Thiết Kế Ứng Dụng Ghi Nhận Chỉ Số Tiêu Thụ Điện Qua Điện Thoại

• Đề tài: Thiết Kế Ứng Dụng Ghi Nhận Điện Tiêu Thụ Qua Điện Thoại

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN
• 1.2. Người quản lý dự án(PM)
• 1.3. Danh sách tổ dự án
• 1.4. Chủ đầu tư kiêm khách hàng
• 1.5. Cơ quan chủ quản đầu tư
• 1.6. Tổng mức đầu tư
• 1.7. Thời gian thực hiện dự án
• 1.8. Mục đích đầu tư dự án
• 1.9. Mục tiêu cần thực hiện của dự án
• 1.10. Công cụ và môi trường phát triển dự án
• 1.11. TỔ CHỨC DỰ ÁN
• 1.12. Ma trận trách nhiệm
• 2. CHƯƠNG 2: LẬP KẾ HOẠCH THỰC HIỆN DỰ ÁN
• 2.1. GIỚI THIỆU VỀ NHÂN SỰ
• 2.2. LỊCH BIỂU CÔNG VIỆC
• 2.2.1. Thời gian tổng thể
• 2.2.2. Thời gian chi tiết
• 2.2.3. Giai đoạn 1: Khảo sát
• 2.2.4. Giai đoạn 2: Phân tích thiết kế hệ thống
• 2.2.5. Giai đoạn 3: Thiết kế cơ sở dữ liệu
• 2.2.6. Giai đoạn 4: Thiết kế giao diện
• 2.2.7. Giai đoạn 5: Lập trình và tích hợp hệ thống
• 2.3. TÀI CHÍNH
• 2.3.1. Chi phí tổng quan
• 2.3.2. Chi phí chi tiết
• 2.4. CẤU TRÚC BẢNG CÔNG VIỆC (WBS)
• 2.5. QUẢN LÝ CẤU HÌNH (CM)
• 2.5.1. Xác định cấu hình
• 2.5.2. Cấu hình sản phẩm (baseline)
• 2.5.3. Lưu trữ cấu hình
• 2.6. QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG
• 2.6.1. Lập kế hoạch chất lượng
• 2.6.2. Thiết lập khung đảm bảo chất lượng
• 2.6.3. Kiểm soát chất lượng
• 2.6.4. Triển khai các hoạt động hiệu chỉnh
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH RỦI RO
• 3.1. QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ RỦI RO TRONG KHẢO SÁT THỰC HIỆN DỰ ÁN
• 3.2. LẬP BIỂU PHÂN TÍCH RỦI RO CỦA DỰ ÁN
• 4. CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ — KIỂM SOÁT THỰC HIỆN DỰ ÁN
• 4.1. QUY TRÌNH QUẢN LÝ, CÁC MỐC KIỂM SOÁT
• 4.2. Mốc kiểm soát
• 4.3. DIỄN BIỂN QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN DỰ ÁN
• 4.3.1. Khởi động dự án
• 4.3.2. Xác định yêu cầu hệ thống
• 4.3.3. Phân tích và thiết kế
• 4.3.4. Lập trình
• 4.3.5. Kiểm thử và khắc phục lỗi
• 4.3.6. Tổng kết dự án
• 5. CHƯƠNG 5: CÔNG CỤ HỖ TRỢ, PHỤC VỤ DỰ ÁN
• 5.1. BẢNG CHI TIẾT TIẾN ĐỘ
• 5.2. NGUỒN LỰC CÔNG VIỆC
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT THÚC DỰ ÁN
• 6.1. GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH
• 6.1.1. Giao diện đăng nhập
• 6.1.2. Giao diện đăng ký của khách hàng
• 6.1.3. Giao diện đăng ký của quản lý
• 6.1.4. Giao diện xem hóa đơn của quản lý
• 6.1.5. Giao diện ghi nhận điện tiêu thụ
• 6.1.6. Giao diện thêm nhà của nhân viên lắp đặt
• 6.1.7. Giao diện thêm đồng hồ điện của nhân viên lắp đặt
• 6.1.8. Giao diện của khách hàng
• 6.1.9. Giao diện của thu ngân
• 6.2. TỔNG KẾT DỰ ÁN
• 6.2.1. Lý do phát triển dự án
• 6.2.2. Kết quả đạt được
• 6.2.3. Đánh giá kết quả dự án
• 6.2.4. Đánh giá về năng lực
• 6.2.5. Nhược điểm dự án
• 6.2.6. Bài học kinh nghiệm
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan dự án thiết kế ứng dụng ghi nhận điện tiêu thụ

