Các sản phẩm khác có thể kể tới như thùng rác, robot hút bụi thông minh… được tích hợp các tính năng tương tự.
Máy lọc không khí từ chậu cây
“Tôi đã luôn nghĩ về một hệ sinh thái các sản phẩm sử dụng năng lượng Mặt trời và hỗ trợ cho cuộc sống con người trở nên dễ chịu hơn. Ví dụ như chiếc chậu hoa có thể đo nhiệt độ, độ ẩm, lọc không khí… vận hành hoàn toàn bằng năng lượng Mặt trời thay vì sử dụng điện dân dụng”, TS Ngô Ngọc Thành - đại diện nhóm nghiên cứu chia sẻ.
Anh tin rằng, nếu có hàng nghìn, hàng triệu thiết bị như thế được vận hành sẽ có lượng điện lớn được tiết kiệm. Quan trọng hơn, từ dữ liệu có được, người sử dụng sẽ nhận được các cảnh báo về thời gian mưa, gió, độ trong lành của không khí… để có biện pháp bảo vệ sức khỏe phù hợp.
Sản phẩm chậu cây thông minh tích hợp hệ thống tái cấu trúc giúp tăng hiệu suất làm việc của hệ thống năng lượng Mặt trời, giúp cho chậu cây có thể hoạt động suốt ngày đêm mà không cần sự can thiệp của các nguồn điện khác. Các sensor cảm biến thông minh cung cấp các thông số đo nhanh và chính xác. Mỗi 10 giây cập nhật kết quả một lần lên lưu trữ đám mây thông qua công nghệ IoT.
Sản phẩm được tạo dáng như một vật trang trí, đẹp mắt, được sử dụng trong văn phòng, quán cafe, để ngoài trời, góc học tập… Khu vực có thể sử dụng hiệu quả nhất là tại các bàn cafe hoặc bàn uống nước ngoài trời, để có thể cập nhật thông tin về độ ẩm, nhiệt độ, nồng độ bụi, chất lượng không khí một cách chính xác.
Ngoài ra chậu cây còn có chức năng sạc cho điện thoại di động, rất tiện lợi cho người dùng. Với chi phí sản phẩm thấp (khoảng 1 - 2 triệu VND). Khả năng thương mại hoá của sản phẩm cao do tính thẩm mỹ, các công nghệ và tính ứng dụng đi kèm.
Để cho ra đời được sản phẩm này, TS Ngô Ngọc Thành và các cộng sự đã nghiên cứu và làm chủ được ba nhóm công nghệ là hệ thống tái cấu trúc, cảm biến đo đếm chính xác và công nghệ IoT kết nối, truyền tải dữ liệu từ thiết bị đến trung tâm xử lý tập trung.
“Trong quá trình làm việc, nhiều trường hợp các tấm pin quang điện có thể nhận được mức độ chiếu sáng không đồng nhất do bóng mây, nhà cửa, cây cối dẫn đến sự sụt giảm công suất của toàn bộ hệ thống. Nó có thể gây ra hiện tượng hotspot (nóng cục bộ) tại những tấm pin quang điện bị che phủ, gây ảnh hưởng trực tiếp và hư hỏng đến những tế bào quang điện”, TS Ngô Ngọc Thành cho hay. Để giải quyết vấn đề này, nhóm sử dụng hệ thống tái cấu trúc.
Công nghệ này giúp phát hiện ra những tấm pin có hiệu suất thấp để tách khỏi hệ thống, sắp xếp lại cấu trúc kết nối của các tấm pin sao cho đạt hiệu suất tốt nhất. Việc các tấm pin hoạt động hiệu quả sẽ giúp công suất điện của toàn hệ thống hiệu quả và bền bỉ hơn.
Trong quá trình hoạt động của hệ thống năng lượng Mặt trời, nhóm nghiên cứu thiết kế ắc quy để trữ điện và cung cấp cho hoạt động của chậu cây, bảo đảm hoạt động ngay cả khi không có ánh sáng Mặt trời.
