Tiểu luận môn học nghiên cứu và thuyết trình thiết bị Điều khiển hệ thống Điện tự Động

2.Hiệu suất và tiết kiệm năng lượng Các thiết bị điện tự động thường được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu về cách chúng hoạt động và ảnh hưởng của c

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG

-o0o -TIỂU LUẬN MÔN HỌC NGHIÊN CỨU VÀ THUYẾT TRÌNH

THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ

ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn: Nhóm sinh viên thực hiện: Mã số sinh viên (SV):

TRẦN ĐÌNH CƯƠNG PHẠM TẤN TINH KHUÊ Mã số SV: 2331520039 PHẠM HỒNG ĐỨC ANH Mã số SV: 2331520017 PHẠM TRUNG HIẾU Mã số SV: 2331520056 THÁI KHẮC DU Mã số SV: 2331520054 KIỀU NGỌC HUỲNH TOÀN Mã số SV: 2331520038 TRẦN LÊ HOÀNG ANH Mã số SV: 2331520025

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2023

MỤC LỤC

Lí do chọn đề tài 1

Ph biêến và s d ng r ng rãi ổ ử ụ ộ 1

Hi u suấết và tiêết ki m năng l ệ ệ ượ ng 1

An toàn và bảo mật trong Internet of Things (IoT)……… 2 Tích hợp công nghệ mới………2 Trend công nghệ……… 2

Tính mới, tính sáng tạo 3

Cảm biến ánh sáng điều chỉnh cường độ ánh sáng 3

Bảng điều khiển nhiệt độ phù hợp 3

Kích thước nhỏ gọn và nguyên lí hoạt động đơn giản……….3

Lợi ích của thiết bị điện tự động……….4

Tính hợp nhiều cảm biến và chức năng tự động hóa……… 4

Sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm điện năng……… 4

dụng……… 4

hoạt……… 4

Kế hoạch thực hiện……… 5 Đặt vấn đề………

5

hướng……….5

lượng……… 6

Phát triển giao diện người dùng thân thiện………

……….6

Kiểm tra thử và đánh

giá……… 7

Kết luận và hướng phát triển tiềm năng……….7

Ưu điểm……… 7

Nhược điểm………8

Hướng phát triển tiềm năng………8

MỞ ĐẦU

I.Lí do chọn đề tài

Mỗi năm, sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ đưa ra những sáng tạo độc đáo và ấn tượng Năm 2023 không là một ngoại lệ và đã chứng kiến

sự ra đời của hàng trăm dự án đáng chú ý trên khắp thế giới

Ngày nay với sự bùng nổ của các ngành công nghệ thông tin, điện tử … đã làm cho đời sống của con người ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn Như có một số trường hợp các các bạn học sinh, sinh viên sử dụng thiết bị điện trong phòng học khi không thức sự cần thiết gây lãng phí điện năng, ngoài ra việc quên tắt thiết bị điện còn ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của thiết bị Khi nhiệt độ và cường độ ánh sáng không thích hợp làm ảnh hưởng tới việc học tập và giảng dạy của giáo viên, học sinh

Trước nh ng vấến đêề nêu trên, băềng các phữ ương pháp phấn tích, nghiên c uứ khoa h c máy tính, quan sát, th c nghi m nhóm chúng em đã tìm tòi và nghiênọ ự ệ

c u vêề “Thiêết b điêều khi n h thốếng đi n t đ ng “ ứ ị ể ệ ệ ự ộ M t gi i pháp độ ả ượ ặc đ t ra

là chúng ta cấền chêế t o ra đạ ược m t thiêết b tích h p các c m biêến nh : C mộ ị ợ ả ư ả biêến hốềng ngo i chuy n đ ng đ b t/ tăết qu t khi có ngạ ể ộ ể ậ ạ ười ho c khống cóặ

ngườ ải, c m biêến ánh sáng đ b t/ tăết đèn khi tr i tốếi/sáng theo 4 cấếp đ , c mể ậ ờ ộ ả biêến nhi t đ giúp qu t t đ ng b t tăết theo s biêến thiên nhi t đ th c t i c aệ ộ ạ ự ộ ậ ự ệ ộ ự ạ ủ mối trường Nêếu nghiên c u thành cống , thiêết b c a em seẽ đứ ị ủ ượ ức ng d ngụ

