Thiết kế IoT gateway cho hệ thống giám sát và quản lý tủ điện hạ thế

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 24 9 
THIẾT KẾ IoT GATEWAY CHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ TỦ ĐIỆN HẠ THẾ 
DESIGN AN IoT GATEWAY FOR MONITORING AND MANAGING SYSTEM 
OF LOW-VOLTAGE DISTRIBUTION CABINET 
Lê Anh Ngọc, Nguyễn Khánh Tùng 
Trường Đại học Điện lực 
Ngày nhận bài: 16/06/2020, Ngày chấp nhận đăng: 27/08/2020, Phản biện: TS. Nguyễn Hữu Quỳnh 
Tóm tắt: 
Bài báo đề xuất phương pháp thiết kế và cài đặt IoT Gateway để ứng dụng cho hệ thống giám sát 
và điều khiển tủ điện hạ thế qua mạng Internet. Giải pháp gateway sử dụng hệ điều hành mở và 
phần cứng mở Single Board Computer (SBC) hỗ trợ nhiều giao tiếp mạng khác nhau, cho phép giao 
tiếp được các thiết bị khác nhau trong tủ điện hạ thế và Internet. Giải pháp gateway này do đó có 
chi phí thấp, có khả năng dễ dàng mở rộng phần mềm dựa trên hệ điều hành mã nguồn mở Linux, 
đồng thời cho phép dễ dàng cài đặt nhiều kiến trúc giao thức cho các công nghệ kết nối khác nhau. 
Kết quả cải đặt và thử nghiệm gateway cho hai giao thức MODBUS và MQTT cho kết quả đáp ứng 
yêu cầu thực tế đặt ra. 
Từ khóa: 
Internet vạn vật (IoT), gateway, SCADA, Modbus RTU, MQTT, tủ điện hạ thế. 
Abstract: 
This paper proposed a method to design and implement an IoT Gateway to apply for monitoring and 
controlling low-voltage distribution cabinet via the Internet. This gateway uss an open source 
operating system and Single Board Computer (SBC) that supports various network interfaces, 
allowing communication of various devices in low-voltage distribution cabinet and the Internet. This 
gateway solution is therefore low-cost, likely easy to extendsoftware based on the open source Linux 
operating system, and easy to implement network protocol architectures. Results of implementing 
and testing gateway for MODBUS and MQTT protocols give outcomes that meet practical 
requirements. 
Keywords: 
Internet of Thing (IoT), gateway, SCADA, modbus RTU, MQTT, low-voltage distribution cabine. 
1. GIỚI THIỆU CHUNG 
Hàng năm, lưới điện phân phối được đầu 
tư phát triển không ngừng để đáp ứng nhu 
cầu cung cấp điện cho khách hàng. Hệ 
thống quản lý tủ điện hạ thế có chức năng 
thu thập dữ liệu trên lưới điện, giám sát 
các trạng thái các thiết bị và điều khiển tự 
động tại các điểm nút đóng/cắt quan trọng 
trên lưới, từ đó tăng hiệu quả vận hành, 
giảm tổn thất lưới điện, giảm sự cố, tăng 
tính an toàn trong vận hành, tạo tiền đề để 
phát triển lưới điện thông minh [1]. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
10 Số 24 
Các tủ điện hạ thế được lắp đặt ở nhiều 
nơi trong quận/huyện, với số lượng từ 
50-100 tủ trong một khu vực có bán kính 
tầm 3-11 km. Nhân viên vận hành phải đi 
tận hiện trường để thao tác đóng/cắt điện. 
Trong mỗi tủ điện có các thành phần 
(hình 1): 
 Các bộ đo điện (Power Meter-PM) để 
đo các thông số U, I, cosØ; 
 Các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, trạng 
thái đóng mở cửa. 
 Máy đóng cắt để thực hiện đóng cắt 
điện. 
Hình 1. Tủ điện hạ thế có PM và máy cắt 
Những khó khăn khi quản lý hệ thống tủ 
điện: 
 Số lượng tủ điện/trạm hạ thế lớn, phân 
bố rải rác, nhưng đang vận hành thủ công: 
cần nhân viên trực tiếp đi đến từng trạm, 
ghi sổ sách. 
