Báo cáo khoa học kĩ thuật lĩnh kĩ thuật, dự án nhà thông minh điều khiển từ xa

1

BẢN MÔ TẢ SẢN PHẨM DỰ THI
A.THÔNG TIN CHUNG:
Tên sản phẩm: Nhà thơng minh điều khiển từ xa
B. PHẦN TĨM TẮT NỘI DUNG SẢN PHẨM:
Tóm tắt những điểm chính yếu nhất của sản phẩm, bao gồm các nội
dung sau:
Khoa học công nghệ ngày càng phát triển và đánh dấu sự mở đầu của
những thiết bị thông minh. Smart phone, Smart Tivi đều là những thiết bị
ngày càng phổ biến, thông dụng trong đời sống hằng ngày của con người.
Đúng như tên gọi, những thiết bị này khơng những có khả năng đáp ứng
những yêu cầu cơ bản của con người, mà còn hơn thế, các thiết bị smart ra
đời đã thay thế con người trong việc kiểm soát và điều khiển các chức năng
khác một cách chuyên nghiệp, dễ dàng và hiệu quả. Chỉ cần một chiếc điện
thoại thông minh người dùng có thể nắm gọn tất cả các thiết bị trong ngơi nhà
của mình trong bàn tay, có thể điều khiển ở bất cứ đâu.
Ở Việt Nam đã lắp đặt và sử dụng hệ thống thông minh cho ngôi nhà
nhưng chủ yếu là ở các thành phố lớn và những gia đình có điều kiện kinh tế.
Mục đích chọn đề tài này chúng em hướng tới là có thể lắp đặt nhà thơng
minh cho tất cả các gia đình từ nơng thơn đến thành thị.
Vì vậy từ những mục đích trên em đã tiến hành nghiên cứu và phát
triển bộ mơ hình “NHÀ THƠNG MINH” để thực hiện các yêu cầu tự động
trong cuộc sống của con người.
C. PHẦN MƠ TẢ NỘI DUNG SẢN PHẨM:
1.Tên sản phẩm: “Nhà thơng minh điều khiển từ xa”
2.Mục đích của sản phẩm dự thi:
- Sản phẩm mới áp dụng những kỹ thuật và cơng nghệ hiện đại vào mơ
hình một ngơi nhà.
- Có thể ứng dụng sản phẩm vào cuộc sống, thiết kế lắp đặt ngôi nhà tự
động cho người dân với chi phí phù hợp khả năng kinh tế của họ.

- Đáp ứng được nhu cầu về cuộc sống 4.0 tự động hóa, tiện ích, an tồn
và tiết kiệm năng lượng.


2

- Ứng dụng sản phẩm vào cuộc sống.
3. Giới thiệu sản phẩm dự thi:
a. Ý tưởng của sản phẩm:
- Chỉ tiêu kỹ thuật đạt được ổn định hơn so với giải pháp cũ. Tối ưu hóa
được các nhược điểm từ giải pháp cũ chưa thể hiện được như: Dùng nguồn
năng lượng xanh, có âm thanh hướng dẫn, linh kiện ổn định, tối ưu hóa về mơ
hình, cảm biến hoạt động ổn định hơn, relay đóng cắt hiệu quả tối ưu hóa linh
kiện, kết cấu mạch đơn giản dễ hiểu, tận dụng được một số linh kiện có sẵn.
- Điều khiển mọi thiết bị trong phịng hồn tồn tự động và điều khiển
từ xa.
- Đo và hiển thị nhiệt độ, độ ẩm và khí gas trên app điện thoại. Cảnh
báo kịp thời khi có khí gas rị rỉ bằng cịi báo và tín hiệu trên app.
- Có thể ứng dụng của sản phẩm vào cuộc sống, thiết kế lắp đặt ngôi
nhà tự động cho người dân với chi phí phù hợp khả năng kinh tế của họ.
- Đáp ứng được nhu cầu về cuộc sống 4.0 tự động hóa, tiện ích, an toàn
và tiết kiệm năng lượng.
- Nghiên cứu đặc điểm của sản phẩm: Bật tắt các thiết bị điện trong nhà
qua điện thoại, hạn chế việc phải đi lại để bật tắt các thiết bị điện.
- Báo nhiệt độ để chúng ta có thể sử dụng điều hịa với nhiệt độ cần
thiết, tiết kiệm điện năng và tốt cho sức khỏe.
- Ứng dụng của sản phẩm vào cuộc sống.
b. Các nội dung chủ yếu:
Các vật liệu làm ra mơ hình:
*Kit RF thu phát wifi ESP32

3

Hình 3.1: Kit RF thu phát WIFI ESP32
*Cảm biến khí ga MQ2

Hình 3.2: Cảm biến khí ga
*Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11

