Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Năng lượng giữ vai trò then chốt đối với sự phát triển kinh tế - xã hội tại các quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Trong bối cảnh các nguồn năng lượng thay thế chưa thể đáp ứng hoàn toàn nhu cầu thực tế, xăng dầu vẫn là nhiên liệu thiết yếu phục vụ hệ thống giao thông vận tải, máy móc sản xuất và các nhà máy nhiệt điện. Theo số liệu thống kê từ Petrolimex được tác giả trích dẫn, chi phí dành cho nhân viên bán hàng chiếm khoảng 0,5% giá thành của một lít xăng. Việc vận hành các trạm bán lẻ nhiên liệu truyền thống bộc lộ nhiều điểm hạn chế về chi phí nhân công, thời gian phục vụ gián đoạn và khó khăn trong công tác quản lý tập trung dữ liệu bán lẻ theo thời gian thực.

Tại nhiều quốc gia phát triển, mô hình trạm xăng tự động hoạt động 24/7 đã được triển khai rộng rãi và mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các giải pháp trạm xăng tự động ở thời điểm nghiên cứu (năm 2019) chủ yếu dừng lại ở quy mô thử nghiệm nhỏ lẻ, quy trình mua hàng còn phức tạp và chưa tận dụng tối đa sự phổ biến của thiết bị di động thông minh. Xuất phát từ thực trạng đó, đề tài "Thiết kế và thi công mô hình trạm xăng tự động" được thực hiện nhằm xây dựng giải pháp tự động hóa quy trình bán lẻ nhiên liệu, kết hợp giữa phần cứng nhúng, công nghệ nhận dạng không dây và hệ thống phần mềm quản lý đa nền tảng.

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án bao gồm 4 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Xây dựng mô hình trạm xăng tự động có khả năng thanh toán trực tiếp trên điện thoại thông minh thông qua tài khoản người dùng đã đăng ký.
  2. Tích hợp hình thức nhận dạng và thanh toán qua thẻ RFID được liên kết đồng bộ với tài khoản hệ thống, giúp khách hàng mua nhiên liệu nhanh chóng qua các thao tác đơn giản.
  3. Xây dựng các chức năng tài chính nội bộ cho phép nạp tiền vào tài khoản bằng mã thẻ và thực hiện chuyển tiền giữa các tài khoản người dùng.
  4. Thiết kế công cụ quản trị web và cơ sở dữ liệu thời gian thực nhằm quản lý thông tin khách hàng, trạm xăng, lịch sử giao dịch và cập nhật giá bán nhiên liệu tức thời.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều khiển nhúng (Raspberry Pi 3 Model B, Arduino UNO R3, NodeMCU ESP8266), các module ngoại vi (đầu đọc RFID, bàn phím ma trận, cảm biến lưu lượng nước, module relay, động cơ bơm 12VDC, màn hình LCD 20x4 I2C, camera), cùng hệ thống phần mềm (ứng dụng Android, Web Server Django, cơ sở dữ liệu Firebase).
  • Phạm vi không gian và thời gian: Đề tài được thực hiện bởi nhóm sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Máy tính, Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, trong thời gian từ ngày 04/03/2019 đến ngày 08/07/2019. Nghiên cứu tập trung vào mô hình thử nghiệm thực nghiệm xuất nhiên liệu dựa trên môi trường chất lỏng mô phỏng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án tổng hợp và ứng dụng các nền tảng lý thuyết truyền thông, công nghệ nhận dạng, kiến trúc phần mềm và hệ thống điều khiển nhúng:

  • Công nghệ truyền thông không dây và có dây:

    • Chuẩn Wi-Fi (IEEE 802.11): Hoạt động trên các dải tần 2,4 GHz và 5 GHz với các chuẩn 802.11b (tối đa 11 Mbps), 802.11g (54 Mbps), 802.11a (54 Mbps) và 802.11n (lên đến 300 Mbps), phục vụ kết nối dữ liệu giữa trạm xăng và máy chủ đám mây.
    • Công nghệ nhận dạng qua tần số vô tuyến (RFID): Khai thác cơ chế giao tiếp không tiếp xúc giữa Tag (thẻ chứa mã nhận dạng duy nhất) và Reader (đầu đọc), hỗ trợ các dải tần LF, HF, UHF và sóng viba.
    • Giao tiếp nối tiếp UART: Sử dụng truyền nhận dữ liệu bất đồng bộ giữa các vi điều khiển thông qua cấu trúc khung truyền gồm Start bit, Data bits (truyền từ LSB đến MSB), Parity bit và Stop bit.
    • Giao tiếp bus I2C: Sử dụng hai đường tín hiệu SDA (Serial Data) và SCL (Serial Clock) với điện trở kéo lên (pull-up 1kΩ - 4,7kΩ), vận hành theo cơ chế Master - Slave hỗ trợ địa chỉ 7-bit hoặc 10-bit để tối ưu số chân điều khiển LCD.
    • Mã QR (Quick Response 2D): Mã vạch hai chiều phát triển bởi Denso Wave (1994), cho phép lưu trữ hàng ngàn ký tự phục vụ định danh điểm bán và quét thanh toán nhanh qua ứng dụng di động.

