Trong hệ sinh thái Smart Home – Smart Living, đặc biệt với các giải pháp che nắng, che mưa và bảo vệ công trình ngoài trời, nhóm cảm biến môi trường – thời tiết đóng vai trò phản ứng quan trọng như hệ thần kinh cảm nhận môi trường ngoài trời.
Các hệ thống như:
- Rèm cuốn tự động ngoài trời
- Mái che Pergola PVC, Alu Patio, Alu Pro
- Mái kính trượt, cửa sổ giếng trời tự động
- Mái hiên tự động, mái che cửa sổ tay đòn...
không thể vận hành thông minh nếu thiếu dữ liệu môi trường theo thời gian thực.
Trong thực tế thị trường, các hãng lớn như Somfy, Nice, Becker hay Dooya, A-OK đều phát triển weather sensors chuyên dụng cho các hệ Smart shading.
Nhóm cảm biến này thường bao gồm 5 loại chính: Cảm biến gió, Cảm biến mưa, Cảm biến ánh sáng (ánh nắng), Cảm biến nhiệt độ và Cảm biến UV
1. Cảm biến gió (Wind Sensor)
1.1. Vai trò
Cảm biến gió là thiết bị an toàn quan trọng nhất trong các hệ che nắng ngoài trời. Khi tốc độ gió vượt ngưỡng cho phép, hệ thống sẽ:
- Thu rèm cuốn ngoài trời
- Đóng các hệ mái che tự động
- Thu mái hiên tự động về
- Bảo vệ bạt khỏi rách
- Bảo vệ hệ khung nhôm khỏi biến dạng
Nếu không có cảm biến gió, các hệ che nắng mưa gió ngoài trời có thể hư hỏng chỉ sau một cơn gió mạnh.
1.2 Nguyên lý hoạt động
a. Anemometer - cảm biến cốc quay: đây là loại phổ biến nhất có cấu tạo gồm:
- 3 hoặc 4 cốc quay
- trục quay
- encoder đo tốc độ
Tốc độ quay chuyển thành tốc độ gió (m/s hoặc km/h).
b. Ultrasonic wind sensor hay còn gọi là cảm biến rung động: có công nghệ cao cấp hơn.
- Không có bộ phận quay
- Bền hơn
- Chính xác hơn
Nguyên lý: đo thời gian truyền sóng siêu âm, tính toán tốc độ và hướng gió
1.3. Thông số kỹ thuật phổ biến
| Thông số |
Giá trị |
| Dải gió cần đo |
0 m/s – 30 m/s |
| Ngưỡng kích hoạt |
5 m/s – 15 m/s |
| Tiêu chuẩn chống nước - bụi |
IP 34 -IP67 |
| Độ chính xác |
±0.5 m/s |
2. Cảm biến mưa (Rain Sensor)
2.1. Vai trò
Cảm biến mưa giúp hệ thống phản ứng ngay khi có mưa, ví dụ:
- Đóng mái kính
- Thu lại mái hiên
- Đóng lại các mái che tự động ngoài trời
- Kéo các loại rèm cuốn tự động ngoài trời lên
Điều này giúp:
- Bảo vệ nội thất
- Tránh nước tràn vào nhà
- Bảo vệ các hệ sản phẩm
2.2. Nguyên lý hoạt động
Điện trở (resistive)
Khi nước chạm vào bề mặt cảm biến: điện trở thay đổi hệ thống kích hoạt
Điện dung (capacitive)
Nước thay đổi điện dung bề mặt cảm biến.
Optical rain sensor
Dùng tia hồng ngoại phản xạ.
Đây là công nghệ chính xác hơn.
2.3. Thông số phổ biến
| Thông số |
Giá trị |
| Thời gian phản ứng |
1 – 5 giây |
| Điện áp |
12V / 24V |
| Chuẩn IP |
IP34 – IP67 |
| Tính năng |
Sưởi chống đọng nước |
3. Cảm biến ánh sáng – nắng (Sun / Lux Sensor)
3.1. Vai trò
Cảm biến ánh sáng giúp hệ thống tự điều chỉnh che nắng, ví dụ:
- Nắng mạnh tự động hạ rèm
- Nắng nhẹ tự động mở rèm
- Tối tự động thu rèm
Điều này giúp:
- Giảm nhiệt trong nhà
- Bảo vệ nội thất
- Tiết kiệm năng lượng
3.2. Nguyên lý hoạt động
Cảm biến quang điện (photodiode): Ánh sáng chuyển thành tín hiệu điện.
