BÁO cáo CUỐI kỳ môn tư duy công nghệ và thiết kế kỹ thuật tên sản phẩm hệ thống nhà thông minh smart house

Tổng quan về đề tài Đề tài của nhóm là thiết kế hệ thống nhà thông minh Smart House, cung cấpcác thiết bị công nghệ thông minh, thiết lập kết nối giữa người dùng với các thiết bịtrong n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

──────── * ───────

BÁO CÁO CUỐI KỲ

MÔN: Tư duy công nghệ và thiết kế kỹ thuật

Tên sản phẩm: Hệ thống nhà thông minh Smart House Nhóm: 8

Mã lớp học: 129320

Giảng viên: Thầy Hà Duyên Trung

Danh sách sinh viên thực hiện:

1 Vũ Minh Hiếu 20183917 hieu.vm183917@sis.hust.edu.vn CNTT-K63

2 Hoàng Minh Hiển 20180722 hien.hm180722@sis.hust.edu.vn KTHH-K63

3 Trần Bùi Nam Sơn 20202767 son.tbn202767@sis.hust.edu.vn ĐKTĐH-K65

4 Nguyễn Tiến Dũng 20202786 dung.nt202786@sis.hust.edu.vn ĐKTĐH-K65

5 Trần Hữu Đức 20202739 duc.th202739@sis.hust.edu.vn ĐKTĐH-K65

Hà Nội, tháng 1 năm 2022

Mục lục

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1

1.1 Tổng quan về đề tài 1

1.2 Lý do chọn đề tài 1

1.3 Các bước thực hiện đề tài 1

CHƯƠNG 2: ĐỒNG CẢM (EMPATHIZE) 2

2.1 Khảo sát nhu cầu khách hàng về sản phẩm 2

2.1.1 Các câu hỏi khảo sát 2

2.1.2 Kết quả của quá trình khảo sát 4

2.2 Mẫu phản hồi khách hàng 7

2.3 Personal Canvas 9

2.4 Bản đồ đồng cảm (Empathy Map) 11

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ (DEFINE) 12

3.1 Tóm tắt thiết kế (POV + HMW) 12

3.2 Bản đồ các bên liên quan (Skate holder map) 15

3.3 Bản đồ bối cảnh (Context Map) 15

3.4 Bản đồ cơ hội (Opportunity Map) 17

3.5 Hành trình khách hàng (Customer Journey Map) 17

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

1.1 Tổng quan về đề tài

Đề tài của nhóm là thiết kế hệ thống nhà thông minh (Smart House), cung cấpcác thiết bị công nghệ thông minh, thiết lập kết nối giữa người dùng với các thiết bịtrong nhà trên các lĩnh vực như y tế, an ninh, giải trí, năng lượng,…

Nhà thông minh (smart house) là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử

có thể được điều khiển hoặc tự động hoá hoặc bán tự động; thay thế con người trongthực hiện một hoặc một số thao tác quản lý, điều khiển Hệ thống điện tử này giao tiếpvới người dùng thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, ứng dụng trên điện thoại diđộng, máy tính bảng hoặc một giao diện web (Theo Wikipedia)

Nhu cầu kết nối của khách hàng rất đa dạng, nhưng nhìn chung sẽ thuộc cácmảng chính sau:

+ An ninh: cửa, khóa, camera, phát hiện kẻ đột nhập,…

+ Năng lượng: đèn, bếp, điều hòa, tivi,…

+ Ánh sáng: rèm cửa, đèn điện,…

+ Giải trí: âm nhạc,…

+ Theo dõi sức khỏe: đo thân nhiệt, nhiệt độ, ánh sáng, không khí trong nhà,

…Một ngôi nhà thông minh thường có nhiều thành phần nhưng nhìn chung lại sẽ

có 2 thành phần chính gồm:

+ Phần cứng: Là các thiết bị vật lý trong hệ thống nhà thông minh như là

đèn led thông minh, camera giám sát thông minh, công tắc thông minh,

+ Phần mềm: Đây là ứng dụng giúp bạn quản lý Smarthome của mình Các

ứng dụng này có thể giúp bạn thao tác từ xa mà không cần có mặt tại nhà.Đặc biệt là những ứng dụng sử dụng công nghệ đám mây sẽ luôn giúp bạnkết nối 24/24

1.3 Các bước thực hiện đề tài

Để thực hiện đề tài “Phát triển hệ thống tự động và thiết lập kết nối trong SmartHouse”, nhóm chúng em thực hiện các bước như sau:

+ Thực hiện khảo sát khách hàng về nhu cầu đối với Smart House, khả năngtiếp cận của khách hàng với công nghệ Smart House và những mong muốncủa khách hàng về các tiện ích cụ thể, tối ưu hóa các trải nghiệm khi áp dụngcông nghệ nhà thông minh.