nhiêều trong trường h cọ , nhà hàng , khách s n, nhà cao tấềng, chung c …nh ngạ ư ữ

n i nào có ơ s d ng đèn đi n, qu tử ụ ệ ạ đêù có th s d ng để ử ụ ư c.ợ

Thiết bị điện tự động ngày càng trở nên phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, gia đình, y tế, giao thông, và nhiều lĩnh vực khác Việc nghiên cứu về chúng sẽ mang lại cái nhìn tổng quan về cách chúng tương tác và cung cấp lợi ích cho người sử dụng

2.Hiệu suất và tiết kiệm năng lượng

Các thiết bị điện tự động thường được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu về cách chúng hoạt động và ảnh hưởng của chúng đối với môi trường có thể là một khía cạnh quan trọng để hiểu và đề xuất các cải tiến

3 An toàn và bảo mật trong Internet of Things (IoT):

Với sự gia tăng đáng kể của IoT, nhiều thiết bị điện tự động hiện đại được kết nối với internet để chia sẻ dữ liệu và tương tác với nhau Điều này mang lại nhiều ưu điểm như giám sát từ xa, tương tác thông minh và tự động hóa

Nghiên cứu về cách IoT được tích hợp vào các hệ thống đèn tự động để cải thiện hiệu suất và tiện ích Phân tích cách các thiết bị đèn có thể kết nối với mạng, chia

sẻ dữ liệu, và tương tác với người dùng qua ứng dụng di động hoặc các nền tảng khác.Nghiên cứu về cách các thiết bị đèn tự động có thể được thiết kế để tiết kiệm năng lượng hiệu quả, xem xét cách tích hợp công nghệ thông minh như cảm biến ánh sáng tự nhiên và hệ thống kiểm soát độ sáng để tối ưu hóa sự tiêu thụ năng lượng

Ngoài ra, nghiên cứu về cách thiết bị đèn tự động có thể tương tác với người dùng thông qua các cảm biến hoặc điều khiển giọng nói, từ đó phân tích trải nghiệm người dùng để đảm bảo rằng việc sử dụng các tính năng tự động là thuận lợi và dễ

sử dụng

4.Tích hợp công nghệ mới:

Các thiết bị điện tự động thường tích hợp nhiều công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo, học máy, và cảm biến thông minh Việc nghiên cứu về sự tích hợp này có thể mang lại những hiểu biết sâu rộng về cách các công nghệ này có thể làm việc cùng nhau để cải thiện cuộc sống hàng ngày

5.Trend công nghệ:

Đề tài về thiết bị đèn tự động IoT không chỉ là một khám phá vào thế giới hiện đại của giáo dục thông minh mà còn là cánh cửa mở ra cho sự theo đuổi không ngừng của các xu hướng và tiến triển công nghệ mới Các công nghệ liên quan đến thiết bị điện tự động liên tục xuất hiện, và việc nghiên cứu về chúng không chỉ là quan trọng mà còn là chìa khóa để nắm bắt kịp thời các cơ hội mới Theo đuổi các

xu hướng công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy có thể mở ra những

cơ hội mới trong việc tạo ra các hệ thống đèn tự động thông minh Sự tích hợp của

AI có thể giúp thiết bị đèn tự động không chỉ phản ứng theo môi trường mà còn dự đoán và thích ứng theo thói quen và nhu cầu cụ thể của người sử dụng, tăng cường trải nghiệm học tập Các công nghệ IoT tiếp tục phát triển, tạo ra khả năng kết nối mạng lưới giữa các thiết bị Điều này mở ra khả năng tương tác giữa các thiết bị đèn tự động và các phần khác trong hệ thống giáo dục Việc tích hợp thông tin từ nhiều nguồn sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện hơn về môi trường học tập và giúp định hình các quyết định về ánh sáng và không gian

II Tính mới, tính sáng tạo

1.Cảm biến ánh sáng điều chỉnh cường độ ánh sáng:

Một trong những đặc điểm quan trọng là khả năng tự động điều chỉnh cường độ ánh sáng dựa trên điều kiện ánh sáng tự nhiên trong phòng Tính năng này không chỉ tối ưu hóa sự thoải mái mà còn giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng không cần thiết

