Giới thiệu về hệ thống lớp học thông minh Lớp học thông minh là phòng học tích hợp đầy đủ các thiết bị dạyhọc điện tử, kỹ thuật số hiện đại như máy tính chủ kết nối màn hìnhtương tác điệ
Slide Powerpoint + chạy tài liệu code C++
- Thiết kế, chỉnh sửa bố cục, trình bày trên slide Powerpoint: Tất cả thành viên
- Người thuyết trình: Nguyễn Việt Long (Đỗ Huy Hoàng thuyết trình thay)
- Chạy thử nghiệm code C++: Bùi Thị Huyền Trang
Tài liệu Word
- Lên ý tưởng + kế hoạch: Tất cả thành viên
- Thiết kế, chỉnh sửa bố cục cuối cùng: Nguyễn Việt Long
- Chương 1 + Lời mở đầu + Lời kết: Đỗ Huy Hoàng
- Chương 2+4: Bùi Thị Huyền Trang
- Chương 5 (Trình bày): Bùi Thị Huyền Trang, Nguyễn Việt Long
+ Lớp sinh viên, giảng viên: Bùi Thị Huyền Trang
+ Lớp đèn, hệ thống ánh sáng, điều hòa: Nguyễn Việt Long
+ Lớp âm thanh (Micro, loa), máy chiếu, camera: Đỗ Huy Hoàng
Trong những năm gần đây, sự bùng nổ của công nghệ đã tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của đời sống con người và các ngành nghề Các ứng dụng của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 ngày càng phổ biến, hỗ trợ đắc lực cho hoạt động sản xuất, học tập và làm việc hàng ngày Cùng với sự tiến bộ của internet, công nghệ thông tin trở thành phần không thể thiếu, giúp nâng cao hiệu quả trong đời sống và công việc của người dân.
Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, đòi hỏi người lao động phải có trình độ học vấn cao và năng lực quản lý vững vàng Bên cạnh đó, kỹ năng vận hành và sử dụng các trang thiết bị hiện đại là yếu tố thiết yếu để thích nghi với thay đổi của công nghệ Khả năng tư duy độc lập và luôn cập nhật kiến thức mới, đặc biệt là công nghệ tiên tiến, đóng vai trò quyết định trong việc nâng cao năng suất và phát triển bền vững của nền kinh tế.
Việc sử dụng và phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin trong giáo dục và đào tạo là xu hướng không thể bỏ qua, đóng vai trò quan trọng trong cải thiện chất lượng giáo dục Mô hình Lớp học thông minh (Smart Class) đã trở thành nền móng vững chắc thúc đẩy sự tiến bộ của ngành giáo dục, đồng thời góp phần nâng cao trải nghiệm học tập cho học sinh và giáo viên.
Nhóm chúng em sẽ xây dựng hệ thống lớp học thông minh dựa trên nguyên lý lập trình hướng đối tượng, nhằm tạo ra một mô hình học tập hiện đại và tiện ích Chúng em sử dụng kiến thức đã học để làm tài liệu giúp mọi người dễ dàng hiểu rõ cách hoạt động và chức năng của lớp học thông minh một cách trực quan và toàn diện Mục tiêu của chúng em là thúc đẩy việc phát triển rộng rãi mô hình lớp học thông minh tại Việt Nam, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và ứng dụng công nghệ trong giảng dạy.
Trong quá trình thực hiện, chúng tôi nhận thấy thời gian hạn chế và kiến thức còn nhiều thiếu sót, mong nhận được ý kiến đóng góp từ thầy cô và các bạn để sản phẩm của chúng tôi ngày càng hoàn thiện hơn.
Tổng quan về hệ thống Smart Class
Đặt vấn đề
Trong nền giáo dục hiện đại, công nghệ đóng vai trò quan trọng trong mọi khâu của quá trình giảng dạy và học tập, giúp nâng cao hiệu quả và thuận tiện Mô hình lớp học thông minh mở rộng không gian, thời gian, tài liệu và phương pháp giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi cho người dạy và học trao đổi kiến thức một cách dễ dàng và thông minh hơn Nhiều quốc gia đã thành công trong việc áp dụng mô hình này, mang lại nhiều chuyển biến tích cực trong giáo dục Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc triển khai lớp học thông minh vẫn còn hạn chế Để theo kịp xu thế toàn cầu, cần hiện đại hóa trường học và phát triển mô hình lớp học thông minh dựa trên phương pháp lập trình hướng đối tượng để nâng cao chất lượng giáo dục.
Mục tiêu
- Tìm hiểu các mô hình hình phòng học thông minh (Smart Class).
- Cách hoạt động của mô hình phòng học thông minh (Smart Class).
- Sự hiệu quả khi ứng dụng mô hình phòng học trong thực tế đem lại
- Hiểu rõ về phương pháp lập trình hướng đối tượng trong lập trình phần mềm ứng dụng.
- Xây dựng được mô hình thông qua phương pháp lập trình hướng đối tượng.
Xác định yêu cầu
- Hệ thống kiểm soát ra vào, điểm danh thông minh và bảo vệ an ninh cho lớp học.
- Hệ thống kết nối điều khiển tự động bằng smartphone, cấp quyền truy cập điều khiển.
- Lớp học thông minh kết hợp điều khiển chiếu sáng smart-class, hệ thống lọc, điều hòa không khí.
- Các giải pháp mở rộng khác như: lắp đặt hệ thống camera giám sát, hệ thống báo động cháy nổ.
- Hệ thống các thiết bị hỗ trợ giảng dạy: máy tính, máy chiếu, loa.
Từ việc sử dụng các thiết bị tiên tiến tự động hóa tối ưu cảm giác hứng thú, tiện lợi cho cả giáo viên lẫn học sinh:
- Các thiết bị tự động bật khi có người vào và tắt khi người cuối cùng đi ra.
Các thiết bị kết nối liên kết hoạt động tự động khi máy chiếu bật, giúp màn chiếu hạ xuống một cách thuận tiện Đồng thời, hệ thống tự động giảm độ sáng của đèn để tạo không gian phù hợp cho trình chiếu Rèm cửa cũng tự động đóng lại nhằm nâng cao trải nghiệm thưởng thức nội dung một cách chuyên nghiệp và tiện lợi.
- Phòng thiết lập nhiệt độ phù hợp và cho phép điều chỉnh bằng smartphone (dựa vào cảm biến nhiệt)
Phạm vi
- Trong phạm vi môn học Lập trình hướng đối tượng (OOP).
- Nghiên cứu trong phạm vi Lớp học thông minh (Smart Class).
Tìm hiểu về hệ thống lớp học thông minh
Giới thiệu về hệ thống lớp học thông minh
Lớp học thông minh là phòng học tích hợp đầy đủ các thiết bị dạy học điện tử, kỹ thuật số hiện đại như máy tính chủ, màn hình tương tác điện tử hoặc máy chiếu Projector, màn hình LCD, máy chiếu vật thể, camera ghi hình, máy in, hệ thống internet, smartphone, máy tính bảng, bục giảng thông minh và hệ thống âm thanh Các thiết bị này được tích hợp dữ liệu điện tử như sách giáo khoa, giáo trình bộ môn để hỗ trợ quá trình học tập trực tuyến hiệu quả Qua sóng wifi và phần mềm quản lý chuyên dụng, giáo viên dễ dàng tổ chức toàn bộ hoạt động dạy học, tạo điều kiện cho các hoạt động tương tác giữa thầy và trò trong môi trường giáo dục hiện đại.