Trong bối cảnh chuyển đổi số mạnh mẽ, việc thiết kế ứng dụng ghi nhận điện tiêu thụ qua điện thoại không còn là một ý tưởng mà đã trở thành nhu cầu cấp thiết. Dự án này, theo tài liệu nghiên cứu của Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng, ra đời nhằm giải quyết những bất cập của phương pháp ghi chỉ số điện thủ công. Mục tiêu cốt lõi là xây dựng một phần mềm quản lý điện năng hiện đại, giúp nâng cao hiệu quả công việc cho nhân viên ngành điện và mang lại sự tiện lợi, minh bạch cho khách hàng. Nền tảng của dự án là tạo ra một hệ sinh thái kỹ thuật số, nơi việc theo dõi chỉ số điện online trở nên dễ dàng và tức thời. Ứng dụng này không chỉ đơn thuần là công cụ ghi số, mà còn là một giải pháp tiết kiệm điện thông minh, cung cấp cho người dùng khả năng phân tích dữ liệu tiêu thụ điện chi tiết, từ đó điều chỉnh hành vi sử dụng một cách hợp lý. Hơn nữa, dự án hướng đến việc tích hợp các tính năng như xem hóa đơn chưa thanh toán và hỗ trợ thanh toán trực tuyến, góp phần hoàn thiện trải nghiệm người dùng trong hệ sinh thái nhà thông minh (smart home). Sự thành công của dự án sẽ là một bước tiến quan trọng, khẳng định vai trò của công nghệ trong việc hiện đại hóa ngành điện lực, đáp ứng kỳ vọng ngày càng cao của xã hội về một dịch vụ nhanh chóng, chính xác và hiệu quả.

1.1. Lý do và mục tiêu phát triển dự án ứng dụng ghi điện

Lý do chính thúc đẩy dự án bắt nguồn từ những hạn chế của quy trình ghi điện thủ công. Tài liệu gốc chỉ rõ: "Việc ghi nhận diễn ra thủ công và được ghi chú lại vào sổ. Việc đó có thể dẫn đến sai sót hoặc nhầm lẫn và thậm chí là mất thông tin vừa ghi nhận được". Thực trạng này gây ra nhiều hệ lụy: sai sót trong hóa đơn, khiếu nại từ khách hàng và lãng phí thời gian, nguồn lực của doanh nghiệp. Do đó, mục tiêu của dự án là xây dựng một ứng dụng IoT giám sát điện toàn diện. Cụ thể, dự án nhắm đến các mục tiêu: (1) Nâng cao hiệu quả và độ chính xác cho nhân viên ghi điện thông qua việc số hóa quy trình. (2) Cung cấp cho khách hàng công cụ để theo dõi chỉ số điện online một cách minh bạch, xem lịch sử và các hóa đơn chưa thanh toán. (3) Tối ưu hóa công tác quản lý của công ty điện lực, từ quản lý tiêu thụ điện cho doanh nghiệp đến hộ gia đình. (4) Hoàn thành sản phẩm đúng tiến độ, đảm bảo giao diện thân thiện, dễ sử dụng và có tính bảo mật cao.

