KNX là gì? Tìm hiểu ứng dụng hệ thống KNX trong Smarthome

Khi nói đến nhà thông minh hay Smarthome thì bạn hiểu đơn giản là có thể quản lý, điều khiển tất cả các thiết bị thông qua điện thoại, giọng nói. Và để làm được điều đó thì bạn cần một hệ thống quản lý chung.

Với yêu cầu đó thì KNX ra đời và nó có thể quản lý được tất cả các thiết bị thông minh trong căn nhà của bạn.

Vậy KNX là gì? Ứng dụng của nó trong nhà thông minh là gì? Hãy cùng với Thiên Phúc Tech tìm hiểu qua bài viết này

KNX là gì?

KNX viết tắt là Konnex là một tiêu chuẩn quốc tế (ISO / IEC 14543-3) và là một tiêu chuẩn châu Âu (CENELEC EN 50090/CEN EN 13321-1) dành cho hệ thống quản lý, điều khiển tòa nhà thông minh.

Các thiết bị trong hệ thống nhà thông minh KNX được liên kết nối tiếp với nhau thông qua một dây cáp (BUS) duy nhất với điện áp 24V DC. Mỗi thiết bị trong mạng KNX đều được gán một địa chỉ riêng biệt.

Khi các thiết bị (công tắc, cảm ứng chuyển động, cảm nhận nhiệt,…) nhận tín hiệu, hoặc nhận lệnh, thì sẽ chuyển tín hiệu/lệch điều khiển các thiết bị chấp hành (switch loader, dimmer…) để thực hiện các lệnh như: đóng mở đèn, quạt, bình nóng lạnh, rèm cửa và các thiết bị điện khác theo ý muốn.

Công nghệ Nhà thông minh KNX hoạt động theo cấu trúc điều khiển phân tán, nghĩa là không cần một bộ điều khiển trung tâm, các thiết bị trong hệ thống đều có khả năng xử lý thông tin và hoạt động một cách độc lập. Điều này đảm bảo tính vận hành liên tục của toàn hệ thống mà không bị phụ thuộc vào bất cứ thiết bị nào.

KNX cho phép kết hợp nhiều thiết bị từ hơn 300 nhà sản xuất khác nhau để tạo thành hệ thống đồng nhất.

Nguyên lý hoạt động của KNX

KNX được xây dựng trên nền tảng công nghệ truyền dẫn bus. Đây là một loại cáp màu xanh lá cây được lắp đặt ngoài nguồn điện thông thường trong tòa nhà hoặc nhà thông minh. Tất cả các thiết bị sẽ được kết nối với nhau thông qua dây cáp này.

Hệ thống cáp sau đó được quản lý bởi những thứ như cảm biến, máy đo… Người dùng có thể điều khiển tất cả các thiết bị thông qua máy tính, điện thoại, máy tính bảng thậm chí là loa thông minh như bật điều hòa, kém rèm, khóa cửa… vì các thiết bị này kết nối với bus chung.

Cụ thể, KNX sẽ đảm nhận vai trò quản lý hoạt động của các thiết bị theo nguyên lý sau:

Những thiết bị trong hệ thống được nối vào cặp bus xoắn nhằm kết nối tất cả lại với nhau.

Các bộ phận cảm biến có nhiệm vụ nhận dạng hành động, tín hiệu phát ra: có người đang di chuyển, kẻ lạ đột nhập, khói…Sau đó, bộ phận cảm biến sẽ truyền thông tin lên hệ thống ở dạng điện tín dữ liệu .

Bộ phận trung tâm sẽ tiếp nhận và bắt đầu mã hóa để tạo thành các lệnh rồi truyền đến bộ phận truyền động.

Bộ phận truyền động sẽ xử lý lệnh để tạo thành các hành động cụ thể theo yêu cầu của người dùng: bật/tắt đèn, kéo rèm cửa, mở cổng/cửa nhà, làm mát,…

Đối với các loại thiết bị điều khiển: màn hình, nút bấm sẽ chịu tác động vật lý (ấn công tắc, thao tác chạm,…) để nhận biết lệnh rồi mới truyền tin qua dây bus.

Đặc biệt, KNX có cấu trúc phân tán nên mỗi bộ phận đều có thể thực hiện chức năng riêng lẻ, không bị phụ thuộc. Nếu có sự cố xảy ra đối với một thành phần, các thiết bị còn lại vẫn làm việc bình thường, không gây gián đoạn vận hành của cả hệ thống.

Cấu tạo của hệ thống KNX

Có 3 loại thiết bị trong hệ thống bao gồm:

Thiết bị đầu vào (sensors): có chức năng phát hiện hành động. Thiết bị loại này thường là các đầu cảm biến hồng ngoại, màn hình cảm ứng, nút bấm,..

Thiết bị đầu ra (actuators): tiếp nhận thông tin và chuyển lệnh đã được cài đặt thành hành động.

Thiết bị hệ thống (system devices): là những thiết bị nguồn, giao diện lập trình,…

Hiện hệ điều hành KNX đã được cải tiến nhằm đơn giản hóa và tiện dụng hơn cho các mẫu nhà thông minh. Bộ truyền động giờ đây bao gồm cả chức năng của bộ điều khiển và cảm biến.