Các công cụ dạy học đều dựa trên công nghệ mạnh mẽ, thân thiện và dễ sử dụng, được thiết kế hoạt động đồng bộ để làm sinh động nội dung giảng dạy và nâng cao hứng thú học tập Chúng tạo ra môi trường học tập sinh động, thú vị và hiệu quả cao cho giáo viên và học sinh, giúp cải thiện rõ rệt kết quả học tập của học sinh và làm cho quá trình học trở nên đơn giản hơn.
Phòng học thông minh nâng cao khả năng tương tác đa chiều giữa giáo viên và học sinh, giúp thúc đẩy quá trình học tập hiệu quả hơn Công nghệ này tạo điều kiện cho việc dạy nhóm, học nhóm và thảo luận nhóm diễn ra dễ dàng và linh hoạt hơn qua các phần mềm quản lý lớp học hiện đại Nhờ đó, môi trường học tập trở nên sinh động, khuyến khích sự trao đổi ý kiến và hợp tác giữa các học sinh cũng như giữa giáo viên và học sinh.
Giáo viên có thể dễ dàng điều hành lớp học và giám sát bài học trên máy tính của học sinh, chỉ với vài thao tác đơn giản Công cụ này cho phép giáo viên kiểm soát đồng bộ và quản lý tất cả các máy học sinh trong lớp một cách hiệu quả Nhờ đó, việc giảng dạy trở nên linh hoạt, tiện lợi hơn và nâng cao trải nghiệm học tập của học sinh.
Lớp học thông minh tối ưu về cơ sở vật chất và môi trường học tập, giúp nâng cao hiệu quả dạy và học Các yếu tố như âm thanh, ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát dễ dàng qua phần mềm điều khiển đồng bộ Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên và học sinh trong quá trình giảng dạy và học tập, đảm bảo môi trường học tập lý tưởng và thúc đẩy hiệu quả học tập tốt hơn.
Hoạt động của lớp học thông minh
Lớp học thông minh sử dụng nền tảng công nghệ thông tin và truyền thông để quản lý, điều hành và tổ chức hoạt động giảng dạy hiệu quả Mô hình này còn tạo ra môi trường tương tác tích cực giữa học sinh với học sinh và giữa giáo viên với học sinh, thúc đẩy sự sáng tạo và hoạt động nhóm Được trang bị các thiết bị công nghệ tiên tiến như máy vi tính, màn hình tương tác, bục giảng thông minh, hệ thống âm thanh và máy chiếu vật thể, lớp học thông minh giúp bài giảng trở nên sinh động, trực quan, kích thích hứng thú học tập của học sinh Đây là giải pháp đột phá trong giáo dục hiện đại, nâng cao hiệu quả giảng dạy và trải nghiệm học tập.
Hệ thống điều khiển lớp học thông minh
- Điều khiển thiết bị tự động thông minh Smart-classroom như quét Face ID, đèn, điều hòa, rèm cửa, máy chiếu,…
- Bàn, ghế phòng học được thiết kế gọn gàng, thông minh để dễ di chuyển và sắp xếp.
- Hệ thống điều khiển có kết nối Internet như Bục giảng điện tử tích hợp hệ thống PC giáo viên, âm thanh, máy thu vật thể,…
- Hệ thống nghe nhìn tương tác thông minh như máy chiếu tương tác, bảng tương tác, màn hành LED tương tác,…
- Camera giảng dạy trực tuyến.
Hiệu quả trong thực tế của mô hình lớp học thông minh
1 Tăng khả năng tương tác giữa người dạy và người học:
Nhiều lớp học truyền thống vẫn duy trì hình thức giảng dạy một chiều, nơi người thầy giảng bài, đặt câu hỏi và học sinh chỉ tiếp thu, ghi chép và trả lời một cách thụ động Phương pháp này khiến học sinh ít tham gia vào quá trình học tập, giảm khả năng xây dựng kiến thức tích cực và tương tác sáng tạo trong lớp học.
Phòng học thông minh tăng hiệu quả giảng dạy bằng cách ứng dụng các phần mềm quản lý để chia người học thành nhóm nhỏ và giao bài tập trực tuyến, thúc đẩy hoạt động thảo luận nhóm Màn hình tương tác thông minh có độ sắc nét cao giúp bài giảng trở nên sinh động hơn, thu hút sự chú ý của người học Nhờ đó, học sinh tập trung hơn và tích cực tham gia vào quá trình xây dựng bài học.
2 Tạo cảm giác hứng thú cho người học đối với bài giảng:
Hiệu quả của phòng học thông minh được nâng cao nhờ trang bị đầy đủ màn hình tương tác thông minh, hệ thống âm thanh chất lượng cao và máy tính hiện đại Điều này giúp trình chiếu đa dạng nội dung như video, GIF và hình ảnh 3D với màu sắc rực rỡ và âm thanh sống động, tạo điều kiện cho người học quan sát trực quan và hiểu rõ hơn về bài học Sử dụng công nghệ tiên tiến này không chỉ kích thích hứng thú học tập mà còn giúp ghi nhớ kiến thức hiệu quả hơn.
3 Cải thiện sự tập trung cho người học:
Hiệu quả của phòng học thông minh thể hiện qua việc giúp bài giảng trở nên sinh động hơn với các hiệu ứng âm thanh hấp dẫn, thu hút sự chú ý của học sinh Nhờ đó, người học tham gia tích cực hơn, tập trung vào bài giảng nhờ sự tò mò và hứng thú, thay vì cảm thấy nhàm chán và chỉ ngồi chép bài một cách thụ động Phòng học thông minh tạo điều kiện để học sinh chủ động tiếp cận kiến thức, nâng cao hiệu quả học tập.
4 Hỗ trợ người dạy sáng tạo ra nhiều buổi học lí thú:
Hiện nay, có nhiều phần mềm hỗ trợ giáo viên soạn bài giảng nhanh chóng, dễ dàng chèn thêm video, hình ảnh, GIF để bài học trở nên sinh động và hấp dẫn hơn Sau khi chuẩn bị xong nội dung, giáo viên dễ dàng trình chiếu bài giảng qua các thiết bị thông minh trong lớp học như màn hình tương tác hoặc máy chiếu tương tác, giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và thúc đẩy tương tác giữa học sinh và giáo viên.
Công nghệ trong giáo dục cho phép người dạy tương tác trực tiếp với bài giảng qua các thao tác dễ dàng như với bảng đen truyền thống, giúp nội dung trở nên sinh động và hấp dẫn hơn Việc sử dụng công nghệ không chỉ nâng cao trải nghiệm học tập mà còn giúp học sinh tiếp thu kiến thức hiệu quả hơn, phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục hiện đại.
