Đồ án tốt nghiệp công nghệ iot và ứng dụng cho hệ thống giám sát ắc quy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Trần Quốc Trung BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG -  - CÔNG NGHỆ IoT VÀ ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT ẮC QUY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ IoT VÀ ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT ẮC QUY Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Trung Lớp: Kỹ thuật viễn thơng Khóa: 59 Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Cảnh Minh Năm 2022 HÀ NỘI - 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG -  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ IoT VÀ ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT ẮC QUY Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Trung Lớp: Kỹ thuật viễn thơng Khóa: 59 Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Cảnh Minh HÀ NỘI - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Công nghệ IoT ứng dụng cho hệ thống giám sát ắc quy” cơng trình nghiên cứu cá nhân Các nội dung nghiên cứu, tài liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Người cam đoan Trần Quốc Trung ii LỜI NÓI ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài: Internet of Things (IoT - Internet vạn vật) thay đổi cách sống, làm việc, du lịch kinh doanh Cơng nghệ Internet vạn vật – IoT cịn sở q trình chuyển đổi cơng nghiệp mới, gọi Cơng nghiệp 4.0, chìa khóa trình chuyển đổi kỹ thuật số tổ chức, thành phố xã hội nói chung Đủ lý để hiểu chất IoT Khi chưa đưa ứng dụng IoT vào hệ thống giám sát ắc quy ta thấy việc theo dõi, kiểm tra, bảo trì vận hành bình ắc quy khó khăn Hơn vấn đề đặt nước có nhiều nghành nghề sử dụng đến ắc quy như: cơng trình, doanh nghiệp, điển hình trạm BTS sử dụng ắc quy làm nguồn dự trữ thay thế, việc bảo trì theo dõi bình ắc quy tiêu tốn nhiều mặt nhân lực người Nhưng đưa ứng dụng IoT vào có nhiều ưu điểm ta giám sát tồn bình ắc quy, từ ta biết tuổi thọ ắc quy, lượng điện áp, mức độ xả nạp điện áp, nhiệt độ bình ắc quy Từ ta điều khiển thơng số bình ắc quy kịp thời, làm cho thiết bị hoạt động điều kiện ổn định mà cịn giảm bớt chi phí điện Vì lý mà em chọn đề tài “Công nghệ IoT ứng dụng cho hệ thống giám sát ắc quy’’ để làm đồ án tốt nghiệp Giờ đây, IoT sử dụng thị trường lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, thiết bị gia dụng tịa nhà, thị trường bán lẻ, công ty lượng sản xuất, di động vận tải, hậu cần truyền thơng Thiết bị ngày số hóa kết nối nhiều hơn, thiết lập mạng lưới máy móc, người Internet, dẫn đến việc tạo hệ sinh thái cho phép suất cao hơn, tiết kiệm lượng lợi nhuận cao Cảm biến giúp nhận biết trạng thái vật, nhờ chúng có lợi dự đốn nhu cầu người dựa thơng tin thu thập theo ngữ cảnh [6] iii Tại Việt Nam IoT bước vào giai đoạn khởi đầu quan tâm từ phủ nhiều doanh nghiệp đặc biệt doanh nghiệp ứng dụng công nghệ cao sản xuất kinh doanh IoT cho thấy hiệu mà mang lại cho doanh nghiệp Việt Từ IoT có bước phát triển, doanh nghiệp Việt nhanh chóng nắm bắt hội đó, hình