1.2. Phạm vi và đối tượng người dùng chính của ứng dụng

Phạm vi của dự án tập trung vào việc phát triển một ứng dụng di động hoạt động trên nền tảng Android, phục vụ cho nhiều nhóm đối tượng khác nhau trong hệ sinh thái điện lực. Đối tượng người dùng được phân chia rõ ràng thành các nhóm chính. Đầu tiên là nhân viên ghi điện, người sử dụng ứng dụng để ghi chỉ số tiêu thụ trực tiếp tại các hộ gia đình, loại bỏ hoàn toàn sổ sách giấy tờ. Tiếp theo là khách hàng, những người dùng cuối có thể đăng nhập để xem hóa đơn, lịch sử tiêu thụ và thực hiện thanh toán. Nhóm thứ ba là quản lý/quản trị viên từ công ty điện lực, có quyền truy cập cao nhất để giám sát toàn bộ hoạt động, quản lý nhân viên, khách hàng và xuất báo cáo. Cuối cùng là nhân viên thu ngân, sử dụng chức năng xác nhận thanh toán. Việc phân chia rõ ràng các nhóm người dùng này giúp cho việc thiết kế giao diện (UI) và trải nghiệm người dùng (UX) được tùy chỉnh phù hợp, đảm bảo tính hiệu quả và dễ sử dụng cho từng vai trò cụ thể trong hệ thống giám sát năng lượng.

II. Thách thức ghi nhận điện tiêu thụ và giải pháp ứng dụng

Phương pháp ghi nhận điện tiêu thụ truyền thống đang đối mặt với nhiều thách thức không thể xem nhẹ. Vấn đề lớn nhất là tính thiếu chính xác và rủi ro sai sót do con người. Việc ghi chép thủ công dễ dẫn đến nhầm lẫn số liệu, gây ra các hóa đơn không chính xác và làm suy giảm niềm tin của khách hàng. Thêm vào đó, quá trình tổng hợp dữ liệu từ sổ sách giấy để nhập vào hệ thống trung tâm rất tốn thời gian, công sức và có thể phát sinh thêm lỗi. Người dùng cuối hoàn toàn bị động, không có cách nào để theo dõi chỉ số điện online và chỉ biết được mức tiêu thụ khi nhận hóa đơn. Để giải quyết triệt để các vấn đề này, việc thiết kế ứng dụng ghi nhận điện tiêu thụ qua điện thoại được xem là giải pháp tối ưu. Ứng dụng này hoạt động như một cầu nối kỹ thuật số, loại bỏ các bước trung gian thủ công. Dữ liệu được nhập trực tiếp trên thiết bị di động và đồng bộ ngay lập tức về máy chủ, đảm bảo tính toàn vẹn và chính xác. Đây là nền tảng để xây dựng một hệ thống giám sát năng lượng thông minh, cung cấp cảnh báo sử dụng điện bất thường và giúp người dân chủ động hơn trong việc quản lý chi tiêu năng lượng của gia đình.

2.1. Phân tích rủi ro trong quy trình quản lý thủ công

Quy trình thủ công tiềm ẩn nhiều rủi ro đã được phân tích kỹ trong tài liệu dự án. Rủi ro về kế hoạch, chẳng hạn như "Không đồng bộ được phần riêng cho từng thành viên thực hiện", có thể dẫn đến việc ghép nối dữ liệu không thành công. Rủi ro về chất lượng sản phẩm đầu ra, cụ thể là hóa đơn tiền điện, bị ảnh hưởng bởi "Các thành viên trong đội lập trình thiếu kinh nghiệm... tạo ra sản phẩm chất lượng thấp". Nghiêm trọng hơn là các rủi ro về thực thi như "Xác định yêu cầu về sản phẩm chưa đúng" hoặc "Không lấy được các dữ liệu mẫu", dẫn đến việc hệ thống không phản ánh đúng thực tế và không thể kiểm thử hiệu quả. Những rủi ro này không chỉ gây thiệt hại về tài chính mà còn ảnh hưởng đến uy tín của nhà cung cấp dịch vụ. Việc triển khai một phần mềm quản lý điện năng chuyên nghiệp sẽ giảm thiểu tối đa các rủi ro này bằng cách tự động hóa và chuẩn hóa quy trình làm việc.

