Nhà thông minh giá bình dân

Nhóm học sinh Lý Quang Phúc, Nguyễn Mỹ Thanh và Tô Tú My, học lớp 9, Trường THCS - THPT Hưng Lợi, huyện Thạnh Trị (Sóc Trăng) là đồng tác giả của sáng kiến “Nhà thông minh giá rẻ”.

Được sự hướng dẫn của thầy Huỳnh Thanh Phong, giáo viên bộ môn Tin học của trường, sản phẩm của nhóm đã xuất sắc được Hội đồng Giám khảo chấm đạt giải Nhất cuộc thi “Ý tưởng khởi nghiệp đổi mới sáng tạo cho học sinh, sinh viên tỉnh Sóc Trăng năm 2022”.

Em Lý Quang Phúc cho biết, khi nhắc đến những thiết bị hiện đại của một ngôi nhà thông minh người ta thường nghĩ đến các thiết bị với chi phí đắt đỏ, khó tiếp cận với đa số người dân. Do đó, nhóm chúng em đã nghiên cứu, tìm hiểu các giải pháp để mang đến sự tiện nghi của một ngôi nhà thông minh bằng các linh kiện hợp túi tiền nhưng vẫn đáp ứng tốt yêu cầu.

“Một ngôi nhà thông minh sẽ góp phần giúp cho đời sống con người được nâng lên. Không chỉ tiện nghi, dễ dàng sử dụng, các thiết bị thông minh còn giúp giám sát toàn diện ngôi nhà, tiết kiệm chi phí và thời gian. Có thể nói việc trang bị các tính năng thông minh cho ngôi nhà của chúng ta hiện nay là hết sức cần thiết và đáng để thực hiện”, Quang Phúc chia sẻ.

Hệ thống cơ bản của ngôi nhà thông minh gồm: Hệ thống máy chủ nhà thông minh Home Assistant được cài đặt trên thiết bị Android TV Box; các thiết bị được kết nối với mạch Wifi esp8266 để liên kết với máy chủ, nhận tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến chuyển động, cảm biến mở cửa... Các cảm biến để đọc tình huống và điều khiển relay bật tắt thiết bị, điều khiển tivi, máy lạnh, phát thông báo ra loa... với chi phí khoảng 2 triệu đồng.

Giải pháp “Nhà thông minh giá rẻ” là một giải pháp tích hợp công nghệ điều khiển thông minh, tự động hoá với các thiết bị gia dụng và các thiết bị giám sát an ninh với các linh kiện có sẵn trên thị trường. Sản phẩm giúp quản lí các thiết bị điện trong gia đình và giám sát an ninh ở bất kì đâu, ở nhà, ở cơ quan hoặc ở nước ngoài một cách hiệu quả nhất, giúp tiết kiệm chi phí điện hàng tháng và làm tăng tuổi thọ của thiết bị.

Sản phẩm giúp phát hiện và phòng ngừa trộm cắp, giúp bảo vệ tài sản cho người sử dụng, đồng thời giúp phát hiện và cảnh báo các nguy cơ cháy, nổ hoặc rò rỉ gas nhằm giảm thiểu thiệt hại khi xảy ra sự cố. Sản phẩm có thể thực hiện các hoạt động lặp đi lặp lại (hẹn giờ bật tắt thiết bị), chăm sóc cây xanh (tự động tưới nước khi độ ẩm của chậu cây giảm)…

Giao diện điều khiển nhà thông minh.

Tự chủ công nghệ

Thầy Huỳnh Thanh Phong, giáo viên hướng dẫn nhóm cho biết, sản phẩm của các em có sự độc đáo, sáng tạo, lợi thế cạnh tranh. Cụ thể, máy chủ độc lập chứ không như tất cả các sản phẩm nhà thông minh giá rẻ trên thị trường hiện nay đều sử dụng server của nước ngoài. Điều này khiến cho các thiết bị nhà thông minh đó có thể bị ngắt kết nối bất cứ lúc nào và bị phụ thuộc vào đường truyền mạng quốc tế. Không chỉ vậy, vấn đề bảo mật cũng không bảo đảm, đã có nhiều trường hợp bị rò rỉ thông tin khi sử dụng các máy chủ của bên thứ ba.

Hệ thống nhà thông minh của nhóm sử dụng máy chủ độc lập, do đó không phụ thuộc vào đường truyền mạng quốc tế, tốc độ phản hồi của các thiết bị gần như tức thời, vấn đề bảo mật đã được nâng cao đáng kể. Đồng thời khả năng phát triển hệ thống theo sở thích cá nhân của khách hàng cũng được tối ưu nhất.

Theo thầy Phong, trong thực tế, nhiều đơn vị cung cấp lựa chọn cách giảm bớt số lượng thiết bị trong một gói tiện ích nhà thông minh để giảm giá và cạnh tranh với đối thủ. Khi khách hàng bắt đầu sử dụng sẽ gặp không ít sự thiếu sót, muốn bổ sung cũng rất bất tiện. Trong khi đó với giải pháp của nhóm thì hệ thống không chỉ có thể sử dụng các sản phẩm của nhóm phát triển mà còn có thể dễ dàng tích hợp, sử dụng các sản phẩm của nhiều nhà cung cấp linh kiện khác nếu khách hàng có nhu cầu.

Các sản phẩm trên thị trường hiện nay gần như tất cả đều là sản phẩm một tính năng (công tắc, cảm biến nhiệt độ - độ ẩm, bộ thu tín hiệu hồng ngoại - RF, cảm biến chuyển động, cảm biến cửa riêng…). Do đó khi cần sử dụng thì phải mua rời rạc, từ đó chi phí bỏ ra cũng cao hơn rất nhiều. Còn sản phẩm của nhóm có tính tích hợp cao, ví dụ như công tắc tích hợp cảm biến nhiệt độ - độ ẩm. Một mô-đun tích hợp nhiều cảm biến như thu phát tín hiệu hồng ngoại, RF, phát hiện chuyển động… từ đó chi phí đầu tư cũng giảm đáng kể.

Nhóm học sinh cho biết, với hệ thống máy chủ độc lập, sáng tạo qua việc sử dụng các dòng lệnh, khả năng phát triển hệ thống theo sở thích cá nhân của khách hàng được tối ưu về giao diện điều khiển. Bên cạnh đó, sản phẩm cũng có thể phân chia quyền quản lý cho từng thành viên trong gia đình, có thể giới hạn số thiết bị cho từng cá nhân, giao diện điều khiển khác nhau theo từng thành viên… Nhà thông minh giá rẻ tích hợp nhiều tính năng và cơ chế tự động hóa nên chỉ cần một chiếc điện thoại thông minh thì mọi người đã có thể dễ dàng giám sát ngôi nhà của mình.

Theo Trung tâm Ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ (Sở KH&CN tỉnh Sóc Trăng), ý tưởng của nhóm học sinh lớp 9A1, Trường THCS - THPT Hưng Lợi đã vượt qua ý tưởng của nhiều đơn vị khác để có mặt trong 10 ý tưởng đủ điều kiện tham gia vòng chung kết và xuất sắc giành giải Nhất. Ý tưởng của các em được Ban Tổ chức cuộc thi hỗ trợ kinh phí phát triển sản phẩm.