thành số ngành kinh doanh nhà thông minh, thiết bị thông minh,… đem lại hội kinh doanh bỏ qua Internet of Things (IoT) môi trường mà tất đối tượng kết nối thông minh kết nối với thông qua sơ đồ địa dựa tiêu chuẩn giao thức viễn thông cụ thể Các thiết bị dựa IoT phải kết nối với thông qua Trạm thu phát sở (BTS) hoạt động không dây trạm BTS liên kết với kết nối backhaul thông qua cáp quang Nếu áp dụng IoT vào trình kinh doanh giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu kinh doanh, lĩnh vực bán lẻ, giúp doanh nghiệp tiết kiệm khâu kinh doanh không cần thiết doanh nghiệp Tuy để áp dụng thành cơng IoT khơng phải doanh nghiệp làm Vì qua việc nghiên cứu đề tài đưa số giải pháp giúp cho doanh nghiệp nói chung ngành viễn thơng nói riêng cải tiến q trình kinh doanh đạt hiệu cao II Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Bao gồm khái niệm “Internet of things” khái niệm liên quan Giải pháp ứng dụng IoT vào giám sát hệ thống ắc quy Phạm vi nghiên cứu: Luận văn đề cập yếu tố nằm phạm vi sau: Tổng quan Internet of things lĩnh vực ứng dụng, khái niệm bản, hệ thống giám sát đối tượng thông minh, kiến trúc hệ thống giám sát đối tượng thông minh Ứng dụng công nghệ IoT cho hệ thống giám sát ắc quy III Phương pháp nghiên cứu: iv Đề tài dựa phương pháp hệ thống hóa lý thuyết, tổng hợp, phân tích tài liệu, sách tham khảo kết hợp thơng tin kênh truyền thông Internet IV Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu vai trò công nghệ IoT lĩnh vực kỹ thuật ngày từ ứng dụng thành tựu IoT vào để tìm hiểu hệ thống giám sát ắc quy V Kết cấu đề tài Nội dung đồ án trình bày 03 chương bao gồm: Chương 1: Tổng quan IoT lĩnh vực ứng dụng Chương 2: Hệ thống giám sát đối tượng thông minh Chương 3: Ứng dụng công nghệ IoT cho hệ thống giám sát ắc quy Hà Nội, ngày … tháng … năm 2022 Sinh viên thực Trần Quốc Trung v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN i LỜI NÓI ĐẦU ii MỤC LỤC v DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH VẼ ix DANH MỤC BẢNG BIỂU xi CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ IOT VÀ CÁC LĨNH VỰC 1.1 Khái niệm IoT 1.2 Kiến trúc IoT 1.2.1 Kiến trúc phân lớp 1.2.2 Kiến trúc mạng IoT 1.3 Hệ sinh thái công nghệ IoT 1.3.1 Ngăn xếp công nghệ IoT 1.3.2 Các giao thức loại mạng IoT 10 1.3.2.1 Các giao thức truyền tải phổ biến IoT 10 1.3.2.2 Các loại mạng phổ biến IoT 12 1.4 Các tảng IoT 20 1.4.1 Tính IoT platform 20 1.4.2 Thành phần IoT platform 21 1.4.3 Một số tảng IoT phổ biến 21 1.5 Các ứng dụng phổ biến công nghệ IoT 22 1.6 Kết luận chương 28 CHƯƠNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐỐI TƯỢNG 29 2.1 Giới thiệu chung 29 2.2 Kiến trúc hệ thống giám sát đối tượng thông minh 32 2.2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống giám sát đối tượng thông minh 33 2.2.2 Hệ thống giám sát đối tượng thông minh 34 vi 2.2.3 Thiết bị IoT đo thông minh cho điều khiển giám sát 39 2.2.4 Các yêu cầu đặc trưng IoT hệ thống giám sát 40 2.2.5 Các vấn đề ứng dụng IoT 42 2.3 Các ứng dụng hệ thống giám sát đối tượng thông minh 