Tối ưu hóa gateway trong hệ thống nhãn kệ điện tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Tối ưu hóa gateway trong hệ thống nhãn kệ điện tử nghiên cứu, phát triển và tối ưu hóa gateway trong hệ nhãn kệ điện tử này. Với một con vi điều khiển (Raspberry pi 4) là phần trung tâm điều khiển, quản lý các nhãn kệ hiển thị giá lên màn hình E-ink của sản phẩm thông qua Bluetooth 5.0.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tối ưu hóa gateway trong hệ thống nhãn kệ điện tử

TỐI ƯU HÓA GATEWAY TRONG HỆ THỐNG NHÃN KỆ ĐIỆN TỬ Nguyễn Ngọc Ý, Đặng Quốc Huy* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: TS. Võ Đình Tùng TÓM TẮT Để đáp ứng nhu cầu sử dụng của mọi cửa hàng trong việc hiển thị thông tin hàng hóa, nhóm đã thực hiện nghiên cứu, phát triển và tối ưu hóa gateway trong hệ nhãn kệ điện tử này.Với một con vi điều khiển (Raspberry pi 4) là phần trung tâm điều khiển, quản lý các nhãn kệ hiển thị giá lên màn hình E-ink của sản phẩm thông qua Bluetooth 5.0.Giúp giảm thiểu việc hiển thị sai về giá, xác nhận việc cập nhật giá hoặc dễ dàng kiểm soát các hàng hoá không giá, đảm bảo các trụ sở sẽ rất dễ dàng kiểm soát được giá cả của các sản phẩm trong cửa hàng. Hệ thống có nhãn kệ điện tử hoạt đông bằng pin giảm thiểu chi phí sử dụng cho các cửa hàng. 1. GIỚI THIỆU Nhãn kệ điện tử hiện nay được nhiều công ty sản xuất và nghiên cứu ở ngoài thị trường Việt Nam như hiện thị giá lên dùng màn hình E-INK và thu phát Wifi, màn hình LCD… và vẫn chưa được tối ưu hóa vẫn cần sự cải thiện đáng kể cho việc cập nhật giá bán buôn. Vì thế nhóm đã thực hiện thiết kế lại gateway đảm bảo nhãn kệ điện tử hoạt động một cách trơn chu nhất, chuyền tải giá cả xuống các nhãn kệ một cách nhanh chóng, chính xác và liên tục. Với công nghệ Bluetooth 5.0 mới được ra mắt không lâu nhóm đã nhìn nhận, nghiên cứu và thấy được sự hữu dụng của công nghệ Buetooth 5.0 này trong nhãn kệ điện đó là việc chuyền tải tiếp nhận dự liệu giá cả từ Gateway xuống các màn hinh E-ink. Việc sử dụng công nghệ Bluetooth 5.0 mạng lại những ưu điểm sau: Khoảng cách truyền nhận 300m, tầm hoạt động hiệu quả 40m – 60m, Tốc độ truyền tối đa 50 Mbps, Tiết kiệm năng lương tối đa 2,5 lần với Bluetooth 4, Có tính bảo mật cao hơn giúp thiết bị khó bị tấn công hơn, kết nối được nhiều thiết bị cùng lúc cuối cùng là giá thành rẻ Hướng nghiên cứu và tối ưu lại hệ thống Gateway của nhãn kệ điện tử để mạng lại sự tối ưu tốt nhất, đảm bảo sự cần thiết nhất định mà các cửa hàng ngoài thị trường đang cần. Phát triển app tạo nên một giao diện mới cho hệ thống đồng thời Gateway giúp người dùng truy cập quản lí, theo dỗi giá của các nhãn kệ tại cửa hàng và việc thay giá dễ dàng chỉ với một vài thao tác trên app thì Gateway lặp tức chuyền tính hiệu thông qua Bluetooth 5.0 thay đổi tất cả các nhãn kệ một cách nhanh chóng. 309
2. QUY TRÌNH THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Nguyên lý hoạt động của mạch: Nguồn pin CR2450 cấp nguồn 5V DC cho toàn bộ hệ thống mạch. Nguồn cấp sau khi qua IC AMS1117 ổn áp tuyến tính và các tụ lọc cho ngõ ra 3V3 cấp cho Module bluetooth 5.0 Module bluetooth 5.0 phát ra tín hiệu bluetooth chờ thiết bị kết nối với mỗi mã MAC khác nhau của từng thiết bị. Khi có tín hiệu yêu cầu truyền dữ liệu từ raspberry sang module bluetooth, module bluetooth sẽ gửi tín hiệu qua vi điều khiển atmega328. Vi điều khiển xử lý dữ liệu UART xuất tín hiệu ra các chân vi điều khiển gửi dữ liệu SPI qua IC TXS0108. Tín hiệu RST từ vi điều khiển kích dòng transistor Q2 và mosfet Q3 khuếch đại dòng điện và cấp nguồn 5V cho IC nguồn RT9193 và channel B IC TXS0108. Ngõ ra Vout IC RT9193 cấp nguồn 3V3 cho channel A của IC TXS0108 . Dữ liệu SPI sau khi chuyển đổi mức điện áp sẽ được đưa ra màn hình e-ink 310
Gateway: Nhận dữ liệu từ webserver sau đó xử lý dữ liệu trên máy tính nhúng và truyền dữ liệu với chuẩn Bluetooth 5.0 đến khối thu phát Bluetooth của. Khối nguồn: Sử dụng nguồn pin (2 pin mắc nối tiếp) 6,6VDC qua bộ lọc nguồn 5V cấp cho khối xử lý, khối thu phát Bluetooth và khối chuyển đổi điện áp Khối thu phát Bluetooth: Nhận dữ liệu từ khối Gateway và đưa đến khối xử lý. Khối xử lí: Nhận dữ liệu từ khối thu phát Bluetooth sau đó xử lý dữ liệu sau đó chuyển sang khối chuyển đổi điện áp. Khối chuyển đổi điện áp: Chuyển điện áp từ 5V sang 3.3V để cấp nguồn cho khối màn hình hiển thị và đưa dữ liệu đến khối màn hình hiển thị. Khối màn hình hiển thị: Nhận dữ liệu từ khối chuyển đổi điện áp và đưa lên màn hình E-ink. Khối giao tiếp với máy tính: Dùng để nạp frame cho màn hình E-ink, thay đổi code và truyền dữ liệu. 3. THIẾT KẾ TỐI ƯU HÓA GATEGAY Dùng máy tính nhúng Raspberry Pi4 có kết nối Internet, màn hình để hiển thị Webserver. Kết nối thêm chuột và bàn phím để nhập xuất dữ liệu. 311
Hệ thống được chia thành 2 phần: - Phần trung tâm điều khiển: Bao gồm một máy tính nhúng Raspberry Pi 4 (Gateway) sẽ truyền nhận dữ liệu qua trang web và lưu dữ liệu trên server. - Phần màn hình E-Ink bluetooth 5.0: Bộ hiển thị dùng màn hình E-ink để hiển thị nội dung màn hình theo yêu cầu của người dùng được kết nối với máy tính nhúng qua bluetooth 5.0. Chế độ LowPower Gateway: - Khi không nhận tính hiệu từ Gateway thì vi điều khiển Atmega328P trong nhãn kệ sẽ rơi vào trạng thái SLEEP_FOREVER. - Tiếp tục nếu wifi của nhãn kệ nhận được tính hiệu của Gateway thì nhãn kệ sẽ hoạt động trong 8 giây và lại tiếp tục SLEEP_FOREVER. ➔ Điều này giúp cho nhãn kệ kéo dài thời gian sử dụng pin, hệ thống hoạt động tốt hơn. 312
4. KẾT QUẢ THI CÔNG HỆ THỐNG 5. KẾT LUẬN Đề tài này thực hiện việc tính toán, thiết kế và tối ưu hóa lại Gateway của hệ thống nhã kệ điện tử. Hệ thống gồm 1 Gateway kết nối với các nhãn kệ điện tử. Tận dụng những tính năng của công nghệ mới của chuẩn Bluetooth 5.0 để thiết lặp lên một hệ thống điều khiển thiết bị từ xa. Giúp chúng ta cập nhật giá một cách dễ dàng và tiết kiệm được nhiều thời gian. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] R. Fernández, E. Z. Casanova and I. G. Alonso. “Review of display technologies focusing on power consumption”. Sustainability, vol. 7, no. 8, pp. 10854-10875, Aug. 2015. [2] Hữu Phước. “Tìm hiểu về chuẩn Bluetooth 5.0 mới nhất hiện nay”, 2018. Địa chỉ: https://dienmaycholon.vn/kinh-nghiem-mua-sam/tim-hieu-ve-chuan-bluetooth-50-moi-nhat-hien-nay [3] Wolfgang Ewald,Sleep Modes und Power Management, 2022, Địa chỉ: https://wolles- elektronikkiste.de/sleep-modes-und-power-management. 313