Hệ thống quản lý năng lượng trên nền điện toán đám mây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Doãn Tuấn HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MẤY Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật truyền thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Vũ Thắng Hà Nội – Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực hướng dẫn khoa học Tiến sĩ Nguyễn Vũ Thắng Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố hình thức Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Lê Dỗn Tuấn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Vũ Thắng, người trực tiếp hướng dẫn hoàn thành luận văn Với lời dẫn, tài liệu, tận tình hướng dẫn lời động viên thầy giúp vượt qua nhiều khó khăn q trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn quý thầy, cô giảng dạy chương trình cao học thuộc trường Đại học Bách Khoa Hà Nội truyền dạy cho kiến thức quý báu, kiến thức hữu ích giúp nhiều thực nghiên cứu Tôi xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Chấn Hùng, người giúp đỡ tơi nhiều q trình hồn thiện luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè đồng nghiệp trung tâm Công Nghệ Xanh – Viện NC Điện tử Tin học Tự động hóa động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên Lê Doãn Tuấn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG NGHIÊN CỨU VỀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 1.1 Quản lý lượng 1.1.1 Khái niệm Hệ thống Quản lý lượng 1.1.2 Các mơ hình Quản lý lượng 1.1.2.1 Home Energy Management System (HEMS) – Hệ thống quản lý lượng nhà 1.1.2.2 Building Energy Management System (BEMS) 1.1.3 Đánh giá 1.2 Tổng quan Điện toán đám mây 10 1.2.1 Khái niệm 10 1.2.2 Thành phần 12 1.2.3 Mơ hình kiến trúc điện toán đám mây 12 1.2.3.1 Phần mềm dịch vụ 12 1.2.3.2 Nền tảng dịch vụ 14 1.2.3.3 Hạ tầng dịch vụ 16 1.3 S.M.A.C – Nền tảng phát triển công nghệ thông minh 17 1.3.1 Khái niệm S.M.A.C 17 1.3.2 Nhu cầu S.M.A.C 18 1.3.3 S.M.A.C Việt Nam 18 1.3.4 Ứng dụng S.M.A.C đề tài 19 1.4 Nền tảng dịch vụ Microsoft Azure 20 1.4.1 Giới thiệu Microsoft Window Azure 20 1.4.2 Azure Services Platform 20 1.4.3 Các thành phần Window Azure 27 1.5 Kết luận 31 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG 32 2.1 Phân tích nhu cầu 32 2.2 Thiết kế phần mềm 34 2.2.1 Thiết kế kiến trúc hệ thống 34 2.2.2 Thiết kế chế đồng liệu thiết bị đầu cuối hệ QLNL 36 2.2.2.1 Cơ chế đồng liệu GS GEMS 38 2.2.2.2 Cơ chế đồng liệu GM, GG GEMS .39 2.2.3 Thiết kế Cơ sở liệu 41 2.2.4 Thiết kế chi tiết hệ thống 45 2.2.4.1 Yêu cầu chức 45 2.2.4.2 Quản lý lượng vùng dịch vụ (Service Area - SA) 46 2.2.4.3 Cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng (GTGT) khác liên quan đến QLNL 46 2.2.4.4 Quản lý dịch vụ hệ thống .46 2.2.5 Yêu cầu hiệu 47 2.2.6 Lớp người dùng thuộc tính 47 2.2.7 Sơ đồ mô tả Usecase 49 2.2.8 Môi trường hoạt động 51 2.3 Thiết kế hạ tầng đám mây 51 2.3.1 Lựa chọn mô hình dịch vụ đám mây 51 2.3.2 Thiết kế mơ hình dịch vụ 53 2.4 Kết luận 54 CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRÊN NỀN ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY 55 3.1 Hệ thống thiết bị đầu cuối 55 3.1.1 Thiết bị đo Green Meter 55 3.1.2 Thiết bị Gateway Green Gate 57 3.1.3 Thiết bị đo chấp hành thông minh Green Socket 58 3.2 Xây dựng hệ thống dịch vụ quản lý lượng GEMS 61 3.2.1 Thiết lập hệ thống máy chủ Microsoft Azure 61 3.3 Kết luận 63 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ 64 4.1 Kết nghiên cứu 64 4.1.1 Giao diện phục vụ người dùng (Front-end) 64 4.1.2 Giao diện quản trị (Back-end) 65 4.2 Phương pháp thử nghiệm đánh giá hệ thống 66 4.3 Một số kịch thử nghiệm 69 4.3.1 Thử nghiệm liệu thu từ thiết bị đo GM 69 4.3.2 Thử nghiệm liệu thu từ thiết bị đo chấp hành thông minh GS71 4.3.3 Thử nghiệm chức phần mềm 74 4.3.4 Thử nghiệm đánh giá cân tải hệ thống đám mây 77 4.4 Kết luận 80 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A AP Thiết bị điểm truy cập WiFi Access Point B BEMS Building Energy Management System Hệ thống QLNL tòa nhà E EMS Energy Management System Hệ thống QLNL G GEMO Green Energy Management Mobile Hệ thống QLNL xanh cho thiết bị di động GEMS Green Energy Management System Hệ thống QLNL xanh GM Green Meter Thiết bị đo lượng xanh GG Green Gate Thiết bị Gateway GS Green Socket Thiết bị đo chấp hành H HEMS Home Energy Management System HVAC Heating, ventilation and conditioning Hệ thống QLNL cho hộ gia đình air Sưởi ấm, thơng gió điều hóa khơng khí I IaaS Infrastructure as a Services ICN Information Centric Network IoT Internet of Things Hạ tầng dịch vụ M MOS Mean opinion Score Đánh giá mức độ hài lòng PaaS Nền tảng dịch vụ Platform as a Services S SaaS Software as a Services Phần mềm dịch vụ SM Smart Grid Lưới điện thông minh SMAC Social-Mobility-Analysis-Cloud Nền tảng phát triển thông minh T TOU Time Of Using Thời gian sử dụng V VAS Value-added Service Dịch vụ GTGT DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Mơ hình HEMS [3] .5 Hình 1-2: Mơ hình hệ thống HEMS kết nối tới lưới điện thông minh [3] Hình 1-3: Hệ thống quản lý lượng tịa nhà BEMS [4] Hình 1-4: Các thành phần BEMS [6] Hình 1-5: Các ứng dụng đám mây 11 Hình 1-6 Mơ hình kiến trúc 12 Hình 1-7: SaaS cung cấp dịch vụ cho khách hàng .13 Hình 1-8: PaaS cho phép khách hàng truy cập vào tảng nên điện toán đám mây .14 Hình 1-9: IaaS cho phép nhà cung cấp dịch vụ thuê tài nguyên phần cứng 16 Hình 1-10: Khái niệm S.M.A.C 17 Hình 1-11: Azure Services Platform [11] 21 Hình 1-12: Windows Azure cung cấp dịch vụ tính tốn lưu trữ cho ứng dụng đám mây [11] 22 Hình 1-13: SQL Azure cung cấp dịch vụ định hướng liệu đám mây[11] 24 Hình 1-14: Windows Azure platform AppFabric cung cấp sở hạ tầng dựa đám mây sử dụng ứng dụng đám mây ứng dụng on-premise [11] .25 Hình 1-15: Các thành phần Window Azure [11] 27 Hình 1-16: Các loại thực thể Compute Service [11] 28 Hình 1-17: Dịch vụ lưu trữ Window Azure [13] .30 Hình 2-1: Kiến trúc hệ thống quản lý lượng 35 Hình 2-2: Biểu đồ (Sequence Diagram) giao thức GS-GEMS 38 Hình 2-3: Biểu đồ (Sequence Diagram) giao thức