Lợi ích của phòng học thông minh bao gồm các thiết bị hỗ trợ cảm ứng đa điểm, cho phép nhiều người học cùng lúc viết, vẽ và chèn hình ảnh, nâng cao trải nghiệm học tập tương tác và sáng tạo.
… giúp người học được tham gia vào bài giảng và gia tăng hứng thú học tập.
5 Buổi học có thể được ghi lại làm tài liệu học tập
Trong lớp học trực tuyến, công nghệ cho phép ghi hình buổi học để người học vắng có thể xem lại qua bản ghi, giúp tăng cường khả năng tiếp thu Những người học chậm có thể xem đi xem lại bài giảng nhiều lần, từ đó nâng cao hiểu biết và nắm bắt nội dung dễ dàng hơn Sử dụng công nghệ ghi hình không chỉ giúp mở rộng khả năng học tập linh hoạt mà còn tạo điều kiện cho học viên học tập hiệu quả mọi lúc, mọi nơi.
Ngoài ra, người dạy có thể xem lại và cải thiện cách truyền đạt của mình sao cho dễ tiếp cận đến người học nhất.
6 Tạo điều kiện cho người học bị khuyết tật
Học tại nhà giúp người học khuyết tật tránh những khó khăn khi di chuyển đến lớp học hàng ngày Đây là giải pháp phù hợp, đặc biệt trong điều kiện thời tiết xấu, đảm bảo việc học vẫn diễn ra thuận tiện và không bị gián đoạn.
Bạn có thể sử dụng chức năng giọng nói để ghi chép kiến thức một cách dễ dàng hơn Các ứng dụng chuyển đổi giọng nói thành văn bản như Google Lens và Talk Free giúp người học dễ dàng ghi chú nội dung học tập một cách chính xác và nhanh chóng Đây là giải pháp hữu ích đặc biệt dành cho những người gặp khó khăn trong việc viết bài, giúp nâng cao hiệu quả học tập và ghi nhớ kiến thức tốt hơn.
7 Công nghệ trong giáo dục giúp giảm tải thời gian ghi chép bài vở:
Người dạy có thể tạo các kho tài liệu học tập hiệu quả bằng cách sử dụng các nền tảng quản lý lớp học như Google Classroom hoặc các ứng dụng lưu trữ đám mây như Google Drive và OneDrive Việc này giúp tổ chức tài liệu một cách dễ dàng, chia sẻ nhanh chóng và đảm bảo an toàn thông tin cho học sinh và giáo viên Sử dụng các công cụ này còn nâng cao hiệu quả giảng dạy, tiết kiệm thời gian và tối ưu hóa quá trình truyền đạt kiến thức.
Người dạy đăng tải bài giảng, bản ghi buổi học và tài liệu đọc thêm, sau đó chia sẻ quyền truy cập cho người học để thuận tiện trong việc học tập Người học chỉ cần ghi lại những lưu ý ngoài nội dung đã được cung cấp, không cần ghi chép toàn bộ như trong lớp học truyền thống Phương pháp này giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả học tập, phù hợp với xu hướng dạy học hiện đại trực tuyến.
8 Bảo vệ sức khỏe cho người dạy:
Lớp học truyền thống thường sử dụng bảng đen và phần trắng, với thành phần phấn không gây hại cho cơ thể trong thời gian ngắn Tuy nhiên, việc hít phải bụi phấn lâu ngày có thể tích tụ trong hệ hô hấp, gây ra các vấn đề sức khỏe như viêm mũi dị ứng, viêm phế quản và viêm xoang Do đó, việc thay thế các phương pháp giảng dạy hiện đại và đảm bảo an toàn cho sức khỏe của học sinh là điều cần thiết.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Phân tích và thiết kế hệ thống
Quy trình nghiệp vụ chung của sinh viên và giảng viên
** Mô tả quy trình nghiệp vụ của lớp học thông minh:
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Sinh viên tham gia lớp học thông qua hai phương thức chính là quét Face ID hoặc quét QR code Khi tới cửa phòng, sinh viên có thể đứng trước camera để hệ thống quét nhận diện khuôn mặt và đối chiếu với dữ liệu đã đăng ký trước đó, hoặc sử dụng điện thoại để quét mã QR hiển thị trên bảng điện tử Nếu dữ liệu khớp, cửa phòng sẽ tự động mở, cho phép sinh viên vào lớp; ngược lại, nếu thông tin không khớp, sinh viên sẽ không thể vào lớp học Sinh viên có thể linh hoạt điều chỉnh thiết bị quét theo sở thích cá nhân nhằm đảm bảo quá trình tham gia diễn ra thuận tiện.
Hệ thống quy trình nghiệp vụ của phòng học bắt đầu khi cảm biến hiện diện phát hiện có người bước qua cửa, gửi tín hiệu để khởi động các thiết bị điện như máy lạnh và hệ thống ánh sáng tích hợp cảm biến nhiệt độ Các thiết bị này sẽ tự động vận hành và điều chỉnh nhiệt độ, độ sáng phù hợp theo cài đặt đã được thiết lập sẵn, đảm bảo môi trường học tập lý tưởng Đặc biệt, sinh viên và giảng viên có thể tùy chỉnh thông số thiết bị phù hợp với nhu cầu của buổi học, ưu tiên các cài đặt cá nhân hơn so với thiết lập mặc định của hệ thống.
Hệ thống an ninh của phòng học được thiết kế với các cảm biến đo khói, vỡ kính và nhiệt độ để gửi thông báo hoặc tự động hoạt động theo nguyên lý đã thiết lập, đảm bảo an toàn tối đa Sinh viên và giảng viên có thể dễ dàng ra vào và điều chỉnh các thiết bị thông minh trong phòng học, với hệ thống cung cấp thông báo khi có sự cố xảy ra Các thiết bị thông minh như cửa, đèn, camera, điều hòa được điều chỉnh tự động, linh hoạt theo ưu tiên của người sử dụng nhằm nâng cao trải nghiệm học tập Bộ phận quản lý nhận thông báo từ các sự cố an ninh để đảm bảo hoạt động bình thường của các thiết bị và liên tục cải thiện chất lượng, hiệu quả của lớp học.
Sơ đồ hệ thống lớp học thông minh
Một lớp học thông minh hiện đại cần được trang bị đầy đủ các thiết bị và tiện nghi cơ bản để phục vụ tốt cho giáo viên cũng như học sinh, sinh viên Các hệ thống thiết bị quan trọng bao gồm bảng tương tác thông minh giúp giảng dạy sinh động và hiệu quả, máy chiếu và màn hình lớn để trình chiếu bài giảng rõ ràng, hệ thống âm thanh chất lượng cao đảm bảo phát âm rõ ràng và lan tỏa đều trong phòng, máy tính hoặc các thiết bị kết nối giúp truy cập tài liệu và trình bày bài giảng dễ dàng, cùng với mạng Wi-Fi nhanh, ổn định để đảm bảo việc học tập và giảng dạy diễn ra liên tục không gián đoạn Các tiện ích này nhằm tạo môi trường học tập hiện đại, hỗ trợ tối đa cho quá trình giảng dạy và học tập, đồng thời nâng cao trải nghiệm của người học.