Để chậu cây có được các tính năng cần thiết, nhóm nghiên cứu lắp đặt các cảm biến như đo nhiệt độ analog (LM35), đo độ ẩm (HR202), bụi, chất lượng không khí (MQ135) có thể nhận biết các chất có hại như NH3, Nox, khói, gas, CO2...
Để các cảm biến cho kết quả đo chính xác phụ thuộc rất nhiều vào vị trí lắp đặt, môi trường cũng như độ ổn định của thiết bị và dòng điện cung cấp. Nhóm nghiên cứu cũng tính đến việc lắp đặt các màng lọc để chậu cây có thể hoạt động như một máy lọc không khí, sử dụng hoàn toàn năng lượng Mặt trời trong phòng ở.
Công nghệ hóa vật dụng trong gia đình
Theo TS Ngô Ngọc Thành, đây mới chỉ là một trong số 12 thiết bị sử dụng năng lượng Mặt trời của anh và cộng sự đã đăng ký sở hữu trí tuệ. Các sản phẩm khác có thể kể tới như thùng rác, robot hút bụi thông minh… được tích hợp các tính năng tương tự.
Có thể hình dung các sản phẩm mà TS Ngô Ngọc Thành và cộng sự phát triển bao gồm các vật dụng trong gia đình ngoài tính năng cơ bản còn được tích hợp thêm tính năng khác như đo nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí, kết hợp với lọc không khí.
Các dữ liệu này sẽ được chuyển về một trung tâm để phân tích và đưa ra cảnh báo tới người dùng thông qua ứng dụng trên điện thoại, đồng hồ thông minh. “Nếu khu vực Cầu Giấy mưa thì sẽ có phân tích và gửi cảnh báo tới người dùng ở khu vực Long Biên, Hoàn Kiếm rằng trong khoảng 10 - 15 phút tới sẽ có mưa hay không để người dùng có cách ứng phó.
Hoặc đơn giản là bạn đang ở khu vực có chỉ số không khí tốt, nếu đi đến khu vực có chất lượng không khí kém, hệ thống cũng gửi cảnh báo để bạn quyết định có đi nữa không hoặc sử dụng phương pháp bảo vệ sức khỏe hợp lý”, TS Ngô Ngọc Thành giải thích. Nhóm nghiên cứu muốn phát triển nhiều dòng sản phẩm để người dùng có thể thoải mái lựa chọn các vật dụng yêu thích trong gia đình nhưng vẫn đảm bảo được tính năng và thông tin cần thiết.
Anh và nhóm nghiên cứu đang tập trung vào việc phát triển các sản phẩm cũng như thực hiện việc đăng ký bảo hộ sở hữu trí tuệ. Đây là bước chuẩn bị cho 2 - 3 năm tới khi mà mạng 5G trở nên phổ biến hơn, hệ sinh thái này có thể phục vụ người dân với giá thành rẻ nhất. Khi đó, nhóm sẽ tính tới việc đi gọi vốn để đầu tư và sản xuất ở quy mô công nghiệp, nhằm hạ giá thành sản phẩm.
Theo TS Ngô Ngọc Thành, Covid-19 khiến người ta quan tâm tới sức khỏe hơn, vì thế anh có niềm tin rằng những sản phẩm như vậy sẽ có nhiều đất sống và được ưa thích trong tương lai. “Chúng tôi sẽ tiếp tục tối ưu để sản phẩm trở nên gọn nhẹ, chính xác hơn.
Chúng tôi đã liên kết với nhà máy sản thiết bị ở Vĩnh Phúc để sẵn sàng sản xuất theo thiết kế đặt hàng. Vì thế, nhiệm vụ trong thời gian tới là thiết kế lại sản phẩm Make in Vietnam đẹp mắt hơn, thời thượng hơn với khách hàng”, anh cho biết.
Theo anh, những chậu cây thông minh này phù hợp một phòng có diện tích 60m2. Không cần sạc điện từ nguồn, cây tự hấp thu ánh sáng và bền bỉ thực hiện các tính năng nó được thiết kế, cài đặt. Thậm chí, những khu vực không có điện liên tục như miền núi, vùng sâu vùng xa cũng có thể như một nguồn điện sạc cho điện thoại, máy tính.