  • Nền tảng phần mềm và kiến trúc phân tán:

    • Dịch vụ lưu trữ Firebase: Sử dụng Firebase Realtime Database với cấu trúc cây dữ liệu NoSQL JSON tree phân nhánh, đồng bộ thời gian thực qua kết nối an toàn mã hóa SSL 2048-bit; Firebase Authentication hỗ trợ xác thực bằng Email/Mật khẩu và Số điện thoại.
    • Web Framework Django: Xây dựng cổng thông tin quản trị dựa trên mô hình MVT (Model - View - Template), kết hợp giao diện HTML5 và CSS3.
    • Ứng dụng di động Android: Lập trình bằng ngôn ngữ Java/Kotlin trên môi trường Android Studio và Android SDK, quản lý trạng thái màn hình theo vòng đời Activity (Running, Paused, Stopped) và tích hợp xác thực sinh trắc học vân tay.

  • Phương pháp nghiên cứu:

    • Phương pháp thiết kế hệ thống kỹ thuật: Phân tích kiến trúc đa tầng (phần cứng nhúng, tầng trung gian kết nối, tầng dịch vụ đám mây, tầng giao diện người dùng và quản trị).
    • Phương pháp tính toán và thi công mạch điện tử: Phân tích thông số định mức của các linh kiện bán dẫn (transistor BC547, module relay cách ly quang, vi điều khiển ATmega328, vi xử lý BCM2837), thiết kế khối nguồn và thi công mạch in.
    • Phương pháp thực nghiệm: Kiểm thử chức năng từng khối phần cứng, đo lường độ chính xác của cảm biến lưu lượng Hall, kiểm tra độ trễ đồng bộ dữ liệu thời gian thực trên Firebase và đánh giá độ ổn định của toàn hệ thống trong điều kiện vận hành liên tục.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc module hóa phân tán, kết nối chặt chẽ giữa phần cứng nhúng tại trạm và các giao diện phần mềm điều khiển:

Thành phần phần cứng / Module Thông số kỹ thuật / Đặc tính cốt lõi Vai trò trong hệ thống
Raspberry Pi 3 Model B CPU BCM2837 Quad-core 1.2GHz ARM Cortex-A53, RAM 1GB LPDDR2, Wi-Fi 2.4GHz, BLE 4.1 Xử lý trung tâm tại trạm, giao tiếp Firebase, quản lý giao diện tương tác kiosk
Arduino UNO R3 Vi điều khiển ATmega328 8-bit, 16 MHz, Flash 32KB, SRAM 2KB, EEPROM 1KB Điều khiển chấp hành, quét cảm biến lưu lượng, đóng ngắt relay máy bơm
NodeMCU V1 Vi điều khiển ESP8266EX, Wi-Fi 802.11 b/g/n, Flash 4MB, điện áp 3.3V Hỗ trợ kết nối và truyền nhận dữ liệu phụ trợ không dây
Cảm biến lưu lượng nước Nguồn cấp 5-24V DC, cánh quạt tích hợp cảm biến Hall xuất xung NPN vuông, chịu áp 1.75 MPa Đo thể tích chất lỏng xuất ra qua cơ chế đếm số lượng xung phát về Arduino
Động cơ máy bơm P385 Nguồn 12V DC, công suất 3W, lưu lượng bơm tối đa 1.8 L/phút, đường kính ống 7mm Bơm chất lỏng từ bồn chứa ra vòi cấp nhiên liệu
Màn hình LCD 20x4 & I2C Chip điều khiển HD44780, tích hợp module chuyển đổi bus I2C (PCF8574) Hiển thị thông số giao dịch, giá tiền và trạng thái bơm nhiên liệu
Khối đọc thẻ & Bàn phím Module đọc thẻ RFID không tiếp xúc, bàn phím ma trận số quét dòng/cột Tiếp nhận mã thẻ khách hàng và nhập mã PIN xác thực tại trụ
Raspberry Pi Camera V1 Cảm biến 5 Megapixel, kích thước thấu kính 1/4 inch Quét và nhận diện mã QR giao dịch tại trụ trạm xăng
Mạch điều khiển tải Relay Relay 5V kích qua Transistor NPN BC547, diode dập xung ngược Cách ly điều khiển logic và đóng ngắt nguồn động lực 12V của máy bơm

