Home) là gì?
Nhà thông minh (Smarthome) là những kiểu nhà hiện đại ngày nay được lắp đặtcác thiết bị điện, điện tử được điều khiển hoặc tự động hóa hoặc bán tự động. Chonên khi ở tại Smarthome có những việc bạn sẽ không cần phải thao tác thủ côngmà có thể điều khiển từ xa. Hệ thống điện tử này sẽ giao tiếp với người dùngthông qua bảng điện tử đặt trong nhà. Ngoài ra bảng điện tử còn được tích hợp trênđiện thoại di động, máy tính bảng hoặc nằm ở giao diện website.Những tính năng nổi bật của nhà thông minh
Sử dụng công nghệ trong nhà, người sử dụng có thể kiểm soát và xem những gìđang diễn ra trong nhà của mình. Ngay cả khi không ở đó sử dụng điện thoại thôngminh, máy tính bảng hoặc đôi khi là máy tính. Chẳng hạn, nếu có con nhỏ ở nhà,có thể biết được mọi hoạt động của chúng.Tiết kiệm năng lượng
Nhà thông minh giúp tiết kiệm năng lượng vì bây giờ không cần phải đốt tiền bằngcách quên tắt máy lạnh khi đi làm. Bằng cách theo dõi hệ thống sưởi, nước vàđiện, sẽ có rất ít khả năng chi trả quá mức hóa đơn điện.Ánh sáng thông minh cho toàn căn nhà
Hệ thống ánh sáng thông minh luôn là đểm nhấn đặc biệt và phổ biến nhất khidùng Smart Home. Ánh sáng thông minh sẽ giúp người dùng rất nhiều trong cuộcsống, ví dụ như:
Bật/tắt điện ngay từ điện thoại cho dù chủ nhà đang ở bất cứ đâu
Hẹn giờ, lên lịch hoạt động cho các bóng đèn trong nhà. Và chủ nhà sẽ không phảiđi bật từng bóng đèn khi trời tối hay tắt chúng vào mỗi buổi sáng. Hãy để chúng tựhoạt động
Điều khiển đèn bằng giọng nói với các trợ lý ảo. Chỉ với một câu nói là tất cả cácđèn trong nhà đều được bật hoặc tăng, giảm độ sáng theo ý muốn một cách dễdàng.
Bạn đang xem: Thuyết trình về ngôi nhà thông minh lớp 6
Kết hợp cùng các phụ kiện thông minh khác. Mở cửa là đèn tự động bật hay bậtđèn khi ai đó đi ngang qua các khu vực hành lang...ất cả đều có thể chỉ với cáccảm biến thông minh. Đây là điểm mà chỉ các thiết bị chiếu sáng thông minh cóthể làm.
Đảm bảo an ninh cho toàn bộ căn nhàSử dụng các Camera thông minh và thiết bị an ninh để bảo vệ căn nhà. Nhữngcamera chất lượng cao thường kết nối trực tiếp với điện thoại của người dùng.
Không như các camera phổ thông, camera thông minh có tích hợp cảm biếnchuyển động, cho hình ảnh rõ nét full HD tới 1080p. Cảm biến hồng ngoại banđêm rõ nét, có thể sử dụng không dây, chống chịu nước và nhiệt độ cao. Ngoài rachủ nhà cũng có thể sử dụng các chuông cửa thông minh có camera giám sát từ
Google và Ring. Đây đều là những thương hiệu hàng đầu thế giới về chuông cửa
thông minh an ninh.
Hệ thống rèm cửa tự độngHệ thống điều khiển rèm cửa, cửa sổ, cửa ra vào cũng luôn được tích hợp trongmột ngôi nhà thông minh. Với hệ thống điều khiển này, chỉ cần ngồi tại chỗ màvẫn có thể dễ dàng điều khiển hệ thống rèm rửa, cửa cuốn... thông qua một cáichạm tay. Đồng thời, cũng có thể thiết lập kịch bản cho rèm cửa như hạ xuống vàolúc 21h và mở lên vào lúc 6h sáng hôm sau. Hoặc điều khiển mở rèm bằng giọngnói với loa thông minh.
Điều khiển ngôi nhà thông minh bằng giọng nóiNhà thông minh còn có chức năng vô cùng đặc biệt đó là Điều khiển bằng giọngnói. Đây là một chức năng rất đặc biệt được nhiều người yêu thích bởi chúng chophép chủ nhà điều khiển, kiểm soát tất cả các thiết bị trong gia đình bằng giọngnói của chính mình.
