Ứng dụng IOT trong giám sát mức tiêu thụ điện nước

Bài viết Ứng dụng IOT trong giám sát mức tiêu thụ điện nước giới thiệu về IOT và những ứng dụng của IOT trong sản xuất cũng như đời sống hàng ngày. Trong bài viết cũng giới thiệu mô hình đầy đủ của ứng dụng IOT theo dõi lượng tiêu thụ điện – nước sinh hoạt hàng ngày cụ thể thiết kế hệ thống tiến hành đo lượng điện – nước tiêu thụ sau đó đều đặn gửi những thông tin này lên màn hình hiển thị trên thiết bị hay cập nhật lên giao diện wed giúp cho người dùng ở bất kỳ đâu cũng có thể dễ dàng theo dõi và quan sát.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng IOT trong giám sát mức tiêu thụ điện nước SỐ 59/2022 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI ỨNG DỤNG IOT TRONG GIÁM SÁT MỨC TIÊU THỤ ĐIỆN NƢỚC IOT APPLICATION IN MONITORING POWER WATER CONSUMPTION ThS. Trần Thị Thơm Khoa Điện, Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh * Email: tranthom208@gmail.com.vn *Mobile : 0987633924 Tóm tắt Từ khóa: Bài báo giới thiệu về IOT và những ứng dụng của IOT trong sản xuất cũng như IoT, mức tiêu thụ điện, mức đời sống hàng ngày. Trong bài viết cũng giới thiệu mô hình đầy đủ của ứng dụng tiêu thụ nước. IOT theo dõi lượng tiêu thụ điện – nước sinh hoạt hàng ngày cụ thể thiết kế hệ thống tiến hành đo lượng điện – nước tiêu thụ sau đó đều đặn gửi những thông tin này lên màn hình hiển thị trên thiết bị hay cập nhật lên giao diện wed giúp cho người dùng ở bất kỳ đâu cũng có thể dễ dàng theo dõi và quan sát. Abstract Keywords: The article introduces IOT and its applications in production as well as in daily IoT, electricity consumption, life. Full model of electricity and water consumption monitoring application. water consumption. 1. GIỚI THIỆU Khối nguồn: Cấp nguồn cho hệ thống hoạt IOT là gì? IOT là từ viết tắt của Internet of động. thing có nghĩa là internet vạn vật, một trong các hệ Khối xử lý trung tâm: nhận dữ liệu từ khối thiết thống về thiết bị tính toán, máy móc cơ khí và kỹ bị đầu vào, tính toán các giá trị điện nước sau đó thuật số hoặc con người có liên quan đến nhau với xuất tín hiệu ra khối hiển thị để hiển thị các giá trị khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không cần điện nước đã sử dụng. Kết nối mạng không dây để đến yêu cầu sự tương tác giữa con người với máy đọc thời gian thực từ internet về so sánh để đều đặn tính. Đúng như tên gọi, đây là một hệ thống các lấy dữ liệu và đẩy lên website [4]. thiết bị công nghệ có liên quan đến nhau, mọi vật Khối hiển thị: hiển thị thông tin về lượng điện kết nối với nhau dựa trên giao thức chung, đó là – nước tiêu thụ. mạng truyền thông – hay Internet [4]. Chỉ cần một Khối thiết bị đầu vào: Bao gồm cảm biến dòng, thiết bị có kết nối mạng là bạn có thể kiểm tra, điều mạch đo áp và cảm biến lưu lượng. khiển các thiết bị trong nhà dù bạn đang ở bất kỳ Webserver: bao gồm một database để lưu trữ đâu. dữ liệu và một web node red để xây dựng trang web Với những lợi ích trông thấy, tác giả đã ứng giám sát điện – nước. dụng công nghệ vào việc đo, giám sát, hiển thị và cập nhật lên màn hình thiết bị mức tiêu thụ điện nước trong hộ gia đình giúp cho người sử dụng có thể dễ dàng quan sát cũng như thống kê được lượng điện nước mà họ đã và đang sử dụng. 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Hệ thống này sẽ thực hiện công việc giám sát thông số điện năng tiêu thụ và lượng nước sinh hoạt hàng ngày, sau đó đều đặn gửi các thông tin này ra màn hình hiển thị trên thiết bị hay cập nhật trên giao diện web để người dùng tiện theo dõi và quan sát. 2.1. Thiết kế sơ đồ khối Hệ thống bao gồm các khối sau: khối nguồn, Hình 1. Sơ đồ khối hệ thống khối xử lý trung tâm, khối hiển thị, khối thiết bị đầu vào và WebServer. 2.2. Tính toán và thiết kế mạch 2.2.1. Khối hiển thị 50 KH&CN QUI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI SỐ 59/2022 Trên mô hình sẽ dùng một màn hình hiển thị LCD 16x2 hiển thị thông tin về mức điện năng hoặc lượng nước đang sử dụng. LCD 16x2 sẽ lấy nguồn 5V từ Arduino để hoạt động và tiêu tốn dòng tối đa là 120mA. 2.2.2. Khối xử lý Sử dụng Arduino Mega để tiếp nhận và xử lý dữ liệu từ khối đầu vào. Arduino Mega có dòng tiêu thụ là 200mA [2]. Webserver tác giả sử dụng phương pháp cài đặt và tạo giao diện web bằng Node Red. Vừa đơn giản, dễ sử dụng lại thu được kết quả cao trong các nút. 2.2.3. Khối thiết bị đầu vào Hình 4. Giao diện Webside Mạch đo điện áp 2.2.7. Sơ đồ khối toàn hệ thống Hình 2. Mạch đo điện áp Cảm biến đầu vào: sử dụng một modul đo dòng điện ACS712 có dòng tiêu thụ là 13mA và một cảm biến lưu lượng S201 với mức dòng tiêu tốn cao nhất là 15mA [3]. 2.2.4. Khối nguồn Khối nguồn cần đảm bảo mức điện áp dao Hình 5. Sơ đồ khối của hệ thống động từ 7V – 12V, 600mA – 700mA [1]. Khi cấp nguồn, màn hình LCD sẽ hiển thị 2 thông số là điện năng tiêu thụ hiện tại lấy từ mạch đo áp, cảm biến dòng và mực nước tiêu thụ lấy từ cảm biến lưu lượng. Arduino đều đặn gửi dữ liệu qua modul wifi NodeMCU, NodeMCU sẽ tiếp nhận ...