Đơn vị đo: Lux
3.3. Thông số phổ biến
| Thông số |
Giá trị |
| Dải đo |
0 – 100.000 lux |
| Độ chính xác |
±5% |
| Chuẩn IP |
IP34 - IP65 |
4. Cảm biến nhiệt độ ngoài trời
4.1. Vai trò
Nhiệt độ ngoài trời ảnh hưởng trực tiếp đến:
4.2. Nguyên lý hoạt động
- Nhiệt độ cao hạ rèm xuống
- Nhiệt độ thấp mở rèm lên
4.3. Thông số phổ biến
| Thông số |
Giá trị |
| Dải đo |
-20°C – 70°C |
| Độ chính xác |
±0.5°C |
| Chuẩn IP |
IP34 -IP65 |
5. Cảm biến tia UV
5.1. Vai trò
UV sensor giúp bảo vệ:
- Nội thất
- Sàn gỗ
- Rèm
- Đồ nội thất
5.2. Nguyên lý hoạt động
UV cao hệ thống Smart shading tự động đóng lại
5.3. Thông số phổ biến
| Thông số |
Giá trị |
| Dải đo UV Index |
0 -15 |
| Độ chính xác |
±1 |
| Chuẩn IP |
IP34 -IP65 |
6. Weather Station – trạm thời tiết thông minh
Trong các hệ cao cấp, nhiều hãng tích hợp tất cả cảm biến vào một thiết bị duy nhất gọi là Weather Station.
Dưới góc nhìn thị trường Smart Living, các cảm biến ngoài trời đang phát triển theo 3 hướng:
- Weather station tích hợp nhiều cảm biến: Một thiết bị nhiều dữ liệu môi trường.
- IoT sensor có khả nắng kết nối: Zigbee, Thread, Matter, WiFi…
- AI Weather Prediction: Hệ thống không chỉ phản ứng thời tiết hiện tại mà còn dự đoán thời tiết.
7. Kết luận
Theo CHENANG, nhóm cảm biến môi trường – thời tiết ngoài trời là nền tảng để xây dựng các hệ thống Smart Shading và các giải pháp che nắng - mưa - gió ngoài trời như Pergola PVC, mái hiên tự động, Zipper, Alu Patio, Alu Pro...
Một hệ thống che nắng thông minh thực sự phải tích hợp tối thiểu:
- Cảm biến gió
- Cảm biến mưa
- Cảm biến ánh sáng
- Cảm biến nhiệt độ
Từ đó tạo nên hệ thống shading tự động phản ứng với môi trường, thay vì chỉ đơn thuần là rèm điều khiển từ xa.
8. Một số cảm biến môi trường - thời tiết ngoài trời thông dụng tại CHENANG
7.1. Cảm biến gió Somfy Eolis RTS Sensor (dạng cốc quay)
Tương thích với Altus RTS, Orea RTS, CSI RTS, bộ thu Modulis và bộ thu đa năng.
