طلاب جامعة حلوان التكنولوجية الدولية يبتكرون نظامًا ذكيًا لإدارة الطاقة الشمسية باستخدام الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء

يواصل طلاب جامعة حلوان التكنولوجية الدولية تقديم مشروعات مبتكرة توظف أحدث التقنيات في إيجاد حلول عملية للتحديات المجتمعية، من خلال الدمج بين الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والبرمجيات والأنظمة الإلكترونية، بما يعكس توجه الجامعة نحو إعداد خريجين يمتلكون المهارات التكنولوجية اللازمة لسوق العمل والمستقبل.

ومن أبرز هذه المشروعات مشروع التخرج Smart Solar System Using Artificial Intelligence and IoT and Using Mobile Application، الذي يستهدف تطوير نظام ذكي ومتكامل لإدارة الألواح الشمسية، بما يسهم في رفع كفاءة إنتاج الطاقة، وتقليل الفاقد وتكاليف الصيانة، وتحسين أداء الألواح، من خلال الجمع بين تقنيات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء وأنظمة التتبع والتنظيف والمراقبة اللحظية.

ونجح الطلاب في تحويل الفكرة إلى نموذج عملي متكامل يجمع بين المكونات الإلكترونية والميكانيكية والبرمجية وتطبيقات الهاتف المحمول، بما يتيح إدارة منظومة الطاقة الشمسية بصورة أكثر كفاءة وذكاء.

ويعتمد النظام على مجموعة من الحساسات والتقنيات التي تعمل بصورة متكاملة لمتابعة حالة الألواح وتحسين آلية تشغيلها، حيث تستخدم حساسات LDR لتحديد اتجاه الإضاءة ومتابعة حركة الشمس، ثم توجيه الألواح تلقائيًا باستخدام Servo Motors للحفاظ على أفضل زاوية ممكنة تجاه أشعة الشمس وتعظيم الاستفادة من الطاقة المتاحة.

كما يراقب النظام عددًا من المتغيرات بصورة مستمرة، من بينها الجهد والتيار ودرجة الحرارة وحالة اللوح الشمسي والظروف الجوية وسقوط الأمطار، مع إمكانية إيقاف تشغيل النظام عند سقوط الأمطار وتشغيل نظام التنظيف عند الحاجة، بما يساعد على الحفاظ على كفاءة الألواح والحد من تأثير تراكم الأتربة والعوامل البيئية على إنتاج الطاقة.

ويمثل دمج تقنيات Artificial Intelligence (AI) وInternet of Things (IoT) أحد أبرز عناصر الابتكار في المشروع، حيث يتحول النظام من مجرد وسيلة لإنتاج الطاقة إلى منظومة ذكية قادرة على جمع البيانات ومراقبتها وتحليلها، بما يمنح المستخدم قدرة أكبر على متابعة الأداء والتحكم في التشغيل والإيقاف.

ويتيح هذا التكامل تطوير النظام مستقبلًا ليصبح أكثر قدرة على التنبؤ بالأعطال، وتحليل معدلات إنتاج الطاقة، واكتشاف التغيرات غير الطبيعية في أداء الألواح، بما يدعم تطبيق مفهوم الصيانة الذكية والإدارة الفعالة للطاقة.

ولم يقتصر ابتكار الطلاب على الجانب المادي للنظام، حيث قاموا بتطوير تطبيق للهواتف المحمولة باستخدام Flutter وربطه بمنصة Supabase، بما يسمح للمستخدم بمتابعة منظومة الطاقة الشمسية والتحكم فيها عن بُعد.

ويتيح التطبيق متابعة بيانات النظام لحظيًا، ومراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة، والتعرف على حالة الألواح وسقوط الأمطار، إلى جانب تشغيل وإيقاف نظام تتبع الشمس ونظام التنظيف عن بُعد، وعرض إحصائيات إنتاج الطاقة واستقبال التنبيهات الخاصة بحالة النظام.

وبذلك يجمع المشروع بين النظام الفيزيائي المطبق على أرض الواقع والمنظومة الرقمية التي تتيح للمستخدم المتابعة والتحكم من خلال الهاتف المحمول، بما يقدم نموذجًا متكاملًا للإدارة الذكية للطاقة الشمسية.

ويهدف المشروع إلى زيادة إنتاج الطاقة والاستفادة القصوى من أشعة الشمس، مع تقليل الفاقد وتكاليف الصيانة وتحسين كفاءة التشغيل، فضلًا عن توفير آلية تلقائية لتنظيف الألواح ومراقبة حالتها بصورة مستمرة، وتقليل الحاجة إلى التدخل اليدوي.

وأكد الدكتور السيد قنديل، رئيس جامعة حلوان التكنولوجية الدولية، أن مشروعات الطلاب التي تربط بين التكنولوجيا الحديثة واحتياجات المستقبل تمثل أحد أهم مخرجات التعليم التكنولوجي الذي تتبناه الجامعة، مشيرًا إلى أهمية ابتكار حلول جديدة في مجال الطاقة النظيفة ومصادر الطاقة المستدامة.

وأوضح أن الجمع بين البرمجيات والإلكترونيات والأنظمة الذكية وتطبيقات الهاتف المحمول في مشروع واحد يعكس قدرة الطلاب على توظيف معارفهم بصورة عملية، ويمنحهم خبرات تساعدهم على المنافسة في سوق العمل والمشاركة في صناعة المستقبل.

من جانبه، أكد الدكتور أسامة القبيصي، المشرف الأكاديمي للجامعة وعميد الكلية التكنولوجية، أن مشروع Smart Solar System يعكس قدرة الطلاب على التعامل مع تحديات واقعية من خلال منهج هندسي متكامل.

وأشار إلى أن قيمة المشروع لا تقتصر على تصميم نظام لتتبع حركة الشمس، وإنما تمتد إلى بناء منظومة متكاملة تشمل مراقبة الأداء وقياس الجهد والتيار ودرجة الحرارة، واكتشاف سقوط الأمطار، والتنظيف التلقائي، والتحكم عن بُعد، ومتابعة إنتاج الطاقة عبر تطبيق الهاتف المحمول.

وتم تنفيذ المشروع تحت إشراف الدكتور أسامة القبيصي، المشرف الأكاديمي للجامعة وعميد الكلية التكنولوجية، والدكتور الأمير محمد إمام، وكيل الكلية لشئون الخدمات والتدريب، والدكتور سيمون عزت، منسق برنامج تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، إلى جانب الإشراف من الدكتور سيمون عزت والمهندسة نجلاء سعيد.

ويجسد المشروع انتقال الطلاب من مجرد طرح فكرة لتحسين كفاءة الطاقة الشمسية إلى تطوير نظام فعلي متكامل يجمع بين الحساسات والمحركات والأنظمة الإلكترونية والذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء وقواعد البيانات وتطبيقات الهاتف المحمول.

ويقدم Smart Solar System نموذجًا لتوظيف التكنولوجيا الحديثة في دعم مستقبل الطاقة النظيفة، من خلال تحويل الألواح الشمسية التقليدية إلى منظومة ذكية قادرة على تتبع الشمس، ومراقبة الأداء، ورصد الظروف الجوية، وتنفيذ عمليات التنظيف، وإتاحة التحكم عن بُعد، وعرض بيانات إنتاج الطاقة بصورة لحظية.