45 2.4 Kết luận chương 49 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IOT CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT ẮC QUY 50 3.1 Tổng quan hệ thống giám sát ắc quy 50 3.1.1 Thành phần hệ thống 50 3.1.2 Mơ hình hệ thống 54 3.2 Nghiên cứu thiết kế quản trị trập trung 55 3.2.1 Thành phần mạch thu thập liệu 55 3.2.2 Phần mềm giám sát tập trung 60 3.2.2.1 Các tính phần mềm 60 3.2.2.2 Kiến trúc phần mềm 61 3.2.2.3 Kiến trúc hệ thống giám sát 65 3.2.2.4 Kết mô hệ thống giám sát ắc quy Webside 66 3.3 Đánh giá kết 73 3.4 Kết luận chương 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 vii DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt IoT API M2M LPWAN Từ đầy đủ Nghĩa tiếng việt Internet of Things Mạng lưới thiết bị kết nối Internet Application Progmraming Interface Machine to Machine Low-Power Wide-Area Network Giao diện lập trình ứng dụng Máy đến Máy Mạng diện rộng công suất thấp UDP User Datagram Protocol Giao thức gói liệu người dùng TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vận XML Extensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng IIoT Industrial Internet of Thing Internet vạn vật công nghiệp ITU PLC International Telecommunication Union Programmable Logic Controllers Liên minh Viễn thông Quốc tế Bộ điều khiển logic khả trình RTU Remote Terminal Unit Đơn vị đầu cuối từ xa CPU Central Process Unit Thiết bị xử lý trung tâm GPIO General Purpose Input Output Mục đích chung Đầu vào Đầu GUI Graphical User Interface Giao diện đồ họa người dùng RAM Random Access Memory Bộ nhớ khả biến UID User Identification Mã nhận dạng SRAM Static random-access memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh DRAM Dynamic random-access memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động UID User Identification Mã nhận dạng URL Uniform Resource Locator Hệ thống định vị tài nguyên thống 61  Phần mềm có chức cho phép trích xuất liệu dạng excel;  Hỗ trợ việc gán thêm thuộc tính (phường xã, quận huyện…) cho ắc quy, datalogger giúp việc quản lý theo địa bàn thuận tiện tùy biến theo yêu cầu người sử dụng;  Hỗ trợ phân quyền, quản lý tài khoản người dùng;  Tương thích với hệ điều hành Window Linux;  Phần mềm không giới hạn thời gian sử dụng Chỉ quản lý theo license kết nối datalogger, không giới hạn số lượng ắc quy quản lý datalogger Người dùng ln có khả truy cập sử dụng phần mềm thời điểm nào, nhiên số thiết bị datalogger quản lý (đọc thông số) phụ thuộc vào số lượng license có;  Năng lực phần mềm hỗ trợ tối thiểu 20 người dùng truy cập đồng thời;  Năng lực phần mềm cho phép lưu trữ liệu tối thiểu 30 ngày Ghi chú: Phần mềm cho phép lưu trữ liệu tối thiểu 30 ngày, nhiên để đảm bảo dung lượng lưu trữ cách toàn vẹn, người dùng cần phải đảm bảo dung lượng nhớ/băng thông 3.2.2.2 Kiến trúc phần mềm Hệ thống xây dựng theo mơ hình Client – Server Máy chủ (Server) kết nối, quản lý thiết bị device (Client) Client chủ động gửi liệu Server Server lưu trữ, hiển thị, quản lý gửi yêu cầu tác động ngược đến device (Client) Người dùng (đóng