Sự tích hợp của cảm biến nhiệt độ mở ra một khía cạnh mới với khả năng điều chỉnh quạt theo nhu cầu Khi nhiệt độ vượt quá hoặc thấp hơn ngưỡng quy định, quạt sẽ tự động kích hoạt hoặc tắt, giúp duy trì một mức thoải mái và tiết kiệm năng lượng

2.Bảng điều khiển nhiệt độ phù hợp:

Để tăng tính tương tác và thoải mái cho người dùng, thiết bị được trang bị một bảng điều khiển nhiệt độ, nơi người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ theo mong muốn cá nhân

3.Kích thước nhỏ gọn và nguyên lí hoạt động đơn giản:

Với việc giữ cho thiết bị nhỏ gọn và nguyên lý hoạt động đơn giản, nó trở thành một giải pháp hiệu quả và dễ sử dụng cho mọi đối tượng người dùng Sự đơn giản này giúp giảm thiểu sự phức tạp và tăng tính ổn định của sản phẩm

III.Lợi ích của thiết bị điện tự động

1 Tính hợp nhiều cảm biến và chức năng tự động hóa:

Thiết bị đèn tự động IoT không chỉ dừng lại ở việc tích hợp cảm biến hồng ngoại

để nhận diện sự hiện diện của người, mà còn mở rộng khả năng tích hợp nhiều cảm biến khác nhau Cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ, cảm biến khí, và cảm biến

âm thanh có thể được tích hợp để tạo ra một hệ thống thông minh và linh hoạt Sự kết hợp của những cảm biến này không chỉ tăng cường khả năng đối ứng của thiết

bị với môi trường xung quanh mà còn mở ra nhiều khả năng sáng tạo trong việc tối

ưu hóa trải nghiệm người dùng

2 Sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm điện năng

Một trong những yếu tố quan trọng nhất khi phát triển thiết bị đèn tự động là sự chú trọng đến hiệu suất năng lượng Thiết bị cần được thiết kế để sử dụng năng

lượng hiệu quả và tiết kiệm điện năng Việc tích hợp công nghệ LED tiên tiến và cảm biến ánh sáng để điều chỉnh cường độ sáng tối ưu có thể giúp giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ Ngoài ra, cơ sở hạ tầng IoT có thể được sử dụng để tối ưu hóa việc quản lý và giảm thiểu lãng phí năng lượng trong quá trình vận hành

3 An toàn điện cho người sử dụng:

An toàn điện là một yếu tố không thể bỏ qua trong quá trình phát triển và sử dụng thiết bị đèn tự động IoT Việc tích hợp các cơ chế bảo vệ an toàn, chẳng hạn như các cảm biến an ninh để ngăn chặn tình trạng quá tải hay nguy cơ chập short circuit, là quan trọng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và bảo vệ thiết bị khỏi các rủi ro điện

4 Tính tương tác và linh hoạt

Tính tương tác là một khía cạnh quan trọng khi phát triển thiết bị đèn tự động IoT Bằng cách tích hợp các giao diện người dùng thân thiện và linh hoạt, như ứng dụng

di động hoặc giao diện trực tuyến, người sử dụng có thể dễ dàng điều chỉnh và kiểm soát các chức năng của thiết bị từ xa Điều này không chỉ tăng tính thoải mái

mà còn mở ra không gian cho sự sáng tạo trong việc tạo ra trải nghiệm người dùng tốt nhất Ngoài ra, thiết bị đèn tự động IoT có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ gia đình, văn phòng, đến các không gian công cộng Sự đa dạng trong ứng dụng này mang lại linh hoạt cho người sử dụng, cho phép họ tận dụng lợi ích của công nghệ tự động hóa trong nhiều ngữ cảnh khác nhau

IV.Kế hoạch thực hiện

1 Đặt vấn đề:

Phân tích kỹ các yếu tố nhu cầu và mong muốn của người sử dụng đối với hệ thống chiếu sáng tự động.Hiểu rõ các thách thức về an toàn điện, tiết kiệm năng lượng và trải nghiệm người dùng trong lĩnh vực này

