Tối ưu hóa gateway trong hệ thống nhãn kệ điện tử

Bài viết Tối ưu hóa gateway trong hệ thống nhãn kệ điện tử nghiên cứu, phát triển và tối ưu hóa gateway trong hệ nhãn kệ điện tử này. Với một con vi điều khiển (Raspberry pi 4) là phần trung tâm điều khiển, quản lý các nhãn kệ hiển thị giá lên màn hình E-ink của sản phẩm thông qua Bluetooth 5.0.

TỐI ƯU HÓA GATEWAY TRONG HỆ THỐNG NHÃN KỆ ĐIỆN TỬ Nguyễn Ngọc Ý, Đặng Quốc Huy* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: TS Võ Đình Tùng TÓM TẮT Để đáp ứng nhu cầu sử dụng cửa hàng việc hiển thị thơng tin hàng hóa, nhóm thực nghiên cứu, phát triển tối ưu hóa gateway hệ nhãn kệ điện tử này.Với vi điều khiển (Raspberry pi 4) phần trung tâm điều khiển, quản lý nhãn kệ hiển thị giá lên hình E-ink sản phẩm thơng qua Bluetooth 5.0.Giúp giảm thiểu việc hiển thị sai giá, xác nhận việc cập nhật giá dễ dàng kiểm soát hàng hố khơng giá, đảm bảo trụ sở dễ dàng kiểm soát giá sản phẩm cửa hàng Hệ thống có nhãn kệ điện tử hoạt đơng pin giảm thiểu chi phí sử dụng cho cửa hàng GIỚI THIỆU Nhãn kệ điện tử nhiều công ty sản xuất nghiên cứu thị trường Việt Nam thị giá lên dùng hình E-INK thu phát Wifi, hình LCD… chưa tối ưu hóa cần cải thiện đáng kể cho việc cập nhật giá bán bn Vì nhóm thực thiết kế lại gateway đảm bảo nhãn kệ điện tử hoạt động cách trơn chu nhất, chuyền tải giá xuống nhãn kệ cách nhanh chóng, xác liên tục Với cơng nghệ Bluetooth 5.0 mắt khơng lâu nhóm nhìn nhận, nghiên cứu thấy hữu dụng công nghệ Buetooth 5.0 nhãn kệ điện việc chuyền tải tiếp nhận dự liệu giá từ Gateway xuống hinh E-ink Việc sử dụng công nghệ Bluetooth 5.0 mạng lại ưu điểm sau: Khoảng cách truyền nhận 300m, tầm hoạt động hiệu 40m – 60m, Tốc độ truyền tối đa 50 Mbps, Tiết kiệm lương tối đa 2,5 lần với Bluetooth 4, Có tính bảo mật cao giúp thiết bị khó bị cơng hơn, kết nối nhiều thiết bị lúc cuối giá thành rẻ Hướng nghiên cứu tối ưu lại hệ thống Gateway nhãn kệ điện tử để mạng lại tối ưu tốt nhất, đảm bảo cần thiết định mà cửa hàng thị trường cần Phát triển app tạo nên giao diện cho hệ thống đồng thời Gateway giúp người dùng truy cập quản lí, theo dỗi giá nhãn kệ cửa hàng việc thay giá dễ dàng với vài thao tác app Gateway lặp tức chuyền tính hiệu thơng qua Bluetooth 5.0 thay đổi tất nhãn kệ cách nhanh chóng 309 QUY TRÌNH THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Nguyên lý hoạt động mạch: Nguồn pin CR2450 cấp nguồn 5V DC cho toàn hệ thống mạch Nguồn cấp sau qua IC AMS1117 ổn áp tuyến tính tụ lọc cho ngõ 3V3 cấp cho Module bluetooth 5.0 Module bluetooth 5.0 phát tín hiệu bluetooth chờ thiết bị kết nối với mã MAC khác thiết bị Khi có tín hiệu yêu cầu truyền liệu từ raspberry sang module bluetooth, module bluetooth gửi tín hiệu qua vi điều khiển atmega328 Vi điều khiển xử lý liệu UART xuất tín hiệu chân vi điều khiển gửi liệu SPI qua IC TXS0108 Tín hiệu RST từ vi điều khiển kích dịng transistor Q2 mosfet Q3 khuếch đại dòng điện cấp nguồn 5V cho IC nguồn RT9193 channel B IC TXS0108 Ngõ Vout IC RT9193 cấp nguồn 3V3 cho channel