Hình 3.3: Cảm biến nhiệt độ,độ ẩm
*Module relay 12v-8 kênh


4

Hình 3.4: Module relay 12v – 8 kênh
*Hạ áp

*LED 12V


5

Hình 3.5: led dây 12v làm đèn sáng
*Quạt 12v

Hình 3.6: Quạt tản nhiệt 12v
*Cịi chip

Hình 3.7: Cịi thạch anh cảnh bảo
*Pin tích điện 18650

Hình 3.8: Pin tích điện ni mạch
*Mạch bảo vệ pin 3s


6

Hình 3.9 Mạch sạc cho pin
*Arduino uno r3

Hình 3.10: Arduino uno R3
*Cơng tắc hành trình

Hình 3.11: Cơng tắc hành trình giới hạn động cơ
*Tấm Fomer

Hình 3.12: Tấm Fomer:
Cách tiến hành


7

Bước 1: Lên ý tưởng và xây dựng mơ hình trên bản vẽ
Điều khiển thông qua Webserver,
công tắc, quạt, đèn, cảm biến

Cảnh báo dị rỉ khí gas

Smart Home

Kiểm sốt nhiệt độ, độ ẩm

Bước 2: Chuẩn bị nguyên vật liệu tận dụng một số linh kiện cũ, thiếu
mua tại cửa hàng kinh kiện.
Bước 3: Vẽ sơ đồ mạch điện

Hình 3.21: Sơ đồ mạch điện
Bước 4: Hàn mạch điện theo sơ đồ mạch điện.


8

Hình 3.22: Mạch hàn hồn thiện nhà thơng minh
Bước 5: Dụng khung mơ hình
Bước 6: Lắp mạch điện lên khung mơ hình

Hình 3.23: Hồn thiện lắp mạch điện lên khung mơ hình
Bước 7: Thử nghiệm

Hình 3.24: Thử nghiệm giải pháp


9

c. Các thơng số, chỉ tiêu, tính năng kỹ thuật đạt được (nếu có)
4. Đánh giá giải pháp:
a.Tính mới và tính sáng tạo:
* Điểm sáng tạo:

Với những tiêu chí về ngôi nhà thông minh tại Việt Nam, chúng em
lựa chọn các chức năng tạo nên một ngôi nhà thông minh với các tiện ích
như:
- Điều khiển thơng minh thơng qua app trên điện thoại tắt bật các thiết
bị điện trong nhà từ xa thông qua wifi.
- Hệ thống thông báo nhiệt độ, độ ẩm trên màn hình LCD và trên app
điện thoại có thể biết được nhiệt độ phịng và độ ẩm khơng khí để kiểm sốt.
- Hệ thống báo cháy và rị rỉ khí Gas tự động sẽ lập tức cảnh báo bằng
chng báo động để cảnh bảo. Ngồi ra có thể cài đặt mức cảnh báo khí ga,
kiểm tra tình trạng rị rỉ khí ga thơng qua màn hình hiển thị LCD và app điện
thoại.
- Có 2 chế độ điều khiển bằng tay và điều khiển từ xa.
- Kiểm tra được tình trạng thiết bị trong nhà đang bật hay đang tắt khi
đang ở ngồi có thể tắt khi quên tắt thiết bị khi ra ngoài nhằm tiết kiệm điện
năng.
- Mơ hình sử dụng nguồn điện tích trữ trên bên để cung cấp nguồn điện
ni mạch có thể sự dụng kể cả khi mất điện.
* Với giải pháp mới của nhóm em đã khác phục được những điểm
của các mơ hình nhà bình thường:
- Tiết kiệm năng lượng khi không sử dụng điện, sử dụng nguồn năng
lượng xanh.
- Có thể kiểm tra trạng thái hoạt động của thiết bị điện trong nhà khi
quên tắt điện.
- Có thể điều khiển thiết bị điện ở bất cứ đâu chỉ cần có kết nối internet.
- Một số giải pháp mơ hình nhà thông minh khác sử dụng giao diện
điều khiển cũ khó kết nối khó điều khiển. Giải pháp của nhóm sử dụng giao
diện điều khiển hoàn toàn mới dễ kết nối với điện thoại, thao tác điều khiển
cũng đơn giản.
*Đánh giá: (đánh dấu vào những ơ thích hợp hoặc viết riêng)
 Lần đầu tiên thực hiện trong nước

