Akıllı Su Kolyesi — Ayrıntılı Proje Dosyası
Jüri, danışman öğretmen ve veli incelemesi için hazırlanmış kapsamlı araştırma ve planlama dokümanı.
Proje Sahibi:
Neime Nurmuhmmad
Tasarım ve Prototip PlanlamaProje Özeti
Proje Adı
Akıllı Su Kolyesi
Proje Sahibi
Neime Nurmuhmmad
Mevcut Durum
Tasarım ve Prototip Planlama Aşaması
Planlanan Kullanım Alanı
İlkokul & Ortaokul Öğrencileri Günlük Yaşam
Amaç: Çocukların okul saatleri ve oyun esnasında su içmeyi unutmasını önlemek; karmaşık ve pahalı tıbbi sensörlere ihtiyaç duymadan, neşeli sesli ve ışıklı hatırlatıcılar ile çocuğun kendi içtim onayını bir araya getiren pedagojik bir rutin oluşturmaktır.
Problem ve Motivasyon
Okul çağındaki çocuklar, ders yoğunluğu, teneffüslerdeki hareketli oyunlar ve arkadaş ortamına daldıklarında susuzluk hissini kolayca öteleyebilmekte ve gün boyunca yeterli su içmeyi unutabilmektedir.
Ebeveynler ise çocukları okuldayken onların su içip içmediğini doğrudan takip edememektedir. Okulda akıllı telefon kullanımının yasak veya sınırlı olması, çocukların bildirim saatlerini yönetmesini zorlaştırmaktadır.
Araştırma Sorusu
“Sesli, ışıklı ve ekranlı hatırlatmalar ile çocuğun kendi bildirimine dayalı takip, düzenli su içme davranışını desteklemeye yardımcı olabilir mi?”
Önerilen Çözüm
Proje kapsamında önerilen çözüm dört temel bileşenin uyumuna dayanır:
1. Giyilebilir Kolye
OLED ekran, RGB LED, mikrofon ve hoparlör barındıran; hafif, kopma emniyetli gövde.
2. Yerel Çevrimdışı Kayıt
İnternet ve hücresel ağ gerektirmeksizin flash bellekte zaman damgalı içtim onaylarını saklama.
3. Evde BLE Senkronizasyonu
Eve gelindiğinde veli telefonunun Bluetooth kapsama alanına girince verileri aktarma.
4. Veli Yönetim Arayüzü
Zamanlı hatırlatma programlama, veli sesli mesajı yükleme ve günlük rutin gözlemi.
Örnek Kullanım Senaryosu
- 1Sabah Hazırlığı ve Programlama:Veli, mobil uygulamada günün hatırlatma saatlerini (örn: 10:00, 11:30, 13:00, 14:30) belirler ve isterse kendi sesiyle kısa bir sevgi dolu uyarı mesajı kaydeder.
- 2Cihaza Aktarım:Evden çıkmadan önce Bluetooth bağlantısı sırasında hatırlatma programı ve ses dosyası kolyeye aktarılır.
- 3Okulda Zamanında Hatırlatma:Belirlenen saatte kolye, internete ihtiyaç duymadan OLED ekranında “Su zamanı! 💧” gösterir, RGB LED ışığı yanar ve velinin sesli mesajını çalar.
- 4Çocuğun “İçtim” Butonuna Basması:Çocuk matarasından suyunu içer ve kolye üzerindeki “İçtim” butonuna basar. Cihaz hafızasına zaman damgalı bir onay işlenir.
- 5Akşam Eve Dönüş ve Senkronizasyon:Çocuk eve geldiğinde kolye, ebeveyn telefonunun Bluetooth kapsama alanına girer. Uygulama günün kayıtlarını telefona çeker ve veli günlük özeti inceler.
Sistem Mimarisi ve Veri Akışı
1. Çocuktan Veliye Onay Akışı (Eve Gelince Aktarım)
2. Veliden Kolyeye Program & Ses Akışı (Önceden Yükleme)
İşlev Tablosu
| İşlev | Açıklama | Durum |
|---|---|---|
| Zamanlı Hatırlatmalar | Belirlenen saatte ekran, LED ve hoparlör ile uyarı | İlk prototipte planlanıyor |
| “İçtim” Butonu Kaydı | Çocuğun butona basarak zaman damgalı onay oluşturması | İlk prototipte planlanıyor |
| Bluetooth Veri Aktarımı | Evde eşleşen telefona kayıtları aktarma ve program alma | İlk prototipte planlanıyor |
| Veli Sesli Mesaj Oynatma | Önceden yüklenen ebeveyn ses kaydını hatırlatmada çalma | İlk prototipte planlanıyor |
| Cihaz Üzerinde Ses Tanıma | ‘İçtim’ gibi sınırlı 1-2 kelimeyi mikrodenetleyicide algılama | Geliştirme hedefi |
| Ultra Düşük Güç (Deep Sleep) | Bildirim aralarında işlemciyi uyutarak pil ömrünü uzatma | Geliştirme hedefi |
Ayrıntılı Malzeme Planı
| Bileşen | Görevi | Seçim Notu |
|---|---|---|
| ESP32 / Deneyap Kartı | Düşük güç tüketimi, dahili Bluetooth ve zamanlama yönetimi için temel işlem birimi. | Geliştirme sürecinde Deneyap Kart veya ESP32-WROOM modülü pin ve hafıza ihtiyacına göre değerlendirilecektir. |