- Tần số vô tuyến: 433.42 MHz
- Công nghệ điều khiển: RTS (Radio Technology Somfy)
- Phạm vi phủ sóng: 20m xuyên qua 2 bức tường bê tông / 200m ngoài trời
- Dải ngưỡng gió (Threshold): 10 đến 50 km/h (Có thể điều chỉnh)
- Nguồn điện đầu vào: 220-240V ~ 50/60Hz
- Chỉ số bảo vệ: IP 34 (Chống tia nước bắn và vật thể >2.5mm)
- Nhiệt độ vận hành: -20°C đến +50°C
- Kích thước: 160 x 236 x 49 mm
- Lớp bảo vệ: Class II
Giá tham khảo: ~ 5,200,000 VNĐ (tùy thời điểm)
7.2. Cảm biến nắng – gió Dooya Wind-Sun Sensor (DC116) (dạng cốc quay)
Sản phẩm tương thích tốt nhất với các loại motor ống của thương hiệu Dooya (như dòng DM45RM) và các bộ thu tín hiệu như DC41, DC42, DC101
- Tần số vô tuyến: 433 MHz
- Phạm vi phủ sóng: 200m ngoài trời và 30m trong nhà
- Cảm biến gió (Threshold): 3 cấp ( Cấp 1: ~10-15 km/h; Cấp 2: ~20-30 km/h; Cấp 3: ~40-45 km/h)
- Cảm biến ánh sáng: 4 cấp (Cấp 0: Tắt; Cấp 1: 15 KLux; Cấp 2: 30 KLux; Cấp 3: 45 KLux; Cấp 4: 60 Klux)
- Nguồn điện đầu vào: 220-230V ~ 50/60Hz và có phiên bản dùng năng lượng mặt trời (DC118)
- Chỉ số bảo vệ: IP 44
- Nhiệt độ vận hành: -20°C đến +50°C (có thể lên tới +70°C)
- Kích thước: 160 x 236 x 49 mm
- Lớp bảo vệ: Class II
Giá tham khảo: ~ 2,500,000 VNĐ (tùy thời điểm)
7.3. Cảm biến gió rung Somfy Eolis 3D WireFree RTS
Đây là một trong những sản phẩm mang tính cách mạng nhất của Somfy trong việc bảo vệ mái hiên. Thay vì đo tốc độ gió bằng cánh quạt (vốn có thể bị sai số do vị trí lắp đặt), Eolis 3D sử dụng cảm biến gia tốc để đo trực tiếp độ rung lắc của mái hiên theo 3 chiều không gian
- Tần số vô tuyến: 433.42 MHz
- Công nghệ điều khiển: RTS (Radio Technology Somfy)
- Phạm vi phủ sóng: 20m xuyên qua 2 bức tường bê tông / 200m ngoài trời
- Cơ chế cảm biến: Gia tốc 3 chiều (3D Accelerometer)
- Nguồn điện đầu vào: 2 Viên pin AAA (1.5V DC)
- Tuổi thọ pin: 02 đến 05 năm tùy điều kiện vận hành
- Dải ngưỡng gió (Sensitivity): 9 mức độ nhạy (Có thể điều chỉnh)
- Chỉ số bảo vệ: IP 44
- Nhiệt độ vận hành: -20°C đến +50°C
- Kích thước: 153 x 38 x 25 mm
- Lớp bảo vệ: Nhựa cao cấp chống tia UV
Giá tham khảo: ~ 6,500,000 VNĐ (tùy thời điểm)
Để hệ thống bảo vệ đạt hiệu quả cao nhất, cần lưu ý các đặc tính kỹ thuật độc đáo sau:
- Công nghệ "WireFree" (Hoàn toàn không dây): Thiết bị không cần đi dây điện hay dây tín hiệu. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn các rủi ro về chạm chập điện ngoài trời và giữ thẩm mỹ tuyệt đối cho công trình.
- Tự động thu rèm khi Pin yếu: Đây là tính năng an toàn thông minh. Khi pin sắp hết, cảm biến sẽ ra lệnh cho mái hiên thu lại và khóa các lệnh mở rèm cho đến khi người dùng thay pin mới, đảm bảo mái hiên không bao giờ bị "bỏ rơi" mà không có sự bảo vệ.
- Cảm biến theo Động năng (Dynamic Sensing): Eolis 3D không bị đánh lừa bởi những cơn gió thoảng qua. Nó chỉ phản ứng khi thanh trước (front bar) của mái hiên có độ rung lắc liên tục đạt đến ngưỡng nguy hiểm cho các tay co cơ khí.
- Cài đặt đơn giản: Việc thiết lập ngưỡng nhạy được thực hiện thông qua một chiết áp nhỏ bên trong máy. Bạn có thể chọn từ Mức 1 (Rất nhạy - dành cho mái hiên lớn, mỏng) đến Mức 9 (Kém nhạy hơn - dành cho các hệ khung chắc chắn).
Lưu ý lắp đặt quan trọng:
- Vị trí bắt buộc: Phải gắn thiết bị vào mặt trong của Thanh trước (Front Bar) của mái hiên di động hoặc các hệ ngoài trời, đây là nơi chịu tác động lực lớn nhất và có biên độ rung rõ rệt nhất.
- Cố định thiết bị: Cảm biến phải được gắn chặt (thường dùng băng keo 3M chuyên dụng đi kèm hoặc vít) để mọi rung động từ khung sắt được truyền tải chính xác nhất vào cảm biến gia tốc bên trong.
