Cảm biến là loại thiết bị đóng một vai trò không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong các ứng dụng công nghệ cao. Với chức năng được xem như “mắt thần”, cảm biến giúp hỗ trợ con người quan sát và nắm bắt môi trường xung quanh một cách chính xác và tức thì. Trong bài viết này, FIBARO Việt Nam sẽ giúp bạn giải đáp câu hỏi “Cảm biến là gì?” cũng như tìm hiểu các lợi ích mà cảm biến mang lại trong cuộc sống hàng ngày.
Cảm biến là gì?
Cảm biến (Sensor) là thiết bị điện tử chuyên dụng, có năng lực nhận diện và phản ứng với các biến động hay tình trạng vật lý, hóa học, và sinh học trong môi trường mà nó được đặt để quan sát, sau đó chuyển hóa những phát hiện này thành dạng tín hiệu điện và thu thập dữ liệu về các tình trạng hoặc biến động đang được theo dõi đó.
Nguồn tham khảo (Wikipedia): Cảm biến
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ bản của cảm biến
Cảm biến có rất nhiều loại và mỗi loại sẽ có những điểm khác biệt về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động. Tuy nhiên, các loại cảm biến đều sẽ có chung một số các bộ phần và nguyên lý hoạt động cơ bản như sau:
- Bộ phận cảm biến chính: Bộ phận này tiếp xúc trực tiếp với môi trường để cảm nhận sự thay đổi dựa trên nhiệt độ, áp suất, ánh sáng, chất lượng không khí, sự chuyển động của vật thể,…
- Bộ chuyển đổi: Chuyển đổi tín hiệu đầu dò nhận được thành dạng tín hiệu điện.
- Bộ xử lý tín hiệu: Khuếch đại, điều chỉnh tín hiệu, có thể số hóa để đưa vào các hệ thống máy tính phân tích từ đó chuyển đổi chúng thành thông tin có ích, gửi đến hệ thống để thực hiện các chức năng cần thiết.
Các loại cảm biến phổ biến và ứng dụng
Cảm biến cửa
Là thiết bị điện tử thông minh dùng để phát hiện trạng thái đóng/mở của cửa ra vào, cửa sổ, và là một thành phần quan trọng trong các hệ thống an ninh và nhà thông minh. Cảm biến cửa gồm hai bộ phận chính, một phần gắn lên khung cửa và một phần gắn lên cửa.
Cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại là thiết bị điện tử có khả năng phát hiện bức xạ hồng ngoại – một loại sóng điện từ do các vật thể có nhiệt độ trên 0 độ tuyệt đối phát ra. Thiết bị này thường được ứng dụng phổ biến trong: Hệ thống an ninh, điều khiển thiết bị, tự động hóa.
Cảm biến chuyển động
Thiết bị này sở hữu khả năng có thể phát hiện sự thay đổi vị trí của vật thể trong phạm vi nhất định. Cảm biến chuyển động thường được ứng dụng cùng các cảm biến khác (cảm biến hồng ngoại, cảm biến vi sóng) trong hệ thống an ninh, chống trộm hoặc trong tự động hoá như bật/tắt đèn.
Cảm biến khói
Cảm biến khói là thiết bị quan trọng trong các hệ thống báo cháy tự động. Cảm biến có khả năng phát hiện sự xuất hiện của khói, một dấu hiệu của đám cháy, và phát tín hiệu cảnh báo kịp thời. Cảm biến khói thường được lắp đặt trong nhà bếp, nhà xưởng, phòng ngủ, chung cư,… giúp phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại do hỏa hoạn gây ra.
Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ là thiết bị có khả năng đo lường nhiệt độ và chuyển đổi chúng thành tín hiệu có thể đọc được (thường là điện áp, dòng điện, hoặc tín hiệu số). Thiết bị này thường có vai trò trong việc đo lường, giám sát, và điều khiển nhiệt độ trong các nhà ở thông minh, các khu công nghiệp, trung tâm y tế, bệnh viện.