truyền 40 Hình 2-4: Sơ đồ kết nối CSDL 41 Hình 2-5: Sơ đồ Usecase hệ thống 49 Hình 2-6: Sơ đồ Usecase chức quản lý người dùng 49 Hình 2-7: Sơ đồ Usecase chức quản lý thiết bị 50 Hình 2-8: Sơ đồ Usecase chức quản lý giá điện .50 Hình 2-9: Pizza dịch vụ 52 Hình 2-10: Mơ hình hệ thống chưa ảo hóa .53 Hình 2-11: Mơ hình dịch vụ Quản lý lượng ảo hóa 54 Hình 3-1: Thiết bị đo thông minh Green Meter 56 Hình 3-2: Sơ đồ khối thiết bị GREEN METER 56 Hình 3-3: Thiết bị Green Gate 57 Hình 3-4: Sơ đồ khối sản phẩm GREEN GATE .58 Hình 3-5: Thiết bị đo chấp hành thông minh Green Socket 59 Hình 3-6: Sơ đồ khối sản phẩm GREEN SOCKET 60 Hình 3-7: Mơ hình hạ tầng ảo hóa [13] .61 Hình 3-8: Cấu hình máy ảo Window Server 2012 62 Hình 3-9: Cân tải tự động theo CPU hệ thống 63 Hình 4-1: Giao diện giám sát hệ thống .64 Hình 4-2: Giao diện điều khiển thiết bị 65 Hình 4-3: Giao diện quản trị hệ thống 65 Hình 4-4: Giao diện quản trị người dùng 65 Hình 4-5: Giao diện quản lý thiết bị 66 Hình 4-6: Giao diện quản lý giá điện 66 Hình 4-7: Mơ hình kết nối hệ thống 67 Hình 4-8: Mơ hình thử nghiệm thực tế .68 Hình 4-9: Thử nghiệm liệu thu với thiết bị GM tải lập trình 69 Hình 4-10: Thử nghiệm điều khiển bật tắt thiết bị qua internet 71 Hình 4-11: Mơ hình QLNL cho tịa chung cư mini 78 Hình 4-12: Phần mềm giả lập mạng 79 Hình 4-13: Kết hiệu hoạt động hệ thống với tải lớn 79 Bảng 4-1: Thử nghiệm liệu thu từ thiết bị đo GM Thử nghiệm Các bước chi tiết 1.1 Kết mong đợi Kết thực tế Chuẩn bị thiết bị thử nghiệm thiết bị đo 1.2 Kết nối đầu đo vào thiết bị đo 001:Thử nghiệm liệu GM gửi lên máy chủ QLNL 1.3 Bật thiết bị Green Meter, kiểm tra Màn hình LCD thiết bị sáng,LCD hình LCD thiết bị hiển thị đầy đủ: U,I, cos phi Đạt 1.4 Cắm tải vào ổ cắm để thử nghiệm Tải hoạt động bình thường Đạt 1.5 Mở giao diện GEMS PC Màn hình hiển thị thơng số tiêu thụ điện theo thời gian thực Đạt 1.6 Ghi lại số lượng ghi nhận 300 ghi server 10 phút 1.7 Bấm đồng hồ đo độ trễ 295 30s Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 70 Ghi Kết thử nghiệm cho thấy hệ thống QLNL kết nối thành công tới thiết bị GM, hiển thị thông số điện theo thời gian thực với độ trễ 30s, tỉ lệ gói tin 1.67% Nguyên nhân gói tin hạ tầng mạng chưa ổn định 4.3.2 Thử nghiệm liệu thu từ thiết bị đo chấp hành thông minh GS Thử nghiệm với thiết bị đo GS với mục đích đánh giá hiệu hoạt động hệ thống QLNL với thiết bị GS: kết nối thiết bị đo GS với tải quạt ấm nước, sử dụng giao diện web điều khiển bậ/tắt thiết bị Theo dõi so sánh giá trị hiển thị giao diện quản lý, ghi lại số lượng gói tin mà hệ thống QLNL nhân Các thông số thử nghiệm sau: - Số lượng thiết bị GS: - Khoảng cách thiết bị GS thiết bị Access Point: 15m - Tốc độ gửi gói tin GS: 3s/1gói -> 10 phút gửi 200 gói tin Thực bước thử nghiệm Bảng 4-2: Thử nghiệm liệu thu từ thiết bị đo GS Hình 4-10: Thử nghiệm điều khiển bật tắt thiết bị qua internet Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 71 Bảng 4-2: Thử nghiệm liệu thu từ thiết bị đo GS Các bước chi tiết Thử nghiệm 001:Thử