+ Phân tích những điều hạn chế trong cuộc sống thường ngày ở các vấn đềnhư bảo mật, an toàn trong sử dụng năng lượng,… để bước đầu xác địnhphương hướng giải quyết, thiết lập giải pháp khắc phục các hạn chế

+ Phân tích thiết kế sản phẩm: tìm hiểu các ứng dụng phần mềm cần sửdụng, tìm hiểu các kiến thức liên quan đến lập trình xây dựng hệ thống IOT,tìm hiểu các thiết kế và cách vận hành các thiết bị điện tử, tìm hiểu nhữngnhu cầu nào thuộc mảng nào và yêu cầu kết nối với những thiết bị cụ thể gì.Qua đó cơ bản thiết lập được kết nối giữa người dùng và thiết bị, giải quyếtnhu cầu

+ Test sản phẩm và sửa chữa lỗi, thực hiện một khảo sát về trải nghiệm củangười dùng

CHƯƠNG 2: ĐỒNG CẢM (EMPATHIZE)

2.1 Khảo sát nhu cầu khách hàng về sản phẩm

2.1.1 Các câu hỏi khảo sát

Để xác định các tiêu chí khi phát triển sản phẩm, nhóm đã tạo một biểu mẫu thu thập ýkiến khách hàng với các câu hỏi sau:

Dạng câu hỏi mở: Các câu hỏi để tìm hiểu về người dùng, kích thích suy nghĩ và khả năng khởi động bộ não

Câu 1: Bạn bao nhiêu tuổi?

Câu 2: Giới tính của bạn?

Câu 3: Hiện tại bạn đang sống ở đâu?

A Chung cư ở nội thành

B Nhà riêng ở nội thành, các khu phố

Câu 5: Bạn cảm thấy như thế nào đối với các thiết bị công nghệ trong nhà?

A Vô cùng thoải mái, rất tiện lợi, dễ tiếp nhận, cần thiết

B Thoải mái, tiện lợi, khá cần thiết

C Bình thường, khá tiện lợi nhưng chưa đến mức cần thiết

D Không thoải mái, khó sử dụng

Dạng câu hỏi kiểm tra: nhằm khơi gợi sự ý kiến của người dùng đối với sản phẩm, tạo điều kiện và xác định vấn đề sâu hơn bằng cách định lượng và định tính

Câu 6: Bạn hiểu biết như thế nào về công nghệ Smart House?

A Rất am hiểu

B Hiểu một số thứ

C Đã có nghe về Smart House nhưng chưa hiểu rõ

D Chưa từng nghe về Smart House và cũng không hiểu

Câu 7: Đánh giá mức độ “thông minh” của ngôi nhà của bạn

A Vô cùng thông minh, có trên 10 thiết bị thông minh trong nhà

B Tương đối thông minh, có 5-10 thiết bị thông minh trong nhà

C Không nhiều, có 1-5 thiết bị thông minh trong nhà

D Không có thiết bị thông minh nào

Câu 8: Tầm quan trọng của kết nối thông minh với nhà của bạn khi bạn đi ra ngoài?

Câu 9: Bạn muốn nhận được thông báo gì từ hệ thống Smart House?

A Cửa ra vào hoặc cửa sổ đã đóng chưa

B Thành viên gia đình đã về hay chưa

C Kiểm tra người bấm chuông cửa

D Thiết bị báo cháy có đang hoạt động không

Câu 11: Những thiết bị bạn muốn điều khiển từ xa, kết nối trong ngôi nhà

Câu 12: Ý kiến đóng góp dành cho chúng tôi?