Thiết kế, phân tích hệ thống vận hành
Sơ đồ thiết kế hệ thống
Hệ thống phần mềm lớp học thông minh gồm 5 lựa chọn chính, mỗi lựa chọn mang đến các chức năng và cách thức hoạt động riêng biệt, nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập Các giải pháp này giúp tối ưu hóa quản lý lớp học, thúc đẩy tương tác giảng viên và học sinh, đồng thời cung cấp các công cụ hỗ trợ học tập hiện đại Mỗi lựa chọn đều hướng đến việc cải thiện trải nghiệm học tập qua các tính năng đa dạng và phù hợp với các mô hình giáo dục khác nhau Việc lựa chọn hệ thống phù hợp sẽ giúp tăng cường hiệu quả giảng dạy, nâng cao khả năng tiếp cận kiến thức và nâng cao kỹ năng số cho học sinh và giáo viên.
1 NHẬP THÔNG TIN ĐỐI TƯỢNG a THÔNG TIN GIẢNG
VIÊN b THÔNG TIN SINH VIÊN
2 ĐIỂM DANH a QUÉT NHẬN DIỆN KHUÔN MẶT b QUÉT QR CODE
BỊ a ÁNH SÁNG ĐỘ SÁNG ĐÈN b KHÔNG KHÍ (ĐIỀU HÒA)
2 MICRO d MÁY CHIẾU ÁNH SÁNG
1 THÔNG TIN GIỜ/MÔN HỌC
2 THÔNG TIN GIẢNG VIÊN GIẢNG DẠY
3 DANH SÁCH SINH VIÊN ĐÃ ĐIỂM DANH
1) Menu nhập thông tin đối tượng: gồm 2 lựa chọn a Thông tin giảng viên: Tại đây hệ thống sẽ cho phép giảng viên điền tên và mã giảng viên Nếu sai thông tin, hệ thống sẽ thông báo nhập sai và mời nhập lại. b Thông tin sinh viên: Cũng tương tự như hệ thống thông tin của giảng viên, mỗi sinh viên cần điền đúng tên và mã sinh viên của mình để có thể vào học Nếu nhập sai hệ thống sẽ yêu cầu nhập lại.
2) Menu điểm danh: gồm 2 lựa chọn và menu này sẽ có một chút sự ràng buộc về tính đúng đắn với Menu 1 a Quét nhận diện khuôn mặt bằng Face ID: Sau khi đăng nhập thành công vào lớp học thông qua nhập thông tin, sinh viên cần đi qua cổng hệ thống camera tự động quét khuôn mặt để đối chiếu với cơ sở dữ liệu qua đó nhận diện và xác nhận một cách chính xác thông tin ra vào giờ học của sinh viên Toàn bộ lịch sử về thời gian ra/vào lớp của sinh viên sẽ được tự động ghi trên hệ thống nhằm giúp giảng viên nắm bắt được thời gian học tập của sinh viên một cách cụ thể. b Quét QR code: Giống như Face ID, lịch sử quét mã QR cho biết thời gian vào/ra lớp học của sinh viên cũng được ghi lại một cách chính xác trên hệ thống Tuy nhiên để quét QR code, sinh viên cần có một chiếc smartphone được kết nối internet để đăng nhập trước vào hệ thống của trường.
Lưu ý quan trọng: Nếu gặp lỗi trong nhận diện khuôn mặt qua Face ID hoặc chưa đăng nhập hệ thống trường qua QR code, hệ thống sẽ hiển thị thông báo lỗi và tự động chuyển về màn hình chính Người dùng cần thực hiện đăng nhập lại từ Menu 1 để tiếp tục sử dụng.
Hệ thống điểm danh sử dụng Face ID và QR code mang lại lợi ích bảo mật cao, giúp giảm thiểu rườm rà và tiết kiệm thời gian so với phương pháp điểm danh thủ công bằng giấy bút truyền thống.
3) Menu điều chỉnh thiết bị: Cảm biến hiện diện giúp hệ thống thiết bị trong lớp học được vận hành một cách tự động khi có giảng viên hoặc sinh viên vào lớp và ở đó các thông số của các thiết bị sẽ được đặt theo mặc định trước Tuy nhiên để thuận tiện cho việc sử dụng các thiết bị theo nhu cầu của người dùng, Menu điều chỉnh thiết bị sẽ đưa ra 6 sự lựa chọn lớn sau đây: a Ánh sáng: gồm 2 lựa chọn:
Hệ thống đèn trong lớp học sẽ tự động bật sáng khi có người vào phòng, mang lại môi trường học tập tiện nghi Người dùng có thể tùy chỉnh số đèn được bật và vị trí của từng đèn dựa trên nhu cầu sử dụng, giúp tối ưu hóa ánh sáng và tiết kiệm năng lượng Việc điều chỉnh dễ dàng này đảm bảo sự linh hoạt phù hợp với từng hoạt động và sở thích của người dùng.
- Độ sáng: Cho phép người dùng tinh chỉnh độ sáng đèn với 5 nấc
Hệ thống yêu cầu người dùng nhập giá trị trong khoảng từ 0 đến 100; nếu nhập ngoài giới hạn này, hệ thống sẽ yêu cầu nhập lại Độ sáng của đèn tự điều chỉnh từ từ để giảm thiểu tác động tiêu cực đến thị giác của người sử dụng Trong không khí, thiết bị chủ yếu là điều hòa, đặc biệt trong các lớp học thông minh, điều hòa tự động hoạt động phù hợp với cài đặt mặc định dựa trên cảm biến nhiệt để duy trì môi trường thoải mái Người dùng có thể dễ dàng thay đổi các thông số của điều hòa thông qua máy tính hoặc smartphone kết nối với thiết bị, với menu có hai lựa chọn chính để tùy chỉnh phù hợp nhu cầu.
- Chọn nhiệt độ: Cho phép người dùng căn chỉnh nhiệt độ trong khoảng 16 đến 32 độ C
Chọn chế độ làm việc cho điều hòa để phù hợp với nhu cầu sử dụng, gồm 5 chế độ chính: Tắt điều hòa, Nóng, Lạnh, Hút ẩm và Quạt gió, giúp người dùng dễ dàng tùy chỉnh theo ý muốn Ngoài ra, điều hòa còn có chức năng điều chỉnh âm thanh với hai lựa chọn giúp tạo không gian yên tĩnh thoải mái hơn khi sử dụng.
- Loa: Cho phép người dùng điều chỉnh các thông số như âm lượng đầu vào/ra, tiếng vang, độ nhạy
Trong quá trình sử dụng, người dùng có thể tinh chỉnh các thông số của micro để phù hợp với nhu cầu, giúp nâng cao trải nghiệm âm thanh Đối với máy chiếu, người dùng có hai lựa chọn chính: bật/tắt máy và điều chỉnh độ sáng Trong các lớp học thông minh, độ sáng của máy chiếu thường tự động điều chỉnh dựa trên cảm biến ánh sáng để tối ưu hóa trải nghiệm xem màn hình, nhưng trong bài viết này, chúng ta sẽ để độ sáng mặc định khi máy chiếu được bật lên nhằm đảm bảo hình ảnh rõ nét và rõ ràng hơn.