A IC TXS0108 Dữ liệu SPI sau chuyển đổi mức điện áp đưa hình e-ink 310 Gateway: Nhận liệu từ webserver sau xử lý liệu máy tính nhúng truyền liệu với chuẩn Bluetooth 5.0 đến khối thu phát Bluetooth Khối nguồn: Sử dụng nguồn pin (2 pin mắc nối tiếp) 6,6VDC qua lọc nguồn 5V cấp cho khối xử lý, khối thu phát Bluetooth khối chuyển đổi điện áp Khối thu phát Bluetooth: Nhận liệu từ khối Gateway đưa đến khối xử lý Khối xử lí: Nhận liệu từ khối thu phát Bluetooth sau xử lý liệu sau chuyển sang khối chuyển đổi điện áp Khối chuyển đổi điện áp: Chuyển điện áp từ 5V sang 3.3V để cấp nguồn cho khối hình hiển thị đưa liệu đến khối hình hiển thị Khối hình hiển thị: Nhận liệu từ khối chuyển đổi điện áp đưa lên hình E-ink Khối giao tiếp với máy tính: Dùng để nạp frame cho hình E-ink, thay đổi code truyền liệu THIẾT KẾ TỐI ƯU HĨA GATEGAY Dùng máy tính nhúng Raspberry Pi4 có kết nối Internet, hình để hiển thị Webserver Kết nối thêm chuột bàn phím để nhập xuất liệu 311 Hệ thống chia thành phần: - Phần trung tâm điều khiển: Bao gồm máy tính nhúng Raspberry Pi (Gateway) truyền nhận liệu qua trang web lưu liệu server - Phần hình E-Ink bluetooth 5.0: Bộ hiển thị dùng hình E-ink để hiển thị nội dung hình theo yêu cầu người dùng kết nối với máy tính nhúng qua bluetooth 5.0 Chế độ LowPower Gateway: - Khi khơng nhận tính hiệu từ Gateway vi điều khiển Atmega328P nhãn kệ rơi vào trạng thái SLEEP_FOREVER - Tiếp tục wifi nhãn kệ nhận tính hiệu Gateway nhãn kệ hoạt động giây lại tiếp tục SLEEP_FOREVER ➔ Điều giúp cho nhãn kệ kéo dài thời gian sử dụng pin, hệ thống hoạt động tốt 312 KẾT QUẢ THI CÔNG HỆ THỐNG KẾT LUẬN Đề tài thực việc tính tốn, thiết kế tối ưu hóa lại Gateway hệ thống nhã kệ điện tử Hệ thống gồm Gateway kết nối với nhãn kệ điện tử Tận dụng tính công nghệ chuẩn Bluetooth 5.0 để thiết lặp lên hệ thống điều khiển thiết bị từ xa Giúp cập nhật giá cách dễ dàng tiết kiệm nhiều thời gian TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] R Fernández, E Z Casanova and I G Alonso “Review of display technologies focusing on power consumption” Sustainability, vol 7, no 8, pp 10854-10875, Aug 2015 [2] Hữu Phước “Tìm hiểu chuẩn Bluetooth 5.0 nay”, 2018 Địa chỉ: https://dienmaycholon.vn/kinh-nghiem-mua-sam/tim-hieu-ve-chuan-bluetooth-50-moi-nhat-hien-nay [3] Wolfgang Ewald,Sleep Modes und Power Management, 2022, elektronikkiste.de/sleep-modes-und-power-management 313 Địa chỉ: https://wolles- ... cho nhãn kệ kéo dài thời gian sử dụng pin, hệ thống hoạt động tốt 312 KẾT QUẢ THI CÔNG HỆ THỐNG KẾT LUẬN Đề tài thực việc tính tốn, thiết kế tối ưu hóa lại Gateway hệ thống nhã kệ điện tử Hệ thống. .. Chế độ LowPower Gateway: - Khi khơng nhận tính hiệu từ Gateway vi điều khiển Atmega328P nhãn kệ rơi vào trạng thái SLEEP_FOREVER - Tiếp tục wifi nhãn kệ nhận tính hiệu Gateway nhãn kệ hoạt động... Gateway hệ thống nhã kệ điện tử Hệ thống gồm Gateway kết nối với nhãn kệ điện tử Tận dụng tính cơng nghệ chuẩn Bluetooth 5.0 để thiết lặp lên hệ thống điều khiển thiết bị từ xa Giúp cập nhật