Проєкт інформаційної системи поповнення енергоресурсів для розумного годинника

Abstract

Годинники, які заряджаються від людського тепла використовують унікальну технологію перетворення теплової енергії людського тіла на електричну. Це інноваційне рішення дозволяє створювати пристрої, які практично не потребують зовнішнього джерела енергії, що робить їх ідеальними для активного способу життя, подорожей і використання в умовах віддаленості від джерел живлення. Фактично пристрій використовує різницю температур між тілом людини і зовнішнім середовищем для генерації електроенергії. Така технологія базується на використанні ефекту Зеєбека – фізичного явища, яке дозволяє перетворювати різницю температур на електричний струм. Цей ефект виникає, коли два різні провідники або напівпровідники, які мають різні температури, з'єднуються між собою. Внаслідок цього різниця температур створює різницю потенціалів між матеріалами, що призводить до появи електричного струму. Струм, який генерується термоелектричними модулями, накопичується в акумуляторі годинника або конденсаторі. Ця енергія може використовуватися для живлення різних функцій годинника, таких як дисплей, підсвітка, датчики або бездротове підключення [1]. Смарт-годинник з нескінченною автономністю за рахунок людського тепла є не лише практичним аксесуаром, а й символом надійності. Такий годинник розрахований на тривалий термін служби, а отже він може слугувати не лише зручним інструментом у повсякденному житті, а й певною особистою цінністю, котра може передаватись із покоління в покоління. Незалежність від електроенергії дозволяє власнику годинника не турбуватися про рівень заряду й не хвилюватися, що гаджет може підвести у найвідповідальніший момент, а зменшення споживання енергії та зниження залежності від батарей сприяє збереженню природних ресурсів і зменшенню викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище [2]. У відповідності до поставленої задачі було здійснено проектування системи та побудовано UML діаграми. В ході подальших досліджень було виявлено найбільш ефективні засоби та технології для реалізації інформаційної системи поповнення енергоресурсів для розумного годинника. В результаті було розроблено 3D-модель годинника, яка демонструє його естетичний вигляд та функціональність Крім того, розпочато розробку мобільного додатка, який забезпечить інтеграцію з годинником, дозволяючи користувачам отримувати сповіщення, відстежувати активність і налаштовувати параметри пристрою. Цей додаток є важливим елементом системи, оскільки він підвищить зручність використання годинника та дозволить максимально реалізувати його потенціал. Об’єкт дослідження – це використання смарт-годинника, котрий поєднує нескінченну автономність за рахунок зарядки від людського тепла та розширений функціонал. Предмет дослідження – це проект інформаційної системи поповнення енергоресурсів розумного годинника. Мета дослідження: створення розумного годинника з бескінечною автономністю за рахунок людського тепла, який дозволить користувачеві отримати доступ до будь-якого функціоналу у будь-який момент. Результатом дослідження є створення інтерактивного 3D-макету розумного годинника, розробка мобільного додатку для його управління. Розроблений програмний продукт складається з таких частин: • База даних: Сховище даних, яке забезпечує зберігання, організацію та доступ до інформації. • Серверна частина (бекенд): Логіка обробки даних, взаємодія з базою даних, управління запитами від користувачів і забезпечення безпеки системи. • Клієнтська частина (фронтенд): Інтерфейс користувача, через який відбувається взаємодія з системою, відображення інформації та прийом команд від користувачів. • Система безпеки: Модулі, які відповідають за захист даних, аутентифікацію користувачів, шифрування інформації та захист від несанкціонованого доступу. • API (інтерфейс програмування додатків): Засоби для інтеграції з іншими системами та додатками, забезпечення комунікації між різними частинами програмного продукту. • Модуль аналітики: Інструменти для збору, обробки та аналізу даних, що дозволяють користувачам приймати інформовані рішення на основі отриманої інформації. • Система резервного копіювання: Засоби для створення та відновлення резервних копій даних, щоб забезпечити їх збереження у разі збою або втрати.

Watches that charge from human heat use a unique technology of converting the thermal energy of the human body into electrical energy. This innovative solution allows you to create devices that practically do not need an external power source, which makes them ideal for an active lifestyle, travel and use in conditions of remoteness from power sources. In fact, the device uses the temperature difference between the human body and the external environment to generate electricity. This technology is based on the use of the Seebeck effect, a physical phenomenon that allows you to convert a temperature difference into an electric current. This effect occurs when two different conductors or semiconductors that have different temperatures are joined together. As a result, the temperature difference creates a potential difference between the materials, which leads to the appearance of an electric current. The current generated by the thermoelectric modules is stored in the watch's battery or capacitor. This energy can be used to power the watch's various functions, such as the display, backlight, sensors or wireless connectivity [1]. A smart watch with infinite autonomy due to human warmth is not only a practical accessory, but also a symbol of reliability. Such a watch is designed for a long service life, so it can serve not only as a convenient tool in everyday life, but also as a certain personal value that can be passed down from generation to generation. Independence from electricity allows the owner of the watch not to worry about the charge level and not to worry that the gadget may fail at the most important moment, and reducing energy consumption and reducing dependence on batteries helps to preserve natural resources and reduce emissions of harmful substances into the environment [2]. In accordance with the task, the system was designed and UML diagrams were built. In the course of further research, the most effective means and technologies for the implementation of the information system for replenishing energy resources for a smart watch were discovered. As a result, a 3D model of the watch was developed to demonstrate its aesthetic appearance and functionality.In addition, development began on a mobile application that would integrate with the watch, allowing users to receive notifications, track activity, and customize device settings. This application is an important element of the system, as it will increase the usability of the watch and allow you to realize its potential as much as possible. The object of research is the use of a smart watch, which combines infinite autonomy due to charging from human heat and extended functionality. The subject of the research is the project of the information system for replenishing the energy resources of a smart watch. The goal of the research: to create a smart watch with infinite autonomy at the expense of human warmth, which will allow the user to access any functionality at any time. The result of the research is the creation of an interactive 3D model of a smart watch, the development of a mobile application for its management. The developed software product consists of the following parts: • Database: A data repository that provides storage, organization, and access to information. • Server part (backend): Logic of data processing, interaction with the database, management of requests from users and ensuring system security. • Client part (frontend): User interface through which interaction with the system, display of information and acceptance of commands from users takes place. • Security system: Modules responsible for data protection, user authentication, information encryption and protection against unauthorized access. • API (application programming interface): Means for integration with other systems and applications, ensuring communication between different parts of the software product. • Analytics module: Tools for collecting, processing and analyzing data, allowing users to make informed decisions based on the information obtained. • Backup System: Means for creating and restoring backup copies of data to ensure that it is preserved in the event of failure or loss.