 Các sự cố điện (mất điện, quá dòng, 
quá áp), mất cắp, cháy nổ, người vận 
hành không giám sát được thường xuyên. 
Yêu cầu bài toán đặt ra là cần thiết kế một 
thiết bị gateway để thu thập các thông số 
cảm biến và hoạt động của tủ điện và 
chuyển tiếp qua Internet tới trung tâm vận 
hành nhằm mục đích để phân tích, cảnh 
báo và điều khiển máy cắt từ xa. Bên cạnh 
đó gateway phải có chi phí thấp và khả 
năng dễ dàng mở rộng kiến trúc giao thức 
cho các kết nối mạng khác nhau trong 
tương lai. 
Để giải quyết vấn đề này, gateway phải có 
khả năng giao tiếp với PM để đọc các 
thông số dòng điện, giao tiếp với các cảm 
biến: nhiệt độ, độ ẩm, đóng/mở cửa, giao 
tiếp với máy cắt (breaker) để đọc trạng 
thái và điều khiển. Trạng thái của máy cắt 
(ON/OFF) được thể hiện ở tiếp điểm, cần 
kết nối gateway với tiếp điểm để lấy được 
trạng thái, từ đó biết được tủ đang có điện 
hay mất điện (hình 2). Gateway sau khi 
đọc được các thông số này sẽ gửi lên máy 
chủ bằng giao thức MQTT để xử lý, lưu 
trữ. Dựa trên trạng thái máy cắt, gateway 
có thể nhận lệnh điều khiển từ trung tâm 
để đóng/cắt điện. 
Hình 2. Giao tiếp của gateway 
với các thành phần của tủ điện hạ thế 
Chi tiết các thông số cần thu thập được 
phân loại trong các bảng 1, 2 và 3. 
Bảng 1. Các thông số trên PM 
Thông 
số 
Tên Mục đích 
thu thập 
Tần suất 
lấy mẫu 
U Điện áp Biết điện áp 
tức thời 
15 s/lần 
I Cường độ 
dòng điện 
Biết cường 
độ dòng tức 
thời 
15 s/lần 
CosØ Độ lệch 
pha 
Biết độ lệch 
pha 
15 s/lần 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 24 11 
Bảng 2. Các thông số trên cảm biến 
Thông số Mục đí ...  
liệu, địa chỉ thanh ghi, số lượng thanh ghi. 
 Bước 3: Cài đặt tần suất lấy mẫu là 
15 s/lần. 
3.2. Thiết kế giao tiếp với các Sensor 
và máy cắt qua các cổng I/O 
Các thông số độ ẩm, nhiệt độ trong tủ 
được đo bằng các cảm biến analog, đấu 
nối với gateway thông qua các chân I/O 
analog. Trạng thái máy cắt và đóng mở 
cửa sẽ được lấy thông qua các cảm biến 
digital và đấu nối với gateway thông qua 
các chân I/O digital. 
4. THIẾT KẾ GIAO TIẾP TRUYỀN 
THÔNG SỬ DỤNG GIAO THỨC MQTT 
Phần này trình bày về phương pháp thiết 
kế và cài đặt giao thức MQTT trên 
gateway. Bên cạnh đó các tham số về chất 
lượng dịch vụ (QoS) khác nhau được giới 
thiệu và cài đặt cho giao thức MQTT 
nhằm đáp ứng các yêu cầu về thời gian 
thực. 
4.1. Giao thức MQTT 
Phía trung tâm vận hành được trang bị 
máy chủ để nhận các yêu cầu kết nối từ 
gateway, xử lý và lưu trữ các thông số 
điện. Tại gateway, để gửi các thông số tới 
máy chủ, cần lựa chọn giao thức truyền 
thông có đặc điểm nhanh, hướng sự kiện 
và tin cậy. Trong bài báo sẽ lựa chọn giao 
thức MQTT (Message Queuing Telemetry 
Transport) - giao thức gửi dạng Publish-
Subscribe. Giao thức MQTT sử dụng giao 
thức TCP/IP để truyền dữ liệu. MQTT 
được sử dụng phổ biến cho các thiết bị 
IoT (Internet of Things). Lý do lựa chọn 
MQTT là vì: 
 MQTT ban đầu được thiết kế cho hệ 
thống thu thập dữ liệu và điều khiển từ xa 
(SCADA). MQTT đã trở nên phổ biến 
gần đây do sự phát triển của IoT. 
