Sáng kiến của học sinh Huế: Mơ về một “Ngôi nhà thông minh”

- in Ngôi nhà thông minh IoT (Smart Home)

Em Hoàng Đức Tân và Trương Đình Phú, học sinh lớp 12 Trường THPT An Lương Đông, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế đã chế tạo thành công hệ thống “Dùng giọng nói để điều khiển và giám sát nhà ở” nhằm kiểm soát các thiết bị điện, cũng như bảo vệ sự an toàn cho ngôi nhà khi có sự cố chập điện, hay rò rỉ gas gây nên…

Đam mê, sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, đặc biệt là công nghệ thông tin, hai em Hoàng Đức Tân và Trương Đình Phú đã có những sản phẩm công nghệ mang tính ứng dụng cao trong thực tiễn. Trong số đó phải kể đến hệ thống “Dùng giọng nói để điều khiển và giám sát nhà ở” – hay còn gọi là Ngôi nhà thông minh, với những tính năng ưu việt như: điều khiển các thiết bị trong ngôi nhà của mình thông qua giọng nói, giám sát các thiết bị điện từ xa, tắt toàn bộ hệ thống điện trong nhà và tự động xử lý khi gặp sự cố cháy nổ xảy ra…

“Thật ra, trên thế giới hệ thống Internet of things (IoT – Mạng lưới thiết bị kết nối Internet) đã phát triển từ nhiều năm qua. Ở Việt Nam nhu cầu về một ngôi nhà thông minh được điều khiển bằng giọng nói cũng đã có được những thành công bước đầu, trong đó phải kể đến những sản phẩm của hai công ty lớn là BKAV và Lumi. Tuy nhiên, chi phí cho những sản phẩm này quá lớn, trong khi người dân thì không đủ khả năng để lắp đặt. Từ thực tế đó, chúng em đã nảy sinh ý tưởng tạo ra một hệ thống điều khiển và giám sát nhà ở thông minh, để cho mình và cho mọi người sử dụng, với chi phi thấp hơn nhiều so với những sản phẩm đã có trên thị trường hiện nay”, em Tân chia sẻ.

h1_nha-thong-minh

Em Hoàng Đức Tân (thứ 3, từ phải sang), đạt giải nhất trong cuộc thi “Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên – Huế 2016”.

Sau một thời gian nghiên cứu, tìm tòi từ sách vở và Internet, hệ thống điều khiển bằng giọng nói được hai em chế tạo gồm các bộ phận: bộ điều khiển trung tâm, bộ cảm biến nhiệt độ, bộ cảm biến khí gas, modul Bluetooth để nhận lệnh từ điện thoại Android, modul sim 900A, một màn hình LCD để hiển thị các thông số kỹ thuật, quạt thông gió và Ethernet giúp kết nối với Internet trong quá trình hoạt động.

 Hệ thống điều khiển và giám sát nhà ở thông minh bằng giọng nói thông qua kết nối Internet không dây, được vận hành theo nguyên lý: Khi người sử dụng đang ở trong ngôi nhà của mình, chúng ta chỉ việc phát ra giọng nói để điều khiển thông qua các thiết bị chạy trên hệ điều hành Android. Lúc này, điện thoại (hoặc máy tính bảng) sẽ nhận lệnh (được lập trình trước đó) và gửi đến bộ xử lý trung tâm thông qua giao thức kết nối – modul Bluetooth để thực hiện. Đối với những khoảng cách xa hơn,  việc điều khiển thông qua các nút bấm trên điện thoại hay điều khiển qua Internet thông qua một ứng dụng chạy trên nền tảng Website, cũng được vận hành tương tự như cách trên. Tất cả chúng đều được tích hợp vào một hệ thống chung nghĩa là những gì được thực hiện qua cách thứ nhất đều được cập nhật vào hệ thống thứ hai và ngược lại. Ngoài ra, việc điều khiển thông qua Internet giúp ta có thể kiểm soát được trạng thái đóng – mở các thiết bị cũng như các thông số nhiệt độ, độ ẩm và khí gas.
h2_nha-thong-minh

Mô hình mô phỏng “ngôi nhà thông minh” của em Tân.