2 Nghiên cứu thị trường và xu hướng

Tiến hành một nghiên cứu thị trường chi tiết để hiểu rõ về xu hướng hiện tại và nhu cầu của khách hàng.Xác định những điểm mạnh và yếu của các sản phẩm đèn tự động có sẵn trên thị trường Để đạt được sự thành công và ứng dụng hiệu quả của sản phẩm đèn tự động IoT trong lĩnh vực giáo dục, việc tiến hành một nghiên cứu thị trường chi tiết là bước quan trọng Điều này không chỉ giúp hiểu rõ về xu hướng hiện tại mà còn làm nổi bật những yếu tố quyết định nhu cầu của khách hàng Nghiên cứu sự phát triển của thị trường IoT trong lĩnh vực giáo dục, tập trung vào xu hướng và tiềm năng của các sản phẩm đèn tự động Điều này bao gồm cả tầm quan trọng của việc tích hợp IoT trong việc quản lý và tối ưu hóa môi trường học tập Phân tích sự thay đổi trong yêu cầu về ánh sáng trong các môi trường giáo dục Đặc biệt là nghiên cứu về yêu cầu về tiết kiệm năng lượng và sự thúc đẩy của các hệ thống sử dụng nguồn năng lượng tái tạo

Tiến hành khảo sát khách hàng chi tiết để hiểu rõ về nhu cầu thực tế và mong muốn của họ đối với một sản phẩm đèn tự động IoT trong môi trường giáo dục Điều này có thể bao gồm các yếu tố như kiểu ánh sáng mong muốn, tính tương tác,

và ưu tiên về tiết kiệm năng lượng Xác định điểm mạnh và yếu của các sản phẩm đèn tự động IoT đang có trên thị trường Tổ chức các buổi đánh giá thị trường để đánh giá sự hài lòng của khách hàng đối với các sản phẩm hiện tại Phản hồi này không chỉ giúp hiểu rõ về những gì khách hàng đánh giá cao mà còn xác định những khía cạnh cần cải thiện

3 Nghiên cứu công nghệ và năng lượng

Phát triển kế hoạch thiết kế tích hợp nhiều cảm biến như ánh sáng, nhiệt độ, âm thanh, và khí.Tối ưu hóa quá trình tích hợp để đảm bảo sự hoạt động mượt mà và

hiệu quả của hệ thống Tìm hiểu về công nghệ LED và các phương tiện tiết kiệm năng lượng khác để tích hợp vào thiết bị.Nghiên cứu về sự kết hợp của nguồn năng lượng tái tạo để tối ưu hóa sự hiệu quả của hệ thống

Phát triển và kiểm soát các biện pháp an toàn để đảm bảo người sử dụng được bảo vệ.Tích hợp các phương tiện bảo mật thông tin để ngăn chặn rủi ro về an toàn

và bảo mật

Nghiên cứu và phát triển giải pháp tích hợp trí tuệ nhân tạo để thiết bị có khả

năng học và thích ứng với thói quen và sở thích cá nhân của người sử dụng

4 Phát triển giao diện người dùng thân thiện:

Thiết kế một giao diện người dùng thân thiện với khả năng tương tác linh hoạt

và điều chỉnh đa dạng Tăng cường trải nghiệm người dùng thông qua tính năng điều chỉnh và tùy chỉnh linh hoạt

Phát triển tính năng kết nối IoT để người dùng có thể quản lý và kiểm soát thiết bị

từ xa thông qua mạng Làm tối ưu hóa khả năng tương tác và kết nối liên tục

5 Kiểm tra thử và đánh giá:

Tiến hành kiểm thử chi tiết về chất lượng và hiệu suất của thiết bị Thu thập phản hồi từ người sử dụng để thực hiện các điều chỉnh và cải tiến cuối cùng

Đảm bảo rằng cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ và các tính năng tương tác khác được tích hợp một cách chính xác Kiểm tra khả năng phản ứng và độ chính xác trong nhiều điều kiện môi trường Tiến hành các bài kiểm tra độ bền và an toàn