 Là giao thức hướng sự kiện theo mô 
hình publish/subscribe (xuất bản - theo 
dõi), phù hợp cho việc truyền thông theo 
định kỳ. 
 Thủ tục truyền tin nhanh, độ tin cậy 
cao thông qua cơ chế MQTT QoS. 
Kiến trúc mức cao của MQTT gồm hai 
phần chính là broker và clients. Client có 
thể là publisher (gửi tin) hoặc subscriber 
(nhận tin). Broker có vai trò như một hub 
trung tâm, làm nhiệm vụ kết nối các client 
bằng cách nhận các bản tin từ publisher, 
rồi chuyển chúng đến subscriber, trong 
một topic nào đó. Broker có thể mở rộng 
thêm một vài tính năng liên quan tới quá 
trình truyền thông như: bảo mật bản tin, 
lưu trữ bản tin, ghi log [12]. 
Hình 5 minh họa việc sử dụng giao thức 
MQTT để gửi thông số điện áp (U). 
Gateway đóng vai trò publisher, thiết lập 
phiên kết nối với broker bằng cách gửi 
bản tin CONNECT và nhận về phản hồi 
CONNACK. Sau đó publisher gửi bản tin 
PUBLISH chứa giá trị điện áp hiện thời 
U=220V vào topic GW/PM/U trên máy 
chủ broker. Máy client của người vận 
hành đóng vai trò subscriber, đăng ký 
nhận dữ liệu từ topic GW/PM/U bằng bản 
tin SUBSCRIBE, sẽ nhận thông tin về 
điện áp hiện tại. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
14 Số 24 
Hình 5. Gửi các thông số dòng điện 
bằng giao thức MQTT 
4.2. Thiết lập phiên MQTT 
Gateway khi bật lên sẽ kết nối với broker 
thông qua bản tin CONNECT chứa một 
số thông tin quan trọng như sau: 
 ClientID: là định danh của gateway. 
ClientID được lựa chọn dựa trên sự kết 
hợp: 
 Serial phần cứng; 
 Thời gian sản xuất ra; 
 Tên GW, địa điểm lắp đặt (thay đổi 
được, do người dùng nhập). 
 CleanSession: là cờ báo hiệu phiên 
kết nối từ gateway đến broker có lưu 
thông tin về gateway hay không. Nếu 
CleanSession=true, broker không lưu 
bất kỳ thông tin gì về gateway, nếu 
CleanSession=false, broker sẽ lưu lại một 
số thông tin về gateway và do đó có thể 
thiết lập lại phiên một cách nhanh chóng 
nếu trước đó có sự cố. Trên gateway, 
nhóm tác giả để mục này cho người dùng 
tùy chọn, tuy nhiên cài đặt mặc định là 
CleanSession=false để broker lưu thông 
tin về gateway. 
 KeepAlive: là thời gian (s) dài nhất mà 
gateway và broker có thể duy trì kết nối 
mà không cần gửi gói tin MQTT. Trên 
giao diện gateway mục này cũng là một 
tùy chọn của người dùng, mặc định là 
120 s. 
 Username và Password: là thông tin 
sử dụng để xác thực gateway trên broker. 
Tài khoản được tạo trên broker và cài đặt 
trên gateway. 
Sau khi gateway gửi bản tin CONNECT, 
phía broker gửi lại bản tin CONNACK, 
trong bản tin này có trường thông tin 
returnCode. Nếu trường này có giá trị 
bằng 0 thì phiên MQTT được thiết lập 
thành công. 
4.3. Gửi bản tin PUBLISH 
Bản tin PUBLISH mà gateway gửi lên 
chứa các trường sau: 
 PacketID: là ID của gói tin. 
 TopicName: là tên của topic trên 
broker. Gateway cần biết được tên các 
topic trên broker để gửi thông số lên đó. 
Bài báo đưa ra 04 topic có đường dẫn 
theo cấu trúc như hình 2. 
 ClientID/PM/[thông số điện]; 
 ClientID/Sensors/[thông số cảm biến]; 
 ClientID/Breaker/[trạng thái]; 
 ClientID/Breaker/[lệnh điều khiển]. 