2.1.2 Kết quả của quá trình khảo sát

 Các khách hàng tham gia khảo sát sản phẩm của nhóm chủ yếu ở độ tuổi từ 18-24(chiếm đến 89,2%) và hầu hết là các khách hàng nam (chiếm 62,2%)

 Do hầu hết là các khách hàng trẻ nên hình thức nhà ở, nơi sinh sống cũng đa dạng vàphân bố rộng hơn, các khách hàng hiện đang ở ký túc xá của trường, học viện chiếm

số lượng nhiều nhất (chiếm 37,8%), xếp sau đó là các khách hàng có nhà riêng ở nộithành (số lượng chiếm 29,7%) và các khách hàng hiện đang ở chung cư (chiếm13,5%)

 Dù vậy, vẫn có phần lớn khách hàng hướng đến mô hình nhà thông minh (chiếm tỷ lệ94,6%), điều này cho thấy nhu cầu xuất phát từ nhiều phân khúc khách hàng khácnhau, dù điều kiện khác nhau nhưng các khách hàng đều có xu hướng tiếp nhận sảnphẩm

 Hầu hết các khách hàng được khảo sát là khách hàng trẻ nên thái độ đối với côngnghệ cũng rất mở, 64,8% các khách hàng cảm thấy thoải mái với công nghệ trong đó

có 43,2% cảm thấy thích thú và rất đón nhận

 Hơn nửa các khách hàng cũng đã có nghe về công nghệ Smart House tuy nhiên chưahiểu rõ, số khách hàng đã có hiểu biết nhất định về sản phẩm chỉ chiếm 37,8%

 Theo đó, số khách hàng chưa có nhiều thiết bị thông minh trong nhà cũng chiếm đa

số (chiếm 56,8%), có những khách hàng chưa có bất kì thiết bị thông minh nào trongnhà (16,2%)

  Đánh giá độ cần thiết của việc kết nối với ngôi nhà của các khách hàng là khácnhau tuy nhiên không ai cho rằng việc đó không cần thiết

 Nhu cầu cụ thể của các khách hàng như sau

Hầu hết là các nhu cầu liên quan đến kiểm tra, kiểm soát an ninh, còn lại là một sốnhững nhu cầu về kết nối tiện ích khác

2.2 Mẫu phản hồi khách hàng

Tại pha đồng cảm, với suy nghĩ luôn đặt khách hàng lên đầu, nhóm đã khảo sát,đặt câu hỏi với các đối tượng khác nhau để cảm nhận và đồng cảm với khách hàng.Bằng kết quả của quá trình quan sát, lắng nghê, nhóm đưa ra các mẫu phản hồi kháchhàng như sau:

Câu hỏi đặt ra

Danh sách câu hỏi

 Bạn biết gì về Nhà thông minh

(Smart home)?

 Bạn mong muốn và trông đợi

điều gì từ mô hình nhà thôngminh?

 Bạn có mong muốn sở hữu 1

ngôi nhà thông minh trongtương lai không?

Tại sao chúng ta hỏi câu đó?

 Khảo sát độ hiểu biết của đối tượng

về nhà thông minh

 Tìm hiểu về những mong đợi, kìvọng về nhà thông minh mà kháchhàng muốn hướng đến trong thực tế

 Khảo sát nhu cầu, khả năng thực tếcủa khách hàng về việc sở hữu nhàthông minh

Hiểu chi tiết / Phương án hành động

 Tiếp tục duy trì hiển thị quảng cáo

 Lắng nghe và tiếp nhận ý kiến phảnhồi từ khách hàng

 Thiết kế các gói sản phẩm để đápứng nhu cầu và khả năng thực tế củakhách hàng

Danh sách câu hỏi

 Anh có thường xuyên Tại sao chúng ta hỏi câu hỏi đó? Hiểu được tính chất công việc của

đi làm về muộn, tăng

ca,công tác dài ngày không?

 Anh có muốn được cập nhật

 Theo anh, mô hình nhà

thông minh có ưu điểm gì?

 Anh mong muốn điều gì khi

 Khảo sát nhu cầu, khả năng thực tếcủa khách hàng về việc sở hữu nhàthông minh

Phản hồi khách hàng

Quan sát và phản hồi

 Thường xuyên phải tăng ca đi

làm về muộn

 Có nhu cầu kết nối hệ thống an

ninh để yên tâm khi đi làm

 Muốn mọi thứ như điều

Hiểu chi tiết / Phương án hành động

 Tiếp tục duy trì hiển thị quảng cáo

 Lắng nghe và tiếp nhận ý kiến phảnhồi từ khách hàng

 Thiết kế các gói sản phẩm để đápứng nhu cầu và khả năng thực tế củakhách hàng

Danh sách câu hỏi

 Bạn có hiểu biết gì về Smart

House?