Cơ sở dữ liệu thời gian thực Firebase được tổ chức thành các nút JSON chuyên biệt:

  • Users: Lưu trữ UID, thông tin cá nhân, số dư tài khoản, mã thẻ RFID liên kết, mã PIN và trạng thái khóa thẻ.
  • Fuel_Prices: Lưu đơn giá từng loại nhiên liệu theo thời gian thực để trạm xăng và ứng dụng tự động đồng bộ.
  • Station_Data: Quản lý thông tin định danh trụ bơm, trạng thái kết nối và lượng hàng tồn kho.
  • Transaction_History: Ghi nhận nhật ký mua xăng gồm mã giao dịch, thời gian, số tiền, thể tích và phương thức thanh toán.
  • Deposit_History & Transfer_History: Lưu trữ lịch sử các phiên nạp tiền qua mã thẻ và giao dịch chuyển khoản giữa các người dùng.
  • Daily_Sales & Daily_Revenue: Tự động tổng hợp lượng nhiên liệu tiêu thụ và doanh thu theo từng ngày phục vụ công tác thống kê.

Quy trình xuất nhiên liệu vận hành qua các giải thuật phối hợp:

  1. Xác thực người dùng: Khách hàng quẹt thẻ RFID và nhập mã PIN trên bàn phím ma trận (nếu sai quá 3 lần, hệ thống khóa thẻ và kích hoạt lưu đồ phát hiện thẻ trái phép) hoặc quét mã QR trạm xăng thông qua ứng dụng Android có xác thực vân tay.
  2. Xử lý dữ liệu giao dịch: Sau khi nhập số tiền cần mua, bộ xử lý kiểm tra số dư trên Firebase. Nếu hợp lệ, hệ thống trừ tiền tương ứng trên tài khoản và gửi lệnh định lượng sang Arduino UNO R3.
  3. Điều khiển chấp hành: Arduino kích hoạt relay đóng nguồn cho máy bơm P385 hoạt động, đồng thời liên tục đọc xung vuông NPN từ cảm biến Hall của lưu lượng kế. Khi số xung tương ứng với thể tích chất lỏng đã mua được ghi nhận đủ, Arduino ngắt relay máy bơm và gửi tín hiệu hoàn tất về Raspberry Pi để cập nhật trạng thái lên máy chủ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 phân tích bối cảnh tiêu thụ năng lượng và tầm quan trọng của hệ thống bán lẻ xăng dầu trong nền kinh tế. Tác giả chỉ ra chi phí nhân công bán lẻ chiếm khoảng 0,5% giá xăng và việc tự động hóa sẽ giải quyết bài toán vận hành 24/7. Chương này xác định rõ mục tiêu chế tạo mô hình trạm xăng thông minh tích hợp thanh toán qua RFID và smartphone, giới hạn phạm vi nghiên cứu ở mô hình phần cứng nhúng kết hợp hệ sinh thái phần mềm IoT, đồng thời phác thảo lộ trình thực hiện gồm 5 chương.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày chi tiết cơ sở lý thuyết về các công nghệ và linh kiện được ứng dụng:

  • Nguyên lý truyền sóng Wi-Fi (IEEE 802.11a/b/g/n) và đặc tính tần số 2,4 GHz - 5 GHz.
  • Cấu trúc hệ thống RFID (Tag, Reader, Antenna, Controller) cùng ưu điểm nhận dạng không tiếp xúc.
  • Các chuẩn giao tiếp phần cứng: Bus I2C với 2 đường SDA/SCL, giao tiếp nối tiếp UART với cấu trúc khung truyền đồng bộ và cơ chế định thời.
  • Dịch vụ đám mây Firebase Realtime Database và Firebase Authentication.
  • Kiến trúc Web Framework Django theo mô hình MVT (Model - View - Template) kết hợp HTML5/CSS3.
  • Mô hình phát triển ứng dụng Android trên Android Studio, quản lý vòng đời Activity và ứng dụng mã QR Code 2D.
  • Chi tiết thông số phần cứng: Raspberry Pi 3 Model B (chip BCM2837), Arduino UNO R3 (ATmega328), NodeMCU V1 (ESP8266EX), Camera 5MP V1, Module LCD 20x4 chip HD44780, cảm biến lưu lượng Hall, động cơ bơm P385 12VDC và transistor BC547.