 QoS: xác định mức độ tin cậy khi gửi 
bản tin PUBLISH, mức QoS áp dụng cho 
gateway được phân tích sau đây. 
 RetainFlag: cờ này được đặt giá trị 
bằng true để subscriber (máy người vận 
hành) có thể nhận thông tin từ broker 
ngay sau khi đăng ký. 
 Payload: là dữ liệu đọc được từ PM, 
Sensors và máy cắt. Payload được lập 
trình mã hóa, sử dụng khóa chia sẻ giữa 
client và broker (pre-share key). 
Hình 6. Gửi các bản tin MQTT với QoS=0 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 24 15 
4.4. Vấn đề QoS và lưu trữ bản tin 
Bản tin PUBLISH có trường QoS với 3 
mức là 0, 1, 2. 
 Mức 0 (hình 6): trong mức này 
publisher chỉ đơn giản là gửi bản tin cho 
broker, và sau đó xóa bản tin. Broker 
không gửi báo nhận về cho publisher, mà 
chuyển tiếp bản tin cho subscriber. Ưu 
điểm là thủ tục truyền tin nhanh, đơn 
giản. Nhược điểm là không đảm bảo tính 
tin cậy vì bản tin gửi đi có thể bị 
mất. Mặc dù MQTT dựa trên giao thức 
TCP, tuy nhiên trong những tình huống 
gateway mất kết nối 3G/4G, dẫn đến mất 
phiên TCP (do port nguồn trên gateway 
đổi khi thiết lập lại phiên TCP mới), và 
khi đó các gói TCP mất sẽ không được 
truyền lại. Quá trình thử nghiệm cho thấy 
mức QoS này phù hợp để: 
 Truyền các thông số điện, thông số 
cảm biến từ gateway lên broker và từ 
broker về subscriber, vì đảm bảo thời gian 
thực. 
 Truyền lệnh điều khiển từ máy người 
vận hành lên broker, và từ broker xuống 
gateway. 
Mức 1 (hình 7) là mức bảo đảm rằng bản 
tin sẽ đến đích ít nhất 1 lần bằng cơ chế 
báo nhận. Phía broker khi nhận được bản 
tin từ publisher, nó sẽ lưu lại, sau đó gửi 
trả về bản tin báo nhận PUBACK. Sau khi 
nhận được PUBACK thì publisher mới 
xóa bản tin đã gửi. Quá trình trao đổi 
bản tin giữa broker và subscriber diễn 
ra tương tự. Có thể xảy ra tình huống 
PUBACK bị mất, khi đó publisher sẽ 
gửi lại bản tin PUBLISH với cờ DUP 
(duplicate) được bật, để thông báo cho 
broker biết đây là bản tin gửi lại. Căn cứ 
vào đó phía broker sẽ xử lý gói tin có cờ 
DUP theo logic nghiệp vụ của ứng dụng. 
Ưu điểm của mức QoS này là phía broker 
sẽ nhận được bản tin ít nhất một lần, 
nhược điểm là cần xử lý những bản tin 
trùng lặp. Điều này có thể làm tăng công 
việc phía máy chủ broker khi số lượng 
gateway lớn (50-100 bộ) và tần suất lấy 
mẫu dày. Do vậy Gateway không sử dụng 
mức QoS=1 để gửi bản tin PUBLISH. 
Hình 7. Gửi các bản tin MQTT với QoS=1 
 Mức 2 (hình 8): là mức bảo đảm rằng 
mỗi bản tin sẽ đến đích và đến đúng 1 
lần, bằng cách dùng thêm bản tin báo 
nhận PUBREC, PUBREL và PUBCOMP. 
Chính nhờ đặc tính tin cậy này nên phù 
hợp để truyền trạng thái máy cắt. Nhược 
điểm của mức QoS này là quá trình thủ 
tục truyền tin phức tạp, gateway cần phải 
chờ nhận đủ 2 bản tin PUBREC và 
PUBCOM cho 1 bản tin PUBLISH gửi đi. 
Bản tin PUBLISH trạng thái máy cắt gửi 
lên cần đặt cờ Retain=true để phía máy 
vận hành luôn nhận được trạng thái máy 
cắt ngay sau khi subscribe. 