 Bạn có muốn kiểm soát các thiết

bị điện trong nhà ở bất cứ đâu?

 Bạn có muốn ngôi nhà của bạn

điện hiện tại?

Tại sao chúng ta hỏi câu đó?

 Tìm hiểu được nhu cầu và nhữngmong muốn của khách hàng

 Giải đáp những thắc mắc của kháchhàng

Phản hồi khách hàng

Quan sát và phản hồi

 Đã nghe đến Smart House và

hiểu khá rõ

 Mong muốn có những thiết bị

thông minh trong nhà

 Quan tâm đến những chi phí bảo

trì bảo dưỡng khi hỏng hóc

 Khi có hỏng hóc sẽ dễ sửa chữa

Hiểu chi tiết / Phương án hành động

 Tư vấn chi tiết những sản phẩm củanhà thông tin cho thấy sự tiện lợi

và có ích cho khách hàng

 Tư vấn cách vận hành sử dụng chokhách hàng

2.3 Personal Canvas

Để hiểu hơn về người dùng, nhóm đã xác định rõ từng đối tượng khách hàng dựatrên hoàn cảnh cuộc sống, sở thích cá nhân,… từ đó thúc đẩy các ý tưởng về sản phẩm.Kết quả, nhóm đưa ra một số Persona Canvas như sau:

Name: Timothy Stuart, 27 tuổi

● Có kiến thức hiểu biết sâu về IoT

● Sở hữu một chuỗi cửa hàng về linh kiện điện tử đặc biệt là đồ dùng thông minh trong vòng 15 năm tới

● Thăng chức trưởng phòng R&D vào cuối năm nay

● Bật robot dọn nhà ngay khi bước chân ra khỏi nhà đi làm

● Thường xuyên sử dụng cảm biến nhiệt độ để điều chỉnh nhiệt độ điều hòa sao cho phù hợp

● Sử dụng Google Assistant để sắp xếp, tạo nhắc nhở các buổi hẹn quan trọng

App trên điện thoại có thể gây ra bug khiến cho đồ dùng thông minh làm sai ý mình

 Người chú trong gia đình là kĩ tư tự động hóa chuyên ngành vi điều khiển

Tốn nhiều chi phí để có những thứ

đồ dùng công nghệ mong muốn

 Thường xuyên tiếp xúc với đồ dùng công nghệ ở môi trường làm

Name: Ngô Hải Yến, 27 tuổi

● Quản lí, điều hành dự án

marketing của một công ty IoT

● Thích nấu ăn, đặc biệt là làm bánh

● Hiện đang có một căn ở Vinhomes

● Một chiếc xe ô tô thông minh

cho bản thân

● Thăng tiến lên chức cao hơn

vào cuối năm 2021

● Mua được ngôi nhà có đầy đủ

tiện nghi thông minh để giúp

cuộc sống thêm nhàn nhã

● Tiến hành điều phối dự án, lập kế hoạch và triển khai hàng ngày giữa các đội nhóm

● Biên soạn tài liệu áp dụng những công nghệ thông minh vào dự án

● Khởi tạo robot hút bụi trước khi đi làm và sử dụng đồng hồ thông minh để theo dõi giấc ngủ

Nỗi sợ / Thách thức Người & Hoạt động ảnh hưởng

 Số tiền bỏ ra cho những thiết bị

thông minh không hề nhỏ

 Xuất hiện bug khiến cho đồ

dùng thông minh không hoạt

động như ý muốn

 Có em trai đam mê công nghệ

 Thường xuyên sử dụng một số đồ dùng công nghệ tiện ích

2.4 Bản đồ đồng cảm (Empathy Map)

Sau khi tiếp xúc, trò chuyện và lắng nghe phản hồi của nhiều khách hàng, nhóm

đã phân tích, đưa ra các điểm chung về suy nghĩ và cảm nhận của một phân khúc kháchhàng qua mẫu bản đồ đồng cảm sau:

Sau khi đã xác định vấn đề, nhóm em đã xác định được quan điểm của người dùng:

Người cao tuổi Hệ thống hướng dẫn

bằng tiếng Việt,những note để nhắcnhở, điều khiển bằnggiọng nói

Vì khách hàng là người đã có tuổi, đôi khi sẽ

bị đãng trí, hơn nữa lại không phải là nhữngngười có thể tiếp thu nhanh công nghệ, mắtlại kém nên sẽ gặp khó khăn khi sử dụng vàthao tác với ứng dụng

Vì khách hàng là những người có con nhỏ,đôi khi chỉ cần lơ đãng một chút là các con

có thể bị đặt vào vòng nguy hiểm nên sẽ cầnnhiều biện pháp bảo vệ trong nhà để theo dõi,giám sát các con

Từ đây chúng em đưa ra các mẫu tóm tắt thiết kế:

Tóm tắt thiết kế.