Chỉ với một thiết bị có trợ lý ảo, người dùng có thể điều khiển mọi thứ trong nhàcủa mình. Cho dù, ở bất cứ nơi đâu, dù đi công tác, du lịch nghỉ dưỡng,... Phổbiến nhất hiện nay đó là trợ lý ảo Siri, Google Assistant, Amazon Alexa.
Điều hòa thông minhHệ thống điều hòa trong nhà đều có thể thông minh hơn mà không cần phải
lắp đặt phức tạp hay tu sửa. Chỉ với một thiết bị hồng ngoại không dây, người
Các công nghệ kết nối điều khiển ngôi nhà thông minh từ xa phổ biếnhiện nay.
Công nghệ Wifi cho nhà thông minhWifi được sử dụng rất phổ biến trong các thiết bị máy tính (PC, máy tínhxách tay) cũng như TV thông minh, máy quay video và loa âm thanh, và hiện cũngđược ứng dụng trong smarthome để điều khiển ngôi nhà thông minh từ xa. Đây làcông nghệ không dây với tốc độ truyền dữ liệu cao, cho khoảng cách khả dụngthực tế lên đến 20 mét. Tuy nhiên, cũng có những hạn chế với công nghệ khôngdây phổ biến này. Đầu tiên là khả năng bị nhiễu tín hiệu vì có quá nhiều thiết bị sửdụng, kết nối không ổn định. Wifi sử dụng để kết nối các thiết bị trong hệ thốngnhà thông minh thường tiêu thụ năng lượng cao và tương đối đắt hơn so với cáccông nghệ khác.
Công nghệ Bluetooth Mesh cho nhà thông minhBluetooth Mesh là một mạng lưới có khả năng kết nối với nhau thông qua
Bluetooth nhằm tối ưu hóa quá trình liên kết giữa các thiết bị. Cách thức hoạt độngthì giống như việc kết nối giữa 2 thiết bị với nhau khi một thông A sẽ gửi sang Bvà cứ thế cho đến khi tới đích. Với cách làm này thì tập tin gửi sẽ có độ bảo mậtrất cao, vì chỉ có những thiết bị nào nằm trong chuỗi mới có thể tiếp nhận đượcthông tin.
Zigbee ngày càng trở nên phổ biến rộng rãi hơn và được sử dụng trong cácthiết bị nhà thông minh dành cho người dùng cuối. Nó được xem là một giải phápthay thế cho Wifi và Bluetooth của một số ứng dụng bao gồm các thiết bị sử dụngnăng lượng thấp mà không cần nhiều băng thông - như các hệ thống cảm biếntrong nhà thông minh. Điều khiển thiết bị với độ ổn định cao và khả năng sử dụngngay cả khi không có mạng internet. Việc kết nối mạng Zig
Bee với Internet phụcvụ công tác giám sát điều khiển từ xa với độ bảo mật cao.
Trong số các chuẩn kết nối vừa được liệt kê, thì cho tới nay Bluetooth Mesh(BLE Mesh) vượt trội và có thể mạnh hơn hẳn so với 2 chuẩn kết nối Wifi và
Zigbee. Là chuẩn kết nối 3 trong 1 – tích hợp cả wifi, remote và zigbee, BLEMesh không chỉ giúp các thiết bị kết nối nhanh chóng và hoạt động ổn định màcòn không cần thiết phải phụ thuộc vào mạng internet. Người dùng có thể điềukhiển đa dạng phương thức bằng giọng nói, smartphone, remote cầm tay, công tắcgắn tường, bảng điều khiển cảnh cảm ứng mà không nhất thiết phải phụ thuộc vàomột bộ điều khiển nhất định, phù hợp với mọi đối tượng sử dụng từ trẻ nhỏ tớingười cao tuổi không quen sử dụng công nghệ
Với công nghệ nhà thông minh BLE Mesh, một căn nhà thông minh có thểkết nối từ hàng chục tới hàng trăm thiết bị mà vẫn hoạt động ổn định, mượt mà vớikhoảng cách giữa các thiết bị lên đến >30m. Và trên hết, công nghệ này được thiếtkế để đảm bảo tối ưu hóa năng lượng sử dụng của thiết bị, nhờ vậy thời gian hoạtđộng của thiết bị thông minh cũng dài hơn, và tuổi thọ cũng lâu hơn.
Mức độ tiện ích càng cao, chi phí lắp đặt nhà thông minh càng đắt. Bởi chúng phải cầnđến nhiều thiết bị hơn. Hoặc cùng số lượng thiết bị đó nhưng chúng có nhiều tính nănghơn. Do đó, giá thành được đẩy lên cao hơn
Số lượng các thiết bị thông minh mà chủ nhà lắp đặt
Tùy theo nhu cầu của khách hàng cũng như diện tích thực tế của căn nhà, số lượng thiết bị là khác nhau. Bởi vậy, chi phí lắp đặt nhà thông minh cũng là khác nhau.
