Kỹ sư công nghệ áp dụng công nghệ trong phục vụ đời sống xanh

Máy đọc chỉ số thông minh MMM: chỉ số điện, nước, gas, khí

Theo anh Nguyễn Thành Công, thấm thía nỗi đau phải chi trả hóa đơn nước tăng đột biến gấp nhiều lần so với bình thường trong quá trình sử dụng của gia đình mình cũng như chứng kiến của gia đình hàng xóm, người thân và bạn bè. Qua khảo sát cho thấy, vấn đề thất thoát năng lượng, nước có nguyên nhân chủ yếu do phương pháp quản lý vận hành hiện tại chưa giám sát và cảnh báo được kịp thời ngay tại thời điểm thất thoát.

Điều này dẫn đến việc chất lượng nguồn nước và nguồn năng lượng bị đe dọa nghiêm trọng ảnh hưởng trực tiếp và sâu sắc tới chất lượng sống của con người, tới môi trường, tác động gây biến đổi khí hậu không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn cầu. Từ đây, LC Việt Nam nhận thấy vấn đề cấp thiết là phải có giải pháp tích cực, hiệu quả, kịp thời để giảm thiểu thất thoát năng lượng, và nước. 

Năm 2018, một nhóm sinh viên của Đại học Thái Nguyên đã đạt giải Nhất về ý tưởng khởi nghiệp năm 2017 về giải pháp đồng hồ nước thông minh đã liên hệ với anh Công về việc thiết kế, đưa ý tưởng này thành sản phẩm thực tế đến tay người tiêu dùng. Nhận thấy nhu cầu giám sát thất thoát lãng phí giúp tiết kiệm điện nước là vấn đề quan tâm hàng đầu không chỉ của Việt Nam mà còn nhiều quốc gia trên thế giới, anh Công nhận lời mời hợp tác để cho ra mắt sản phẩm hữuu ích này.

Sau hơn 1 năm cùng PGS, TS trường ĐH Bách khoa và Đại học Thái Nguyên miệt mài nghiên cứu, sản xuất thử nghiệm, sản phẩm Máy đọc chỉ số thông minh MMM (Multi Meter Machine) được hình thành.

“Từ ý tưởng đến thực tiễn là quãng đường rất xa. Chúng tôi mất rất nhiều ngày đêm quên ăn, quên ngủ để say mê đưa ý tưởng thành sản phẩm. Khi có sản phẩm rồi thì phải thử nghiệm trên nhiều nguồn điện khác nhau, nhiều thiết bị đồng hồ và các năng lượng khác nhau để đo các chỉ số chính xác nhất” – anh Công cho biết.

Theo anh Công, mục đích của Máy đo chỉ số thông minh MMM (Multi Meter Machine) là tiết kiệm thời gian và chi phí nguồn nhân lực trong việc ghi các chỉ số nước, điện, gas, khí tại các đồng hồ đo, tận dụng các đồng hồ đo hiện tại, không phải thay thế mới do vậy không cần can thiệp vào hệ thống hiện tại giúp việc thi công lắp đặt dễ dàng và tối ưu chi phí triển khai.

Số liệu thu thập được, hệ thống sẽ phân tích để đưa ra cảnh báo về những sự cố biến động bất thường, với máy đo chỉ số điện có thể cài đặt tính năng điều khiển bật tắt từ xa và từ đó đưa ra dự đoán về nhu cầu cũng như khả năng thiếu hụt trong tương lai. Giải pháp giúp thay đổi hành vi tiêu dùng điện nước tiết kiệm và hiệu quả là đích cuối cùng mà giải pháp hướng tới.

Máy đọc chỉ số thông minh MMM: chỉ số điện, nước, gas, khí sử dụng kỹ thuật Nhận dạng ký tự quang học (OCR) để chuyển ảnh các chỉ tiêu cần thiết thành số và gửi số liệu đó về trạm trung chuyển (Gateway) bằng sóng vô tuyến chuyên dụng là dải tần được cho phép dưới 1 GHz, sau đó truyền về trung tâm (Server) bằng sóng vô tuyến chuyên dụng. Giao thức MQTT bằng sóng vô tuyến dưới dạng 3G/4G hoặc wifi hoặc dây LAN.

Dữ liệu thu thập từ thiết bị đo sẽ được xử lý và hiển thị trên website bằng thuật toán và trí tuệ nhân tạo (AI), do đó cả nhà cung cấp và khách hàng đều có thể truy cập để theo dõi lượng lượng nước tiêu thụ, nhờ đó giúp người dùng thuận tiện và phát hiện kịp thời hơn nếu có rò rỉ, lãng phí nước.

Dựa trên nền tảng lõi vi xử lý Arm® Cortex®-M4 32-bit RISC, sản phẩm được thiết kế với kịch bản riêng thuật toán giúp giảm giá nhưng tăng tính linh hoạt. Thuật toán đọc, gửi và phân tích dữ liệu do nhóm đề xuất có thể giúp duy trì tuổi thọ pin của sản phẩm lên tới 5 năm, tương đương với quy định hiện hành về kiểm định đồng hồ nước của Bộ Công nghiệp Khoa học và Công nghệ (5 năm một lần) và để giải quyết vấn đề năng lượng vốn là vấn đề chính của hệ thống phần cứng hiệu năng tính toán cao.

Thiết kế của một tiện ích bổ sung có ưu điểm là dễ tháo lắp, rẻ hơn so với can thiệp hoặc thay thế đồng hồ đo. Hơn nữa, các thiết bị đọc thông số và cổng đều được nhóm tự thiết kế nên việc kiểm soát chi phí thiết bị và điều chỉnh các thiết kế khác nhau có thể chủ động. Hiện nay, chưa có thiết bị nào có thể đọc được tất cả các chỉ báo nước, chỉ báo điện, chỉ báo gas trên tất cả các đồng hồ đo hiện có mà không ảnh hưởng đến đồng hồ đo.

“Đồng hồ đo tiện ích truyền thống không cho phép ghi lại tự động lượng tiện ích mà một hộ gia đình hoặc một ngành tiêu thụ và lập hóa đơn cho phù hợp. Chúng không mang lại bất kỳ lợi ích nào về mặt phân tích phòng ngừa hoặc đo từ xa. Hơn nữa, những đồng hồ đo này không có khả năng đáp ứng các chính sách phát triển bền vững được đưa ra nhằm giảm lãng phí và ô nhiễm tiện ích” - anh Công phân tích.

Máy đo, đọc chỉ số thông minh MMM sẽ giúp các nhà máy sản xuất, công ty cung cấp nước, điện và đối tượng người dân, doanh nghiệp, tổ chức sử dụng đều có thể kịp thời theo dõi và phát hiện nếu có rò rỉ, thất thoát gây lãng phí nguyên liệu, tiền của và tài nguyên. Khách hàng sẽ chủ động kiểm soát việc sử dụng nước, điện của mình đang ở mức bao nhiêu, điều này sẽ làm họ tiết kiệm và nhờ vậy tổng lượng nước, điện sẽ được phân phối đều đến tất cả các nơi tiêu thụ, các sự cố về giờ cao điểm sẽ được hạn chế tối đa.

Mang đến giá trị xanh cho cộng đồng

Theo anh Nguyễn Thành Công, hiện nay, nhiều công ty cấp phát nước đang xem xét triển khai hệ thống đọc đồng hồ tự động (AMR) để giảm tải chi phí quản lý và tiết kiệm thời gian cũng như công sức của nhân viên. Trên thực tế, công nghệ AMR đã được ứng dụng trên toàn cầu, cho thấy tính hiệu quả và cấp thiết trong việc quản lý hệ thống nâng cao, tối ưu hóa và gia tăng trải nghiệm khách hàng.

Việc áp dụng công nghệ cao, thu thập xử lý dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo vào hệ thống giám sát đã giúp mang lại nhiều ưu điểm như Tiết kiệm thời gian và giảm thiểu nguồn lực vận hành, giảm chi phí nguồn nhân lực trong việc ghi các chỉ số nước tại các đồng hồ đo, tận dụng các đồng hồ đo hiện tại, không phải thay thế mới để tiết kiệm chi phí trong ngắn hạn và dần tới thay thế trong tương lai.

Người sử dụng có thể biết được chỉ số nước mình dùng ngay tại ngày mình đang sử dụng, theo dõi được lượng nước mình dùng thường xuyên và phát hiện kịp thời những biến động bất thường (nếu có) với tiện ích công nghệ mới và phổ thông. Tăng độ chính xác, khắc phục tình trạng thông tin cập nhật lâu, gây nhầm lẫn. Tăng sự nhất quán, đồng bộ và thuận tiện trong quản lý, vận hành và sử dụng. Giúp quá trình phân tích thống kê dữ liệu được nhanh chóng, chính xác. Tiết kiệm chi phí năng lượng: thường là 5% chi phí năng lượng ban đầu. Giảm khí ô nhiễm gây hiệu ứng nhà kính: việc tiêu thụ năng lượng thấp hơn giúp giảm khí thải.

Bên cạnh đó, việc cắt giảm năng lượng thừa khi đo được giúp nhà máy giảm được chi phí khi sử dụng năng lượng hiệu quả. Điều này giúp cải thiện ngân sách: có thể giúp nhà máy dự báo chi phí năng lượng trong trường hợp doanh nghiệp có sự thay đổi về mặt sản xuất; tránh lãng phí: giúp chuẩn đoán lãng phí nguồn năng lượng dư thừa trong bất kỳ quy trình sử dụng nào được lắp đặt giám sát. 

Theo anh Công, thời gian qua hệ thống đã được đưa vào sử dụng hiệu quả tại các tập đoàn, đơn vị lớn trên cả nước như: Cedo, Tabuchi Electric, Sumitomo Heavy Industry... Hệ thống này không chỉ là công cụ hỗ trợ đắc lực cho doanh nghiệp, mà còn là sản phẩm phù hợp với các cá nhân, hộ gia đình. AMR có thể dễ dàng lắp đặt tại nhà riêng và kết nối với điện thoại thông minh, giúp các chủ hộ dễ dàng theo dõi chỉ số nước cập nhật hàng tháng, những biến đổi bất thường để tìm ra nguyên nhân và cách khắc phục sớm nhất.

Trong thời gian qua cũng đã nhận được sự hỗ trợ về tư vấn, đào tạo, kết nối đối tác từ Trung tâm hỗ trợ khởi nghiệp sáng tạo quốc gia (NSSC). Định hướng thời gian tới, công ty đẩy mạnh marketing sản phẩm để có thể sản xuất và tiêu thụ sản phẩm đến các nhà máy sản xuất tiêu thụ năng lượng, nước lớn, các tòa chung cư, các chủ đầu tư bất động sản và từng hộ gia đình, giới thiệu sản phẩm tại các hội thảo chuyên đề tiết kiệm năng lượng, nước, tái tạo năng lượng xanh; tham gia các triển lãm giới thiệu sản phẩm, các cuộc thi startup để khẳng định thương hiệu của sản phẩm…