Nhận thức/ phản hồi của người dùng

Barry cần dọn dẹp nhà cửa sạch sẽ thông thoáng mà vẫn dành thời gian cho côngviệc và gia đình

Vấn đề đặt ra (Point of View)

Barry không thể sắp xếp được thời gian biểu khi thời gian làm việc chiếm tới 2/3thời gian trong ngày, hơn nữa còn có những việc phát sinh không định trước

Mục tiêu thiết kế/ Mục tiêu (How Might We)

Làm thế nào chúng ta có thể thiết kế một thiết bị máy móc thay ta làm những côngviệc dọn dẹp mà tốn ít chi phí xét về phương diện lâu dài?

Yêu cầu thiết kế

 Gia công chắc chắn bền bỉ

 Giá thành hợp lý

 Có thể tùy chỉnh dọn dẹp và điều khiển thông qua app

 App điều khiển có giao diện cho người dùng dễ làm quen

Tóm tắt thiết kế.

Nhận thức/ phản hồi của người dùng

Lan là một người rất chú trọng sức khỏe nên cô cần một thiết bị để có thể đo nồng

độ máu và % đường có trong cơ thể để cô có thể điều chỉnh thói quen một cáchhợp lý

Vấn đề đặt ra (Point of View)

Lan không thể ngày nào cũng tới bệnh viện kiểm tra vì phần lớn thời gian cô phải

đi làm và chi phí xét nghiệm cũng tốn kém tính về lâu dài

Mục tiêu thiết kế/ Mục tiêu (How Might We)

Làm thế nào để chúng ta có thể thiết kế một thiết bị đo và theo dõi sức khỏe mộtcách thuận tiện tại nhà để không phải lúc nào cũng tới bệnh viện

Yêu cầu thiết kế

 Theo dõi sức khỏe và nồng độ

 Thiết kế không quá cồng kềnh, dễ lắp đặt

 Sử dụng trí tuệ nhân tạo để thông báo, cảnh báo khi chỉ số nồng độ vượt quámức tiêu chuẩn

 Làm người dùng cảm thấy dễ sử dụng

3.2 Bản đồ các bên liên quan (Skate holder map)

3.3 Bản đồ bối cảnh (Context Map)

BẢN ĐỒ BỐI CẢNH HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH (SMART HOUSE)

Mục tiêu người dùng / Nhu cầu người

 Người từ 6 đến 70 tuổi

 Tập trung hơn vào những người

đang ở độ tuổi lao động 15-50tuổi

 Có nhu cầu xây dựng nhà ở cho

gia đình

 Muốn được đảm bảo sự an toàn,

tiện nghi, với sự giúp đỡ củacông nghệ

 Các công nghệ như hồng ngoại,điện thoại thông minh, IoT, côngnghệ đám mây, cảm biến, cảmbiến chuyển động

 Kết nối từ xa thông qua ứng dụngđược cài đặt trên các thiết bị diđộng

Yếu tố kinh doanh Các xu hướng Những điều không chắc chắn

 Chưa nhiều đối

thủ cạnh tranhtrong nước

 Nhiều doanh

nghiệp sẵn sàngđầu tư vì đây làmột dự án mới

và có tiềm năngphát triển tốt

 Số người dùng smartphone và và các thiết bị

di động cực kì lớn vàtăng nhanh

 Công nghệ ngày càngphát triển và giúp íchđời sống con người

 Những người có thunhập cao ngày càngtang

 Tự động hóa là xuhướng trong nhiều línhvực, kể cả nhà ở

 Chi phí lắp đặt,bảo trì hệ thống

có phải là mộtvấn đề lớn?

 Hệ thống nhàthông minh có dễdàng sử dụng vớinhững kháchhàng lớn tuổi?

Các câu hỏi khác?

Marketing để nhanh chóng thu hút khách hàng sử dụng?

Có nên đầu tư mạnh vào cải tiển sản phẩm và tăng trải nghiệm của người dùng?