2. Mô phỏng mô hình ký túc xá thông minh
2.2 Chi tiết các hệ thống trong kí túc xá
2.2.1. Hệ thống dò quạt, đèn thông minh
Hệ thống quạt thông minh gồm: Cảm biến nhiệt độ - Pin - Tấm năng lượng mặt trời - Bộ chuyển đổi năng lượng
28
Hình 3. 3 Hệ thống đèn và quạt thông minh
Hệ thống quạt thông minh được thiết lập 2 trạng thái: Bật - Tắt quạt .Điều kiện được thiết lập như sau:
Tên Điều kiện Hành động
Bật quạt Cảm biến nhiệt độ Temperature > 20.0 °C Set Quạt Status to High
Tắt quạt Cảm biến nhiệt độ Temperature <= 20.0 °C Set Quạt Status to Off
Bảng 3. 2 Các điều kiện của hệ thống quạt thông minh
Quạt sẽ hoạt động tương ứng: hoạt động - không hoạt động, hoạt động với năng suất thấp hoặc cao tùy thuộc nhiệt độ dò được.
2.2.2. Hệ thống năng lượng mặt trời
Hệ thống năng lượng mặt trời gồm:
- Tấm năng lượng mặt trời tạo ra năng lượng mặt trời và gửi nguồn năng lượng tới pin để tiếp năng lượng một thiết bị khác.
- Đồng hồ điện hiển thị mức điện trên một đường dây. - Pin
29
Hình 3. 4 Hệ thống năng lượng mặt trời
Tên Điều kiện Hành động
Bật thiết bị
Match all:
- Tấm năng lượng mặt trời Status >= 25 Wh
- Đồng hồ điện Status >= 25 Watts - pin Available power >= 25 %
Set thiết bị On to true
Tắt thiết bị
Match all:
- Tấm năng lượng mặt trời Status < 25 Wh - Đồng hồ điện Status < 25 Watts
- pin Available power < 25 %
Set thiết bị On to false
Bảng 3. 3 Các điều kiện của hệ thống năng lượng mặt trời
Thiết bị được sử dụng với nguồn điện từ năng lượng mặt trời hay không sẽ phụ thuộc vào năng suất hấp thụ năng lượng mặt trời. Nếu thỏa mãn các điều kiện: tấm năng lượng mặt trời hấp thu được trên 25Wh, đồng hồ điện đo được trạng thái trên 25Watts và pin được tích trữ trên 25% thì thiết bị đủ nguồn điện để hoạt động.
30
2.2.3. Hệ thống cửa ra vào
Hệ thống cửa ra vào gồm:
- Đầu đọc thẻ để nhận biết tính hợp lệ của thẻ
- Thẻ hợp lệ / Thẻ không hợp lệ(đại diện cho những trường hợp không hợp lệ)
- Cảm biến chuyển động - Webcam an ninh
Hình 3. 5 Hệ thống cửa ra vào
Tên Điều kiện Hành động
Mở cửa Đầu đọc thẻ Status is Valid Set Cửa Lock to Unlock Đóng cửa Match any:
Đầu đọc thẻ Status is Invalid Đầu đọc thẻ Status is Waiting
Set Cửa Lock to Lock Set Webcam On to true
31 RFID không hợp
lệ
Đầu đọc RFID Card ID = 300 Set Đầu đọc RFID Status to Invalid
Báo động Match all:
Đầu đọc thẻ Status is Invalid Cảm biến chuyển động On is
true
Set Báo động On to true Set Webcam On to true
Tắt báo động Đầu đọc thẻ Status is Waiting Set Báo động On to false
Bảng 3. 4 Các điều kiện của hệ thống cửa
Khi đầu đọc RFID có Card ID = 1234 tức đầu đọc RFID hợp lệ thì cửa sẽ được đóng. Ngược lại, nếu đầu đọc RFID có Card ID khác 1234 thì đầu đọc RFID không hợp lệ và hệ thống cửa sẽ đóng. Trong hệ thống cửa thì Webcam luôn được hoạt động khi đầu đọc RFID không hợp lệ để ghi lại các trường hợp có dấu hiệu sai. Khi đầu đọc RFID không hợp lệ và hệ thống máy dò chuyển động phát hiện ra chuyển động thì hệ thống còi báo động sẽ được bật.