Máy chiếu được trang bị chức năng tự động điều chỉnh độ sáng (Automatic) và tùy chỉnh thủ công (Manual) giúp nâng cao trải nghiệm người dùng và tối ưu hóa hình ảnh hiển thị Hệ thống camera giám sát tăng cường công tác bảo vệ an ninh trong phòng học, phòng tránh mất mát, phá hoại và xung đột, đồng thời hỗ trợ nhà trường quản lý tài sản và học sinh hiệu quả hơn với chi phí thấp Menu Camera cho phép người dùng lựa chọn giữa hai chế độ để phù hợp với nhu cầu sử dụng, đảm bảo an toàn và quản lý tốt hơn trong môi trường học tập.
- Ghi hình: là chức năng giúp người dùng xem lại tất cả những hoạt động diễn ra trong khoảng thời gian mà camera ghi lại được.
Chức năng Zoom cho phép người dùng dễ dàng phóng to (Zoom in) hoặc thu nhỏ (Zoom out) hình ảnh, giúp việc trích xuất dữ liệu từ camera trở nên thuận tiện hơn Tính năng này hoạt động trong phạm vi từ 0% đến 100%, mang lại sự linh hoạt và chính xác khi quan sát và xử lý hình ảnh.
Phân tích về các lớp của mô hình
1.1 Tổng quan về mô hình: Trong mô hình đã nêu trên có định nghĩa
Một phòng học thông minh gồm 5 lớp chính: lớp ánh sáng, lớp không khí, lớp âm thanh, lớp máy chiếu và lớp camera Để tối ưu hoá trải nghiệm học tập, cần kết hợp các lớp này thành một hệ thống điều khiển trung tâm, giúp dễ dàng quản lý và vận hành các thiết bị trong phòng Việc tích hợp các lớp này tạo ra một Menu điều khiển thông minh, nâng cao hiệu quả giảng dạy và sự tiện nghi cho giáo viên cùng học sinh.
Lớp này có thuộc tính độ sáng của bóng đèn, có giá trị từ 0 đến 100 Trong bài viết này, tất cả các bóng đèn sẽ được điều khiển tập trung mà không còn thuộc tính mã số riêng lẻ hay số lượng bóng đang bật Điều này có nghĩa là các đối tượng trong lớp đã được gộp lại thành một, giúp đơn giản hóa quá trình điều khiển và quản lý các bóng đèn.
Trong lớp ánh sáng, có các hàm thành phần quan trọng như hàm nhập (hay còn gọi là hàm điều chỉnh mức sáng), đóng vai trò điều chỉnh cường độ ánh sáng, và hàm hiển thị, có nhiệm vụ thể hiện trạng thái của lớp ánh sáng ra bên ngoài.
Phương pháp và ngôn ngữ lập trình
1 Phương pháp: Lập trình hướng đối tượng a) Khái niệm:
Lập trình hướng đối tượng (Object Oriented Programming-OOP) là phương pháp lập trình lấy đối tượng làm nền tảng để xác định thuật giải, xây dựng chương trình.
Phương pháp OOP là thiết kế chương trình xoay quanh dữ liệu của hệ thống.
OOP không cho phép dữ liệu chuyển động tự do trong hệ thống. b) Đặc trưng:
- Trừu tượng hóa dữ liệu và bao gói thông tin:
+ Trừu tượng hóa dữ liệu là cách biểu diễn các đặc tính chính và bỏ qua những chi tiết vụn vặt hoặc những giải thích.
+ Bao gói thông tin là việc đóng gói dữ liệu và các phương thức vào một đơn vị cấu trúc lớp.
+ Dữ liệu được tổ chức sao cho thế giới bên ngoài (các đối tượng ở lớp khác) không truy nhập vào được
+ Phương thức của lớp sẽ đóng vai trò như giao diện giữa dữ liệu của đối tượng và phần còn lại của chương trình.
+ Nguyên tắc bao gói dữ liệu để ngăn cấm sự truy nhập trực tiếp trong lập trình được gọi là sự che giấu thông tin.
+ Kế thừa là quá trình mà các đối tượng của lớp này được quyền sử dụng một số tính chất của các đối tượng của lớp khác.
Kế thừa trong lập trình cho phép định nghĩa một lớp mới dựa trên lớp đã tồn tại, giúp mở rộng chức năng của lớp ban đầu Lớp mới không chỉ kế thừa các thành phần của lớp cha mà còn có thêm các thuộc tính và phương thức mới, tăng khả năng tùy biến và mở rộng của hệ thống Việc sử dụng kế thừa giúp tối ưu hóa mã nguồn và tạo ra các lớp linh hoạt, dễ bảo trì trong lập trình hướng đối tượng.
+ Nguyên lý kế thừa hỗ trợ cho việc tạo ra cấu trúc phân cấp các lớp.
- Tính đa hình (tính tương ứng bội)
+ Là khả năng của một khái niệm có thể sử dụng với nhiều chức năng khác nhau.
+ Đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các đối tượng có cấu trúc bên trong khác nhau nhưng cùng dùng chung mộ giao diện bên ngoài.
Phương pháp lập trình hướng đối tượng được coi là phù hợp nhất để xây dựng hệ thống lớp học thông minh nhờ vào đặc điểm nổi bật của nó Nhờ vào khả năng tổ chức mã rõ ràng, khả năng mở rộng và dễ bảo trì, lập trình hướng đối tượng giúp phát triển các hệ thống quản lý lớp học hiện đại, tối ưu hoá trải nghiệm người dùng Áp dụng phương pháp này còn đảm bảo tính linh hoạt và khả năng tích hợp các tính năng mới dễ dàng, phù hợp với yêu cầu ngày càng cao của các hệ thống giáo dục thông minh.
2 Ngôn ngữ lập trình: C++ a) Tìm hiểu:
C++ là một trong những ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong phát triển phần mềm hệ thống, trò chơi, ứng dụng desktop, di động và web Nhờ khả năng tối ưu hóa cao, C++ thích hợp để xây dựng các hệ thống phức tạp như hệ thống lớp học thông minh Tuy nhiên, ngôn ngữ này cũng có những ưu điểm và nhược điểm cần xem xét khi áp dụng trong các dự án công nghệ giáo dục.
Hầu hết lập trình viên bắt đầu học từ nền tảng C++, sau đó phát triển kỹ năng sang các ngôn ngữ lập trình khác Mặc dù có nhiều ngôn ngữ mới ra đời, nhưng C++ vẫn là lựa chọn hàng đầu của nhiều công ty công nghệ Đây cũng là ngôn ngữ được giảng dạy phổ biến nhất trong chương trình giáo dục lập trình tại Việt Nam hiện nay.
+ Dễ hiểu và dễ sử dụng:
Chỉ cần nhập: tên mảng [kích thước].
