Cảm biến thông minh là gì? Ứng dụng cảm biến trong Smarthome

bởi giang / GMT+0700 30 Tháng Một 2024 / Đăng trong Tin tức

Cảm biến thông minh đã và đang mở ra những khả năng kỳ diệu trong đời sống hàng ngày. Đây là thiết bị có khả năng tự thu thập dữ liệu một cách chính xác từ môi trường xung quanh và được sử dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt, chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp sự xuất hiện của chúng trong hệ thống nhà thông minh. Vậy cảm biến thông minh là gì? Có các loại cảm biến thông minh nào? Những ứng dụng đa dạng của chúng trong thực tiễn cuộc sống là gì? Hãy cùng HISVN khám phá thế giới công nghệ đột phá và giải mã bí mật đằng sau các loại cảm biến thông minh, bạn nhé!

Cảm biến thông minh là gì?

Cảm biến thông minh (Smart Sensors) là thiết bị điện tử thu thập những trạng thái hay bất kì biến động nào từ môi trường xung quanh một cách tự động và chính xác, bao gồm những thay đổi về vật lý, hóa học hoặc sinh học ở nơi thiết bị được gắn.

Loại thiết bị này thực hiện việc theo dõi, kiểm soát các cơ chế trong các môi trường khác nhau (ứng dụng khoa học, hệ thống bảo mật, lưới điện thông minh, trinh sát chiến trường,…). Đồng thời, chúng còn được ứng dụng trong đời sống hàng ngày của con người, nổi bật nhất là nhà thông minh (Smarthome).

Cảm biến thông minh có 4 chức năng chính, đó là đo lường, cấu hình, xác minh và liên lạc. Theo dòng phát triển của các thiết bị IoT (Internet of Things), thiết bị này cũng đã phát triển giúp mọi công việc trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.

Sự phát triển của cảm biến thông minh trong thế giới IoT.

Cấu tạo của một cảm biến thông minh

Vì được ứng dụng trong đa dạng các lĩnh vực nên cảm biến trong mỗi thiết bị ở từng lĩnh vực sẽ có cấu tạo khác biệt để đáp ứng từng nhu cầu/mục đích cụ thể. Nhìn chung, cấu tạo của một cảm biến thông minh sẽ bao gồm các thành phần cơ bản dưới đây:

Hệ thống điều khiển kích thích (Excitation control)
Yếu tố cảm biến chính (Primary sensing element)
Bộ lọc tương đồng (Analogue filtering)
Khuếch đại (Amplification)
Hiệu chỉnh (Compensation)
Chuyển đổi dữ liệu (Data conversion)
Xử lý thông tin kỹ thuật số (Digital information processing)
Xử lý giao tiếp kỹ thuật số (Digital communication processing)

Có những loại cảm biến thông minh phổ biến nào?

Dựa trên tính ứng dụng, cảm biến thông minh có thể phân loại theo những loại sau:

Cảm biến chuyển động

Cảm biến chuyển động có nhiệm vụ phát hiện sự xuất hiện/rời đi của các đối tượng trong một gian cụ thể, ví dụ như con người, con vật,… Khi phát hiện có sự chuyển động trong vùng phủ sóng, chúng sẽ tự động gửi tín hiệu để kích hoạt các hành động của các thiết bị tích hợp cảm biến. Trong hệ thống nhà thông minh, loại cảm biến này thường được tích hợp vào các bóng đèn giúp điều khiển ánh sáng một cách thông minh và tiết kiệm điện năng hơn.

Ví dụ: Khi có một người đi đến phạm vi phủ sóng của bóng đèn có tích hợp cảm biến thông minh, đèn sẽ tự bật sáng để cung cấp ánh sáng cho người đó. Khi một người rời khỏi phạm vi phủ sóng, chúng sẽ nhận biết không có sự chuyển động và tự tắt đèn trong một khoảng thời gian ngắn sau đó.

Đèn tự động bật khi phát hiện có người đi qua trong phạm vi phủ sóng của cảm biến.

Cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng được sử dụng để điều chỉnh và tương tác với thiết bị tích hợp cảm biến dựa trên mức độ ánh sáng môi trường. Chúng giúp phát hiện sự thay đổi từ ánh sáng tự nhiên, từ đó, thiết bị có thể tự động điều chỉnh hành động, chức năng hoặc hiển thị phù hợp với môi trường ánh sáng hiện tại. Thiết bị này thường được lắp đặt ở ngoài trời (ban công, hành lang,…) hay trong điện thoại thông minh.

Ví dụ: Trên các thiết bị điện thoại thông minh, khi bạn sử dụng điện thoại đi từ trong phòng tối ra ngoài trời với mức ánh sáng thay đổi từ thấp đến cao, cảm biến ánh sáng sẽ phát hiện mức ánh sáng tăng và kích hoạt chức năng tự động điều chỉnh độ sáng màn hình giúp cho bạn nhìn thấy rõ nội dung hiển thị trên màn hình điện thoại.

Cảm biến hồng ngoại

Cảm biến hồng ngoại được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng như camera hồng ngoại và nhiệt kế hồng ngoại không tiếp xúc. Chúng sử dụng công nghệ hồng ngoại để thu thập và phân tích dữ liệu về nhiệt độ hoặc các thông tin liên quan đến bức xạ hồng ngoại từ vật thể.

Trong camera hồng ngoại, cảm biến hồng ngoại có khả năng nhận biết và nhìn thấy hình ảnh trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc thiếu sáng bằng cách sử dụng bức xạ hồng ngoại mà mắt người không thể nhìn thấy. Điều này cho phép camera hồng ngoại thu thập hình ảnh chất lượng cao trong ban đêm hoặc trong các môi trường thiếu ánh sáng.

Camera hồng ngoại giúp quan sát ngay cả trong ban đêm thiếu ánh sáng.

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ được thiết kế để đo, hiển thị và giám sát nhiệt độ của các bộ phận, thiết bị hoặc môi trường theo thời gian thực ở thời điểm đó. Cảm biến này cho phép theo dõi chính xác nhiệt độ và thực hiện các phản hồi tự động nếu nhận thấy nhiệt độ đạt mức mong muốn.

Trong môi trường công nghiệp, cảm biến nhiệt độ có vai trò bảo đảm các thiết bị, máy móc không bị quá nóng, tránh gây hư hỏng. Trong môi trường sống và sinh hoạt hàng ngày, cảm biến nhiệt độ có vai trò đảm bảo sức khỏe và giữ không gian sống thoải mái bằng cách tự động tăng, giảm nhiệt điều hòa theo nhiệt độ môi trường.

Cảm biến môi trường

Cảm biến môi trường là thiết bị có khả năng thu thập dữ liệu về các thông số môi trường xung quanh, chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm, phát hiện hợp chất hữu cơ,… Các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm có thể được thêm vào để điều khiển công tắc nguồn bằng cách theo dõi sự thay đổi của môi trường.

Các thông số nhiệt độ, độ ẩm được hiển thị trên cả điện thoại thông minh.

Hiện nay, các thiết bị cảm biến này có độ nhạy cảm rất cao. Nếu có bộ phận cảm biến tốt, bạn hoàn toàn có thể đo được nhiệt độ, độ ẩm ở mức độ tương đối hoặc tuyệt đối. Các thông số liên quan đến môi trường xung quanh sẽ được hiển thị trên màn hình LCD với thời gian thực. Khi nhiệt độ và độ ẩm đạt đến ngưỡng tối thiểu hoặc tối đa có thể tùy chỉnh đã đặt, người dùng sẽ được thông báo qua SMS và email.

Với thực trạng biến đổi khí hậu như hiện nay, nhất là tình trạng ô nhiễm không khí đang diễn biến phức tạp, các thông số về môi trường liên tục thay đổi thất thường gây ảnh hưởng xấu đến đời sống con người. Do đó, việc trang bị những thiết bị cảm biến giúp nhận diện những thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm, bụi mịn là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cho bản thân và gia đình.

