Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công hệ thống nhà thông minh tại HCMUTE" tập trung vào việc xây dựng một hệ thống nhà thông minh có khả năng giám sát và điều khiển từ xa. Hệ thống sử dụng vi điều khiển ATMega2560 và ESP8266EX, kết hợp với các cảm biến khác nhau (ánh sáng, chuyển động, nhiệt độ, độ ẩm, lửa), màn hình LCD, nút nhấn, và một ứng dụng Android để điều khiển. Giải pháp này hướng đến việc tối ưu hóa hiệu quả năng lượng và tăng cường tính an ninh. Các chức năng chính bao gồm: khóa số điện tử, giám sát lịch sử ra vào, tự động bật/tắt thiết bị, điều khiển bằng điện thoại hoặc nút nhấn, và cảnh báo cháy. Thiết kế hệ thống bao gồm sơ đồ khối, tính toán các thông số kỹ thuật, và lựa chọn linh kiện phù hợp. Thi công hệ thống tập trung vào việc lắp ráp mạch, lập trình vi điều khiển, và phát triển ứng dụng Android. Thực tiễn cho thấy, việc ứng dụng IoT và AI trong nhà thông minh mang lại nhiều tiện ích cho người dùng. Nghiên cứu này đóng góp vào sự phát triển của nhà thông minh cao cấp và xu hướng nhà thông minh hiện nay.
1.1. Lập đặt và thiết kế hệ thống
Phần này tập trung vào thiết kế hệ thống nhà thông minh. Thiết kế bao gồm việc lựa chọn các cảm biến phù hợp để thu thập dữ liệu môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, khói...). Việc lập đặt hệ thống bao gồm sơ đồ khối chi tiết, mô tả chức năng từng thành phần (Arduino Mega 2560, ESP8266, màn hình LCD, các cảm biến, nút nhấn, relay...). Thiết kế phần mềm bao gồm việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình (Arduino IDE, Android Studio) và thiết kế giao diện người dùng (UI) thân thiện trên điện thoại. Thiết kế hệ thống cần chú trọng đến tính khả thi, độ tin cậy và khả năng mở rộng. Hệ thống smart home được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu về an ninh nhà thông minh, tiết kiệm năng lượng nhà thông minh, và tự động hóa nhà thông minh. Kiến trúc hệ thống được lựa chọn sao cho tối ưu về hiệu năng và chi phí. Lựa chọn các linh kiện điện tử cần dựa trên các tiêu chí kỹ thuật, giá thành và khả năng tích hợp. Giải pháp được đề xuất cần đảm bảo khả năng tương thích giữa các module phần cứng và phần mềm. Dịch vụ nhà thông minh được thiết kế dựa trên nhu cầu sử dụng thực tế. Việc lập trình hệ thống nhà thông minh cần đảm bảo tính chính xác và ổn định của hệ thống. Báo cáo sẽ trình bày chi tiết quá trình thiết kế và lựa chọn các giải pháp kỹ thuật.
1.2. Thi công và lập trình hệ thống
Phần này mô tả quá trình thi công hệ thống nhà thông minh. Thi công bao gồm việc lắp ráp mạch điện tử, kết nối các cảm biến, vi điều khiển và các thiết bị ngoại vi khác. Quá trình thi công cần đảm bảo tính chính xác và an toàn. Thi công smart home yêu cầu kỹ năng hàn mạch và kiến thức về điện tử cơ bản. Việc lập trình vi điều khiển ATMega2560 và ESP8266 được thực hiện bằng Arduino IDE. Lập trình ứng dụng Android được thực hiện bằng Android Studio, kết hợp với Firebase để quản lý dữ liệu. Ứng dụng nhà thông minh được thiết kế để dễ sử dụng và cung cấp đầy đủ các chức năng điều khiển. Bảo trì hệ thống nhà thông minh cần được xem xét để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Cấu hình hệ thống nhà thông minh được thực hiện thông qua ứng dụng Android. Tiện ích nhà thông minh được tối ưu hóa thông qua việc lập trình và tích hợp các chức năng. Dịch vụ nhà thông minh được cung cấp thông qua ứng dụng. An ninh nhà thông minh được đảm bảo bằng các cơ chế bảo mật trong ứng dụng và hệ thống. Bài toán được giải quyết là việc điều khiển các thiết bị trong nhà thông minh. Thuật toán được sử dụng trong quá trình lập trình cần được mô tả rõ ràng.
1.3. Kết quả và đánh giá hệ thống
Phần này trình bày kết quả thực hiện hệ thống nhà thông minh. Kết quả bao gồm việc chạy thử nghiệm hệ thống, đánh giá hiệu quả hoạt động và phân tích các lỗi phát sinh. Kết quả được đánh giá dựa trên các tiêu chí về độ tin cậy, hiệu quả và khả năng sử dụng. Nhận xét về tính năng, hiệu suất và sự ổn định của hệ thống sẽ được trình bày chi tiết. Đánh giá hệ thống bao gồm việc so sánh với các hệ thống nhà thông minh khác trên thị trường. Thực tiễn cho thấy hệ thống này hoạt động ổn định và đáp ứng được các yêu cầu đề ra. Cải tiến hệ thống có thể tập trung vào việc nâng cao độ bảo mật và tích hợp thêm các chức năng mới. Kinh nghiệm thu được từ quá trình thiết kế và thi công được tổng kết lại. Câu hỏi thường gặp về nhà thông minh được giải đáp. So sánh với các hệ thống tương tự. Lựa chọn giải pháp tối ưu. Tương lai của nhà thông minh được dự đoán. Hệ thống nhà thông minh này thể hiện sự ứng dụng thực tiễn của IoT và AI.