Chương 3: Xây dựng thiết kế hệ thống

Chương 3 là phần trọng tâm về thiết kế kỹ thuật, bao gồm:

  • Sơ đồ khối tổng thể hệ thống và nguyên lý phân bổ chức năng giữa các khối: Khối xử lý giao dịch thẻ, Khối điều khiển và truyền nhận, Khối hiển thị LCD/màn hình cảm ứng, Khối relay và tải máy bơm, Khối mạch nguồn.
  • Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ kết nối chân chi tiết giữa các vi điều khiển với module RFID, bàn phím ma trận, cảm biến lưu lượng và relay.
  • Thiết kế cơ sở dữ liệu thời gian thực trên Firebase theo mô hình cây JSON quản lý người dùng, đơn giá nhiên liệu, lượng hàng tồn, doanh thu và lịch sử giao dịch.
  • Xây dựng 21 lưu đồ giải thuật hoàn chỉnh bao gồm: thuật toán quét bàn phím và kiểm tra mã PIN; phát hiện thẻ sử dụng trái phép; xác thực và quản trị trên Web Django (trang chủ, quản lý trụ, quản lý khách hàng, tra cứu lịch sử); các luồng xử lý trên ứng dụng Android (đăng ký/đăng nhập, xác thực bảo mật vân tay, mua nhiên liệu, nạp tiền mã thẻ, chuyển tiền, đổi mật khẩu, đổi mã PIN thẻ, xử lý sự cố mất thẻ); lưu đồ giải thuật khối chấp hành xuất nhiên liệu và cập nhật hiển thị.

Chương 4: Kết quả thực nghiệm

Chương 4 công bố kết quả thi công thực tế và đánh giá hoạt động của sản phẩm:

  • Chế tạo hoàn chỉnh mô hình trụ bơm nhiên liệu tự động có gắn màn hình cảm ứng, đầu đọc thẻ RFID, bàn phím số, camera nhận diện mã QR, cụm bơm và cảm biến đo lưu lượng.
  • Triển khai thành công ứng dụng di động Android gồm 10 màn hình chức năng: Màn hình chủ, Màn hình chọn lịch sử, Màn hình thông tin khách hàng, Màn hình chỉnh sửa thông tin, Màn hình cài đặt, Màn hình nạp tiền, Màn hình chuyển tiền, Màn hình hiển thị lịch sử, Màn hình nhập tiền mua xăng, Màn hình hiển thị thông tin trước thanh toán.
  • Vận hành hệ thống Web quản trị Django gồm 6 giao diện chính: Đăng nhập quản trị, Quản lý thông tin trụ, Quản lý phản hồi và thẻ, Quản lý khách hàng, Quản lý thông tin chi tiết khách hàng, Quản lý lịch sử giao dịch.
  • Xây dựng giao diện tương tác Kiosk trực tiếp tại trụ với 8 màn hình: Chờ thẻ, Nhập mã PIN, Giao diện chính, Nhập tiền mua, Tra cứu thông tin, Nạp tiền, Đổi mã PIN thẻ, Chuyển khoản.
  • Tổng hợp bảng thông số đo lưu lượng của cảm biến Hall và bảng đo lường mức độ tiêu thụ năng lượng thực tế của toàn hệ thống.