vai trị User) kết nối đến Server (hệ thống giám sát) để truy vấn, giám sát, quản lý, thống kê liệu device (Client) [4] Web thiết kế theo phong cách Web Responsive Phong cách thiết kế Web Responsive giúp giao diện web thân thiện với người dùng, hiển thị phù hợp với chuẩn hình khác nhiều loại thiết bị: máy tính, di động, máy tính bảng; cho độ phân giải hình; Cho phép tự động co dãn cho phù hợp với chiều rộng hình.; đẹp mắt phù với với hình mới; tạo hiệu ứng tốt cho người dùng [4] Hệ thống lưu trữ, database 62 Hệ thống sử dụng SQL Server SQL server xây dựng dựa SQL, tối ưu để chạy mơi trường sở liệu lớn lên đến Tera – Byte lúc phục vụ cho hàng ngàn user SQL Server cung cấp đầy đủ công cụ cho việc quản lý từ nhận diện GUI đến sử dụng ngôn ngữ cho việc truy vấn SQL Hệ thống tính tốn để đảm bảo số lượng lớn người truy cập đồng thời số lượng lơn thiết bị gửi liệu đến Ngơn ngữ lập trình Phần mềm web sử dụng ngơn ngữ lập trình C# tảng Net Framework Phần mềm sử dụng ngơn ngữ lập trình phổ biến js, jquery để tạo giao diện người sử dụng Đây ngôn ngữ, tảng phổ biến nhiều công ty công nghệ lớn Microsoft, Google sử dụng với cộng đồng người dùng lớn hỗ trợ việc sử dụng phát triển phần mềm trở nên dễ dàng hơn, đáp ứng yêu cầu yêu cầu phát triển phần mềm ngày phức tạp tương lai [4] Giao thức làm việc với hệ thống server giám sát Có nhiều giao thức sử dụng để giao tiếp từ thiết bị giám sát lên hệ thống server như: MQTT, ICMP, IPv4, TCP, HTTP… Nhưng với hệ thống giám sát giao thức sử dụng để giao tiếp với hệ thống server giám sát MQTT MQTT giao thức truyền thông điệp (message) theo mơ hình publish/subscribe (cung cấp / th bao), sử dụng cho thiết bị IoT với băng thông thấp, độ tin cậy cao khả sử dụng mạng lưới khơng ổn định Nó dựa Broker (tạm dịch “Máy chủ môi giới”) “nhẹ” (khá xử lý) thiết kế có tính mở (tức khơng đặc trưng cho ứng dụng cụ thể nào), đơn giản dễ cài đặt MQTT lựa chọn lý tưởng môi trường như:  Những nơi mà giá mạng viễn thông đắt đỏ băng thông thấp hay thiếu tin cậy; 63 Khi chạy thiết bị nhúng bị giới hạn tài nguyên tốc độ  nhớ; Bởi giao thức sử dụng băng thông thấp môi trường có độ  trễ cao nên giao thức lý tưởng cho ứng dụng M2M (Machine to Machine) Kiến trúc mức cao (high-level) MQTT gồm phần Broker Clients Trong đó, broker coi trung tâm, điểm giao tất kết nối đến từ client Nhiệm vụ broker nhận mesage từ publisher, xếp message theo hàng đợi chuyển chúng tới địa cụ thể Nhiệm vụ phụ broker đảm nhận thêm vài tính liên quan tới q trình truyền thơng như: bảo mật message, lưu trữ message, logs,… Client chia thành nhóm publisher subscriber Client software components hoạt động edge device nên chúng thiết kế để hoạt động cách linh hoạt (lightweight) Client làm việc publish message lên topic cụ thể subscribe topic để nhận message từ topic MQTT Clients tương thích với hầu hết tảng hệ điều hành có: MAC OS, Windows, LInux, Androids, iOS… Các bạn tưởng tượng broker giống sạp báo Publisher tòa soạn báo Tòa soạn in báo chuyển cho sạp báo Người đọc báo đến sạp báo, chọn tờ báo cần