thống trong việc quản lý tòa nhà Bộ điều khiển và xử lý trung tâm làm nhiệm vụ liên kết các hệ thống trong ngôi nhà lại với nhau, điều phối của hệ thống chấp hành một cách nhịp nhàng theo các điều kiện tác động được lập trình từ trước. Chúng ta gọi đó là các hoạt cảnh – hay là các điều kiện môi trường trong ngôi nhà. Một vài sự kết hợp tiêu biểu: Hệ thống chiếu sáng + Hệ thống xử lý trung tâm: lập trình theo thói quen của người sử dụng, các thiết bị chiếu sáng sẽ hoạt động theo chu trình thời gian đặt trước. Hệ thống chiếu sáng + Hệ thống cảm biến: cung cấp khả năng tự động điều khiển ánh sáng như: đèn tự động tắt khi không có người trong phòng, một số khu vực tự sáng đèn khi qua 18h… Hệ thống cảnh báo + Hệ thống chiếu sáng: khi có vấn đề xảy ra phát hiện kẻ xấu đột nhập…các bóng đèn sẽ chớp sáng liên tục, đồng thời sẽ có tiếng còi báo hiệu. Hệ thống cảm biến + Hệ thống xử lý trung tâm: báo cáo tình trạng lưu trữ điện trong các UPS, báo cáo mực nước trong bồn chứa… nhằm đảm bảo nguồn cung cho nhu cầu sinh hoạt hằng ngày. 17 KẾT LUẬN Ở Việt Nam có khoảng 85%-90% trong tổng số nhà cao tầng thông thường có hệ thống cơ sở hạ tầng tối thiểu như cấp thoát nước, điện, báo cháy và chữa cháy, điều hòa không khí.... Hầu hết các tòa nhà văn phòng và chung cư trung và cao cấp được trang bị hệ thống điều hòa (tập trung hoặc phân tán), báo/chữa cháy, kiểm soát ra vào, báo động xâm nhập và giám sát bằng camera. Tuy nhiên, các hệ thống này thường được điều khiển riêng biệt, không thể trao đổi thông tin với nhau, không có quản lí giám sát chung, đặc biệt việc quản lý tiêu thụ điện năng chỉ ở mức rất thấp. Tâm lý tiết kiệm chi phí ban đầu và quan ngại của chủ đầu tư về vấn đề đào tạo vận hành đã khiến cho việc ứng dụng hệ thống BMS chưa thực sự phổ biến tại Việt Nam. Hệ thống quản lý tòa nhà thông minh iBMS đang được thế giới nhìn nhận như là công cụ rất hữu hiệu giúp cho chủ đầu tư hoàn vốn nhanh. Trên thế giới hiện nay có rất nhiều các hãng, tập đoàn công nghệ đang tập trung nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và phát triển các hệ thống quản lí toà nhà như: Siemens - Đức, Honeywell - Mỹ, Yamatake - Nhật, Advantech – Đài loan, Point System– Pháp. Tuỳ theo năng lực, thế mạnh, các hãng trên có thể tập trung phát triển những thành phần cụ thể của hệ thống BMS chung. Ví dụ như hãng chuyên về hệ thống an ninh, an toàn, có hãng lại chuyên về các phần mềm quản lí hệ thống hoặc có hãng lại chuyên về vai trò tích hợp hệ thống. Các chủ đầu tư thông minh là những người nhìn thấy những giá trị khác biệt mà hệ thống quản lý tòa nhà iBMS mang lại. Hy vọng trong tương lai gần, không chỉ các chủ đầu tư, nhà quản lý dự án ở Việt Nam, mà các chủ hộ gia đình cũng sẽ nhìn nhận đúng hơn về giá trị của iBMS và mạnh dạn đầu tư, sử dụng phổ biến hệ thống này trong việc quản lý tòa nhà. Một lần nữa em xin cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Văn Khang đã giúp em hoàn thiện báo cáo thực tập cuối khóa này. Em xin chân thành cảm ơn! 18 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://vuhoangtelecom.vn/cac-cong-nghe-pho-bien-cho-he-thong-nha-thong-minh truy cập cuối cùng ngày 29/3/2019 [2] http://zodiac.com.vn/giai-phap/c1/n31/Tong-quan-ve-Building-ManagementSystem-BMS.html truy cập cuối cùng ngày 29/3/2019 [3] http://pmcweb.vn/ibms-he-thong-quan-ly-toa-nha-thong-minh/ truy cập cuối cùng ngày 29/3/2019 [4] http://www.vinacds.vn/vn/gioi-thieu-chung-ve-he-thong-quan-ly-toa-nha-bmsbuilding-management-systems-c13n142.html truy cập cuối cùng ngày 29/3/2019 20