Nhà khoa học Việt phát triển hệ thống đo lường nước thông minh

Nhà khoa học Việt phát triển hệ thống đo lường nước thông minh

Nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Bách khoa (ĐHQG TP.HCM) đã chế tạo thiết bị và xây dựng hệ thống truyền dữ liệu trên nền tảng công nghệ không dây ứng dụng trong hệ thống đo lường nước thông minh.

Tại Việt Nam, có khá nhiều hệ thống truyền dữ liệu, tuy nhiên do đặc trưng của hệ thống đồng hồ nước là có thể phân tán nên những hệ thống truyền dữ liệu ngắn như wifi, bluetooth,… không đem lại hiệu quả thực tế.

Để giải quyết những hạn chế đó, từ năm 2018, nhóm nhà nghiên cứu Trường Đại học Bách Khoa (ĐHQG TP.HCM) đã cho ra những sản phẩm về mạng Lora. Theo Th.S Nguyễn Hoài Phong – Trưởng nhóm thiết kế phần mềm và phần cứng – Khoa điện, điện tử - Trường Đại học Bách Khoa, hai mạng Lora và NB- IoT đáp ứng vấn đề năng lượng để có thể tiêu thụ hoàn toàn bằng pin. Điều này, phù hợp với đặc trưng của đồng hồ nước theo quy định là không thể cấp nguồn điện vào vì dễ gây nguy hiểm.

Mặt khác, khi sử dụng công nghệ đồng hồ nước Lora, khách hàng sẽ không tốn phí thuê bao nhà mạng mà chỉ tốn phí lắp gateway truyền dữ liệu. Qua thử nghiệm tại TP.HCM, nhóm nghiên cứu ghi nhận gateway có khả năng phủ sóng khoảng 2km, riêng khu vực trống là 5km. Bên cạnh đó, công nghệ đồng hồ nước Lora còn giúp tiết kiệm năng lượng, thời gian hoạt động kéo dài hơn so với công nghệ NB–IoT. Tuy nhiên, công nghệ Lora vẫn có điểm yếu đó là cần có bộ gateway để thu thập dữ liệu và thông qua đường truyền internet để truyền về hệ thống máy chủ.

Đối với đồng hồ nước NB-IoT, chi phí mô đun sim mạng mắc hơn nhưng có ưu điểm là không cần hệ thống gateway, thay vào đó sẽ thông qua các nhà mạng đối tác như VNPT mở sóng NB-IoT chạy trên băng tần 5G.

Sau khi triển khai thực tế qua một số dự án, nhóm nghiên cứu nhận thấy mạng Lora phù hợp với khu vực nhỏ, một chung cư, một tòa nhà hoặc khu vực khoảng 2km, còn trên diện rộng phủ sóng NB-Iot sẽ có lợi hơn.

Ngoài ra, nhóm còn đưa ra hai giải pháp mô đun truyền dữ liệu đồng hồ nước: một là dùng chip Qualcom (Mỹ), hai là dùng chip AIThinker (Đài Loan) với giá thấp hơn. Hai giải pháp này phù hợp với băng tầng NB-IoT của Việt Nam.

Nếu khách hàng có đồng hồ riêng, nhóm nghiên cứu cũng sẽ có những giải pháp phù hợp. Thông thường những đồng hồ riêng cần cơ chế để mô đun có thể đọc được, một số đồng hồ xưa có công tắc từ, hoặc có cảm biến từ trường để có thể phát hiện. Trong trường hợp đồng hồ của khách hàng không có kim, nhóm sẽ đề xuất gắn kim. 

Ở các công nghệ cảm biến cũ, loại kim thường được sử dụng là kim nam châm. Tuy nhiên, kim nam châm dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường ngoài, công nghệ mới hiện nay sử dụng thanh kim loại sẽ không bị ảnh hưởng nhiều. Hơn nữa, với thanh kim loại nhóm có giải pháp sáng chế phát hiện nước quay ngược, khi người dân bơm nước để đồng hồ chạy ngược thì người quản lý sẽ phát hiện được.  

Hiện nhóm đã thử nghiệm lắp đặt đồng hồ nước thông minh sử dụng giải pháp Lora tại ký túc xá Đại học Bách Khoa (quận 10, TP.HCM) với 60 đồng hồ nước cho 60 phòng. Sau khi triển khai gắn gateway cho thấy đường truyền tốt, trên 98% truyền dữ liệu được.

Đánh giá dự án, ông Võ Nhật Tân – Đại diện phòng Kỹ thuật Công nghiệp - Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (Sawaco) - cho biết mẫu sản phẩm hệ thống đo lường nước thông minh của nhóm tốt và đã thu thập được nhu cầu của đơn vị cấp nước. Hiện tại sản phẩm có khả năng đáp ứng được nhu của Sawaco. Saweco cũng đang thử nghiệm và có quy trình kiểm tra đánh giá đồng hồ, song để đánh giá sâu hơn về sản phẩm này cần phải lắp ngoài hiện trường thực tế qua thời gian mới có kết luận chính xác về độ ổn định như thế nào.

Theo ông Nguyễn Đức Tuấn – Quyền Giám đốc Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ TP.HCM, hiện Sawaco có 1,6 triệu khách hàng, nhưng chỉ có 40.000 đồng hồ sử dụng công nghệ thông minh (công nghệ 4G, công nghệ Lora, NB–IoT), con số này chỉ chiếm 2,5%. Như vậy, tiềm năng để nhóm nghiên cứu Đại học Bách Khoa thâm nhập vào rất lớn. 

"Chẳng hạn như có thể thâm nhập được 1/3 khách hàng của Sawaco thì sẽ có nửa triệu thuê bao, điều này không thể một nhóm nghiên cứu cung cấp sản phẩm được, nhóm cần liên kết hoặc thành lập start-up thì giá sản phẩm thấp hơn, dễ triển khai hơn", ông Tuấn nói.

Võ Liên - sohuutritue.net.vn