nghiệm liệu GS gửi lên máy chủ QLNL Kết mong đợi Két thực tế 1.1 Chuẩn bị thiết bị thử nghiệm thiết bị đo 1.2 Kết nối đầu đo vào thiết bị đo 1.3 Bật thiết bị Green Socket 1.4 Cắm tải vào ổ cắm để thử Tải hoạt động bình thường nghiệm (quạt, ấm nước) Đạt 1.5 Sử dụng Smartphone bật/tắt Các thiết bị tải bật/tắt theo điều khiển tải từ Smartphone Đạt 1.5 Mở giao diện giám sát GEMS Màn hình hiển thị thơng số điện PC mà GS gửi Đạt 1.6 Ghi lại số lượng ghi nhận server 10 200 gói tin phút 200 1.7 Bấm đồng hồ ghi lại độ trễ Đèn tín hiệu nháy sáng 3s Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 72 Đạt Ghi Kết thử nghiệm cho thấy hệ thống QLNL kết nối thành công tới thiết bị GS, cho phép điều khiển bật tắt thiết bị điện với độ trễ 3s, tỉ lệ gói tin 0% Thiết bị GS kết nối với hệ thống QLNL trực tiếp qua WiFi nên tỉ lệ gói tin thấp so với thiết bị GM sử dụng chuẩn 802.15.4 Để đánh giá mức độ hài lòng người dùng với hệ thống, học viên tiến hành thử nghiệm với nhóm người cách khách quan, qua 10 lần thử nghiệm với trải nghiệm thực tế qua câu hỏi, Bảng 4-3 Bảng 4-4 mô tả đánh giá mức độ hài lòng người dùng (MOS Mean Opinion Score) độ trễ sử dụng hệ thống quản lý lượng để theo dõi, giám sát thiết đo điện thông minh GM điều khiển bật tắt thiết bị điện với GS Đối với chức bật/tắt thiết bị điện, yêu cầu độ trễ thấp, chức giám sát thơng số điện độ trễ cho phép lớn Từ bảng đánh giá kết thử nghiệm chức hệ thống cho thấy hệ thống quản lý lượng hoạt động tốt, đáp ứng nhu cầu người dùng Tuy nhiên số lượng tải tăng lên, độ trễ tăng lên lượng thông tin gửi lên hệ thống lớn Bảng 4-3: Bảng đánh giá mức độ hài lòng người dùng (MOS) đôi với thiết bị GM Độ trễ thiết bị (s) Điểm đánh giá MOS Chất lượng Mức độ ảnh hưởng - 30 Tuyệt vời Không cảm thấy 30 - 40 Tốt Có thể nhận thấy 40 - 50 Hợp lý Cảm thấy bực 50 - 60 Tồi Rất bực > 60 Kém Không chấp nhận Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 73 Bảng 4-4: Bảng đánh giá mức độ hài lịng người dùng (MOS) đơi với thiết bị GS Độ trễ thiết bị (s) Điểm đánh giá MOS Chất lượng Mức độ ảnh hưởng 0-3 Tuyệt vời Không cảm thấy 3-5 Tốt Có thể nhận thấy - 10 Hợp lý Cảm thấy bực 10 - 20 Tồi Rất bực > 20 Kém Không chấp nhận 4.3.3 Thử nghiệm chức phần mềm  Front-end: Thử nghiệm giao diện phục vụ người dùng Thiết lập hệ thống Hình 4-8, thực bước bảng testcase để kiểm tra hoạt động hệ thống phần mềm với chức năng:  Giám sát: Kiểm tra chức giám sát điện tiêu thụ thiết bị điện giao diện web  Điều khiển: Kiểm tra chức điều khiển bật/tắt thiết bị điện qua giao diện web  Back-end: thử nghiệm giao diện quản trị  Quản lý người dùng  Quản lý thiết bị  Quản lý giá điện Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 74 Bảng 4-5: Thử nghiệm chức hệ thống phần mềm Front-end Các bước chi tiết Thử nghiệm 001: Đăng nhập hệ thống 002: Giám sát lượng Kết mong muốn Đạt/Không đạt 1.1 Đăng nhập thành cơng, hình hiển thị Truy cập vào giao diện web đăng nhập danh sách phòng thiết bị vào hệ thống quản lý phòng Pass 2.1 Chọn phòng thiết bị cần giám sát Màn hình