C++ cho phép truy cập nhanh chóng tới các phần tử trong mảng, giúp tối ưu hiệu suất Người lập trình có thể dễ dàng truy xuất bất kỳ phần tử nào trong mảng bằng cách chỉ định chỉ số của phần tử đó, từ đó thao tác dữ liệu hiệu quả hơn trong các ứng dụng lập trình.
Trong lý thuyết, một đoạn code C++ có khả năng chuyển đổi dễ dàng và hoạt động mượt mà trên các hệ điều hành như Mac OS, Windows, và Linux Nhờ lợi thế này của C++, các lập trình viên có thể phát triển một chương trình duy nhất và dễ dàng chạy trên nhiều nền tảng khác nhau mà không cần phải viết lại mã nguồn, tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình phát triển phần mềm.
Nhiều thư viện mở rộng và plugin đa dạng giúp C++ mở ra nhiều phương pháp lập trình khác nhau Các thư viện này cung cấp các tính năng phong phú, cho phép lập trình viên tùy chỉnh và nâng cao khả năng của ngôn ngữ C++ Nhờ vào sự đa dạng của thư viện, C++ mang lại sự linh hoạt và sáng tạo trong việc phát triển phần mềm, đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của dự án.
+ Có nhiều công cụ, phần mềm và IDE hỗ trợ C++ giúp bạn đơn giản hóa công việc.
+ Kích thước mảng phải cố định: khi cấp phát mảng tĩnh, mảng cần được khai báo với kích thước xác định trước khi chạy chương trình.
Việc cấp phát bộ nhớ cho mảng yêu cầu các byte vùng nhớ phải được sắp xếp liên tục, đảm bảo tính liền mạch của dữ liệu Khi vùng bộ nhớ bị phân mảnh, chương trình sẽ gặp lỗi bộ nhớ và yêu cầu lập trình viên khai báo lại kích thước vùng nhớ lớn hơn để đảm bảo hoạt động trơn tru Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý bộ nhớ hiệu quả trong lập trình để tránh các lỗi phân mảnh bộ nhớ gây gián đoạn chức năng của ứng dụng.
Mặc dù ngôn ngữ này có một số nhược điểm, việc hiểu rõ để tránh các rủi ro là rất quan trọng trong quá trình xây dựng và triển khai Bên cạnh đó, việc ứng dụng ngôn ngữ vào hệ thống lớp học thông minh mở ra nhiều cơ hội cải thiện phương pháp giảng dạy và nâng cao trải nghiệm học tập cho học sinh.
Bạn có thể sử dụng ngôn ngữ C++ để điều khiển các thiết bị trong lớp học như bảng, máy chiếu, quạt, điều hòa, rèm, và bóng đèn một cách dễ dàng Với C++, bạn dễ dàng lập trình các chức năng để kiểm soát và điều chỉnh các thiết bị này, từ việc bật/tắt đến tăng giảm công suất chỉ với vài thao tác đơn giản như nhấp chuột hoặc nhấn phím Ứng dụng của C++ trong quản lý thiết bị lớp học giúp nâng cao hiệu quả và sự tiện lợi cho giảng dạy.
Bóng đèn được thiết kế để tăng giảm độ sáng và bật tắt phù hợp với nhu cầu sử dụng Hệ thống điều chỉnh độ sáng tự động dựa trên thời điểm trong ngày, như tắt hết bóng vào ban ngày hoặc giảm độ sáng của các bóng gần màn hình khi cần chiếu phim Việc kiểm soát ánh sáng này giúp tiết kiệm năng lượng và nâng cao trải nghiệm xem phim, đảm bảo ánh sáng phù hợp với mọi hoạt động trong phòng.
- Điều hòa: ta viết chương trình có thể bật/tắt hay điều chỉnh mức nhiệt độ cho phù hợp.
Máy chiếu thường được bật để màn chiếu tự động hạ xuống, tạo không gian trình chiếu thuận tiện Khi không còn nhu cầu sử dụng, ta chỉ cần tắt máy, hệ thống sẽ tự động rút màn chiếu lên, giúp tiết kiệm không gian và bảo vệ thiết bị Đây là quy trình đơn giản, dễ thao tác và đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống trình chiếu.
- Đồng hồ: chương trình có hàm đếm giờ để mỗi khi vào tiết và hết tiết thì chuông sẽ báo.
- Thiết bị âm thanh: khi chương trình chạy, micro sẽ tự động bật và kết nối với loa Chúng ta có thể chọn mức âm lượng phù hợp.
- Thiết bị camera: camera sẽ tự động bật khi bắt đầu chương trình,chúng ta có thể điều chỉnh tùy ý qua chương trình.
Các công nghệ được sử dụng
Công nghệ A
Công nghệ nhận dạng khuôn mặt là phương pháp xác định một người cụ thể dựa trên ảnh hoặc video Công nghệ này hoạt động bằng cách so sánh hình ảnh khuôn mặt mới với các hình ảnh đã có trong cơ sở dữ liệu để xác định danh tính chính xác Nhờ đó, nhận dạng khuôn mặt ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực an ninh, truy tìm tội phạm và xác thực người dùng Những tiến bộ trong công nghệ này giúp tăng cường độ chính xác và tốc độ xử lý dữ liệu, góp phần nâng cao hiệu quả của các hệ thống an ninh và quản lý.
Hệ thống điểm danh điện tử bằng Face ID sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt tiên tiến để kiểm soát việc ra vào lớp học của sinh viên, học sinh và giáo viên Kết hợp công nghệ hiện đại, hệ thống giúp nâng cao hiệu quả quản lý điểm danh, tiết kiệm thời gian và đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình chấm công Việc áp dụng hệ thống Face ID góp phần xây dựng môi trường học tập an toàn, hiện đại và chuyên nghiệp.
- Lấy mẫu: sử dụng camera có giám sát hoặc thiết bị có cùng chức năng.
- Phân tích: các dữ liệu ( được nói tới ở trên ) sẽ được trích xuất từ các hình ảnh, các mẫu.
- So sánh và đối chiếu: giữa các dữ liệu lấy được và các dữ liệu có trong cơ sở dữ liệu => Kết quả
Một trong những lợi ích lớn của nhận diện khuôn mặt là hệ thống hoạt động mà không cần sự tương tác trực tiếp từ người dùng, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao trải nghiệm người dùng Công nghệ này cho phép xác thực nhanh chóng mà không yêu cầu người dùng phải tiếp xúc trực tiếp với thiết bị, góp phần nâng cao tính tiện lợi và hiệu quả trong các ứng dụng hiện đại.
Hệ thống điểm danh tự động không yêu cầu người dùng chờ đợi hay thực hiện các thao tác phức tạp, giúp quá trình kiểm soát ra vào lớp học diễn ra nhanh chóng và hiệu quả.
Hệ thống xác thực sinh trắc học có tính bảo mật cao và khả năng tự động hóa vượt trội, giúp nâng cao độ chính xác theo thời gian và giảm thiểu công đoạn xử lý so với các phương pháp xác thực khác.
