Giám sát tòa nhà thông minh bằng công nghệ đám mây để phát hiện rủi ro
Smart Building Monitoring in Cloud for Detecting Hazardous Events
Tác giả: Drd.Ing. Florin LĂCĂTUȘU
Ngày đăng tải: 2023
Việc biến đổi cuộc sống của con người thông qua việc sử dụng các tòa nhà thông minh đã trở thành một xu hướng cho mục đích sinh hoạt, trường đại học và khu vực doanh nghiệp, cũng như các tòa nhà thương mại, trong đó rất quan trọng để tập trung vào cả các yếu tố kinh tế-xã hội và môi trường được hỗ trợ bởi các công nghệ thông minh, bao gồm Internet Vạn Vật (IoT) và điện toán đám mây. Mối liên kết giữa hai chủ đề này – tòa nhà thông minh được tận dụng bởi các thiết bị IoT, và điện toán đám mây để duy trì quản lý các thành phần kiến trúc phần mềm – đã thu hút được rất nhiều sự quan tâm từ cộng đồng khoa học. Nó chủ yếu được hưởng lợi từ tính linh hoạt trong tính toán và sự dễ dàng tiếp cận cho các nhà điều hành tòa nhà. Một trong những mục tiêu của luận án của tôi là thiết kế kiến trúc tòa nhà thông minh bằng cách kết hợp các ưu điểm được cung cấp bởi một mạng lưới cạnh trong một tòa nhà và điện toán đám mây đang lưu trữ ứng dụng giám sát. Kết quả là Hệ thống giám sát tự động (EWS), được sáng lập để giám sát một tập hợp các tòa nhà thông minh và phát hiện các sự kiện nguy hiểm thông qua một ứng dụng web cloud-native chạy trên Kubernetes (hệ thống mã nguồn mở phục vụ cho việc sử dụng tối ưu, thay đổi kích thước và quản lý các ứng dụng đã được chứa đựng). Đối với các đóng góp cho các chủ đề nêu trên, tôi đề xuất một hệ thống giám sát tòa nhà thông minh mới với khả năng phát hiện các sự kiện nguy hiểm bao gồm thiết kế các giải pháp kiến trúc phân tán được sử dụng để đánh giá giải pháp được đề xuất. Do đó, bốn tùy chọn thiết kế kiến trúc chính đã được trình bày, bao gồm vị trí của phần mềm giám sát và các cấu hình mạng cạnh của tòa nhà địa phương. Bên cạnh đó, luận án cũng cho thấy khả năng xác thực của hệ thống giám sát tòa nhà tự động bằng cách tích hợp nó vào một tòa nhà thực tế, trong đó đã xác định mười sáu trường hợp kiểm tra dựa trên các tùy chọn thiết kế được trình bày. Ngoài ra, một chủ đề quan trọng khác mà luận án đề cập đến là đánh giá khả năng mở rộng sử dụng tới một nghìn nút cạnh giả mô phỏng cho các kịch bản khác nhau. Mỗi kịch bản tương ứng với một loại tòa nhà thực tế như căn hộ nhỏ, nhà riêng, tòa nhà cư trú nhỏ, tòa nhà văn phòng và một khu phức hợp tòa nhà, trong đó sẽ được cài đặt một số lượng nút cạnh khác nhau. Ngoài ra, đối với mỗi kịch bản, đã được thực hiện một so sánh giữa dịch vụ giám sát tự động được cài đặt trên một nhóm Kubernetes nằm trên tòa nhà được giám sát và ứng dụng giám sát hệ thống giám sát tự động được cài đặt trên dịch vụ IBM Cloud Kubernetes. Cả hai cấu hình nhóm Kubernetes địa phương và đám mây được sử dụng để kiểm tra đều có khả năng hoạt động tốt trong hầu hết các trường hợp kiểm tra. Tuy nhiên, đối với một khu phức hợp tòa nhà chứa hơn 100 nút cạnh, cần khuyến khích sử dụng một nhóm mạnh hơn so với những nhóm đã được kiểm tra. Dựa trên kết quả được cung cấp bởi những đánh giá này, cả đánh giá thực tế và đánh giá mở rộng, luận án cũng trình bày những khuyến nghị cho kiến trúc tốt nhất được sử dụng cho hệ thống giám sát tự động.