2.2.4. Hệ thống chữa cháy
Hệ thống chữa cháy gồm: - Chuông báo động
- Cảm biến khói là thiết bị tự động nhận biết có khói, giúp ta phát hiện các sự cố cháy nổ kịp thời và nhanh chóng.
32
Hình 3. 5 Hệ thống chữa cháy
Tên Điều kiện Hành động
Bật báo cháy Cảm biến khói Level >= 0.1 Set Báo động On to true Set Cửa sổ On to true
Set Phun nước Status to true Set Cửa Lock to Unlock
Tắt chữa cháy Cảm biến khói Level < 0.1 Set Báo động On to false Set Phun nước Status to false
Bảng 3. 5 Các điều kiện của hệ thống chữa cháy
Hệ thống vòi phun nước và chuông báo cháy sẽ bật nếu mức cảm biến khói lớn hơn hoặc bằng 0.. Ngược lại hệ thống vòi phun sẽ được tắt.
33
Hình 3. 6 Hoạt động của hệ thống chữa cháy
2.2.5. Hệ thống tưới nước tự động
Hệ thống tưới nước tự động gồm:
- Màn hình giám sát mực nước kiểm tra độ ẩm đất nhờ việc đo lượng nước tính bằng inch/cm.
- Máy bơm nước
Tên Điều kiện Hành động
Bật máy bơm Kiểm tra độ ẩm Water Level <= 10 Set Máy bơm Status to true
Tắt máy bơm Kiểm tra độ ẩm Water Level >= 20 Set Máy bơm Status to false
Bảng 3. 6 Các điều kiện của hệ thống tưới nước tự động
Hoạt động của hệ thống tưới nước tự động: Máy bơm sẽ được bật nếu độ ẩm đất không nằm trong phạm vi giá trị đặt trước để cây phát triển khỏe mạnh (nhỏ hơn hoặc bằng 10
34
Hình 3. 7 Bật máy bơm
35
KẾT LUẬN
Trong xu thế ngày nay, khi mà cuộc cách mạng khoa học công nghệ diễn ra vô cùng mạnh mẽ. Tập trung hướng tới việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến vào cuộc sống ngày càng phổ biến rộng rãi. Với việc áp dụng Internet vạn vật (Internet of Things – IoT) ngày càng tăng, các thiết bị được kết nối thâm nhập vào mọi khía cạnh đời sống, từ sức khỏe, giao thông đến các giải pháp tự động hóa cho nhà, ô tô và nông nghiệp. Việc ứng dụng IoT trong kí túc xá là hoàn toàn cần thiết, nó giúp học sinh sinh viên có một môi trường để học tập và phát triển một cách thoải mái nhất.
Mô hình kí túc xá thông minh hoạt động bằng cách kết nối các thiết bị tưởng chừng đơn giản nhưng vô cùng hiệu quả và các thiết bị được kết nối với nhau qua internet. Hệ thống được thiết kế không chỉ giám sát cảm biến nhiệt độ, sử dụng năng lượng ánh sáng, chuyển động, chữa cháy mà còn tối ưu trong chi phí thuê phòng. Điều này sẽ giúp sinh viên có được một môi trường để có thể học tập, nghỉ ngơi hiệu quả và hạn chế những rủi ro tiềm tàng từ hệ thống kí túc xá xưa cũ. Do đó, đổi mới vô cùng cần thiết trong xu hướng phát triển của thế giới ngày nay.
36
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] https://www.toptal.com/designers/interactive/smart-home-domestic-internet- of-things
[2] https://www.youtube.com/watch?v=LlhmzVL5bm8 [3] https://www.youtube.com/watch?v=RZn2SYduPws