Ngoài tính năng  hỗ trợ và điều khiển theo yêu cầu của người dùng, hệ thống còn có tính năng tự động cảnh báo các tác nhân gây ra nguy hiểm cho ngôi nhà như cháy nổ, rò rỉ khí gas… nhờ vào việc các bộ cảm biến luôn đo các thông số như nhiệt độ, độ ẩm và khí gas rồi hiển thị trên màn hình LCD. Khi phát hiện sự cố cháy, hoặc các nguyên nhân gây cháy đe dọa sự an toàn của ngôi nhà,  hệ thống sẽ tự động tắt toàn bộ các thiết bị điện, mở quạt thông gió từ nguồn điện dự phòng, sau đó sẽ thông báo đến gia chủ để kịp thời có phương án ứng cứu.

“Cùng với việc mạng Internet và sóng điện thoại ở nước ta được phủ sóng rộng khắp, và dù ở bất cứ nơi đâu việc giám sát và điều khiển các thiết bị của ngôi nhà hoàn toàn đơn giản và thuận tiện. Nhờ đó mà ngôi nhà của chúng ta sẽ trở nên an toàn hơn khi có sự cố đáng tiếc xảy ra. Cùng với sản phẩm này, em hy vọng rằng giấc mơ về một ‘ngôi nhà thông minh’ cho nhiều người Việt Nam sử dụng, với một chi phí thấp nhất có thể sẽ không còn xa nữa”, em Tân tâm sự.

Điểm vượt trội của sản phẩm, là sử dụng bộ nhận diện giọng nói của Google Voice để nhận diện chính xác giọng nói kể cả trong môi trường có tiếng ồn, và hỗ trợ được nhiều ngôn ngữ khác nhau. Tính bảo mật cũng được đề cao với modul Bluetooth nhờ vào việc chỉ kết nối một thiết bị duy nhất. Ngoài ra, hệ thống còn hỗ trợ điều khiển qua internet nên người dùng an tâm có thể điều khiển bất cứ nơi đâu.

h3_nha-thong-minh

Giao diện điều khiển và giám sát trên điện thoại Android.

Để hoàn thiện sản phẩm trên, Tân cho biết: em cùng với bạn là Trương Đình Phú đã mất hơn 6 tháng ròng rã tìm hiểu và nghiên cứu để hoàn thiện nó, chi phí để hoàn thành sản phẩm này cũng tầm từ 3 – 5 triệu đồng. Các thiết bị, linh kiện điện tử có giá thành cũng tương đối thấp nên chi phí sản xuất cũng rẻ hơn so với các sản phẩm khác.

Với đề tài “Dùng giọng nói để điều khiển và giám sát nhà ở”, hai em Tân và Phú đã giành giải Nhất cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế  năm 2016 và Cuộc thi khoa học kỹ thuật học sinh trung học cấp tỉnh, giải khuyến khích Cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật cấp quốc gia. Đây chính là thành quả xứng đáng sau nhiều ngày tìm tòi và sáng tạo trong nghiên cứu khoa học của hai em.

Cô Hà Thị Thanh Thanh Trà, Phó Hiệu trưởng Trường THPT An Lương Đông chia sẻ: Hai em Tân và Phú đều là học sinh khá của trường, và có niềm đam mê nghiên cứu khoa học. Trong quá trình nghiên cứu, cả hai đã tự đưa ra ý tưởng và thực hiện nó một cách độc lập, đồng thời các em cũng tự lo mọi chi phí hoạt động. Chính điều này đã giúp các em đạt những thành tích cao trong các cuộc thi cấp tỉnh và cấp quốc gia, và trở thành những hạt nhân trong công tác nghiên cứu khoa học của nhà trường.

Theo ICTNews

Sáng kiến của học sinh Huế: Mơ về một “Ngôi nhà thông minh”
Xếp hạng bài viết

Bạn có quan tâm tới

Gần 90% tổ chức tại APAC sẽ ứng dụng IoT vào năm 2019

Theo dự báo của hãng phân tích thị