¿Qué proyecto puedo hacer para informática y física como estudiante de pregrado con Raspberry Pi o Arduino?

Mi objetivo sería la calefacción, que es probablemente el mayor uso o pérdida de energía en un hogar. Luego comencé a pensar en generar un conjunto de datos que predijera cuándo se necesitaría calor en cada habitación y mantener cada habitación a la temperatura óptima con respecto a qué tan probable y qué tan pronto se ocuparía cada una y qué actividad.

Soy un experto en informática, (o lo era, hace décadas), por lo que ese plan es pesado para la informática. Pero hay necesidades de ese plan que no creo que el mundo tenga todavía, y esas son válvulas de radiador en red baratas y efectivas y una forma de rastrear a las personas incluso cuando están inmóviles en una habitación. No puede usar sensores PIR para detectar cuando las personas miran televisión, por ejemplo.

Otra posibilidad sería un interruptor de luz inteligente que informara a la “computadora” que la habitación estaba desocupada. Apagaría las luces pero también iniciaría un temporizador. Cuando eso se agotaba sin que se reutilizara la habitación, apagaba los otros servicios: televisores, lámparas de mesa, monitores, etc. (Pero, por supuesto, no los PVR y las computadoras).

La mayoría de los edificios residenciales en el norte de los EE. UU. Y Canadá dependen de una combinación de aire acondicionado y calefacción central de aire forzado para controlar la temperatura.

Recomendaría un proyecto de eficiencia energética que monitorea las zonas frías y calientes en la casa (sótanos, habitaciones de aspecto norte y sur, etc.) y utiliza la inercia térmica dentro de estas zonas para regular los espacios de vida activos.

Construya un controlador que sea capaz de controlar un modelo para permanecer estacionario al construir (aprender) un modelo del objeto que está controlando sin intervención humana.
Por lo general, el controlador está sintonizado por el constructor.
Entonces, si el modelo que utilizó fue un bote en el río, si cambia la carga en el bote, aprenderá a compensar, aprenderá que su masa ha aumentado.
Advertencia: es más difícil de lo que piensas y, por supuesto, particularmente difícil cuando usas el humilde R Pi.
Ref. 1: https://en.wikipedia.org/wiki/Dy
Ref. 2: http://www.imca-int.com/marine-d
Ref. 3: http://dynamic-positioning.com/
Esto es, en cierta medida, una mejora de la eficiencia inteligente porque si el control funciona, aprende a usar menos energía. Una vez que haya logrado implementar ese tipo de inteligencia de bajo nivel en un dispositivo de tan bajo costo, puede aplicarse ampliamente.

Con el debido respeto, si realmente está estudiando informática y física, no está claro por qué consulta este sitio en lugar de sus pares, profesores y comunidad académica. En serio, ¿por qué pagar dinero por todo eso si solo puedes venir aquí por ideas e inspiración?

La física es la ciencia de entender el mundo físico que nos rodea y sus fenómenos, y la informática básicamente procesa cálculos.

Entonces, una combinación perfecta de estos dos campos sería cualquier proyecto que aplique las leyes de la física y haga que el RPi / Arduino realice los complejos cálculos involucrados. Ahora, debe saber que una Raspberry Pi es simplemente una computadora independiente barata y un Arduino es una placa de desarrollo de microcontroladores generalmente aplicada para automatizar / programar tareas.

Puede obtener un péndulo, conectarle sensores e interconectarlo con RPi o Arduino. Luego, puede medir el desplazamiento, la velocidad del centro de masa y los otros parámetros del movimiento del péndulo. Puede ver el efecto de amortiguación, el tiempo que tarda en detenerse y otras secciones de su movimiento. Ahora que tiene los diversos valores para el péndulo, puede procesarlos utilizando el poder computacional de RPi o Arduino y estimar las variaciones en el análisis teórico que realizó para el péndulo y los resultados prácticos. Puede estimar el papel de la amortiguación del aire y el de la distribución de masa del péndulo.

Básicamente, mi idea es comparar las soluciones mundiales ideales para tales sistemas físicos con su rendimiento práctico. Básicamente, esto es trabajar en la mecánica clásica y encontrar disparidades relacionadas con el mundo real y el ideal.

Espero que mi respuesta resuelva tu problema. Buena suerte. 😀