Vì sao nên lắp đặt cảm biến thông minh?

Từ những thông tin trên, dễ dàng nhận thấy, tính ứng dụng cao của cảm biến thông minh là không phải bàn cãi. Có thể xem chúng như một trợ thủ đắc lực trong những công việc sinh hoạt hàng ngày. Nhờ đó, cuộc sống của bạn sẽ trở nên nhàn nhã hơn, thảnh thơi hơn.

Thứ nhất, đây là một thiết bị không thể thiếu trong một ngôi nhà thông minh. Để hệ thống tự động thực thi các nhiệm vụ khi môi trường thay đổi (rèm tự động mở khi trời nắng, cửa tự động đóng khi trời mưa), cần phải có hệ thống các cảm biến phù hợp. Chúng tương tự như các giác quan của con người, có khả năng cảm nhận những thay đổi của môi trường, từ đó thực hiện các công việc đã được thiết lập.

Thứ hai, thiết bị giúp bạn tắt/bật các thiết bị điện, thiết bị nhà thông minh một cách dễ dàng và tiện lợi. Điều này giúp bạn tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời mang lại sự thoải mái và tiện nghi hơn cho cuộc sống.

Thứ ba, thiết bị này có thể giúp bạn tiết kiệm đáng kể điện năng tiêu thụ bằng cách tự động tắt các thiết bị điện khi không sử dụng. Việc tiết kiệm năng lượng không chỉ giúp bạn giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

Thứ tư, việc lắp đặt cảm ứng thông minh cũng cực kỳ đơn giản, bạn có thể tự mình thực hiện và lắp đặt với những thao tác đơn giản mà không cần đến sự trợ giúp của các kỹ thuật viên.

==> Xem thêm :

Ứng dụng của cảm biến thông minh

Nhà ở

Cảm biến thông minh được ứng dụng trong nhà thông minh. Máy điều hòa có thể tự động bật khi cảm biến nhận biết có người về đến nhà. Nguồn: Pixabay.

Trong thiết kế nhà thông minh hiện nay, cảm biến thông minh đóng vai trò vô cùng quan trọng. Khi muốn biết chất lượng không khí, nhiệt độ, độ ẩm trong không gian sống của gia đình, các cảm biến có chức năng này sẽ giúp bạn đánh giá và điều chỉnh theo đúng mong muốn của bạn. Hay khi đi công tác xa, đi du lịch, bạn lo lắng về tình hình ngôi nhà của mình, cảm biến cửa sẽ nhận dạng và gửi thông báo về điện thoại của bạn khi có sự xuất hiện/đột nhập của những kẻ lạ mặt.

Nhà máy

Nhà máy là một nơi mà an toàn về cháy nổ và an ninh được đặt lên hàng đầu, đặc biệt là những nhà máy sản xuất các vật liệu dễ cháy như giấy, nhựa,… Khi có đám cháy xảy ra, cảm biến khói sẽ gửi thông báo ngay lập tức và giúp bạn kịp thời thực hiện các biện pháp khống chế và khắc phục sự cố.

Cảm biến thông minh là một công nghệ đang phát triển nhanh chóng và có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong tương lai gần, chúng ta hoàn toàn có thể kỳ vọng rằng cảm biến thông minh sẽ góp phần tạo nên một thế giới thông minh hơn, tiện lợi hơn và an toàn hơn. Hy vọng rằng thông qua bài viết này, HISVN đã giúp bạn giải đáp một cách đầy đủ nhất về những câu hỏi xoay quanh cảm biến thông minh nhé!

Với những chia sẻ trên, HISVN tin rằng bạn đã tìm ra giải pháp nhà thông minh phù hợp nhất với nhu cầu của mình. Nếu bạn còn bất cứ thắc mắc gì về nhà thông minh hãy liên hệ ngay với HISVN để được tư vấn miễn phí!

—————-

HISVN – Giải pháp nhà thông minh