Với căn hộ 1 phòng, giá các thiết bị dao động từ 6 – 7 triệu đồng. Với căn hộ 2 phòng, giá tiền sẽ nâng lên 13 – 15 triệu. Còn với nhà phố, biệt thự, tổng thiết bị có thể lên tới 21 – 25 triệu đồng.
Lợi ích của việc sử dụng nhà thông mình
Khoá và mở cửa tự động
Bạn có thường xuyên rời khỏi nhà vội và quên mất khóa cửa chính? Bằng công nghệ tích hợp hệ thống Smarthome – Nhà Thông Minh, Camera tốc độ cao và chương trình nhận diện khuôn mặt cao cấp. Hảy yên tâm về tiện ích và an toàn do ngôi nhà thông minh mang lại cho bạn. Điều này cũng có lợi khi bạn có con nhỏ và đi làm trước chúng. Thường thì những đứa trẻ sẽ hay lơ đễnh quên khóa cửa khi chúng ngủ quên và đi học vội. Bạn có thể dễ dàng kiểm soát từ xa xem cửa hiện khóa hay chưa. Bạn còn có thể được thông báo khi có ai đó ra vào cửa nhà mình, mọi lúc mọi nơi, dù bạn ở đâu cũng có thể được cập nhật thông tin.
Tiết kiệm tiền từ hoá đơn tiền điện
Hệ thống Smart Home nhà thông minh sẽ giúp bạn kiểm soát, điều khiển hệ thống đèn, thiết bị điện, máy lạnh ở khắp mọi nơi, chỉ với vài thao tác đơn giản trên Smartphone, IPad. Chỉ cần kết nối Internet để kiểm soát mọi thiết bị mà bạn cần tắt. Ví dụ như: mở rèm tự động khi trời sáng và tắt bớt đèn khi không cần thiết. Bạn cũng sẽ tiết kiệm hóa đơn tiền gas, nước, vì bạn sẽ không cần phải ghé về nhà để bật hay tắt thứ gì nữa. Bạn sẽ hoàn toàn kiểm soát được mọi thứ để chắc chắn chi phí được giảm qua hệ thống báo cáo mà không cần phải dùng thêm các cố gắng khác
Kiểm soát, giám sát an ninh
Smarthome nhà thông minh có thể tích hợp hệ thống Camera tốc độ và độ nét cao, hệ thống cảm biến cửa, cảm biến chuyền động. Giúp báo tin đột nhập vào điện thoại của bạn dù bạn ở bất cứ nới đâu và bạn có thể chắc chắn về việc không có vị khách không mời nào đến thăm bạn hay gia đình bạn.
Tạo môi trường thoải mái trong sạch
Smartphone, sensor cảm biến, hệ thống nhà thông minh smarthome sẽ lấy thông, tính toán và phân tích thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng của môi trường và đưa ra các ngữ cảnh cho ngôi nhà và gia đình bạn có cuộc sống thoải mái nhất.
Có sự tương tác với thiết bị trong nhà
Smarthome nhà thông minh kết hợp với các trợ lý ảo – giúp bạn điều khiển mọi vật trong gia đình, trợ lý ảo sẽ giúp bạn lấy thông tin và lời khuyên khi cần. Những gia đình sử dụng hệ thống voice- control (điều khiển bằng giọng nói) ngôn ngữ Anh thì sẽ tốt hơn cho những đứa trẻ cần luyện tập giao tiếp trong môi trường sống bình thường. Ngoài ra, smarthome còn có thể học theo lịch trình và thói quen của bạn và giúp bạn một số ngữ cảnh giúp tối ưu cuộc sống của chúng ta.
Tiết kiệm thời gian
Ngày nay, sự phát triển của xã hội kéo theo nhịp sống của con người nhanh hơn và nhất là tại các đô thị khi mà chúng ta trở nên bận rộn hơn, không có đủ thời gian chăm sóc cho ngôi nhà của mình. Nếu bạn giống như hầu hết mọi người, bạn sẽ liên tục chạy từ nơi này sang nơi khác, làm mọi việc để hoàn thành “danh mục công việc” (to do list) kín chữ. Với hệ thống nhà thông minh tự động, bạn sẽ không bao giờ còn phải lo lắng việc chạy về nhà và mở cửa cho bọn trẻ đi học về hay phải tạt ngang nhà để điều chỉnh các vật dụng, thiết bị điện của gia đình. Do đó, bạn sẽ dễ dàng tiết kiệm được các khoảng thời gian quý báu và dành hiệu năng tốt hơn cho công việc.
