Sinh viên khoa Điện với đề tài nghiên cứu khoa học có tính ứng dụng cao

Nghiên cứu khoa học (NCKH) trong sinh viên là một sân chơi học thuật, giúp sinh viên hình thành những ý tưởng, sáng tạo, làm nền tảng vững chắc cho học tập và phát triển tư duy độc lập. Phong trào ấy đã được thầy và trò Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội thổi ngọn lửa đam mê, nhân rộng trong những năm qua.

Năm 2019, một trong những đề tài được đánh giá cao về hiệu quả, tính ứng dụng cao trong thực tế là đề tài “Nghiên cứu ứng dụng cảm biến và điều khiển không dây sử dụng nền tảng IoT vào phát triển hệ thống tưới và chiếu sáng chăm sóc cây trồng”, do nhóm sinh viên năm 4 gồm Bùi Thị Thanh, Vũ Văn Đại, Trần Như Hải và Nguyễn Văn Hoàng thuộc khoa Điện thực hiện, TS. Đặng Hoàng Anh (Viện Công nghệ HaUI) hướng dẫn.

TS. Đặng Hoàng Anh thảo luận với nhóm nghiên cứu về kết quả xây dựng đề tài

Mục đích xây dựng hệ thống

Trong môi trường sống hiện đại ngày nay rất nhiều người có nhu cầu được tự chăm sóc và thu hoạch rau quả sạch do chính tay mình trồng. Tuy nhiên cuộc sống bận rộn khiến mọi người gần như không có thời gian để liên tục chăm sóc cây cảnh và rau xanh nên dù có ý tưởng nhưng để hiện thực hóa lại trở nên rất khó.

Trước thực trạng đó, hệ thống chăm sóc cây tự động của nhóm nghiên cứu hướng tới đáp ứng nhu cầu được tự trồng và chăm sóc cây cảnh, rau xanh kể cả khi có ít thời gian rảnh rỗi, đặc biệt là người dân sống tại khu vực đô thị lớn.

Thầy và trò xem xét, đánh giá mô hình thu nhỏ của hệ thống

Xác định nhu cầu người sử dụng

Sản phẩm được thiết kế giúp cho người dùng có thể tiếp cận công nghệ nhanh chóng; sử dụng dễ dàng, hiệu quả; đặc biệt là mọi người có thể điều khiển hệ thống ngay cả khi không ở nhà.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Hệ thống chăm sóc cây tự động không dây dựa trên các công nghệ IoT theo định hướng công nghệ 4.0. Theo đó, hệ thống hoạt động trên nguyên lí điều khiển không dây thông qua mạng wifi và điện thoại di động.

Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống

Từ giao diện điều khiển trên điện thoại có thể dễ dàng bật tắt các thiết bị như bơm, đèn; lên lịch điều khiển tự động; hiển thị các thông tin từ cảm biến đo độ ẩm đất và đo sáng, đồng thời cập nhật thông tin thời tiết hiển thị lên giao diện điều khiển…

Hệ thống chính là giải pháp phù hợp cho cư dân đô thị, giải quyết những khó khăn gặp phải trong việc chăm sóc cây và vấn đề an toàn thực phẩm.

Khó khăn gặp phải trong quá trình nghiên cứu, chế tạo mô hình

Thực tế, việc chế tạo mô hình để chạy thử nghiệm không quá khó với vốn kiến thức nhóm đã được trang bị khi là sinh viên khoa Điện, trường ĐHCNHN mà khó khăn lớn nhất là việc ứng dụng, triển khai mô hình vào thực tế.

Cụ thể là nhóm đã gặp phải một số vấn đề như: cảm biến độ ẩm đất bị ăn mòn trong thực tế cần khắc phục bằng cách lập trình; tại vị trí lắp đặt xa nguồn điện, không có sẵn nguồn nước; số lượng và vị trí cây trồng trong vườn, yêu cầu về thẩm mỹ...

Nhóm được mời tham dự trình bày về mô hình hệ thống tưới và chiếu sáng chăm sóc cây trồng tại phần Techshow - cuộc thi Robocon Việt Nam năm 2019

Ứng dụng mô hình trong thực tế

Nhóm đã triển khai mô hình tại nhiều địa điểm trong thực tế gồm gia đình các thành viên, nhà thầy cô, nhà bạn… và nhận thấy rằng phương án lắp đặt tại mỗi vị trí đều có những đặc điểm riêng vì vậy nhóm nghiên cứu đã có những phát minh tối ưu triển khai đạt hiệu quả tối đa trong việc chăm sóc cây.

Thông qua các mô hình thử nghiệm thực tế, nhóm tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm nhằm cải tiến sản phẩm giúp việc áp dụng ngày càng hiệu quả hơn.

Kết quả đạt được trong thực tế