đọc (subscriber ) Bởi giao thức sử dụng băng thơng thấp mơi trường có độ trễ cao nên giao thức lý tưởng cho ứng dụng M2M (Machine to machine)  Ưu điểm MQTT Với tính năng, đặc điểm bật trên, MQTT mang lại nhiều lợi ích hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) truy cập liệu IoT  Truyền thông tin hiệu hơn; 64  Tăng khả mở rộng;  Giảm đáng kể tiêu thụ băng thông mạng;  Rất phù hợp cho điều khiển thám;  Tối đa hóa băng thơng có sẵn;  Chi phí thấp;  Rất an toàn, bảo mật;  Được sử dụng ngành cơng nghiệp dầu khí, cơng ty lớn Amazon, Facebook, ;  Tiết kiệm thời gian phát triển;  Giao thức publish/subscribe thu thập nhiều liệu tốn băng thơng so với giao thức cũ  Cơ chế hoạt động MQTT theo mô hình Pub/Sub Hình 3.11 Cơ chế hoạt động MQTT theo mơ hình Pub/Sub Cơ chế hoạt động MQTT biểu diễn qua sơ đồ hình 3.11  MQTT hoạt động theo chế client/server, nơi mà cảm biến khách hàng (client) kết nối đến máy chủ, hiểu Máy chủ môi giới (broker), thông qua giao thức TCP (Transmission Control Protocol) Broker chịu trách nhiệm điều phối tất thơng điệp phía gửi đến phía nhận;  MQTT giao thức định hướng tin Mỗi tin đoạn rời rạc tín hiệu broker khơng thể nhìn thấy Mỗi tin publish địa chỉ, hiểu kênh (Topic) Client đăng kí vào vài kênh để nhận/gửi liệu, gọi subscribe Client subscribe vào nhiều kênh Mỗi client nhận liệu trạm khác gửi liệu vào kênh đăng ký Khi client gửi tin đến kênh gọi publish 65 Bảo mật liệu  Các datalogger quản lý với ID xác thực server;  Người dùng cung cấp tài khoản (username, password) để quản trị hệ thống;  Thiết bị kết nối với máy chủ phải gửi gói tin xác thực Gói xác thực liệu thay đỗi lần kết nối, dựa vào thuật tốn sinh khóa với tham số liệu đầu vào thay đổi Khi thiết bị gửi gói tin xác thực, máy chủ phân tích gói tin, tạo khóa xác thực Nếu mã xác thực thiết bị máy khớp thiết bị kết nối thành công Máy chủ từ chối kết nối bước xác thực không thành công;  Chống cơng dịch vụ: Máy chủ có khả chống công giả mạo liệu xác định thiết bị gửi liệu khơng logic lúc máy chủ đóng kết nối Bảo mật máy chủ web:  Mã hóa SSL cho giao thức web;  Chống SQL Injection qua store procedure mơ hình lớp;  Chống công XSS (Cross-Site Scripting) XSS( Cross-Site Scripting ): kỹ thuật hack website phổ biến cách chèn vào URL (Uniform Resource Locator), chèn qua tìm kiếm chèn textbox thẻ HTML đoạn mã script nguy hiểm, từ chiếm quyền điều khiển victim thực mệnh lệnh mà hacker đưa ra[4] 3.2.2.3 Kiến trúc hệ thống giám sát Trên hình 3.12 sơ đồ kiến trúc hệ thống giám sát 66 Hình 3.12 Sơ đồ kiến trúc hệ thống hệ thống giám sát Kiến trúc hệ thống thiết kế theo tiêu chuẩn 3-tiers[4]:  Tầng Presentation: hiển thị thành phần giao diện để tương tác với người dùng tiếp nhận thông tin, thông báo lỗi, ;  Tầng Business Logic: thực hành động nghiệp vụ phần mềm tính tốn, đánh giá tính hợp lệ thơng tin, … Tầng cịn di chuyển, xử lý thông tin tầng dưới;  Tầng Data: nơi lưu trữ trích xuất liệu từ hệ quản trị Cơ sở liệu Cho phép tầng Business logic thực truy vấn liệu 3.2.2.4 Kết mô hệ thống giám sát ắc quy Webside