Sang trọng và tinh tế
Dù nói thế nào, sau bao lâu cố gắng chúng ta xây dựng một căn nhà đều muốn căn nhà thật đẹp và tiện ích. Cùng với giá tiền hợp lý, ngôi nhà thông minh – smarthome sẽ giúp ngôi nhà trở nên quyến rũ hơn, đẹp hơn, sang trọng và tiện ích hơn. Ai cũng thích được một cơ hội trãi nghiệm ngôi nhà của bạn.
Xu hướng phát triển nhà thông minh trong tương lai
Xu hướng phát triển nhà thông minh trong tương lai là tăng cường tính năng và tínhlinh hoạt.
Các hệ thống nhà thông minh sẽ trở nên thông minh hơn và đáp ứng được nhiều hơncác nhu cầu của người dùng bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo, học máy và khả năng họctập sâu.
Các hệ thống sẽ được kết nối mạnh mẽ hơn với các sản phẩm và dịch vụ khác như giảitrí, y tế, các thiết bị thông minh khác và các dịch vụ trực tuyến.
Các tính năng tiếp thị đa kênh sẽ trở nên phổ biến hơn là chỉ tập trung vào quảng cáotruyền thống.
Xu hướng này cũng đồng nghĩa với việc sử dụng các công nghệ tiên tiến như Io
T, 5G,blockchain và các công nghệ mới khác.
Xem thêm: Công tắc đèn thông minh điều khiển bằng điện thoại hàng chính hãng, giao nhanh
1. Kiến thức
+ Hiểu được nguyên tắc của các cảm biến.
+ Chỉ ra được liên hệ giữa cảm biến với trung tâm xử lí và bộ phận thực hiện .
2. Kỹ năng
+ Vaän duïng caùc kiến thức ñaõ hoïc ñeå thiết kế các thiết bị đo :nhiệt độ,độ ẩm....
+ Kĩ năng vẽ và trình bày bản vẽ thiết kế, sử dụng các dụng cụ thí nghiệm. Kĩ năng về lắp ráp vật liệu.
3. Thái độ:
+ Say mê học tập, có ý thức tìm hiểu khoa học và đời sống, sáng tạo áp dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sồng.
+ Niềm tin vào khoa học, liên hệ với việc sản xuất trong thực tế.
4. Phát triển năng lực
- Năng lực quan sát, hợp tác, giao tiếp
- Năng lực phân tích, đánh giá, lựa chọn phương án tối ưu.
II CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị các dụng cụ :cảm biến,CPU đã dùng,động cơ điện nhỏ,một số tấm gỗ,nhựa,cưa,keo dính,dây điện....
2. Học sinh: Cách sử dụng các thiết bị cắt, hàn, lắp ráp.
III. NỘI DUNG STEM TRONG BÀI
Đặt vấn đề: Tìm hiểu về cảm biến,CPU theo định hướng dạy học STEM
1. Vấn đề thực tiến:
Trong môn Tin học các em đã biết trung tâm xử lí thông tin của máy tính là CPU. Học sinh tham gia thiết kế tạo NGÔI NHÀ THÔNG MINH, từ những dụng cụ đơn giản,vật liệu,thiết bị đã qua xử dụng.
2. Hình thành ý tưởng
3 . Kiến thức STEM
Tên Sản phẩm | Khoa học (S) | Công nghệ (T) | Kỹ thuật (E) | Toán (M) |
Ngôi nhà thông minh | Hiện tượng cảm biến,xử lí thông tin của CPU,động cơ .. | Quy trình thiết kế,lắp ráp : nhà,thiết bị | Bản vẽ và quy trình lắp ráp các thiết bị điện,nhà. Quy trình sử dụng: mỏ hàn chì, súng bắn keo để gia công lắp ráp. | Đo các kích thước chiều dài,rộng,cao. Tối ưu sản phẩm. |
d. Mục tiêu của chủ đề STEM
+ Kỹ năng: Thiết kế bản vẽ, xây dựng được NGÔI NHÀ THÔNG MINH. Làm việc nhóm, thuyết trinh, lắng nghe, phản biện.
+ Thái độ : Hòa nhã, có tinh thần trách nhiệm với nhiệm vụ của cá nhân và tổ nhóm, nhiệt tình, năng động, cùng cộng tác trong quá trình chế tạo. Ý thức bảo vệ môi trường, tiết kiệm, tận dụng của cải của xã hội.
e. Bộ câu hỏi định hướng
+ Câu hỏi khái quát: Bằng cách nào để có NGÔI NHÀ THÔNG MINH dựa trên hiện tượng CẢM BIẾN VÀ CPU ?
