การสร้าง: ระบบบ้านอัจฉริยะควบคุมผ่านแอปพลิเคชัน

สถานการณ์:
นักเรียนได้รับมอบหมายให้ออกแบบและสร้างระบบบ้านอัจฉริยะที่สามารถควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ผ่านแอปพลิเคชัน นักเรียนจะต้องทำการวิจัย ออกแบบระบบบ้านอัจฉริยะ สร้างโมเดลระบบ และทดสอบความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าของระบบ

แนวทางการบรูณาการความรู้และทักษะ:

1. วิศวกรรมศาสตร์

   • การออกแบบระบบบ้านอัจฉริยะ: ออกแบบระบบที่สามารถควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น ไฟฟ้า แอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ผ่านแอปพลิเคชัน
   • การสร้างโมเดลระบบบ้านอัจฉริยะ: วางแผนและสร้างโมเดลระบบบ้านอัจฉริยะ โดยใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่มีอยู่ เช่น เซ็นเซอร์ สวิตช์ และตัวควบคุม

2. คณิตศาสตร์

   • การคำนวณพลังงานที่ใช้: คำนวณพลังงานที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ในบ้านอัจฉริยะ เช่น การคำนวณพลังงานที่ใช้ต่อวัน
     • สมมุติว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละเครื่องใช้พลังงาน 100 วัตต์ต่อชั่วโมง และมีการใช้งาน 10 ชั่วโมงต่อวัน
     • $พลังงานที่ใช้ต่อวัน=100\text{วัตต์}\times 10\text{ชั่วโมง}=1,000\text{วัตต์-ชั่วโมง หรือ 1 กิโลวัตต์-ชั่วโมง (kWh)}$
   • การกระจายพลังงานในระบบ: คำนวณการกระจายพลังงานในระบบบ้านอัจฉริยะ เช่น การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์และตัวควบคุมเพื่อให้การใช้งานพลังงานมีประสิทธิภาพสูงสุด

3. วิทยาศาสตร์

   • การศึกษาหลักการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า: ศึกษาหลักการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น การทำงานของหลอดไฟ แอร์ และเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ
   • การศึกษาระบบสื่อสารในบ้านอัจฉริยะ: ศึกษาหลักการทำงานของระบบสื่อสารที่ใช้ในบ้านอัจฉริยะ เช่น การใช้ Wi-Fi, Bluetooth, และ Zigbee ในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า
   • การทดลองและสรุปผล: ทดลองการทำงานของระบบบ้านอัจฉริยะและสรุปผลการทดลอง เช่น การวัดพลังงานที่ใช้และการวิเคราะห์ความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า

4. เทคโนโลยี

   • การใช้เทคโนโลยีควบคุมระบบ: ใช้เทคโนโลยีในการควบคุมระบบบ้านอัจฉริยะ เช่น การใช้แอปพลิเคชันบนสมาร์ทโฟนในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า
   • การบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูล: ใช้แอปพลิเคชันและซอฟต์แวร์ในการบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูลการทำงานของระบบบ้านอัจฉริยะที่ได้จากการทดลอง