Phần mềm giám sát thiết kế để hiển thị tất liệu mà thiết bị Datalogger gửi lên Các thông số giám sát ắc quy thể qua mục webside bao gồm:  Giao diện trang chủ;  Bản đồ;  Chế độ cảnh báo;  Quản lý dataloger;  Quản lý ắc quy;  Biểu đồ thời gian phóng xả; 67  Thống kê trạng thái;  Thống kê lịch sử;  Quản lý tài khoản người dùng;  Thống kê truy cập Giao diện trang chủ Khi đăng nhập vào web, tự động chuyển đến trang danh sách trực tuyến hiển thị hình 3.13 Trang hiển thị liệu tức thời mà dataloger đọc từ ắc quy Thơng tin gồm có: Thơng tin chung dataloger (mã, tên, thời gian, trạng thái), thông tin ắc quy (Serial, version, trạng thái, điện áp, dòng điện, SOC, SOH,Số chu kì phóng/xả ) Thơng số thiết bị nhiệt độ thông số online ắc quy đẩy lên, đón thơng tin hệ thống phân tích so sánh với ngưỡng cài đặt sẵn để đưa cảnh báo cho người dùng website theo dõi Có trạng thái online offline hiển thị cột kết nối, trạng thái online ắc quy giám sát, trạng thái offline ắc quy không giám sát Khi ắc quy nạp/xả cột trạng thái hiển thị: Nạp Xả Hình 3.13 Giao diện ứng dụng Website 68 Giao diện đồ Khi chuyển sang tab Bản đồ hình 3.14 Web hiển thị vị trí dataloger đồ Tại ta thấy vị trí thiết bị giám sát Datalogger đặt vị trí Chọn dataloger để đồ di chuyển đến ví trí dataloger Hình 3.14 Bản đồ vị trí datalogger Chế độ cảnh báo Với bình ắc quy cài đặt ngưỡng cố định nhiệt độ, điện áp, dòng điện theo nhu cầu người dùng để ắc quy hoạt động trại thái tốt Khi thơng số điện áp, dịng điện, nhiệt độ ắc quy vượt ngưỡng tiêu chuẩn cài đặt từ trước hệ thống giám sát ắc quy phát lỗi xuất hiển thị cảnh báo lên Website giám sát ắc quy để người dùng dễ dàng bắt thông tin xử lý Các ngưỡng cài đặt ắc quy:  Nhiệt độ hoạt động ngưỡng: 18 – 60 độ C  Điện áp hoạt động ngưỡng: 42 – 56V Khi thông số đo ắc quy không nằm ngưỡng cài đặt hình hiển thị cảnh báo đỏ cho người dùng biết  Nhiệt độ > 60 độ C ˂ 18 độ C → hiển thị cảnh báo đỏ 69  Điện áp > 56V ˂ 42V → hiển thị cảnh báo  Dòng điện sạc giới hạn 60-100mA dòng → hiển thị cảnh báo Khi người dùng xem trang danh sách trực tuyến phát có cảnh báo, nhấn vào ô cảnh báo web chuyển đến tab cảnh báo Tab hiển thị thông tin chi tiết cảnh báo thể hình 3.15 Hình 3.15 Giao diện hiển thị cảnh báo ắc quy Quản lý datalogger Mỗi dataloger cung cấp mã cố định, việc cung cấp mã cho dataloger nhằm mục đích dễ dàng quản lý thiết bị xảy cố cần sửa chữa Mỗi data logger cài đặt kết nối đến số lượng ắc quy định để đọc liệu giám sát ắc quy nhận tối đa 16 bình ắc quy Người dùng thực thao tác Thêm/Sửa/Xóa, cấu hình cài đặt ngưỡng cảnh báo cho datalogger đưa hình 3.16 Hình 3.16 Giao diện quản lý datalogger 70 Quản lý ắc quy Người dùng thao tác Thêm /Xóa acquy, gán ắc quy cho dataloger quản lý cách tick, bỏ tick checkbox tương ứng hình 3.17 Các ắc quy gán cho datalogger để đọc liệu dễ dàng giám sát thông số ắc quy số ắc quy cần giám sát Số ắc quy gán cho datalogger giám sát tối đa 16 bình [4] Hình 3.17 Giao diện gán ắc quy cho datalogger Biểu đồ thời gian phóng xả Biểu đồ hiển thị báo cáo thời gian