Mô hình nhà thông minh của Khang. Ảnh: Nhật Tuấn.

Với niềm đam mê công nghệ thông tin và khả năng lập trình, Trần Viết Huy Khang, học sinh lớp 11, trường THPT Đặng Huy Trứ, thị xã Hương Trà, Thừa Thiên Huế đã ứng dụng Arduino để làm hệ thống điều khiển cho nhà thông minh.

Theo Khang, Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit.

Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác nhau. Với nhiều ưu điểm của Arduino, Khang đã có ý tưởng sử dụng board mạch này thiết kế “Hệ thống thiết bị điều khiển cho nhà thông minh”.

Với board mạch Arduino, ngôn ngữ lập trình C, C++ cùng các module điều khiển, kết hợp việc sử dụng các cảm biến đã giúp Khang biến ngôi nhà thông thường thành ngôi nhà thông minh.

Chia sẻ với Tạp chí Khám phá, Khang cho hay, ý tưởng ban đầu của em chỉ đơn giản là muốn chế tạo ra một hệ thống điều khiển cửa đóng mở bằng thẻ từ RFID. Sau đó, cải tiến thêm thành đóng mở cửa qua ứng dụng Blynk trên điện thoại. Tuy nhiên, nhận thấy điều đó là chưa đủ nên em đã thêm vào các cảm biến để nó đúng hơn với tên gọi nhà thông minh.

Ứng dụng Blynk điều khiển nhà thông minh. Ảnh chụp màn hình.

Qua nhiều tháng nghiên cứu, viết phần mềm, chỉnh sửa cũng như thử nghiệm, Khang đã tạo ra được mô hình hoàn thiện. Khang cho biết, hệ thống hoạt động dựa trên sự điều khiển board mạch Arduino, với việc liên kết các cảm biến (nhiệt độ, ánh sáng, chuyển động, độ ẩm…) thông qua một chương trình được thiết lập từ máy tính hoặc từ điện thoại thông minh.

“Các cảm biến nhận các tín hiệu về nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, sự hoạt động của con người…, đưa về hệ thống điều khiển trung tâm là board mạch Arduino. Tại đây, mạch điều khiển sẽ so sánh các thông số nhận được từ các cảm biến với tín hiệu được thiết lập ban đầu, sau đó điều khiển các thiết bị hoạt động một cách thích hợp”, Khang chia sẻ.

Mô hình nhà thông minh có nhiều tính năng như “trời tối thì sáng đèn”, “rò rỉ gas thì báo”, thiết bị có thể liên kết với Smartphone giúp con người giám sát được các hoạt động ngôi nhà khi ở xa nhà thông qua Internet; Hệ thống đóng mở ngôi nhà thông minh giúp an toàn cho ngôi nhà.

Để sử dụng, người dùng chỉ cần lên CHplay hoặc Appstore để tải ứng dụng về. Sau đó, được cung cấp mã để đăng nhập vào hệ thống.

Theo Khang, hệ thống này đơn giản, dễ chế tạo, giá thành tương đối thấp; Người sử dụng có thể tự điều khiển các thông số ban đầu để hệ thống hoạt động theo ý muốn thông qua máy tính hoặc smartphone. Tất cả những cảm biến có trong mô hình hoàn toàn có thể ứng dụng được trong thực tế, bởi hiện tại chương trình đã có sự ổn định tương đối tốt.

“Hệ thống hoạt động tốt đối với hầu hết với kiến trúc ngôi nhà của người dân Việt Nam. Ngoài ra, hệ thống cũng có thể áp dụng đối với các cơ quan công sở, trường học… bằng cách thêm hoặc lược bỏ một số chức năng. Qua đó, giảm bớt gánh nặng về chi phí hơn so với công nghệ hiện có ở nước ngoài”, Khang cho biết.

Khang nhận giải Nhì cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2019. Ảnh: Nhật Tuấn.

Chia sẻ về cậu học trò của mình, thầy Nguyễn Đắc Hoàng Phước - Giáo viên hướng dẫn cho hay, trong quá trình nghiên cứu đề tài, Khang rất chủ động trong quá trình nghiên cứu. Em đã thay đổi nhiều phương án để hoàn thành tốt sản phẩm. Khang cũng là người đam mê khoa học, tương đối thành thạo trong lập trình.

“Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, đã từng có rất nhiều đề tài tương tự của em Khang. Đề tài của Khang cũng theo hướng tạo ra sự thuận tiện của con người, giúp con người thoải mái hơn. Hệ thống của Khang được xây dựng dựa trên điều kiện thực tế nơi em sống và được thể hiện trên mô hình. Do đó, mình đánh giá cao khả năng ứng dụng vào thực tế của đề tài”, thầy Phước nhận xét thêm.  

Nhật Tuấn