+ Câu hỏi bài học : Để chế tạo được NGÔI NHÀ THÔNG MINH ta phải dựa trên những nguyên tắc và biểu thức nào?
IV. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
Hoạt động của Thầy và Trò | TL | Kiến thức cần đạt | |
1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ Câu 1: Cảm biến là gì ? Câu 2: Nhiệm vụ của CPU? 3. Tạo tình huống có vấn đề Có :CPU,các cảm biến:nhiệt độ,độ ẩm,quang,động cơ điện..gỗ,dây điện,các dụng cụ cần thiết.Hãy thiết kế ngôi nhà thông minh? Hoạt động 1: Tìm hiểu ngôi nhà thông minh | 1’ 2’ 3’ 10 | 1.Cảm biến là thiết bị để phát hiện và phản hồi các tín hiệu đầu vào từ môi trường như :ánh sáng,nhiệt độ….. 2.Xử lí các chương trình,dữ kiện đầu vào và các lệnh mà CPU nhận được từ phần cứng và phần mềm. Ngôi nhà thông minh phải được tự động hóa về cửa,gió,độ ẩm,nhiệt độ…
| |
Hoạt động 2 : Thiết kế tạo ra ngôi nhà thông minh Hoạt động nhóm * Học sinh xây dựng và vẽ thiết kế Xác định yêu cầu của bản thiết kế thiết kế ( Bảng phụ 1) + HS tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế , hiểu rõ tiêu chí đánh giá bản thiết kế * Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế thiết bị tạo ra suất điện động cảm ứng. Đánh giá bản thiết kế: ( Bảng phụ 2)
+ Giáo viên và 4 học sinh tham gia đoàn chấm bản thiết kế theo các tiêu chí. Qua các bản thiết kế + BGK: Ưu điểm chung nổi bật : Những vẫn đề cần cải tiến chung | 25 | 3. Vận dụng: Chế tạo ngôi nhà thông minh Chọn phương án tối ưu + Thiết kế nhà + Kết nối các thiết bị |
Bài tập về nhà – Tìm hiểu (2’)
- Hoàn thiện bản thiết kế tối ưu và làm sản phẩm NGÔI NHÀ THÔNG MINH
IV. RUÙT KINH NGHIEÄM ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
PHỤ LỤC
BẢNG 1 :
BẢN THIẾT KẾ SẢN PHẨM
THIẾT BỊ TẠO RA NGÔI NHÀ THÔNG MINH
HÌNH VẼ | NGÔI NHÀ THÔNG MINH | |
NHÀ |
| |
THIẾT BỊ |
| |
BẢNG 2 :
PHIẾU ĐÁNH GIÁ BẢN THIẾT KẾ
THIẾT BỊ TẠO RA NGÔI NHÀ THÔNG MINH
( Ban giám khảo chấm độc lập, có thể hỏi thêm, đóng góp cho các tác giả)
(Thời gian cho cả 4 nhóm là 8 phút )
Tiêu chí | Điểm tối đa | Điểm đạt được |
Thiết bị, dụng cụ sử dụng trong sản phẩm đúng. | 2 | |
Cách thức làm . | 4 | |
Khả thi, có thể áp dụng chế tạo. | 2 | |
Thiết bị dễ tìm, tiết kiệm, an toàn, sáng tạo | 1 | |
Trình bày dễ hiểu, sinh động | 1 | |
Tổng điểm | 10 |
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ CHO HỌC SINH
Sản phẩm STEM vật lý nhóm ........ lớp 10C2
Giáo viên hướng dẫn, kiểm tra sản phẩm:Nguyễn Văn Lương
Tên Sản phẩm: NGÔI NHÀ THÔNG MINH
Số lượng: 04 sp / lớp
Gợi ý: Làm NGÔI NHÀ THÔNG MINH
Yêu cầu sản phẩm: Nhỏ gọn dễ quan sát: Hiện thị bằng đồng hồ vạn năng, bóng đèn (Led), sạc điện thoại......
Viết Báo cáo bằng văn bản (10 dòng) , theo các gợi ý sau
+ Phần NHÀ:
+ Phần THIẾT BỊ :
+ Các thiết bị khác và cách đấu nối
+ Dụng cụ kiểm tra (Hiện thị bằng đồng hồ vạn năng, bóng đèn (Led), sạc điện thoại......)