phóng xả trạm theo ngày, tháng Cho phép chọn trạm bất kì, chọn khoảng thời gian trích xuất biểu đồ tương ứng biểu diễn hình 3.18 Hình 3.18 Biểu đồ thời gian phóng xả ắc quy 71 Thống kê trạng thái Mỗi bình ắc quy có trạng thái hiển thị website trạng thái nạp xả Các trạng thái, thông số ắc quy trích xuất thành file exel thể hình 3.19 Hình 3.19 Giao diện hiển thị trạng thái ắc quy Thống kê lịch sử Trên hình 3.20 giao diện tra cứu lịch sử hoạt động ắc quy Khi người dùng chọn datalogger cần xem trạng thái bình ắc quy hình xuất lịch sử hoạt động gồm: mã datalogger quản lý ắc quy, thời gian, ngày tháng hoạt động ắc quy, trạng thái, dung lượng, điện áp, thơng số cài đặt sẵn Hình 3.20 Giao diện tra cứu lịch sử hoạt động ắc quy 72 Quản lý tài khoản người dùng Mỗi người dùng muốn truy cập vào website cung cấp tài khoản phân quyền cho tài khoản từ quản trị người dùng, người dùng phải khai báo đầy đủ thông tin để mở tài khoản để giám sát hình 3.21 [4] Hình 3.21 Giao diện tạo tài khoản cho người dùng Thống kê truy cập Chọn Hệ thống, Thống kê truy cập để xem danh sách lịch sử truy cập người sử dụng phần mềm hình 3.22 Khi người sử dụng muốn xem lịch sử truy cập mục Thống kê truy cập hiển thị lịch sử như: Tên người dùng, chức năng, hành động, thời gian ngày truy cập kết thúc truy cập Hình 3.22 Thống kê truy cập người dùng 73 3.3 Đánh giá kết Cơng nghệ IoT đóng vai trị quan trọng việc giám sát ắc quy Các yếu tố bao gồm điện áp, dòng điện, nhiệt độ ắc quy điều giám sát cách sử dụng cơng nghệ IoT Do đó, mục tiêu đồ án ứng dụng công nghệ IoT để tạo hệ thống giám sát ắc quy trạng thái thay đổi điện áp, nhiệt độ, dòng điện, cảnh báo ắc quy hiển thị Website giám sát tập trung Những cảm biến sử dụng để cảm nhận nhiệt độ đọc thông số ắc quy Các liệu ắc quy giám sát truyền lên Web server giao thức MQTT với độ tin cậy cao có khả hoạt động điều kiện đường truyền khơng ổn định, nhờ thông tin gửi lên hiển thị cách xác mà khơng bị gián đoạn Dữ liệu thu thập thị dạng biểu đồ thông số, Website dễ dàng truy cập thiết bị di động có internet giúp người dùng dễ dàng giám sát thông số ắc quy 3.4 Kết luận chương Chương cho thấy IoT có vai trị quan trọng việc ứng dụng vào hệ thống giám sát ắc quy Nó cho phép người dùng giám sát từ xa trạng thái, thông số ắc quy thay cho việc giám sát ắc quy thủ công chưa áp dụng công nghệ vào giám sát Nội dung chương giới thiệu tổng quan hệ thống giám sát ắc quy ứng dụng IoT, đưa mơ hình, sơ đồ cách hoạt động hệ thống giám sát ắc quy Tiếp theo chương đề cập đến hướng nghiên cứu thiết kế quản trị tập trung ắc quy, đưa mạch thu thập liệu, nguyên lý hoạt động bảng mạch giao thức truyền thông quan trọng giao tiếp mạch hệ thống máy chủ (server) Phần quan trọng giới thiệu chương phần mềm giám sát tập trung, nơi mà liệu ắc quy cảm biến đọc gửi lên Web giám sát tập trung Như vậy, nội dung chương cho thấy tiềm IoT ứng dụng cho hệ thống giám sát ắc quy, với kết thu từ hệ thống giám sát ắc quy từ xa giúp cho người dùng dễ dàng giám sát ắc quy kịp thời xử lý tình phát sinh tức 