2.2. Lợi ích của giải pháp tiết kiệm điện thông minh

Việc chuyển đổi sang một giải pháp tiết kiệm điện thông minh mang lại lợi ích đa chiều. Đối với công ty điện lực, ứng dụng giúp tối ưu hóa nguồn nhân lực, giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả quản lý. Dữ liệu được thu thập real-time cho phép phân tích dữ liệu tiêu thụ điện một cách sâu sắc, từ đó đưa ra các dự báo và kế hoạch cung ứng điện tốt hơn. Đối với khách hàng, lợi ích rõ ràng nhất là sự minh bạch và tiện lợi. Họ có thể chủ động đọc chỉ số điện từ xa, kiểm tra hóa đơn mọi lúc mọi nơi và nhận các cảnh báo sử dụng điện bất thường, giúp phòng tránh rò rỉ hoặc lãng phí điện. Về lâu dài, ứng dụng này còn là một công cụ giáo dục, nâng cao ý thức tiết kiệm năng lượng trong cộng đồng, góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững. Đây không chỉ là một app tính tiền điện hàng tháng, mà là một công cụ quản lý năng lượng toàn diện cho người dùng.

III. Phương pháp thiết kế ứng dụng ghi nhận điện tiêu thụ tối ưu

Để thiết kế ứng dụng ghi nhận điện tiêu thụ qua điện thoại một cách hiệu quả, dự án đã áp dụng một quy trình phát triển phần mềm bài bản, được chia thành các giai đoạn rõ ràng. Cách tiếp cận này đảm bảo sản phẩm cuối cùng không chỉ đáp ứng yêu cầu chức năng mà còn có chất lượng cao, dễ bảo trì và mở rộng. Quy trình bắt đầu từ việc khảo sát thực tế và phân tích yêu cầu, một bước cực kỳ quan trọng để hiểu rõ nghiệp vụ và mong muốn của khách hàng là Công ty Điện lực Sài Gòn. Dựa trên bản phân tích, nhóm tiến hành thiết kế kiến trúc hệ thống, cơ sở dữ liệu và giao diện người dùng. Việc xây dựng một cấu trúc phân chia công việc (WBS - Work Breakdown Structure) chi tiết, như được mô tả trong tài liệu, giúp quản lý tiến độ và phân công nhiệm vụ hiệu quả. Mỗi module, từ quản lý khách hàng đến chức năng ghi điện, đều được lên kế hoạch và phát triển độc lập trước khi tích hợp vào hệ thống tổng thể. Phương pháp này đảm bảo việc phát triển app theo dõi điện năng diễn ra một cách khoa học, có kiểm soát và giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hiện.

3.1. Quy trình 5 giai đoạn phát triển ứng dụng chuyên nghiệp

Dự án được triển khai qua 5 giai đoạn chính. Giai đoạn 1: Khảo sát, bao gồm các hoạt động quan sát, phỏng vấn và điều tra để thu thập yêu cầu. Giai đoạn 2: Phân tích thiết kế hệ thống, nơi các yêu cầu được chuyển hóa thành các module chức năng như quản lý khách hàng, nhân viên và hóa đơn. Giai đoạn 3: Thiết kế cơ sở dữ liệu, một bước nền tảng để xây dựng cấu trúc lưu trữ dữ liệu cho toàn bộ hệ thống. Giai đoạn 4: Thiết kế giao diện, tập trung vào việc tạo ra trải nghiệm người dùng thân thiện và trực quan. Cuối cùng, Giai đoạn 5: Lập trình và tích hợp hệ thống, nơi các lập trình viên hiện thực hóa các bản thiết kế thành một sản phẩm hoạt động hoàn chỉnh. Quy trình này cho thấy một cách tiếp cận toàn diện trong việc xây dựng một phần mềm quản lý điện năng chất lượng cao.