Hệ thống KNX có thể áp dụng cho những công trình nào

Nhờ phương thức hoạt động mở, hệ thống nhà thông minh KNX có thể áp dụng rộng rãi trong rất nhiều công trình thông minh như:

Nhà riêng

Chung cư

Văn phòng

Plaza

Trường học

Bệnh viện

Trung tâm mua sắm

Các tòa nhà công cộng và không gian ngoài trời (công viên, vườn hoa…)

Các nhà máy và khu công nghiệp

Ưu điểm của Hệ thống KNX

Tiêu chuẩn KNX mang đến những ưu điểm nổi bật như:

KNX cho phép tự động hóa mọi tính năng. Nhờ đó các tòa nhà, kiến trúc lớn như trường học, công ty, văn phòng… có thể tự động tắt điện, điều hòa theo quy định mà không cần tốn thời gian đi kiểm tra từng phòng.

Các thiết bị tuy được nối lại chung một đường truyền nhưng vẫn có thể làm việc riêng lẻ, không bị phụ thuộc vào nhau.

Hệ thống KNX còn tiết kiệm mức tiêu thụ năng lượng đáng kể nhờ luôn giám sát chặt chẽ hoạt động của các thiết bị trong hệ thống.

Dễ dàng quản lý và vận hành chỉ cần “1 chạm” và màn hình, điện thoại hay điều khiển bằng giọng nói.

Tạo ngữ cảnh thông minh không giới hạn: Hệ thống quản lý và điều khiển các thiết bị thông minh trong nhà, tạo ra nhiều ngữ cảnh như chiếu sáng, bật tắt đèn, báo cháy, chống trộm, điều khiển cửa ra vào, cửa cổng, gara, rèm che, hệ thống camera an ninh, hệ thống tưới tiêu…

Ổn định với độ tin cậy cao: Các thiết bị được sản xuất tại Đức và châu Âu, đã qua những công đoạn kiểm tra rất ngặt nghèo trước khi xuất xưởng.

Đã được nhiệt đới hoá theo đúng tiêu chuẩn Châu Âu phù hợp với mọi khí hậu và thời tiết.

Ứng dụng của KNX trong nhà thông minh

Hệ thống rèm cửa thông minh

KNX sẽ giúp bạn thiết lập chế đồ kéo mở rèm theo kịch bản ứng với nhu cầu sinh hoạt riêng cũng như điều kiện thời tiết.

Rèm cửa sẽ đóng tự động khi có nắng gắt hoặc thời tiết oi bức để làm giảm tác hại từ tia UV.

Khi xuất hiện mưa, gió lớn, bão,…đột ngột, rèm cửa KNX có cơ chế tự đóng rất tiện lợi.

Vào buổi sáng hoặc theo giờ bạn thức dậy, KNX sẽ điều khiển rèm mở để nhẹ nhàng đánh thức bạn.

Hệ thống chiếu sáng

KNX giúp bạn tránh lãng phí điện nhờ chức năng tự bật/tắt đèn khi không cần sử dụng.

Bạn sẽ tránh được tình trạng quên tắt đèn khi đi ngủ hoặc đi ra ngoài.

Bạn thiết lập tự động tắt điện sau 22h để tiết kiệm điện, và không tốn thời gian đi kiểm tra từng phòng.

Hệ thống chiếu sáng thông minh KNX còn cho phép điều chỉnh cường độ sáng phù hợp với học tập, làm việc…

KNX còn giúp bạn biến đổi nhiệt độ màu của các bóng đèn, mang đến màu sắc mới mẻ, đa dạng cho các không gian khác nhau.

Hệ thống sưởi và làm mát

Hệ thống sưởi và làm mát theo chuẩn KNX sẽ giúp bạn điều khiển các thiết bị: lò sưởi, điều hòa, quạt,…từ xa theo thời gian đã cài đặt trước.

Tự động bật tắt điều hòa khi không có người, tự động điều chỉnh nhiệt độ theo nhiệt độ môi trường.

Bạn ở cơ quan nhưng vẫn có thể điều khiển bình nước nóng tại nhà, để khi bạn về tới nhà thì đã có nước nóng để tắm mà không cần phải chờ.

Hệ thống báo động an ninh

Các thiết bị cảm biến ở cửa, cổng, hàng rào sẽ nhận biết các hành động lạ như người lạ đột nhập. Hệ thống sẽ cảnh báo cho bạn, hoặc tự động bật đèn chiếu sáng, quay camera về phía có hành động lạ.

Trường hợp khẩn cấp, KNX an ninh còn tự liên hệ với công an, bảo vệ để ngăn chặn các hành vi phạm tội.

Hệ thống cửa thông minh

Hệ thống chuông cửa giúp bạn nhận biết có khách đến thăm nhà. Và nhận diện khuân mặt trước khi mở cửa.

Trên đây là những kiến thức về KNX nó được xem là hệ thống tiêu chuẩn thông minh. Nhờ có KNX mà cuộc sống, căn nhà của bạn trở nên tiện nghi và hiện đại hơn. Và trong tương lai thì KNX trong smarthome sẽ là xu hướng được nhiều người ưu chuộng.