Проекты

Smart Mirror – зеркало «умного» дома

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации умного города. Умная школа» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1409
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

«Умный» дом – система, которая обеспечивает безопасность, ресурсосбережение и комфорт для всех жителей данного дома. Такая система подразумевает слаженную работу систем дома (контроль факторов, влияющих на необходимость включения или отключения определённых функций подсистем). «Умные» гаджеты подключаются к системе и работают воедино.

Таким образом, возникает вопрос о дополнении системы «умного» дома такими гаджетами, которые могут работать как в одной системе, так и автономно, предоставляя необходимые функции каждому пользователю дома. Один из них – «умное» зеркало, благодаря которому можно упростить получение нужной информации и управления «умным» домом.

Ежедневные рутинные процессы происходят перед этим предметом интерьера. Зеркала встречаются в каждой квартире, офисе, машине, магазине, лифте. Основная и единственная функция зеркал – показать человеку его отражение, но, дополнив его функциональными возможностями и информационными технологиями, можно сделать так, что оно приобретёт большее практическое применение.

Цели

Создать «умное» зеркало, которое является источником необходимой информации для каждого пользователя «умного» дома.

Задачи

  1. Создать «умное» зеркало Smart Mirror.
  2. Сформировать контрольную группу для участия в проекте.
  3. Составить базу данных отображаемой «умным» зеркалом информации.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Ноутбук с установленным ПО под управлением ОС Linux (среда программирования Node.js, MagicMirror)
  • Зеркало Гезелла и LCD-монитор
  • Фоторамка из ИКЕА
  • Raspberry pi 3b+
  • Камера Logitech
  • Внешняя звуковая карта USB – 79,58₽ и переходник vga-hdmi.

Описание

Этапы работы над проектом

  1. Для реализации «умного» зеркала Smart Mirror в первую очередь стоит вопрос об отражающей поверхности. Выбор заключался между зеркалом Гезелла (односторонним зеркалом) и плёнкой для тонировки окон.

Для проекта было выбрано зеркало Гезелла. Для монитора старого образца, который использовался для реализации проекта, используется видеопереходник (vga-hdmi).

После сбора «умного» зеркала была установлена и настроена операционная система Raspbian на Raspberry pi. Сложность реализации заключается в настройке программного обеспечения и интеграции в него своего кода для вывода нужной информации на экран.

  1. Одноплатный компьютер Raspberry pi 3b+ с помощью программы, написанной в среде выполнения Node.js, получает информацию о дате, времени, погоде, новостях, времени прибытия автобусов и расписании уроков.

При обнаружении пользователя (используется модуль распознавания лиц, в котором содержится готовый сет фотографий) «умное» зеркало выводит лишь ту информацию, которая занесена в его профиль.

  1. Результатом проектной работы является новый продукт – «умное» зеркало Smart Mirror.

Результаты работы/выводы

Таким образом, поставленная цель проекта достигнута. Применение зеркала позволило получать оперативную информацию каждому члену контрольной группы в зависимости от настроенного профиля, что подтверждает сформулированную гипотезу проектной работы.

Перспективы использования результатов работы

В будущем планируется адаптировать Smart Mirror для использования учениками и педагогами в «умной» школе.