hiển thị thông số thiết bị giám sát: cơng suất tức thời, cơng suất tích lũy, … Pass 2.2 Lần lượt thay đổi công suất tải: Điều chỉnh Đồ thị lượng web thay đổi theo tải Chroma từ 20W-1000W thời gian thực (không trễ S) Pass 2.3 Xem tham số khác: Biểu đồ thống kê Trang web hiển thị biểu đồ theo tháng, theo năm Pass 3.1 Chọn chức điều khiển Màn hình hiển thị giao diện phịng, cơng tắc thiết bị điều khiển Pass 3.2 Bật/tắt để thay đổi trạng thái công tắc Thiết bị điều khiển theo thao tác bật/tắt giao diện web Pass 003: Điều khiển thiết bị Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 75 Ghi Bảng 4-6: Thử nghiệm chức hệ thống phần mềm Back-end Các bước chi tiết Thử nghiệm 001: Đăng nhập hệ thống 002: Quản lý người dùng 003: Quản lý thiết bị 004: Quản lý giá điện Kết mong muốn Đạt/Không đạt 1.1 Truy cập vào giao diện web quản trị Đăng nhập thành công, hình hiển thị đăng nhập giao diện quản trị Pass 2.1 Truy cập vào giao diện quản lý người dùng Màn hình hiển thị danh sách người dùng đăng ký Pass 2.2 Chọn thêm người dùng mới, điền thông tin Người dùng đăng ký hiển thị người dùng, phân nhóm cho người dùng danh sách người dùng lưu lại Pass 2.3 Xóa tài khoản người dùng Tài khoản người dùng bị xóa khỏi danh sách người dùng Pass 3.1 Nhấn chọn Quản lý thiết bị Màn hình hiển thị danh sách thiết bị người dùng quản lý Pass 3.2 Nhấn chọn thêm thiết bị điền thông tin Thiết bị them hiển thị thiết bị danh sách thiết bị quản lý Pass 3.3 Chọn thiết bị nhấn xóa thiết bị Thiết bị xóa khơng hiển thị danh sách thiết bị quản lý Pass 4.1 Nhấn chọn Quản lý giá điện Màn hình hiển thị giá điện theo bậc thang EVN Pass 4.2 Nhấn chọn thêm giá điện nhập Danh sách giá điện cập nhật thông tin giá điện Pass 4.3 Chọn mục giá điện nhấn xóa giá Giá điện bị xóa khỏi danh mục điện Pass Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 76 Ghi Kết thử nghiệm cho thấy hệ thống QLNL hoạt động ổn định theo yêu cầu chức thiết kế 4.3.4 Thử nghiệm đánh giá cân tải hệ thống đám mây Hệ thống quản lý lượng thiết kế để cung cấp dịch vụ QLNL cho số lượng lớn người sử dụng, hệ thống phải đáp ứng yêu cầu độ trễ số lượng người dùng tăng lên Ví dụ sau đưa mơ hình QLNL cho tòa nhà: Tòa nhà chung cư mini 10 tầng, với giả định tầng sử dụng thiết bị Green Socket để điều khiển bật tắt thiết bị điện nhà, thiết bị Green Meter để đo lượng điện tiêu thụ tầng Hình 4-11 Thực tính tốn số lượng gói tin truyền tới hệ thống QLNL: Số lượng ghi mà hệ thống nhận từ thiết bị GS 10 phút: * 10 * 200 = 8000 ghi Số lượng ghi mà hệ thống nhận từ thiết bị GM 10 phút: * 10 * 300 = 3000 ghi Tổng số ghi 10 phút mà hệ thống nhận được: 11000 ghi Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 77 Hình 4-11: Mơ hình QLNL cho tịa chung cư mini Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 78 Từ liệu tính tốn trên, tác giả sử dụng ứng dụng giả lập mạng Webserver Stress Tool để tính tốn hiệu hoạt động hệ thống: Hình 4-12: Phần mềm giả lập mạng Hình 4-13: Kết hiệu hoạt động hệ thống với tải lớn Kết quả, số lượng tải tăng lên, CPU