| Küçük OLED Ekran | Günün kelimesini, sevimli maskotu ve içtim bildirim durumunu gösteren düşük enerjili ekran. | 0.96 inç I2C SSD1306 veya benzeri düşük güçlü bir ekran birimi planlanmaktadır. |
| Mikrofon Birimi | Kullanıcı tarafından fiziksel düğmeyle başlatılan ses kayıtları ve ilerideki komut algılama için giriş. | Sürekli açık kalmayan, yalnızca butona basıldığında aktifleşen analog veya I2S mikrofon modülü. |
| Hoparlör & Ses Sürücüsü | Velinin kaydettiği sıcak sesli mesajları ve yumuşak uyarı melodilerini oynatan minyatür hoparlör. | 8 Ohm 0.5W mikro hoparlör ve MAX98357A / PAM8403 sınıfı mini amplifikatör devresi. |
| RGB LED Modülü | Su içme saatlerinde nazik ışık efektleri ve şarj durumu için çok renkli bildirim. | Gövde kenarından yumuşak sızan adreslenebilir WS2812B mini LED veya 5mm difüzörlü RGB LED. |
| Fiziksel Kontrol Düğmeleri | Çocuğun parmağıyla kolayca hissedip basabileceği “İçtim” butonu ve menü geçiş düğmeleri. | Yumuşak basış hissi veren, kazara basılmaları önleyecek korumalı mikro tactile anahtarlar. |
| Şarj Edilebilir Pil & Devre | Tüm gün okul kullanımını sağlayacak hafif lityum polimer pil ve korumalı TP4056 şarj devresi. | 3.7V 350-500 mAh Li-Po pil; aşırı şarj/deşarj koruma devresi ile birlikte entegre edilecek. |
| Ergonomik Gövde & Emniyetli Askı | Çocuk cildine dost, yuvarlatılmış hatlara sahip darbelere dayanıklı gövde ve kopabilir emniyet askısı. | PLA/PETG 3D baskı ile prototiplenecek; boyun askısı aşırı çekmede kendiliğinden açılan klipse sahip olacaktır. |
Prototip Geliştirme Adımları
İhtiyaçların Belirlenmesi
Çocuk ergonomisi, su hatırlatma saatleri ve veli beklentilerinin analiz edilmesi.
Temel Arayüz Tasarımı
OLED ekran menü akışlarının ve buton girişlerinin kodlanması.
Sesli ve Işıklı Hatırlatma
Buzzer/hoparlör sürücüsü ve RGB LED bildirim algoritmalarının entegrasyonu.
Kayıt ve Zamanlama
Dahili RTC/timer ile çocuğun buton basışlarının hafızada saklanması.
Bluetooth Veri Aktarımı
ESP32 BLE GATT servisleri üzerinden telefon ile güvenli veri transferi.
Veli Arayüzü Prototipi
Kayıtları listeleyen ve mesaj yükleyen mobil arayüzün oluşturulması.
Gövde Prototipi
3D yazıcı ile kopabilir emniyet klipsli yuvarlak gövde üretimi.
Kullanılabilirlik ve Teknik Testler
Pil ömrü, Bluetooth çekim mesafesi ve buton ergonomisi testleri.
Değerlendirme Planı
Prototip tamamlandığında aşağıdaki teknik ölçütlerin laboratuvar ortamında test edilmesi planlanmaktadır:
- Zamanlama Doğruluğu: Hatırlatmaların ayarlanan dakikada ±1 saniye hassasiyetle tetiklenmesi.
- Kayıt Güvenilirliği: Düğmeye basıldığında kayıtların hafızaya hatasız işlenmesi ve güç kesintisinde silinmemesi.
- Senkronizasyon Bütünlüğü: Bluetooth aktarımında paket kaybı veya mükerrer kayıt oluşmaması.
- Pil Dayanımı: 350 mAh pil ile tipik bir okul gününde (8 saat) şarj ihtiyacı duymadan çalışabilme.
- Kullanılabilirlik Gözlemi: Yaş grubundaki çocuklarla arayüzün anlaşılabilirliği ve düğmeye basma rahatlığının gözlemlenmesi (planlanan çalışma).
Tasarımda Dikkat Edilecek Noktalar
Kopabilir Emniyetli Boyun Askısı
Oyun esnasında takılma veya çekilme durumunda kendiliğinden açılan mekanik klips.
Yuvarlatılmış Gövde Geometrisi
Keskin kenar içermeyen, darbelere karşı korunaklı yumuşak damla formu.
Ses ve Işık Düzeyi Ayarı
Sınıf ortamında rahatsızlık vermeyecek makul ses şiddeti ve kısılabilir LED parlaklığı.
Veri Gizliliği ve Güvenliği
Konum takibi veya sürekli ses kaydı yapılmaz; gereksiz kişisel veri toplanmaz.
Sık Sorulan Sorular (SSS)
Projenin sınırları, çalışma prensibi ve teknik detaylarıyla ilgili en sık merak edilen noktalar.
Hayır. Mevcut proje kapsamında kolye içilen suyun hacmini (ml/litre) veya çocuğun hidrasyon seviyesini otomatik olarak ölçmez. Kolye üzerindeki kayıtlar, çocuğun su içtikten sonra 'İçtim' butonuna basmasıyla oluşturulan öz bildirim kayıtlarıdır.