تحكم ذكي في التكييف وفق عدد الأشخاص 

فكرة المشروع

يقوم النظام على تشغيل أو إطفاء أجهزة التكييف تلقائيًا اعتمادًا على عدد الأشخاص المتواجدين في الغرفة، حيث تُستخدم كاميرا رقمية لالتقاط صورة أو فيديو للغرفة بشكل لحظي، ثم تُعالج الصور باستخدام تقنيات معالجة الصورة (Image Processing) لتحديد عدد الأشخاص بدقة.

تقوم لوحة Arduino أو وحدة معالجة متصلة بالكاميرا بقراءة عدد الأشخاص الناتج من معالجة الصورة، ومن ثم تتحكم في مرحلات Relay لتشغيل أو إيقاف جهاز التكييف. إذا كان عدد الأشخاص أعلى من الحد المسموح، يتم تشغيل التكييف لضمان راحة المستخدمين، وإذا كانت الغرفة فارغة أو عدد الأشخاص قليل، يتم إيقاف التكييف تلقائيًا لتوفير الطاقة.

يمكن ربط النظام بتطبيق موبايل أو برنامج حاسوبي لعرض عدد الأشخاص اللحظي، حالة تشغيل التكييف، وسجل استهلاك الطاقة، مع إمكانية التحكم اليدوي عن بعد أو ضبط الحد الأقصى للتشغيل لكل غرفة.

مكونات النظام

• كاميرا رقمية (USB Camera أو ESP32-CAM): لالتقاط الصور والفيديو للغرفة.

• وحدة معالجة الصور (مثل Raspberry Pi أو كمبيوتر صغير): لتشغيل خوارزميات معالجة الصور وعد الأشخاص.

• لوحة Arduino: للتحكم في مرحلات تشغيل/إطفاء التكييف وربط البيانات مع الكاميرا.

• مرحلات Relay أو Solid State Relay: للتحكم بأجهزة التكييف الكهربائية بأمان.

• شاشة OLED صغيرة (اختياري): لعرض عدد الأشخاص وحالة التكييف داخل الغرفة.

• تطبيق موبايل أو برنامج حاسوبي: لعرض البيانات والتحكم عن بعد.

• زمور إنذار أو LED (اختياري): لتنبيه المستخدم عند تشغيل التكييف أو تجاوز الحد المسموح.

مراحل العمل

1. تركيب الكاميرا: تثبيتها بحيث تغطي الغرفة بالكامل وتمكن من رصد جميع الأشخاص.

2. معالجة الصورة: استخدام خوارزميات كشف الأشخاص (Object Detection مثل YOLO أو OpenCV) لتحديد عدد الأشخاص في الغرفة بشكل لحظي.

3. برمجة Arduino: استقبال بيانات عدد الأشخاص من وحدة المعالجة والتحكم في تشغيل/إطفاء التكييف عبر الريليه.

4. واجهة التطبيق/البرنامج: عرض عدد الأشخاص، حالة تشغيل التكييف، وتقديم تقرير استهلاك الطاقة اللحظي، مع إمكانية ضبط الحد الأقصى للأشخاص للتشغيل.

5. اختبار النظام: التأكد من دقة العد وسرعة استجابة تشغيل/إيقاف التكييف في مختلف الظروف (إضاءة الغرفة، حركة الأشخاص).

الفائدة والتطبيقات العملية

• توفير الطاقة: تشغيل التكييف فقط عند وجود عدد كافٍ من الأشخاص.

• راحة المستخدم: الحفاظ على درجة حرارة مناسبة عند الحاجة.

• مراقبة ذكية: عرض البيانات والتحكم عن بعد عبر التطبيق أو الشاشة المدمجة.

• الاستدامة البيئية: تقليل استهلاك الكهرباء والمساهمة في حماية البيئة.

التحديات المتوقعة

• دقة تحديد الأشخاص باستخدام الكاميرا في ظروف إضاءة منخفضة أو ازدحام الغرفة.

• سرعة معالجة الصور وربطها بالتحكم الفوري بالتكييف.

• حماية الكاميرا والنظام من الأعطال أو التداخلات الكهربائية.

• تصميم واجهة تطبيق سهلة الاستخدام وتعرض البيانات بشكل واضح وفعّال.

خاتمة

يمثل هذا المشروع نظام التحكم الذكي في أجهزة التكييف بناءً على عدد الأشخاص في الغرفة باستخدام الكاميرا ومعالجة الصور خطوة متقدمة نحو تحسين كفاءة الطاقة في المباني الذكية. من خلال الدمج بين Arduino، معالجة الصور، والتطبيقات الذكية، يوفر المشروع حلًا عمليًا وفعالًا لتقليل الهدر الكهربائي وتحقيق الراحة المثلى للمستخدمين.