Công nghệ này được ứng dụng phổ biến nhất vào nhận diện khuôn mặt Face ID ( áp dụng điểm danh, chấm công,…
QR code
QR code, hay còn gọi là mã vạch ma trận, là một dạng mã vạch có khả năng chứa nhiều thông tin và được đọc bởi máy quét mã vạch hoặc điện thoại thông minh có chức năng chụp ảnh cùng ứng dụng quét mã Đây là công nghệ hiện đại giúp truyền tải dữ liệu nhanh chóng và chính xác, được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như marketing, thanh toán điện tử và quản lý kho hàng Nhờ khả năng đọc nhanh và chính xác, QR code đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống số ngày nay.
Nó chứa nhiều thông tin quan trọng và được bảo mật rất tốt, là yếu tố hàng đầu trong lĩnh vực kinh doanh và sản xuất các loại mặt hàng đa dạng Do khả năng bảo vệ dữ liệu tối ưu, sản phẩm này được sử dụng phổ biến để đảm bảo an toàn thông tin trong các hoạt động thương mại và công nghiệp Với tính năng bảo mật cao, nó giúp doanh nghiệp bảo vệ dữ liệu khách hàng và tiêu chuẩn sản xuất, từ đó thúc đẩy sự tin tưởng và phát triển bền vững.
QR code là những module màu đen được sắp xếp ngẫu nhiên trong một ô vuông có nền trắng, giúp mã hóa dữ liệu trực tuyến một cách đa dạng Các module này có thể chứa các thông tin như liên kết website, hình ảnh, chi tiết sản phẩm hoặc các dữ liệu quan trọng khác QR code là giải pháp hiệu quả để truy cập nhanh các nội dung số trên internet.
Bạn có thể nhập tối đa 7.089 chữ số hoặc 4.296 ký tự trong một mã, bao gồm dấu câu và ký tự đặc biệt Ngoài các số và ký tự tự nhiên, từ và cụm từ cũng có thể được mã hóa để mở rộng phạm vi dữ liệu Khi cần thêm dữ liệu, bạn có thể dễ dàng bổ sung vào mã để đảm bảo thông tin được lưu trữ đầy đủ và chính xác.
Kích thước mã QR sẽ tăng lên và cấu trúc của mã trở nên phức tạp hơn để phù hợp với loại dữ liệu cần mã hóa Mỗi loại dữ liệu có cách mã hóa riêng biệt, với số lượng ký tự tối đa khác nhau để đảm bảo tính hiệu quả trong việc lưu trữ và quét mã.
Mã QR gồm rất nhiều thành phần như:
- Dữ liệu và các phím sửa lỗi
Mã QR code được dùng khá phổ biến hiện nay bởi nó được ứng dụng rất nhiều nền tảng và lĩnh vực, điển hình như:
- Kiểm kê hàng hóa, thông tin sản phẩm
- Thông tin cá nhân trên card visit
- Sử dụng tại các bến xe: khi quét mã có thể biết các thông tin chuyến đi.
- Sử dụng để mua hàng: chúng ta có thể quét mã đặt mua hay thanh toán rất tiện lợi chỉ với một chiếc smartphone
- Trong bài này chúng ta cũng sử dụng mã này để dùng để điểm danh và kiểm soát việc ra vào lớp học một cách chính xác.
Công nghệ IoT
IoT (Internet of Things) là mạng lưới kết nối các đồ vật và thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm và các công nghệ tiên tiến khác, giúp các thiết bị thu thập và trao đổi dữ liệu một cách liên tục Công nghệ IoT đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hoạt động, nâng cao hiệu quả công việc và thúc đẩy sự phát triển của các dịch vụ thông minh trong cuộc sống hàng ngày Nhờ IoT, các thiết bị có thể giao tiếp và phối hợp với nhau một cách tự động, mang lại trải nghiệm tiện ích và nâng cao chất lượng cuộc sống.
- Hạ tầng mạng (Network and Cloud)
- Bộ phận phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers)
Các thiết bị trong IoT thường không đồng nhất do sở hữu phần cứng và hệ thống khác nhau, gây ra sự đa dạng về loại và chức năng Tuy nhiên, chúng có thể tương tác hiệu quả nhờ vào sự liên kết của các hệ thống trung tâm và các giao thức truyền thông phù hợp Điều này giúp xây dựng một hệ sinh thái IoT linh hoạt và mở rộng, đồng thời đảm bảo khả năng tích hợp giữa các thiết bị khác nhau trong mạng.
Kết nối liên thông cho phép các vật dụng, thiết bị đa dạng có thể liên kết và trao đổi thông tin một cách dễ dàng Nhờ mạng lưới thông tin và cơ sở hạ tầng liên lạc toàn diện, việc kết nối các thiết bị trở nên thuận tiện và hiệu quả hơn Đây là yếu tố cốt lõi giúp xây dựng hệ sinh thái công nghệ thông minh, nâng cao trải nghiệm người dùng trong cuộc sống hàng ngày.
Hệ thống IoT cung cấp các dịch vụ liên quan đến "Things", bao gồm bảo vệ quyền riêng tư và đảm bảo sự nhất quán giữa các thiết bị vật lý (Physical Things) và các phần mềm (Virtual Things), mang lại an toàn và tin cậy cho môi trường IoT.
Hệ thống có quy mô lớn với hàng triệu thiết bị và máy móc cần được quản lý và giao tiếp với nhau, vượt xa số lượng máy tính kết nối Internet hiện nay Điều này đồng nghĩa với việc khối lượng thông tin được truyền tải qua các thiết bị sẽ lớn hơn nhiều so với lượng thông tin do con người truyền đạt, tạo ra một mạng lưới liên kết vô cùng rộng lớn và phức tạp.
Thiết bị điện tử và máy móc có khả năng thay đổi trạng thái linh hoạt, tự động tắt mở, kết nối hoặc ngắt kết nối theo nhu cầu sử dụng Ngoài ra, chúng còn có khả năng truy xuất vị trí chính xác, giúp tối ưu hóa vận hành và nâng cao hiệu quả công việc Tính năng này giúp các thiết bị tự thích nghi với môi trường hoạt động, mang lại sự tiện lợi và tiết kiệm thời gian cho người dùng.
IoT sẽ biến nhà, văn phòng và phương tiện trở nên thông minh hơn, dễ đo lường và tự động hóa cao hơn Các thiết bị thông minh không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn hỗ trợ các hoạt động hàng ngày như bật điều hòa, bật đèn, kéo rèm một cách dễ dàng và thuận tiện Với công nghệ IoT, cuộc sống của bạn trở nên tiện nghi hơn, nâng cao hiệu quả và tiết kiệm thời gian cho các công việc thiết yếu hàng ngày.
IoT giúp theo dõi mức độ ô nhiễm môi trường hàng ngày qua điện thoại hoặc máy tính nhờ các chỉ số đo lường chính xác Công nghệ này còn hỗ trợ điều khiển xe tự lái và phát triển thành phố thông minh, từ đó thay đổi cách xây dựng và quản lý không gian công cộng hiệu quả hơn.