7.4. Cảm biến gió rung Dooya DC510
Sản phẩm tương thích tốt nhất với các loại motor ống của thương hiệu Dooya (như dòng DM45RM) và các bộ thu tín hiệu như DC41, DC42, DC101
- Tần số vô tuyến: 433 MHz
- Phạm vi phủ sóng: 200m ngoài trời và 30m trong nhà
- Cơ chế cảm biến: Cảm biến gia tốc rung (Vibration Sensing)
- Nguồn điện đầu vào: 2 Viên pin AAA (3V DC)
- Tuổi thọ pin: 02 đến 05 năm tùy điều kiện vận hành
- Dải ngưỡng gió (Sensitivity): 9 mức độ nhạy (Có thể điều chỉnh)
- Chỉ số bảo vệ: IP 44
- Nhiệt độ vận hành: -20°C đến +55°C
- Kích thước: 153 x 38 x 25 mm
- Lớp bảo vệ: Nhựa cao cấp chống tia UV
Giá tham khảo: ~ 2,500,000 VNĐ (tùy thời điểm)
7.5. Cảm biến mưa Somfy Ondeis 24V DC (mã 9016344)
Ondeis 24V DC có thể kết nối với hầu hết các bộ điều khiển thông minh của Somfy (như Soliris, Outside Sensor Box) hoặc tích hợp trực tiếp vào hệ thống Smart Home của tòa nhà.
- Điện áp nguồn: 24V DC SELV
- Công nghệ cảm biến: Điện dung (Capacitive) - Đo sự thay đổi điện trường
- Tiêu thụ điện năng: Stand-by: < 5 mA / Max (sưởi): < 4W
- Đầu ra (Output): Tiếp điểm khô (Dry Contact) - NO/NC
- Dòng tải tối đa: 2A @ 30V DC hoặc 230V AC
- Chỉ số bảo vệ: IP 44 (Thiết kế chuyên dụng ngoài trời)
- Nhiệt độ vận hành: -20°C đến +60°C
- Tính chất: Hệ thống sưởi tự điều chỉnh (Self-regulating heating), màng bảo vệ chống Oxy hóa, khả năng phản xạ nhanh, kết nối đa dạng
- Kích thước: 115 x 100 x 85 mm
- Trọng lượng: 400g
- Chất liệu vỏ: Nhựa PC/ABS chống tia UV
Giá tham khảo: ~ 8,500,000 VNĐ (tùy thời điểm)
Lưu ý lắp đặt:
- Góc nghiêng: Nên lắp cảm biến ở góc nghiêng khoảng 90° (theo giá đỡ đi kèm) để nước mưa dễ dàng trôi đi và bề mặt nhanh khô nhất.
- Vị trí: Lắp ở nơi thoáng đãng, không bị che khuất bởi tán cây hay mái vẩy để đảm bảo "đón" được những hạt mưa đầu tiên một cách chính xác.
7.6. Cảm biến mưa Dooya Rain Sensor DC5927
DC5927 có thể gửi lệnh trực tiếp qua sóng RF đến động cơ Dooya hoặc kết nối qua dây tín hiệu (tiếp điểm khô) vào các bộ điều khiển trung tâm.
- Điện áp nguồn: 230V ~ 50Hz
- Công nghệ cảm biến: Điện dung (Capacitive) - Đo sự thay đổi điện trường
- Tiêu thụ điện năng: Stand-by: < 5 mA / Max (sưởi): < 4W
- Đầu ra (Output): Tiếp điểm khô (Dry Contact) - NO/NC
- Dòng tải tối đa: 2A @ 30V DC hoặc 230V AC
- Chỉ số bảo vệ: IP 44 (Thiết kế chuyên dụng ngoài trời)
- Nhiệt độ vận hành: -20°C đến +60°C
- Tính chất: Hệ thống sưởi tự điều chỉnh (Self-regulating heating), màng bảo vệ chống Oxy hóa, khả năng phản xạ nhanh, kết nối đa dạng
- Kích thước: 115 x 100 x 85 mm
- Trọng lượng: 400g
Giá tham khảo: ~ 2,500,000 VNĐ (tùy thời điểm)