Cảm biến khí CO
Cảm biến CO là thiết bị an toàn quan trọng, có khả năng phát hiện sự xuất hiện của khí Carbon Monoxide (CO), một loại khí cực kỳ nguy hiểm do không màu, không mùi nhưng có thể gây tử vong. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống cảnh báo tại nhà ở, gara, tầng hầm,… để phát hiện sớm các sự cố rò rỉ khí từ bếp, lò sưởi, hay các thiết bị đốt cháy nhiên liệu.
Ứng dụng của cảm biến trong đời sống
Cảm biến đang được ứng dụng ngày rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực trong đời sống từ y tế, sản xuất, nhà ở, trong các khu công nghiệp, nhà hàng khách sạn,…
Ứng dụng trong công nghiệp
Cảm biến giúp hỗ trợ hoạt động tự động hoá trong sản xuất, giúp theo dõi và kiểm tra quy trình sản xuất của xưởng công nghiệp, đồng thời giúp quản lý chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất. Một vài úng dụng cụ thể của cảm biến trong công nghiệp:
- Cảm biến nhiệt độ theo dõi nhiệt độ máy móc, lò nung, cảnh báo quá nhiệt.
- Cảm biến chuyển động điều khiển băng chuyền, robot trên dây chuyền lắp ráp.
- Cảm biến áp suất giúp giám sát hệ thống khí nén, thủy lực.
Ứng dụng trong IOT (Internet of Things)
Trong lĩnh vực IoT, cảm biến đóng vai trò trong việc thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh và truyền tải lên không gian mạng. Cụ thể hơn, cảm biến có thể can thiệp và hỗ trợ trong nông nghiệp thông minh, thành phố thông minh hay quản lý năng lượng,… Ví dụ:
- Cảm biến độ ẩm đất, cảm biến ánh sáng giúp theo dõi và tối ưu năng suất cây trồng, đảm bảo điều kiện phát triển tốt nhất cho cây.
- Cảm biến môi trường, cảm biến chất lượng không khí giúp theo dõi chất lượng không khí, mức độ ô nhiễm tiếng ồn, từ đó đưa ra các cảnh báo ô nhiễm và điều tiết hoạt sản xuất, giao thông trong thành phố.
- Cảm biến hiện diện, cảm biến ánh sáng giúp tự động bật/tắt đèn điện, rèm cửa tránh lãng phí năng lượng và cũng đem lại sự tiện lợi khi sử dụng.
Ứng dụng trong nhà thông minh (Smarthome)
Nhắc tới cảm biến, không thể không nhắc tới ứng dụng của nó trong nhà thông minh (Smarthome). Cảm biến chính là một phần không thể thiếu trong mỗi ngôi nhà thông minh, thiết bị này giúp nơi ở được tự động hoá, tiện nghi, hiện đại, an toàn và tiết kiệm. Một số ứng dụng phổ biến của cảm biến trong nhà thông minh có thể kể đến như:
- Chiếu sáng thông minh nhờ cảm biến chuyển động tự động bật/tắt khi có người ra/vào phòng nhờ đó giúp tiết kiệm điện, tránh quên tắt các thiết bị điện trong nhà.
- Hệ thống rèm tự động kết hợp cảm biến ánh sáng tự động đóng/mở rèm, điều tiết ánh sáng và cân bằng nhiệt độ.
- Tăng cường hệ thống an ninh, chống đột nhập trái phép, gửi cảnh báo về điện thoại và kích hoạt hệ thống báo động nhờ cảm biến cửa và cảm biến chuyển động.