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Chương 5 tổng kết toàn bộ kết quả đạt được so với mục tiêu đề ra ban đầu, xác nhận hệ thống đã hoàn thành việc thiết kế và thi công mô hình trạm xăng tự động vận hành ổn định, đồng bộ dữ liệu thời gian thực và cung cấp đa dạng phương thức thanh toán. Đồng thời, chương này chỉ ra các điểm hạn chế và đề xuất các định hướng nâng cấp hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật cụ thể được ghi nhận trong văn bản:

Hạng mục kết quả Nội dung chi tiết đạt được
Mô hình phần cứng Thi công hoàn chỉnh mô hình trụ xăng tích hợp khối xử lý trung tâm Raspberry Pi 3 Model B, Arduino UNO R3, module đọc thẻ RFID, camera 5MP quét mã QR, bàn phím ma trận, cảm biến lưu lượng Hall, mạch relay bảo vệ và động cơ bơm 12VDC P385.
Đa dạng hóa thanh toán Thực hiện thành công 2 cơ chế thanh toán: thanh toán không tiếp xúc qua thẻ RFID kết hợp xác thực mã PIN tại trụ, và thanh toán không dây qua ứng dụng di động Android bằng mã QR định danh trạm kết hợp bảo mật vân tay.
Tính năng tài chính nội bộ Triển khai hoàn chỉnh tính năng nạp tiền vào tài khoản thông qua mã thẻ cào và chuyển tiền trực tiếp giữa các tài khoản người dùng trên cả ứng dụng Android và giao diện kiosk tại trụ.
Hệ thống quản trị tập trung Xây dựng cổng web Django quản trị dữ liệu khách hàng, giám sát trạng thái từng trụ bơm, cập nhật giá bán nhiên liệu tức thời và truy xuất toàn bộ nhật ký giao dịch theo thời gian thực từ Firebase.
Đo lường và điều khiển Định lượng chính xác thể tích chất lỏng xuất ra dựa trên việc đếm xung vuông Hall từ cảm biến lưu lượng, tự động ngắt relay máy bơm khi đạt đủ thể tích đã mua.

Đóng góp của đề tài:

  • Đề xuất và hiện thực hóa một giải pháp tích hợp IoT hoàn chỉnh cho mô hình bán lẻ tự động, giải quyết bài toán giảm thiểu chi phí nhân công (ước tính 0,5% giá thành nhiên liệu) và hỗ trợ trạm xăng hoạt động liên tục 24/7.
  • Kết hợp đồng bộ giữa định danh vật lý (thẻ RFID) và định danh kỹ thuật số (tài khoản ứng dụng di động), tạo ra quy trình mua nhiên liệu khép kín, minh bạch và an toàn cho người tiêu dùng.
  • Cung cấp mô hình tham chiếu chi tiết về việc kết nối phối hợp giữa máy tính đơn bo (Raspberry Pi), vi điều khiển thời gian thực (Arduino) và cơ sở dữ liệu thời gian thực trên đám mây (Firebase).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án theo công bố của tác giả:

  • Mức độ thử nghiệm phần cứng: Hệ thống mới được thử nghiệm thực nghiệm trên mô hình chất lỏng mô phỏng (nước), chưa triển khai trực tiếp với các loại nhiên liệu xăng dầu thực tế có độ nhớt và tính chất hóa lý phức tạp.
  • Khả năng tích hợp thanh toán mở rộng: Chức năng nạp tiền mới dừng lại ở việc nạp qua mã thẻ nội bộ do hệ thống cấp, chưa tích hợp trực tiếp với các cổng thanh toán điện tử của ngân hàng thương mại hoặc ví điện tử trung gian.
  • Điều kiện môi trường: Mô hình chưa được kiểm tra đánh giá độ bền và tính ổn định trong môi trường công nghiệp thực tế chịu ảnh hưởng của thời tiết khắc nghiệt, bụi bẩn và các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn phòng chống cháy nổ.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo:

  • Tích hợp cổng thanh toán trực tuyến liên ngân hàng và các ví điện tử thương mại nhằm đa dạng hóa nguồn tiền nạp cho tài khoản khách hàng.
  • Nâng cấp phần cứng đạt các tiêu chuẩn an toàn phòng chống cháy nổ chuyên dụng cho môi trường bán lẻ xăng dầu thực tế.
  • Ứng dụng công nghệ xử lý ảnh và trí tuệ nhân tạo (AI) thông qua camera trạm để tự động nhận diện biển số xe khách hàng, hỗ trợ tự động hóa hoàn toàn quy trình nhận diện và thanh toán.
  • Mở rộng kiến trúc phần mềm để quản lý chuỗi trạm xăng phân tán trên phạm vi toàn quốc theo mô hình mạng lưới tập trung.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:

  • Sinh viên các ngành Công nghệ Kỹ thuật Máy tính, Điện tử - Viễn thông, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Công nghệ Thông tin đang thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp hoặc các dự án nghiên cứu về IoT và tự động hóa điểm bán lẻ.
  • Các kỹ sư phần mềm nhúng cần tài liệu thiết kế giao tiếp liên vi điều khiển (Raspberry Pi - Arduino qua UART/I2C), xử lý tín hiệu ngắt từ cảm biến lưu lượng và điều khiển đóng cắt tải công suất qua relay.
  • Các nhà phát triển hệ thống IoT muốn tham khảo mô hình tổ chức dữ liệu thời gian thực phân nhánh NoSQL trên Firebase Realtime Database kết hợp đồng thời với ứng dụng Android (Java/Kotlin) và Web Server quản trị (Django/Python).