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A Kết luận Đề tài đồ án tập chung nghiên cứu ứng dụng IoT cho Hệ thống giám sát ắc quy Nội dung đồ án nghiên cứu Hệ thống giám sát ắc quy từ xa đạt thành công định, hệ thống giám sát thu thập liệu trạng thái, điện áp, nhiệt độ, cảnh báo lỗi ắc quy để đưa liệu đọc lên phần mềm giám sát tập trung giúp dễ dàng giám sát ắc quy đưa cách xử lý ắc quy bị lỗi Qua thời gian nghiên cứu thực hiện, em phần nắm nguyên tắc làm việc hệ thống IoT Đặc biệt đồ án nghiên cứu giới thiệu số ứng dụng hữu ích sử dụng công nghệ giới, để chứng minh cho độc giả thấy công nghệ hay, cần tiếp tục nghiên cứu ứng dụng nhiều Tuy có nhiều ưu điểm cơng nghệ chưa chuẩn hóa cách đầy đủ cần thêm nhiều thời gian để nghiên cứu đầu tư để cơng nghệ áp dụng vào sống phát triển kinh tế cách tốt B Hướng phát triển đề tài Hướng phát triển đề tài ứng dụng IoT vào nhiều hệ thống khác để giảm bớt nhân công quản lý lẻ tẻ chuyển sang quản lý tập chung từ xa kịp thời xử lý tỉnh tức Mặc dù cố gắng việc nghiên cứu thực đồ án, hiểu biết chúng em hạn chế nên đồ án dùng lại mức ứng dụng đơn giản Đồng thời đồ án không tránh khỏi thiếu sót nên em mong nhận ý kiến đóng góp từ q Thầy 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Đỗ Văn Hậu “Nghiên cứu ứng dụng IoT vào hệ thống quản lý trạm BTS VNPT Hưng Yên”, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Học Viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng, 2021; [2] Phùng Đăng Tiến, “Nghiên cứu chuẩn giao thức truyền liệu IoT”, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường ĐH GTVT, 2016; [3] Ngô Thanh Hải “Công nghệ IoT/M2M ứng dụng”, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường ĐH GTVT, 2022; [4] Pyramid Vietnam Software “Phần mềm giám sát ắcquy – Pyramid Battery Monitoring System (PBMS)”, 2022 Tiếng Anh: [5] L Perry Lea, “Internet of Things for Architects,” Packt Publishing, 2018; [6] J.Anuradha, B.K.Tripathy (2018) “Internet of Things” Website [7] https://tino.org/vi/iot-platform-la-gi/; [8] https://fsivietnam.com.vn/5-ung-dung-tuyet-voi-cua-internet-of-things; [9] https://aita.gov.vn/tim-hieu-ve-ung-dung-iot-trong-cham-soc-suc-khoe-; [10] https://batiea.com/bai-viet/tim-hieu-ve-iot-internet-of-things-la-gi-va-ungdung-trong-cong-nghiep; [11] https://tedco.com.vn/dich-vu/giam-sat-va-canh-bao-tu-dong-tu-xa-iot/ ... kiến trúc IoT, hệ sinh thái công nghệ IoT, tảng IoT, ứng dụng phổ biến công nghệ IoT kiến thức tảng áp dụng cho chương hệ thống giám sát đối tượng thông minh 29 CHƯƠNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐỐI TƯỢNG... tài ? ?Công nghệ IoT ứng dụng cho hệ thống giám sát ắc quy? ??’ để làm đồ án tốt nghiệp Giờ đây, IoT sử dụng thị trường lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, thiết bị gia dụng tòa nhà, thị trường bán lẻ, công. .. đề ứng dụng IoT 42 2.3 Các ứng dụng hệ thống giám sát đối tượng thông minh 45 2.4 Kết luận chương 49 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IOT CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT ẮC QUY