máy chủ lên tới > 90% Điều ảnh hưởng lớn tới hoạt động hệ thống, gây trễ lớn cho hoạt động người dùng Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 79 Khi hệ thống thiết lập với khả cân tải, vấn đề giải Một máy ảo bật lên mà số lượng người dùng tăng lên, giúp dùy trì hiệu hoạt động hệ thống 4.4 Kết luận Trong chương đưa kết hệ thống quản lý lượng sau tích hợp thành công, hệ thống đáp ứng yêu cầu chức đề ra, đồng thời đưa phương pháp thử nghiệm, đo kiểm đánh giá hiệu hoạt động hệ thống Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 80 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Qua thời gian nghiên cứu năm, đóng góp học viên luận văn : - Xây dựng hạ tầng S.M.A.C phục vụ cho QLNL Thiết kế hệ thống sử dụng hạ tầng ảo hóa Microsoft Window Azure Hệ thống có khả xử lý liệu lớn (BigData), tính tốn đưa thơng số tiêu thụ điện dự đoán mức độ tiêu thụ điện tương lai, tự động cân tải theo số lượng người dùng - Thiết kế chế truyền thông để đồng liệu thiết bị phần cứng hệ QLNL Thiết kế chế đồng liệu thiết bị phần cứng hệ thống phần mềm quản lý lượng Tích hợp thành cơng hệ thống gồm nhiều phần tử phức tạp (Hardware, Software, Firmware) - Bước đầu đánh giá hiệu hoạt động hệ thống phương pháp đo đạc giả lập Sử dụng phương pháp đo đạc thực tế giả lập để đánh giá hiệu hoạt động hệ thống khả đáp ứng với nhu cầu người dùng Dựa khảo sát nhu cầu xu hướng QLNN giới, tác giả thiết kế giải pháp ứng dụng công nghệ S.M.A.C tạo hệ thống QLNL mềm dẻo đáp ứng cầu thay đổi số lượng người dùng số lượng thiết bị Với kiến trúc cho phép việc mở rộng hệ thống theo mơ hình IoT kết nối hàng triệu thiết bị qua mạng Internet Hiệu kinh tế, xã hội: Việc ứng dụng hệ thống quản lý lượng vào tịa nhà trường học, cơng sở thúc đẩy mạnh mẽ việc tiết kiệm lượng, cắt giảm chi phí vận hành đồng thời hạn chế nhu cầu nhập ngoại sản phẩm tương tự nước ngồi, Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 81 tiết kiệm đáng kể cho ngân sách nhà nước Đặc biệt, hệ thống thiết kế để dễ dàng triển khai mở rộng tòa nhà vận hành giảm thiểu thay đổi cấu trúc hệ thống điện nên đem lại hiệu kinh tế lớn Đối với doanh nghiệp có nhu cầu kiểm tốn lượng hệ thống góp phần giảm thiểu chi phí nhân cơng cho công việc Do hệ thống phần mềm QLNL xây dựng dạng dịch vụ chạy điện toán đám mây nên cho phép nhiều khách hàng th dịch vụ thay phải mua phần mềm QLNL đắt tiền, tiết kiệm nhiều chi phí nhờ vào việc chia sẻ hạ tầng CNTT Thêm vào đó, khả tương tác điều khiển qua thiết bị di động giúp nâng cao khả nhân rộng hệ thống thông qua mạng di động Hướng phát triển tiêp theo đề tài: - Nghiên cứu giải pháp tích hợp nguồn điện tái tạo vào lưới điện hạ áp tối ưu hóa cơng suất trong chế độ chạy độc lập chế độ hòa điện lưới - Nghiên cứu tìm hiểu chuẩn lưới điện thơng minh phổ biến phục vụ cho thiết kế hệ thống QLNL tương thích chuẩn Smart Grid (như IEC 61968, IEC60870, IEC 61850) cho phép đấu nối với lưới điện hạ áp trao đổi liệu với nhà cung cấp điện - Triển khai thử nghiệm đánh giá hiệu địa ứng dụng khuôn viên