 Đang có tính mới trong nước


10

 Đã được cấp Bằng độc quyền Sáng chế hoặc Giải pháp hữu
ích.
 Được thiết kế mơ phỏng theo cơng nghệ nước ngồi đã nhập
vào Việt Nam.
 Có tính sáng tạo về cơng nghệ
 Có tính sáng tạo trong kết cấu.
b.Khả năng áp dụng:
* Trình bày về khả năng áp dụng vào thực tiễn của sản phẩm:
- Giải pháp nhà thông minh đã được áp dụng rộng rãi trên thị trường
Nhà thơng minh Việt Nam. Có một số hãng thiết bị nhà thông minh nổi tiếng
như Lumi, BKAV,… những nhà phát triển này đã đi đầu trong thị trường phát
triển nhà thông minh và đặt được nhiều thành tựu to lớn.
- Với giải pháp nhà thơng minh của nhóm nghiên cứu mặc dù chưa
được áp dụng vào thực tế nhưng thơng qua nghiên cứu tìm hiểu và đưa ra một
giải pháp hoàn toàn mới khác với hướng đi của các nhà phát triển đi trước
nhóm nghiên cứu tin rằng giải pháp này khi được nghiên cứu chuyên xâu hơn
thì sẽ là một trong những giải pháp có tính thực tiễn rất cao do chi phí và giá
thánh rẻ hơn so với các sản phẩm đi trước và có nhiều điểm mới và sáng tạo.
• Đánh giá:
 Triển khai được ngay so với trình độ kỹ thuật và thị trường vật
tư trong nước hiện nay.
 Cần thêm một số chủng loại vật tư khơng thơng dụng(có thể
nêu rõ thêm bên dưới)
 Cần có thêm một số điều kiện kỹ thuật khác ( có thể nêu rõ
thêm bên dưới)

 Có tính áp dụng đơn chiếc.
 Có tính áp dụng trong sản xuất loại nhỏ hoặc theo thời vụ.
 Có tính áp dụng ở quy mơ cơng nghiệp.
 Có khả năng áp dụng đại trà
Có thể lý giải thêm:
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………


11

……………………………………………………………………
…………
c. Hiệu quả:
* Kỹ thuật:
Lợi ích mà giải pháp đem tới cho nhóm nghiên cứu:
- Nhờ q trình tìm hiểu và nghiên cứu giải pháp đã giúp cho nhóm
nghiên cứu giải quyết được rất nhiều vấn đề trong quá trình học tập như có
thể học thêm về các ngơn ngữ lập trình khác ngồi những tiết học tin học trên
lớp. Giúp cho các bạn hiểu hơn về thế nào là mạch điện và cấu tạo của một
mạch điện cơ bản sẽ bao gồm những ý giúp bổ túc thêm về kiến thức vật lý.
-Về khả năng thuyết trình, trình bầy một nội dung báo cáo một cách có
logic và bài bản. Vận dụng khả năng viết và trình bầy được học từ mơn văn
để có những câu từ diễn đạt dễ hiểu.
* Kinh tế:
- Đặt biệt khi nghiên cứu giải pháp này nhóm đã học được cách làm
việc “TEAM WORK” các bạn trong nhóm giúp đỡ lần nhau, phân cơng công
việc một cách bài bản, khả năng tổng hợp và phân tích dữ liệu tốt hơn. Những
bạn có kiến thức tốt đã chỉ dậy và hướng dẫn những bạn kém hơn để có thể

hồn thiện được đề tài một cách tốt nhất.
* Xã hội:
- Từ khi nhóm nghiên cứu bắt đầu thực hiện đề tài ngoài thời gian học
tập trên lớp, tự học ở nhà các bạn học sinh có thêm nội dung học tập khác tập
trung tìm hiểu những nội dung được phân công giảm bớt thời gian trống tạo
niềm vui và thích thú trong học tập hơn.
=> Sau khi thực hiện nghiên cứu về đề tài này nhóm đã đúc kết được
nhiều bài học quý giá không chỉ là những kiến thức học tập trên lớp mà còn
biết cách tìm hiểu thơng tin trên mạng xã hội có những kiến thức quý giá mà
trên lớp không được học tập, tinh thần đoàn kết của các bạn được đẩy lên cao
nhất…
d. Mức độ triển khai: (đánh dấu vào những ô thích hợp hoặc viết
riêng)
 Nội dung thiết kế đã có đủ các thơng số kỹ thuật và khả thi.
 Đã thử nghiệp thành cơng (có phụ lục tài liệu minh chứng đính
kèm) từ ngày…. tháng…. năm….


12

 Đã ứng dụng trong sản xuất ở quy mô nhỏ ngày … tháng …
năm…
 Đã ứng dụng và sản xuất ổn định, đại trà từ ngày … tháng …..
năm…..
(lý giải thêm)
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……………………………………………………………………
……….
5. Phụ lục minh họa:

 Bằng độc quyền Sáng chế, Giải pháp hữu ích, kiểu dáng cơng
nghiệp.
 Phiếu chứng nhận, kiểm nghiệm chất lượng hoặc độc tố.
Bản vẽ, sơ đồ.
 Mơ hình, vật mẫu.
 Các kết quả đo, khảo sát thử nghiệm ( có dấu xác nhận của cơ
quan thử nghiệm, đo lường)
 Bản nhận xét của các chuyên gia trong ngành.
 Bản nhận xét của các chuyên gia trong ngành chức năng liên
quan.
 Hợp đồng kinh tế đã ký kết hoặc hóa đơn bán (nếu có)
Phụ lục hay lý giải khác:
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………
6. Các thuyết minh khác:
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………