Trong thời đại công nghệ 4.0 các ứng dụng công nghệ điều khiển từ xa được phát triển mạnh mẽ, mang lại những trải nghiệm sống tiện nghi và thoải mái cho người sử dụng. Ngày càng xuất hiện nhiều hơn các căn hộ Smarthome cho phép người dùng kiểm soát và điều khiển mọi thứ trong căn hộ bằng smartphone của mình. Thậm chí trong các khu công nghiệp, khu chế  xuất những thiết bị này có thể phục vụ các công việc như: tưới tiêu, xả thải, qua hệ thống bơm, theo dõi giám sát qua camera được điều khiển từ điện thoại thông minh qua Internet. Ngoài ra có thể đo điện năng, tính tiền điện hàng tháng..

Tuy nhiên, các thiết bị được trang bị tại xưởng chưa đáp ứng được yêu cầu thực tập của học sinh, sinh viên. Do chưa có thiết bị, mô hình, bàn thực tập… Nắm bắt được những khó khăn trên và cũng xuất phát từ mong muốn có những bài học được ứng dụng từ thực tiễn để người học có thể trực quan sinh động, thực hành trên những mô hình sát với thực tế, bằng hiểu biết và qua nghiên cứu tài liệu nhóm tác giả đã lên ý tưởng thiết kế mô hình “Bàn thực hành thiết bị điện thông minh điều khiển bằng Internet”.  Đây là một mô hình học cụ mô phỏng lại những hệ thống có trong thực tế. Mô hình đã giúp cho người học có được sự trực quan tổng thể về những hệ thống điều khiển tự động trong thực tế. Lắp đặt mô hình là sự kết hợp của nhiều kỹ năng chuyên môn nghề, khi thực hành  với mô hình này người học phát huy được hết tư duy sáng tạo, có thể liên kết được kiến thức của các môn học, Modul lại với nhau. Từ đó nâng cao được kiến thức, kỹ năng nghề nghiệp, tự tin hoàn thành công việc được giao.

Hiện nay, ở hầu hết các gia đình Việt Nam hệ thống điện đang được bố trí như sau:

 

Hệ thống điện thông thường

Thông thường, điện lưới 220VAC được đưa tới Aptomat tổng của gia đình, sau đó sẽ chia ra đến Aptomat của từng tầng. Mục đích của việc này để dễ dàng trong việc kiểm soát, sửa chữa khi có sự cố điện trong gia đình. Ở mỗi tầng sẽ có các thiết bị điện như đèn chiếu sáng (đèn âm trần, đèn tuýp, đèn ngủ, đèn ngoài trời…), các hệ thống ổ cắm, điều hòa, bình nóng lạnh.

Sau Aptomat của từng tầng, ta lại dùng Aptomat cho từng thiết bị như điều hòa, bình nóng lạnh; còn các thiết bị như ổ cắm, công tắc sẽ được đấu nối từ Aptomat của tầng đó. Trong quá trình đấu nối cho các loại đèn, ta sẽ sử dụng các loại công tắc một chiều hoặc đảo chiều tùy theo mục đích sử dụng.

Như vậy toàn bộ việc bật tắt các thiết bị điện trong nhà đều sẽ thông qua công tắc hoặc Aptomat, và bật tắt các thiết bị hoàn toàn bằng tay, chưa đáp ứng được các nhu cầu điều khiển, giám sát tự động trong thời đại hiện nay.

Từ thực tế nêu trên, và trong thời đại hiện nay, chúng ta muốn ngồi một chỗ vẫn có thể điều khiển và kiểm soát các thiết bị trong gia đình. Ví dụ khi đi ra ngoài, bạn vẫn có thể biết được các thiết bị nào đang bật, các thiết bị nào đang tắt, hoặc khi bạn đi làm về, nước đã bật sẵn để cho bạn tắm. Hoặc hơn nữa, ngôi nhà của bạn sẽ tự bật đèn khi trời tối, khi có người đi trong hành lang, tăng giảm độ sáng cho phù hợp với môi trường... Các công tắc và thiết bị thông thường sẽ không thể làm được những việc trên mà phải bật tắt trực tiếp tại nhà.

Nhóm tác giả đã đề xuất một giải pháp cụ thể để có thể giải quyết được những vấn đề nêu trên. Cụ thể, giải pháp này sẽ cải tiến hệ thống điện thông thường để có thể vừa giữ nguyên chế độ bật tắt bằng công tắc, vừa có thể lựa chọn điều khiển các thiết bị điện thông qua Internet, Wifi và ứng dụng trên điện thoại thông minh.

Điểm nổi bật của giải pháp là sự sáng tạo của các tác giả trong việc ứng dụng hiệu quả các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong quá trình thiết kế, sản xuất thiết bị đào tạo. Điều này đem đến tính khả thi cao trong việc nhân rộng kết quả tự làm thiết bị, nâng cao chất lượng và khả năng ứng dụng của thiết bị, tăng hiệu quả sử dụng cũng như hiệu quả kinh tế trong việc đầu tư trang thiết bị đào tạo tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp.

Việc tổ chức dạy trên các mô hình, thiết bị của nhóm tác giả là sự kết hợp các phương pháp dạy học và khả năng sử dụng phương tiện dạy học làm tăng tính trực quan, giúp nguời học nhanh chóng tiếp thu được kiến thức và hình thành kỹ năng nghề, đồng thời tạo nên hứng thú cho người dạy và người học, trực quan hóa trong quá trình giảng dạy.

Giải pháp thiết bị tự làm có giá thành từ 25-30 triệu đồng, trong khi nếu mua ngoài thị trường chi phí bộ thực hành sẽ khoảng 85-90 triệu đồng”, mức giá thấp hơn rất nhiều so với giá trên thị trường.

“Bàn thực hành thiết bị điện thông minh điều khiển bằng Internet” được thiết kế phục vụ cho các môn học, modul chuyên môn nghề của các nghề: Lắp đặt điện và điều khiển trong công nghiệp, nghề Điện dân dụng  cho hầu hết  các trường đại học, cao đẳng, các cơ sở đào tạo  nghề trên Toàn quốc. cụ thể:

- Môn học: Trang bị điện;

- Modul: Đo lường thí nghiệm điện;

- Modul: Lắp đặt hệ thống chiếu sáng;

- Modul: Lắp đặt hệ thống thiết bị điều khiển công nghiệp;

- Modul: Lắp đặt hệ thống tự động cảnh báo và an ninh;

- Modul: Lắp đặt hệ thống điện thông minh.

Từ những Modul đã được học tập nghiên cứu, người học có thể lắp đặt cho ngôi nhà thông minh của mình, văn phòng, hoặc các công trình thông qua các thiết bị thông minh điều khiển bằng Internet.

Tiến Lợi