trường học khu du lịch Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_management_system http://www.greentechmedia.com/articles/read/home-energy-managementsystems-redefined http://www.nec.com/en/global/eco/featured/business_vision/7_1/home.html http://www.rmhgroup.co.uk/services-2/building-management-systems-bms/ Andrzej Ziebik, Krzysztof Hoinka, (2013), Energy Systems of Complex Buildings, Springer-Verlag London Peng Zhao, Siddharth Suryanarayanan, M Godoy Simões, (2010), “An Energy Management System for Building Structures Using a Multi-Agent DecisionMaking Control Methodology”, IEEE http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90i%E1%BB%87n_to%C3%A1n_%C4%91 %C3%A1m_m%C3%A2y David Bakken, (2014), “Smart Grid - Clouds, Communications, Open Source and Automation”, Washington State University School of Electrical Engineering and Computer Science Hoang Le Minh, (2014), Triển vọng SMAC Việt Nam, Báo cáo Hội thảo Ngày CNTT 2014 - Vietnam IT Day 2014 10 Nguyen Viet Hai, (2014), M C l a chọn cho Hạ tầng th ng tin quốc gia, Báo cáo Hội thảo Ngày CNTT 2014 - Vietnam IT Day 2014 11 Windows Azure Team, (2013), Introducing WindowsAzure, Microsoft Corporation, Redmond, Washington 12 William Ryan, (2013), Deveoping Windows Azure and Web Services, Microsoft Corporation, Redmond, Washington 13 Devon Musgrave, (2014), Building Cloud Apps with Microsoft Azure, Microsoft Corporation, Redmond, Washington 14 John Wiley & Sons, Ltd, (2010), Smart Grids For Dummies, Chichester, West Sussex, England Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 83 15 Roberto Verdone, Davide Dardari, Gianluca Mazzini, Andrea Conti, (2008) Wireless Sensor and Actuator Networks: Technologies, Analysis and Design, Academic Press, ISBN-10: 0123725399 16 Steffen Damm Hansen (E-MIDT), (2013), “Energy Efficient and Interoperable Smart Energy Systems for Local Communities”, Greencom 17 Vahid Safar-Nourollah, (2009), Automated Building Monitoring using a Wireless Sensor Network, Montreal, Quebec, Canada 18 Xi Fang, Satyajayant Misra, Guoliang Xue, Dejun Yang (2011), “Smart Grid – The New and Improved Power Grid: ASurvey”, IEEE Communications surveys & tutorials, accepted for publication 2-3 19 Yuvraj Agarwal, Thomas Weng, Rajesh K Gupta, (20011), “Understanding the Role of Buildings in a Smart Microgrid”, IEEE Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 84 ... quát Quản lý lượng Điện tốn đám mây Phân tích mơ hình quản lý lượng có xu hướng cơng nghệ giới Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây Chương 2: Phân tích thiết kế hệ thống phần mềm Quản. .. Azure Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 31 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Sau trình bày khái niệm tổng quát quản lý lượng điện tốn đám mây, xu hướng cơng nghệ giới với... thiết kế hệ thống quản lý lượng theo xu hướng S.M.A.C, sử dụng tảng đám mây Microsoft để cung cấp dịch vụ Quản lý lượng cho người dùng Đề tài: Hệ thống quản lý lượng Điện toán đám mây 19 1.4 Nền tảng