để đảm bảo rằng thiết bị có khả năng chịu đựng được sự sử dụng hàng ngày và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn Đảm bảo rằng thiết bị có khả năng kết nối mạng Wifi một cách ổn định và tương thích với các thiết bị khác trong môi trường giáo

dục, thực hiện kiểm tra để xác định mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị và đảm bảo rằng nó tuân thủ các tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng Kiểm tra tính năng điều khiển từ xa để đảm bảo rằng người sử dụng có thể dễ dàng điều chỉnh và tương tác với thiết bị từ xa thông qua ứng dụng di động hoặc bảng điều khiển

V.Kết luận và hướng phát triển tiềm năng:

1.Ưu điểm:

Thiết bị đèn tự động IoT được đánh giá cao về khả năng hoạt động ổn định và chính xác Sự tích hợp cảm biến và công nghệ điều khiển giúp đảm bảo rằng hệ thống phản ứng nhanh chóng và chính xác đối với mọi tình huống Điều này tạo ra một môi trường sống và làm việc thông minh, tăng cường trải nghiệm người dùng Một trong những ưu điểm nổi bật của thiết bị là khả năng tiết kiệm năng lượng Việc tự động điều chỉnh cường độ ánh sáng và tắt các thiết bị khi không cần thiết giúp giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ Đây không chỉ là lợi ích về môi trường mà còn là cơ hội tiết kiệm chi phí điện cho người sử dụng

Thiết bị được thiết kế với các biện pháp an toàn điện và có giao diện người dùng thân thiện Điều này tạo ra một trải nghiệm sử dụng an toàn và thuận tiện cho người dùng Sự đơn giản trong quá trình cài đặt và sử dụng cũng đồng nghĩa với việc mở rộng khả năng tiếp cận của sản phẩm đến đối tượng người dùng đa dạng

2.Nhược Điểm

Một trong những thách thức lớn là chi phí đầu tư ban đầu Việc tích hợp nhiều cảm biến và công nghệ tiên tiến có thể làm tăng chi phí sản xuất, làm cho sản phẩm trở nên đắt đỏ đối với một số đối tượng khách hàng Để vượt qua nhược điểm này, cần có các chiến lược giảm chi phí sản xuất và chiến dịch quảng cáo có chất lượng

để thúc đẩy sự chấp nhận từ phía người tiêu dùng

Một số người dùng có thể gặp khó khăn với việc tích hợp thiết bị đèn tự động vào

hệ thống hiện có hoặc không thích nghi được với môi trường số Điều này đặt ra thách thức trong việc mở rộng thị trường và tạo ra một hình ảnh tích cực trong tâm trí của người dùng

3.Hướng phát triển tiềm năng

Nghiên cứu và phát triển tính năng điều khiển từ xa thông qua ứng dụng di động hoặc trang web Điều này sẽ cung cấp cho người dùng khả năng quản lý và điều chỉnh thiết bị từ mọi nơi, tăng cường sự thuận tiện và linh hoạt Nghiên cứu tích hợp trí tuệ nhân tạo để thiết bị có khả năng học và thích ứng với thói quen và nhu cầu cụ thể của người dùng Điều này sẽ cải thiện trải nghiệm cá nhân và tối ưu hóa hoạt động của thiết bị theo thời gian

Tạo ra một hệ sinh thái toàn diện với các sản phẩm và thiết bị khác trong lớp học thông minh Việc này có thể bao gồm tích hợp với các hệ thống quản lý giảng dạy, cung cấp dữ liệu thống kê và báo cáo tự động để hỗ trợ quá trình quản lý giáo dục Tiến hành nghiên cứu về khả năng tích hợp nguồn năng lượng tái tạo, chẳng hạn như pin mặt trời hoặc pin tự tạo năng lượng từ ánh sáng môi trường Điều này sẽ giúp giảm độ phụ thuộc vào nguồn điện lưới và thúc đẩy bền vững của sản phẩm Xây dựng cộng đồng người dùng để tạo ra một nền tảng cho việc chia sẻ kinh nghiệm và phản hồi Việc tương tác chặt chẽ với người dùng sẽ giúp cải thiện sản phẩm và tạo ra một cộng đồng hỗ trợ

Thông qua những hướng phát triển này, thiết bị đèn tự động IoT có thể không chỉ

là một sản phẩm tiện ích mà còn là một phần quan trọng của một hệ sinh thái thông minh và hiệu quả năng lượng trong lĩnh vực giáo dục

Tài liệu tham khảo: