Pemantauan bijak meter kuasa elektrik syarikat bekalan elektrik memainkan
peranan penting dalam skim kesedaran tenaga. Tujuan kajian ini adalah untuk
membangunkan satu perhubungan mesin ke mesin (M2M) dengan pembenaman satu
teknologi RFID aktif dengan platform rangkaian peranti mesh tanpa wayar (WMSN)
platform bersama penghantaran data heterogen untuk memantau dan mengenalpasti
penggunaan elektrik kediaman. Satu meter kuasa elektrik rumah direka bersama adaptasi
modul Zigbee Pro sebagai pemancar-penerima RF dengan keupayaan WSN untuk
berhubung sebagai tag RFID ke pembaca RFID tanpa wayar.
Pembangunan projek ini melibatkan tiga bahagian utama dalam sistem
perhubungan RFID yang telah dicadangkan yang mana terdiri daripada: EPRFID
(Modul RFID dibenamkan dengan meter kuasa elektrik kediaman), pembaca dan
perisian aplikasi di tempat kerja. Modul EPRFID direka untuk mengambil sumber kuasa
dari meter kuasa elektrik kediaman dengan pengenalan terhadap pengurusan kuasa
pembangunan litar dalam modul yang dicadangkan. Ia terdiri daripada pengesan voltan
dan arus elektrik yang berfungsi untuk mengesan status sebenar penggunaan kuasa
elektrik penghuni kediaman dari peralatan muatan dengan tepatnya. Kemudian, signal
data dihantar ke unit pemprosesan pusat (CPU) untuk mengira penggunaan tenaga arus
dengan tepatnya. CPU adalah bahagian pusat untuk berhubung dan mengarahkan semua
operasi yang telah dinyatakan secara efektif. Jam masa sebenar adalah telah tersedia
didapati untuk menghasilkan jam masa sebenar tempatan. Ia digabungkan ke dalam
pakej modul ingatan yang mana digunakan untuk menyatakan jumlah kuasa terkumpul.
Dengan serentaknya, unit pameran menunjukkan data maklumat yang telah dipantau
seperti nilai-nilai masa tempatan, arus, voltan dan kuasa. Akhir sekali, aplikasi perisian
di komputer peribadi (PC) telah direka dengan menggunakan perisian Microsoft Visual
C# Software. Ia menunjukkan prestasi data maklumat yang telah diterima dari peranti
meter akhir seperti tag ID, masa yang telah dihantar, diterima, dilengah, kuasa yang
terkumpul, RSSI dan jumlah bait yang diterima. Dalam kajian ini, prototaip EPRFID
disemak dengan intensifnya seperti berkenaan: penentu ukuran arus dan voltan vs
lingkungan jarak; penentu ukuran kuasa yang telah dihantar; analisis tenaga;
keseimbangan tenaga berasaskan ciri-ciri arus terus yang telah diukur; prestasi anti
pelanggaran; corak radiasi; lingkungan jarak pembacaan maksimum; pengumpulan tag
dan kependaman perlengahan masa; penilaian daya pemprosesan. Keputusan eksperimen
menyatakan bahawa prototaip EPRFID yang telah dicadangkan berfungsi tanpa wayar
dengan berjayanya dengan sedikit penggunaan kuasa dalam lingkungan jarak 1.61 W
hingga 1.69 W. Model ini memudahkan beberapa proses kehidupan harian, menjimatkan masa,
dan mengurangkan kos operasi disebabkan pengurangan dalam penggunaan tenaga
manusia dan kesilapan dalam sistem maklumat yang boleh dibiarkan melalui manusia.
Oleh itu, penambahbaikan perhubungan M2M boleh menyediakan keutuhan yang lebih
tinggi terhadap sistem perhubungan kerana pembangunan arus akan fokas kepada
strategi kawalan tempatan. Tambahan lagi, kajian ini akan menjadi panduan kepada
syarikat bekalan tenaga elektrik dan pengguna sebagai alternatif dalam penghantaran bil
di masa hadapan.
_______________________________________________________________________
Smart monitoring utility electrical power meter plays an important role in the
energy awareness scheme. The aim of this study is to develop a machine-to-machine
(M2M) communication by embedding an active RFID technology with wireless mesh
sensor network (WMSN) platform with heterogeneous data transfer to monitor and
identify the household electrical consumption. A household electrical power meter is
designed with chosen Zigbee-Pro as a RF transceiver module with WSN functionalities
to communicate between RFID tag to the RFID reader wirelessly.
The development of this project involves three main parts in the proposed RFID
communication system which consists of: the EPRFID (embedded RFID module with
household electrical power meter), reader and application software at a work station.
The EPRFID module is designed to take power supply from a household electric power
meter with the introduction of power management circuit developed inside the proposed
module. It comprises of voltage and current sensors which is functioning to precisely
sense the actual status of the resident electrical power consumption from the appliance
loads. Then, the data signal is directly transferred to the central processing unit (CPU) to
precisely calculate the current power consumption. The CPU is the central part to
effectively communicate and command all defined operations. The real time clock is
readily available to generate the local real time clock. It is combined into the memory
module package which used to minute the total accumulated power. Simultaneously, the
display unit shows the monitored information data such as local time, current, voltage
and power values. Lastly, the application software at a personal computer (PC) was
designed by using the Microsoft Visual C# software. It shows the performances of
received information data from the end meter devices such as tag ID, time sent, receive,
delay, accumulated power, RSSI and amount of received bytes. In this research, the
EPRFID prototype was intensively examined as follows: the voltage and current
calibration versus the distance ranges; the transmitted power calibration; energy
analysis; energy tradeoffs based on measured dc characteristics; anti collision
performance; radiation pattern; maximum read range; tag collection and latency delay
time; throughput evaluation. The experimental results indicated that the proposed
EPRFID prototype successfully worked wirelessly with tolerable power consumption is
within a range of 1.61 W to 1.69 W. This model is to facilitate some daily life processes, saving time, and reduces the operating cost because of the reduction in the manpower requirement and error in information system that can be omitted through humans. Thus, improving the M2M
communication can provide higher reliability on the communication system because the
current development will focus on local control strategies. In addition, this study can be
guidelines to the electrical power utility company and consumers for alternatives in
electrical consumption billings in the future.
Household electrical power meter using embedded rfid with wireless sensor network platform_ Wasana Boonsong_E3_2016_MYMY