Thiết Kế Tủ Lạnh Thông Minh Sử Dụng Kỹ Thuật Machine Learning

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1. Đặt vấn đề

1.2. Thực trạng

1.3. Nội dung nghiên cứu

1.4. Mục tiêu

1.5. Phạm vi đề tài

1.6. Hướng phát triển

1.7. Kết quả mong muốn

2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC KỸ THUẬT ĐƯỢC SỬ DỤNG

2.1. Phân tích phần cứng

2.1.1. Module ESP32

2.2. Cảm biến số nhiệt độ và độ ẩm DHT22

2.3. Giới thiệu về BLE

2.4. Giao thức HTTP và giao thức HTTPS

3. CHƯƠNG 3: HIỆN THỰC THIẾT KẾ ĐỀ TÀI

3.1. Mô tả tổng quát hệ thống

3.1.1. Hệ thống thu thập dữ liệu

3.1.2. Ứng dụng điều khiển trên smartphone

3.1.3. Thiết kế Node cảm biến nhiệt độ, độ ẩm

3.1.4. Thiết kế mô hình Gateway giao tiếp với Node cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và server

3.1.5. Cơ sở dữ liệu

3.1.6. Server lưu trữ và xử lý dữ liệu

3.1.7. Nguyên lý, cách thức hoạt động của hệ thống

3.1.7.1. Cách thức truy xuất và cập nhật thông tin thực phẩm

3.1.7.2. Cách thức quản lý thực phẩm

3.1.7.3. Cách thức hiển thị nhiệt độ, độ ẩm

3.1.7.4. Cách lấy đề xuất món ăn

3.1.8. Mô hình gợi ý món ăn

3.1.8.1. Trọng số về hạn sử dụng

3.1.8.2. Trọng số về nguyên liệu

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ CỦA NGHIÊN CỨU

4.1. Năng lượng tiêu thụ của cảm biến

4.2. Kết quả thu được trên app

4.3. Hiển thị danh sách thực phẩm

4.4. Kết quả tính toán thời gian tiêu thụ pin

4.5. Kết quả mạch tiêu thụ trong một tuần

4.6. Giao diện đăng nhập vào ứng dụng

4.7. Giao diện hiển thị thông tin thực phẩm

4.8. Giao diện nhập thông tin thực phẩm

4.9. Giao diện đề xuất món ăn

4.10. Giao diện ứng dụng sau khi người dùng chọn các món ăn

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Kết luận

5.2. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH HÌNH VẼ

DANH SÁCH BẢNG

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

I. Giới thiệu tổng quan về thiết kế tủ lạnh thông minh

Thiết kế tủ lạnh thông minh đang trở thành xu hướng trong thời đại công nghệ 4.0. Sự kết hợp giữa machine learning và Internet of Things (IoT) đã tạo ra những sản phẩm tủ lạnh không chỉ đơn thuần là nơi bảo quản thực phẩm mà còn có khả năng tương tác và hỗ trợ người dùng trong việc quản lý thực phẩm. Tủ lạnh thông minh có thể theo dõi nhiệt độ, độ ẩm và thậm chí gợi ý món ăn dựa trên nguyên liệu có sẵn.

1.1. Tại sao cần thiết kế tủ lạnh thông minh

Tủ lạnh thông minh giúp tiết kiệm năng lượng và giảm lãng phí thực phẩm. Với khả năng theo dõi và quản lý thực phẩm, người dùng có thể dễ dàng kiểm soát lượng thực phẩm trong tủ lạnh, từ đó giảm thiểu tình trạng thực phẩm hư hỏng.

1.2. Các tính năng nổi bật của tủ lạnh thông minh

Tủ lạnh thông minh thường được trang bị các tính năng như theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, quản lý thực phẩm qua ứng dụng di động và gợi ý món ăn. Những tính năng này không chỉ nâng cao trải nghiệm người dùng mà còn giúp tiết kiệm năng lượng.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế tủ lạnh thông minh

Mặc dù tủ lạnh thông minh mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quá trình thiết kế và phát triển. Chi phí đầu tư ban đầu cao và sự phức tạp trong việc tích hợp công nghệ là những vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Chi phí đầu tư cho tủ lạnh thông minh

Chi phí cho một chiếc tủ lạnh thông minh thường cao hơn nhiều so với tủ lạnh truyền thống. Điều này có thể khiến nhiều người tiêu dùng e ngại khi quyết định đầu tư vào sản phẩm này.

2.2. Khó khăn trong việc tích hợp công nghệ

Việc tích hợp các công nghệ như machine learning và IoT vào tủ lạnh đòi hỏi kiến thức chuyên môn cao và quy trình phát triển phức tạp. Điều này có thể gây khó khăn cho các nhà sản xuất nhỏ.

III. Phương pháp thiết kế tủ lạnh thông minh sử dụng machine learning

Để thiết kế tủ lạnh thông minh, việc áp dụng các phương pháp machine learning là rất quan trọng. Các thuật toán này giúp phân tích dữ liệu và đưa ra các gợi ý phù hợp cho người dùng.

3.1. Sử dụng thuật toán machine learning trong phân tích dữ liệu

Các thuật toán như hồi quy logistic và cây quyết định có thể được sử dụng để phân tích dữ liệu thực phẩm và đưa ra gợi ý món ăn dựa trên nguyên liệu có sẵn trong tủ lạnh.

3.2. Tích hợp cảm biến và hệ thống điều khiển

Hệ thống cảm biến nhiệt độ và độ ẩm sẽ cung cấp dữ liệu cho tủ lạnh, giúp điều chỉnh các thông số hoạt động một cách tự động, từ đó tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của tủ lạnh thông minh trong đời sống

Tủ lạnh thông minh không chỉ là một thiết bị gia dụng mà còn là một phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống. Chúng giúp người dùng dễ dàng quản lý thực phẩm và tiết kiệm thời gian trong việc chuẩn bị bữa ăn.

4.1. Quản lý thực phẩm hiệu quả

Người dùng có thể theo dõi tình trạng thực phẩm trong tủ lạnh thông qua ứng dụng di động, từ đó lên kế hoạch mua sắm và sử dụng thực phẩm một cách hợp lý.

4.2. Gợi ý món ăn thông minh

Dựa trên nguyên liệu có sẵn, tủ lạnh thông minh có thể gợi ý các món ăn phù hợp, giúp người dùng tiết kiệm thời gian và công sức trong việc chuẩn bị bữa ăn.

V. Kết luận và tương lai của tủ lạnh thông minh

Tủ lạnh thông minh đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong mỗi gia đình hiện đại. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, tương lai của tủ lạnh thông minh hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tính năng mới và cải tiến hơn nữa.

5.1. Xu hướng phát triển tủ lạnh thông minh

Trong tương lai, tủ lạnh thông minh sẽ được tích hợp nhiều công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu lớn, giúp nâng cao khả năng tự động hóa và tối ưu hóa hiệu suất.

5.2. Tác động đến môi trường và xã hội

Việc sử dụng tủ lạnh thông minh không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn góp phần giảm thiểu lãng phí thực phẩm, từ đó có tác động tích cực đến môi trường và xã hội.