3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu và kiến trúc module hệ thống

Kiến trúc hệ thống được thiết kế theo dạng module hóa, giúp dễ dàng quản lý và phát triển. Các module chính bao gồm: Module quản lý khách hàng, Module quản lý nhân viên, và Module quản lý người dùng. Về cơ sở dữ liệu, nhóm đã thiết kế một hệ thống CSDL quan hệ chi tiết sử dụng Microsoft SQL Server. Các bảng dữ liệu quan trọng được xây dựng bao gồm Bảng Khách Hàng, Bảng Nhân Viên, Bảng Đồng Hồ Điện, Bảng Ghi Điện, và Bảng Hóa Đơn. Cấu trúc này cho phép lưu trữ thông tin một cách có tổ chức, đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu. Việc thiết kế kỹ lưỡng cơ sở dữ liệu là yếu tố then chốt cho phép thực hiện các chức năng phức tạp như phân tích dữ liệu tiêu thụ điện và tạo báo cáo thống kê một cách nhanh chóng và chính xác. Đặc biệt, việc tách biệt giữa công tơ điện tử thông minh và công tơ cơ trong thiết kế CSDL cũng cho thấy sự chuẩn bị cho việc mở rộng hệ thống trong tương lai.

IV. Công nghệ cốt lõi trong phát triển app theo dõi điện năng

Sự thành công của dự án thiết kế ứng dụng ghi nhận điện tiêu thụ qua điện thoại phụ thuộc rất lớn vào việc lựa chọn và áp dụng các công nghệ phù hợp. Tài liệu dự án đã chỉ rõ bộ công cụ và môi trường phát triển được sử dụng, thể hiện một nền tảng công nghệ vững chắc. Về phía phát triển ứng dụng di động, Android Studio được chọn làm IDE chính, đây là công cụ tiêu chuẩn và mạnh mẽ nhất cho việc xây dựng ứng dụng trên nền tảng Android. Đối với việc quản lý và lưu trữ dữ liệu, Microsoft SQL Server được tin dùng nhờ vào khả năng xử lý giao dịch lớn, tính bảo mật cao và sự ổn định. Ngôn ngữ lập trình và các framework không được nêu chi tiết, nhưng việc sử dụng Visual Studio 2022 gợi ý khả năng phát triển các dịch vụ backend bằng công nghệ .NET của Microsoft. Sự kết hợp giữa các công nghệ này tạo ra một hệ thống giám sát năng lượng mạnh mẽ, có khả năng mở rộng và đáp ứng được các yêu cầu nghiệp vụ phức tạp của ngành điện lực. Đây là nền tảng công nghệ quan trọng cho việc phát triển app theo dõi điện năng một cách hiệu quả.

4.1. Môi trường và công cụ phát triển phần mềm ứng dụng

Môi trường phát triển của dự án được thiết lập một cách chuyên nghiệp. Công cụ chính bao gồm Visual Studio 2022 và Android Studio, là những IDE hàng đầu cho phát triển backend và ứng dụng di động. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu được lựa chọn là Microsoft SQL Server, một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng doanh nghiệp đòi hỏi sự tin cậy. Ngoài ra, dự án cũng nhấn mạnh việc sử dụng "các phần mềm hỗ trợ có bản quyền đầy đủ" và "máy tính cấu hình cao", cho thấy sự đầu tư nghiêm túc vào chất lượng hạ tầng phát triển. Việc chuẩn bị kỹ lưỡng về công cụ và môi trường là yếu tố quan trọng đảm bảo quá trình phát triển app theo dõi điện năng diễn ra suôn sẻ, giảm thiểu các sự cố kỹ thuật không đáng có.

4.2. Khả năng kết nối công tơ điện với điện thoại và IoT

Mặc dù tài liệu tập trung vào việc ghi nhận thủ công qua giao diện app, hướng phát triển tự nhiên của hệ thống này là tích hợp IoT để tự động hóa hoàn toàn. Kiến trúc hiện tại đã sẵn sàng cho việc kết nối công tơ điện với điện thoại. Trong tương lai, ứng dụng có thể được nâng cấp để giao tiếp trực tiếp với các loại công tơ điện tử thông minh thông qua các giao thức như Wi-Fi, LoRaWAN hoặc 4G/5G. Khi đó, việc đọc chỉ số điện từ xa sẽ diễn ra hoàn toàn tự động, theo thời gian thực. Dữ liệu từ công tơ sẽ được gửi về máy chủ đám mây, và ứng dụng di động sẽ truy xuất dữ liệu này để hiển thị cho người dùng. Đây là bước tiến quan trọng để biến ứng dụng thành một trung tâm của hệ sinh thái nhà thông minh (smart home), cho phép điều khiển và giám sát năng lượng một cách toàn diện.

