Design and implementation of a low-cost, open source IoT-based SCADA system using ESP32 with OLED, ThingsBoard and MQTT protocol
Notice bibliographique
Résumé
Distributed assets, such as hybrid power system components, require reliable, timely, and secure coordinated data monitoring and control systems. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) is a technology for the coordinated monitoring and control of such assets. However, SCADA system designs and implementations have largely been proprietary, mostly pricey and therefore economically unjustifiable for smaller applications. With proprietary SCADA systems, there is also the problem of interoperability with the existing components such as power electronic converters, energy storage systems, and communication systems since these components are usually from multiple vendors. Therefore, an open source SCADA system represents the most flexible and most cost-effective SCADA option for such assets. In this paper, we present the design and implementation of a low-cost, open source SCADA system based on the most recent SCADA architecture, the Internet of Things (IoT). The proposed SCADA system consists of current and voltage sensors for data collection, an ESP32 micro-controller with organic light-emitting diode (OLED) display, for receiving and processing the sensor data, and ThingsBoard IoT server for historic data storage and human machine interactions. For the sensor data transfer from the ESP32 to the ThingsBoard IoT server, Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol is implemented for data transfer over a local Wi-Fi connection with the MQTT Client configured on the ESP32, and the ThingsBoard server node serving as the MQTT Broker. The ThingsBoard IoT server is locally installed with PostgreSQL database on a Raspberry Pi single-board computer and hosted locally on MUN Network for data integrity and security. To test the performance of the developed open source SCADA system solution, it was setup to acquire and process the current, voltage and power of a standalone solar photovoltaic system for remote monitoring and supervisory control. The overall system design procedures and testing, as well as the created dashboards and alarms on the ThingsBoard IoT server platform are presented in the paper.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».