Đề tài “Thiết kế và thực hiện hệ thống điều khiển đèn đường sử dụng giao tiếp trên đường dây điện” của nhóm sinh viên Đại học FPT: Võ Trường Thịnh, Trương Chiêu Khang, Trần Tất Đạt đã giành giải nhì Hội thảo Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần V.
Cùng Đại học FPT trò chuyện với nhóm trưởng Võ Trường Thịnh để hiểu thêm về đề tài “Thiết kế và thực hiện hệ thống điều khiển đèn đường sử dụng giao tiếp trên đường dây điện”.
Chào bạn, chúc mừng nhóm bạn đã giành Giải nhì Hội thảo Nghiên cứu Khoa học lần V. Không biết là ý tưởng của nhóm bắt đầu từ đâu và nhóm bạn đã hoàn thiện đề tài trong khoảng thời gian bao lâu?
Đối với một nhóm chuyên ngành hệ thống nhúng thì đề tài để nhóm nghiên cứu không phải là một công nghệ hay framework nào mà tập trung vào các giao thức (phương thức giao tiếp). Vì ứng dụng của các phương thức giao tiếp rất nhiều trong các hệ thống nhúng và việc lựa chọn đúng giao thức quyết định độ phức tạp, chi phí và nhiều yếu tố khác của một dự án. Nhóm đã tìm hiểu và chọn PLC làm đề tài nghiên cứu và ứng dụng PLC vào hệ thống điều khiển đèn đường. Nhóm mất khoảng 12 tuần để hoàn thành đề tài.
Bạn có thể mô tả hoạt động của hệ thống điều khiển đèn đường sử dụng giao tiếp trên đường dây điện? Hệ thống này có điểm gì đặc biệt so với phương pháp điều khiển đèn đường truyền thống?
Hệ thống gồm có 1 webserver để tương tác với người điều khiển. Bên dưới phần cứng là các nhóm đèn, mỗi nhóm sẽ có 1 Gateway và các Node, theo mô hình master – slave. Gateway sẽ giao tiếp với webserver thông qua TCP/IP để nhận request từ người điều khiển, tín hiệu điều khiển sẽ được điều chế và trộn vào sóng mang. Gateway sẽ xác định vị trí của gói tin hoặc thực hiện broadcast gói tin đến tất cả các node. Mỗi node sau khi nhận được gói tín sẽ tiến hành lọc và giải điều chế để khôi phục được tín hiệu ban đầu và điều khiển đèn tùy vào từng request.
Hệ thống có 3 ưu điểm so với các hệ thống đèn truyền thống:
- Tất cả các đèn sẽ được quản lý tập trung và điều khiển hay lập lịch đều chỉ cần thông qua webserver. So với việc phải tắt mở đèn ở các tuyến đường bằng các công tắc cơ.
- Trạng thái của đèn được theo dõi, đễ dễ dàng phát hiện hư hỏng và kịp thời sửa chữa.
- Độ bảo mật rất cao so với sử dụng các giao thức khác như Bluetooth, Zigbee, LoRa,…
Trong khoảng thời gian nghiên cứu và thực hiện đồ án này, nhóm đã gặp phải những khó khăn gì? Nhóm cùng giáo viên hướng dẫn của mình đã cùng nhau vượt qua những khó khăn ấy như thế nào?
– Khó khăn đầu tiên là chi phí của các module PLC rất cao (hơn $100 cho mỗi module).
– Thứ hai là phải áp dụng một giao thức hoàn toàn mới và cấu trúc firmware của module rất phức tạp.
– Thứ ba là giải quyết đồng bộ thời gian mở đèn, tính toán độ trễ trên đường truyền.
– Nhóm đã có sự hỗ trợ rất lớn từ phía thầy Phạm Ngọc Lợi, thầy đã giúp nhóm định hướng để tìm được giải pháp cho các vấn đề trên.
Bạn hãy chia sẻ một số ứng dụng của đề tài này và có ý nghĩa như thế nào trong thực tế? Nếu được phát triển đồ án thành hiện thực, bạn muốn bổ sung gì vào đồ án?
– Thật sự PLC có rất nhiều ứng dụng, ngay từ đầu khi phát triển PLC, người ta đã hướng đến việc thay thế cho ADSL vào thời điểm đó. Nhưng đến nay thì PLC, được ứng dụng nhiều nhất trong các hệ thống cần có độ bảo mật cao và giải quyết vấn đề chi phí lắp đặt đường dây. Hệ thống điều khiển đèn đường chỉ là một ứng dụng rất nhỏ của PLC. Nếu phát triển đồ án này thành hiện thực thì nhóm muốn phát triển theo mô hình của Philips và Hungary.
Điều gì khiến bạn thích nhất khi làm đồ án này? Ý kiến của thành viên nào trong Hội đồng khiến bạn nhớ nhất? Nhóm có dự định tiếp tục phát triển dự án này và thương mại hóa không?
– Điều làm nhóm thích nhất khi thực hiền đồ án này là giúp mỗi thành viên biết thêm nghề mộc (cười). Thực chất là mình rất đam mê DIY, đồ án này giúp mình có thể tự làm tất cả mọi thứ từ thiết kế đến thi công.
– Theo cá nhân mình, thì ý kiến của thầy Sử: “Việc trộn tín hiệu điều khiển vào đường dây điện dân dụng có làm ảnh hưởng đến các thiết bị khác hay không?” làm mình rất bối rối vì mình chưa hề có chuẩn bị gì cho câu hỏi này. Nhóm mình vẫn có mong muốn thương mại hóa dự án khi nào có vốn “nghìn tỷ”. Theo nhóm mình tìm hiểu thì Viettel đã phát triển một hệ thống tương tự và cho ra demo vào tháng 4/2018 rồi nên nhóm mình mong muốn cũng sẽ học hỏi thêm để hoàn thiện, phát triển những tính năng độc đáo hơn.
Bạn có thể chia sẻ về câu nói mà bạn tâm đắc nhất là gì?
– Câu nói tâm đắc nhất của mình: “You can sleep in your car, but you can’t race a house”. Thế nên, mình luôn mong muốn được làm việc trong những môi trường quốc tế. Sau khi hoàn thành đồ án, mình đang làm việc ở Robert Bosch Việt Nam (RBVH).
Chúc bạn sẽ làm việc tốt và thành công trong cuộc sống.
HANA