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống hỗ trợ những phương thức mua xăng và thanh toán nào?
Hệ thống hỗ trợ 2 phương thức chính: (1) Thanh toán trực tiếp tại trụ bằng cách quẹt thẻ RFID và nhập mã PIN xác thực trên bàn phím số ma trận; (2) Thanh toán qua ứng dụng di động Android bằng cách đăng nhập tài khoản (hỗ trợ xác thực sinh trắc học vân tay), quét mã QR của trụ bơm và thực hiện trừ tiền trực tiếp trên số dư tài khoản.

Cơ chế đo lường thể tích chất lỏng khi xuất nhiên liệu hoạt động như thế nào?
Quá trình đo lường sử dụng cảm biến lưu lượng nước có cánh quạt tích hợp cảm biến Hall. Khi máy bơm P385 (12VDC, 3W) hoạt động, dòng chất lỏng làm quay cánh quạt, cảm biến Hall xuất ra chuỗi xung vuông NPN (nguồn 5-24V). Arduino UNO R3 đếm số lượng xung này theo thời gian thực để tính toán thể tích chất lỏng xuất ra và tự động ngắt relay dừng bơm khi đạt đủ định lượng tiền/thể tích khách hàng đã mua.

Cơ sở dữ liệu của trạm xăng được lưu trữ và đồng bộ bằng công nghệ gì?
Toàn bộ dữ liệu được quản lý trên Firebase Realtime Database của Google dưới cấu trúc cây JSON (JSON tree), đồng bộ dữ liệu thời gian thực tới tất cả các thiết bị khách (Raspberry Pi tại trạm, ứng dụng Android của người dùng, Web quản trị Django) thông qua kết nối mã hóa bảo mật SSL 2048-bit.

Hệ thống xử lý tình huống thẻ RFID bị mất hoặc bị sử dụng trái phép như thế nào?
Khi người dùng nhập sai mã PIN quá 3 lần tại trụ, hệ thống kích hoạt lưu đồ phát hiện thẻ sử dụng trái phép và tạm khóa thẻ. Đồng thời, trên ứng dụng di động Android, người dùng có thể kích hoạt lưu đồ giải thuật xử lý sự cố mất thẻ để chủ động khóa thẻ RFID liên kết ngay lập tức trên Firebase, ngăn chặn mọi giao dịch phát sinh.

Hệ thống quản trị trung tâm được xây dựng bằng công nghệ nào và có những chức năng gì?
Hệ thống quản trị được xây dựng dưới dạng Web Server bằng Django Framework (Python) theo kiến trúc MVT, sử dụng HTML5 và CSS3 cho giao diện. Cổng quản trị cung cấp các tính năng: đăng nhập xác thực quản trị viên, giám sát trạng thái hoạt động của các trụ bơm, quản lý phản hồi và danh sách thẻ RFID, quản lý thông tin khách hàng, cập nhật đơn giá nhiên liệu và tra cứu toàn bộ lịch sử giao dịch mua bán, nạp tiền, chuyển tiền.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công mô hình trạm xăng tự động" của sinh viên Nguyễn Tuấn Khanh và Nguyễn Việt Khôi đã giải quyết thành công bài toán tự động hóa trạm bán lẻ nhiên liệu thông qua việc tích hợp đồng bộ giữa phần cứng nhúng (Raspberry Pi, Arduino, RFID, cảm biến Hall) và hệ sinh thái phần mềm đa nền tảng (Firebase, Android, Django). Hệ thống mang lại quy trình thanh toán nhanh chóng, an toàn qua thẻ RFID và điện thoại thông minh, đồng thời cung cấp công cụ quản trị dữ liệu thời gian thực minh bạch, hiệu quả. Đây là mô hình nghiên cứu ứng dụng có giá trị tham khảo kỹ thuật cao cho các đề tài phát triển hệ thống IoT và tự động hóa thương mại dịch vụ.