Tiêu chí lựa chọn cảm biến phù hợp cho nhà thông minh
Để lựa chọn được loại cảm biến phù hợp cũng như vận hành hiệu quả với hệ thống nhà thông minh của mình, bạn nên tham khảo một số các tiêu chí sau:
Xác định nhu cầu của bản thân
Trước khi lựa chọn sử dụng cảm biến, bạn nên xác định xem nhu cầu của bản thân là gì? Vậy để trả lời được câu hỏi trên bạn cần liệt kê ra các chức chức năng nhà thông minh mà bạn muốn như: Tiết kiệm năng lượng, an ninh, tiện nghi, an toàn,…
Các yêu cầu về kỹ thuật
Bạn nên đọc kỹ và tham khảo từ các nguồn uy tín để đảm bảo lựa chọn được thiết bị cảm biến có chất lượng tốt. Một cảm biến tốt sẽ có các yếu tố như độ chính xác và độ nhạy cao, đồng thời thiết bị cũng cần có độ bền và chắc chắn để không bị hư hỏng nếu chẳng may xảy ra va đập vào thiết bị.
Ngoài ra, bạn cũng cần đặc biệt lưu ý đến chuẩn kết nối của các thiết bị như Zigbee, Z-Wave, WiFi,… vì đây là những kết nối thông minh, tiết kiệm và dễ dàng kết nối từ xa.
Khả năng tương thích với hệ thống thiết bị hiện đang có
Trong trường hợp nhà của bạn đã được trang bị một số thiết bị điện thông minh. Hãy xác định rằng liệu loại cảm biến mới có thể hoạt động với các thiết bị bạn đang sử dụng hay không bằng cách kiểm tra hệ điều hành, kiểm tra giao thức kết nối,… Hoặc nếu không chắc chắn, hãy tham khảo từ các đơn vị cung cấp cảm biến uy tín để nhận được sự hỗ trợ và tư vấn.
Kết luận
Hiện nay, cảm biến đã và đang được ứng dụng rất phổ biến ở hầu hết các lĩnh vực và trong cuộc sống hằng ngày. Nếu bạn đang quan tâm đến việc ứng dụng cảm biến trong chính ngôi nhà thân yêu của mình, đừng ngần ngại mà Hãy liên hệ với đội ngũ Fibarovn qua Hotline 0913 699 545 hoặc Email xuantuat.vu@kimsontien.com để được tư vấn chuyên sâu về các giải pháp cảm biến sáng tạo, mang đến một không gian sống thông minh và tiện ích.
Những câu hỏi thường gặp liên quan đến cảm biến
- Cảm biến có gây hại cho sức khỏe không?Trả lời: Cảm biến nhà thông minh uy tín sử dụng các chuẩn truyền thông có bước sóng an toàn, được kiểm định nghiêm ngặt, không gây hại cho sức khỏe. Bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về các chuẩn như Zigbee, Z-Wave để thêm yên tâm.
- Cảm biến thông minh có đắt không? Chi phí lắp đặt thế nào?Trả lời: Cảm biến có nhiều mức giá, từ loại bình dân đến cao cấp. So với các lợi ích lâu dài (tiết kiệm năng lượng, an toàn, tiện ích), thì đây là khoản đầu tư xứng đáng. Chi phí lắp đặt tùy thuộc độ phức tạp của hệ thống.
- Tôi nghe nói các thiết bị thông minh dễ bị hacker tấn công. Cảm biến có an toàn không?Trả lời: Bảo mật là vấn đề quan trọng. Các cảm biến uy tín thường được thiết kế với các giao thức truyền thông được mã hóa. Hơn nữa, việc cập nhật phần mềm thường xuyên từ nhà sản xuất và thay đổi mật khẩu bộ điều khiển trung tâm sẽ giúp bạn hạn chế rủi ro về bảo mật.
- Tôi có thể tự lắp đặt cảm biến không, hay cần đến dịch vụ chuyên nghiệp?Trả lời: Việc lắp đặt cảm biến có độ khó dễ khác nhau. Một số loại cảm biến chỉ cần dán cố định, còn một số khác đòi hỏi đi dây. Nếu bạn không tự tin về kỹ thuật, nên sử dụng dịch vụ lắp đặt chuyên nghiệp từ Fibarovn để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, tránh hư hỏng thiết bị.
Last Updated on 06/04/2024 2:06 sáng by