V. Ứng dụng thực tiễn và kết quả dự án ghi nhận điện

Kết quả cuối cùng của dự án là một sản phẩm phần mềm hoàn chỉnh, sẵn sàng đưa vào triển khai thực tế. Tài liệu đã trình bày chi tiết các giao diện chính của ứng dụng, cho thấy một sản phẩm được thiết kế tỉ mỉ và thân thiện với người dùng. Giao diện đăng nhập, đăng ký được phân chia rõ ràng cho khách hàng và quản lý. Đặc biệt, giao diện ghi nhận điện tiêu thụ được tối ưu cho nhân viên hiện trường, giúp họ thao tác nhanh chóng và chính xác. Khách hàng có thể dễ dàng xem hóa đơn chi tiết, bao gồm chỉ số cũ, chỉ số mới, lượng tiêu thụ và tổng tiền, cùng với tùy chọn thanh toán trực tuyến. Dự án đã hoàn thành đúng mục tiêu đề ra, cung cấp một công cụ mạnh mẽ để quản lý tiêu thụ điện cho doanh nghiệp và hộ gia đình. Việc số hóa này không chỉ giúp theo dõi chỉ số điện online mà còn đặt nền móng cho việc quản lý năng lượng thông minh trong tương lai, đúng với tinh thần của một giải pháp tiết kiệm điện thông minh toàn diện.

5.1. Đánh giá giao diện và trải nghiệm người dùng UI UX

Giao diện ứng dụng được thiết kế đơn giản, rõ ràng và tập trung vào chức năng. Màu sắc và bố cục tuân thủ các nguyên tắc thiết kế hiện đại, tạo cảm giác chuyên nghiệp. Các form nhập liệu như "Giao diện ghi nhận điện tiêu thụ" hay "Giao diện thêm đồng hồ điện" có các trường thông tin được sắp xếp logic, giúp nhân viên dễ dàng thao tác. Đối với khách hàng, "Giao diện của khách hàng" hiển thị thông tin hóa đơn một cách trực quan, giúp người dùng nắm bắt nhanh chóng các chỉ số quan trọng. Mặc dù thiết kế chưa quá đột phá, nó hoàn thành tốt vai trò của mình là một công cụ làm việc hiệu quả, đáp ứng yêu cầu "Giao diện đẹp, thân thiện phù hợp với yêu cầu khách hàng" và "Dễ sử dụng với các đối tượng người dùng" đã đề ra trong mục tiêu dự án. Đây là một yếu tố quan trọng giúp app tính tiền điện hàng tháng được người dùng đón nhận.

5.2. Kết quả đạt được và bài học kinh nghiệm từ dự án

Dự án đã thành công trong việc hoàn thành sản phẩm đúng thời gian và chi phí dự kiến. Kết quả đạt được là một ứng dụng hoạt động ổn định, đáp ứng đầy đủ nhu cầu của khách hàng. Tuy nhiên, quan trọng hơn là những bài học kinh nghiệm được rút ra. Nhóm thực hiện đã nhận thấy tầm quan trọng của việc quản lý rủi ro và sự cần thiết phải có kế hoạch dự phòng, như việc "thuê chuyên gia" khi gặp vấn đề khó. Bài học về việc phân bổ nguồn lực, đặc biệt là khi "bộ phận tester làm việc vất vả", cho thấy sự linh hoạt trong quản lý nhân sự là yếu tố sống còn. Những kinh nghiệm này, từ việc "quản lý sát sao hơn các nguồn nhân lực" đến "phân bổ đều số lượng công việc", là tài sản quý báu cho các dự án phát triển app theo dõi điện năng trong tương lai, giúp các nhóm làm việc hiệu quả và chuyên nghiệp hơn.