Nhiều đổi mới công nghệ hiện nay có thể tác động đáng kể đến quyền riêng tư cá nhân, đặc biệt là nguy cơ rò rỉ dữ liệu cá nhân và bị giám sát chặt chẽ qua hệ thống camera an ninh Các hệ thống giám sát và theo dõi ngày càng phổ biến, đặt ra những lo ngại về quyền riêng tư và sự an toàn của người dùng trong môi trường số.
Thử nghiệm và kết luận
Chạy chương trình
Khi bắt đầu chạy chương trình màn hình sẽ hiển thị các nút chức năng: Nhập thông tin, Điểm danh, Điều chỉnh thiết bị, Quản lý lớp học:
Chọn nút chức năng "Nhập thông tin" để bắt đầu quá trình nhập dữ liệu Sau đó, màn hình sẽ hiển thị các nút để nhập thêm thông tin sinh viên và thông tin giảng viên, giúp người dùng dễ dàng quản lý và cập nhật dữ liệu một cách thuận tiện.
Chọn nút chức năng để nhập thông tin sinh viên hoặc giảng viên sẽ hiển thị phần nhập ID và họ tên Sau khi nhập, tên và ID của sinh viên hoặc giảng viên sẽ được lưu vào danh sách để thực hiện các chức năng khác trong hệ thống.
Sau khi nhập xong thông tin chúng ta sẽ lựa chọn “Quay lại” để sử dụng các chức năng khác
Chọn chức năng điểm danh sẽ có các lựa chọn: Điểm danh bằng Face ID và Điểm danh bằng mã số sinh viên:
Chúng tôi đã phát triển hệ thống điểm danh sử dụng công nghệ AI qua Face ID, tuy nhiên do còn thiếu kiến thức kỹ thuật, hệ thống chưa thể được thiết lập hoàn chỉnh Hiện tại, chúng tôi chỉ lập trình để chọn 0 khi Face ID không xác nhận được hoặc 1 khi khuôn mặt được nhận diện thành công.
Sau khi nhận diện khuôn mặt xong hệ thống sẽ tự động thoát ra quay về màn hình các chức năng ban đầu.
Hệ thống điểm danh bằng mã sinh viên yêu cầu người dùng nhập mã số sinh viên chính xác để xác thực danh tính Nếu mã sinh viên trùng khớp với thông tin ban đầu và quá trình điểm danh diễn ra trước 7 giờ sáng, hệ thống sẽ xác nhận thành công và hiển thị thời gian hiện tại cùng thông báo “Điểm danh thành công” Trong trường hợp điểm danh sau 7 giờ sáng, hệ thống sẽ gửi thông báo phù hợp, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quản lý điểm danh của trường học.
“Điểm danh thất bại”; nếu không trùng khớp với mã sinh viên thì hệ thống sẽ báo “Sai thông tin”
Tiếp theo, ta vào chức năng điều chỉnh thiết bị gồm có: ánh sáng, điều hòa, âm thanh, máy chiếu, camera
Hệ thống thiết bị ánh sáng bao gồm 6 đèn, mỗi đèn mặc định đang bật với độ sáng 100% Người dùng có thể chọn số đèn muốn điều chỉnh để thiết lập mức sáng phù hợp Hệ thống cung cấp 5 mức độ sáng tương ứng là 0, 25, 50, 75 và 100%; nếu nhập sai, hệ thống sẽ báo lỗi để đảm bảo điều chỉnh chính xác.
Thiết bị điều hòa có chức năng điều chỉnh nhiệt độ và chọn chế độ hoạt động phù hợp Khi chọn chức năng nhiệt độ, hệ thống cho phép người dùng nhập vào mức nhiệt mong muốn để duy trì môi trường mát mẻ hoặc ấm áp Việc cài đặt nhiệt độ chính xác giúp tối ưu hóa hiệu quả làm lạnh hoặc làm ấm, mang lại sự thoải mái tối đa cho người dùng.
16 đến 32 o C và thông báo nhiệt độ sau khi điều chỉnh Nếu chọn chức năng chế độ gồm có: tắt, nóng, lạnh, hút ẩm, quạt gió.
Giả sử chúng ta chọn chế độ “Nóng”, màn hình sẽ xuất hiện nhiệt độ đã được điều chỉnh hiện tại và thông báo “Điều chỉnh thành công”
Sau khi nhấn điều chỉnh xong, hệ thống sẽ tự động quay lại menu “Quản lý thiết bị” để điều chỉnh các thiết bị tiếp
- Chọn chức năng âm thanh sẽ gồm: loa và micro Mình có thể điều chỉnh âm lượng của loa và micro từ 0-100
Nhấn 3 để quay lại màn hình “Quản lý thiết bị” để điều chỉnh các thiết bị khác.
Chức năng "Máy chiếu" chỉ có hai chế độ: bật hoặc tắt, giúp dễ dàng kiểm soát hiển thị Khi bật, độ sáng tự động thiết lập ở mức 100 để đảm bảo hình ảnh rõ nét, còn khi tắt, độ sáng sẽ về 0, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị Tính năng này mang lại trải nghiệm tiện lợi, tối ưu hóa hiệu suất trình chiếu trong mọi môi trường.
Sau khi chọn chế độ hệ thống sẽ tự quay lại chức năng “Quản lý thiết bị”
- Chức năng Camera gồm có chế độ tắt và ghi hình Nếu chọn ghi hình sẽ phải nhập mức zoom màn hình từ 0-100
Sau khi hoàn tất điều chỉnh tất cả thiết bị hệ thống sẽ tự động về lại màn hình chính để thực hiện chức năng tiếp
- Nếu ta sử dụng chức năng “Quản lý lớp học”, màn hình sẽ hiện danh sách giảng viên hoặc danh sách sinh viên nhập thông tin lúc đầu:
Khi hoàn tất việc cài đặt, bạn chọn mục 5 “Thoát chương trình” để thoát khỏi phần mềm một cách dễ dàng Hệ thống sẽ tự động gửi lời cảm ơn đến người dùng và đóng ứng dụng một cách an toàn, đảm bảo các thiết bị trong phòng học đã được cài đặt đúng theo yêu cầu Việc thoát chương trình sau khi hoàn tất cài đặt giúp đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và sẵn sàng cho việc sử dụng.
Tự đánh giá
Hệ thống lớp học thông minh nhóm đã đáp ứng các mục tiêu ban đầu đề ra, nhằm tạo ra một công cụ tiện lợi giúp rút ngắn thời gian xử lý các khâu trung gian so với phương pháp học truyền thống Nó kết nối giảng viên và sinh viên với nền công nghệ hiện đại, tiện ích, góp phần nâng cao hứng thú và chất lượng học tập.
Mặc dù đã có nhiều ý tưởng tích hợp công nghệ mới như IoT, AI và QR code vào dự án, nhưng do kiến thức còn hạn chế, những công nghệ này vẫn đang ở giai đoạn ý tưởng và chưa được lập trình thực hiện chính thức.
Định hướng hoàn thiện hệ thống
- Cần khắc phục những lỗi đang mắc phải.
- Tiếp tục tìm hiểu các công nghệ để hệ thống hoàn thiện hơn.
- Mở rộng thêm nhiều chức năng hơn nữa để tối ưu hóa.