Hình 8. Gửi các bản tin MQTT với QoS=2 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
16 Số 24 
5. CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 
Trong bài báo này chúng tôi đã thử 
nghiệm với gateway là giải pháp phần 
cứng mở Raspberry Pi 3 Model B chạy 
trên hệ điều hành mã nguồn mở Raspbian 
nhân Linux, sử dụng bộ vi xử lý ARMv8 
tốc độ 1.2 Ghz, bộ nhớ RAM 1 GB. 
Gateway có kích thước nhỏ, chi phí thấp, 
có các chân giao tiếp IO analog và digital 
có thể lập trình được (hình 9). Gateway đã 
cài đặt các giao thức khác nhau trong đó 
có giao thức MODBUS và MQTT. Kết 
quả thử nghiệm được tiến hành tại tủ điện 
hạ thế của Công ty TNHH KHC (địa chỉ: 
Phường Thanh Xuân Bắc - Quận Thanh 
Xuân - Hà Nội). 
Hình 9. Bo mạch gateway 
Kịch bản 1: Thu thập dữ liệu từ tủ điện 
hạ thế của Công ty TNHH KHC 
Trong kịch bản thử nghiệm này, tại tủ 
điện hạ thế của Công ty TNHH KHC, 
gateway đọc các thông số dòng điện 3 pha 
từ PM và các thông số khác sử dụng giao 
thức Modbus đã cài đặt tại gateway. Sau 
đó gateway đóng gói các thông số thu 
thập được và gửi lên máy chủ broker sử 
dụng giao thức MQTT với mức ưu tiên 
cao nhất QoS=0. 
Hình 10. Kết quả thu thập dữ liệu 
từ tủ điện hạ thế của Công ty TNHH KH 
 Bước 1. Trên giao diện web tại thiết bị 
smartphone hoặc máy tính, Người quản trị 
chọn Danh sách các tủ điện hạ thế của 
Điện lực Quận Thanh xuân (hình 11). Kết 
quả cho thấy tủ điện của Công ty TNHH 
KHC đang có điện (thể hiện ở cột Trạng 
thái thực tế). 
Hình 11. Trạng thái máy cắt 
 Bước 2. Người quản trị bấm nút 
“Thông số” của tủ điện Công ty TNHH 
KHC trên giao diện web. Lúc này, trình 
duyệt web đóng vai trò subscriber nhận 
được dữ liệu từ broker gửi về và hiển thị 
chính xác dữ liệu thu thập được từ tủ điện 
hạ thế của Công ty KHC trên giao diện 
của người quản trị (hình 10). 
Trong kịch bản thử nghiệm này, tại tủ 
điện hạ thế của công ty TNHH KHC. 
 Bước 2. Người quản trị bấm nút 
“Thông số” của tủ điện Công ty TNHH 
KHC trên giao diện web. Lúc này, trình 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 24 17 
duyệt web đóng vai trò subscriber nhận 
được dữ liệu từ broker gửi về và hiển thị 
chính xác dữ liệu thu thập được từ tủ điện 
hạ thế của Công ty KHC trên giao diện 
của người quản trị (hình 10). 
Kịch bản 2: Điều khiển đóng/cắt điện 
 Bước 1. Trên giao diện Web tại thiết bị 
smartphone hoặc máy tính, nhân viên vận 
hành chọn các tủ điện hạ thế tại địa điểm 
thực nghiệm là Điện lực Quận Thanh 
Xuân (hình 11). Kết quả cho thấy tủ điện 
của Công ty TNHH KHC đang có điện. 
 Bước 2. Nhân viên vận hành bấm nút 
điều khiển “Cắt” điện trên một tủ điện 
Công ty TNHH KHC. Để đảm bảo an 
toàn, hệ thống thông báo cần có xác nhận 
cho phép đóng điện từ bên điều độ. Tại 
thời điểm này, một mã xác nhận từ hệ 
thống đã được gửi cho nhân viên điều độ 
để thông báo bên vận hành đang thực hiện 
đóng điện, cần điều độ xác nhận bằng 
cách gửi lại mã này cho bên vận hành 
(hình 12). 
Hình 12. Nhập mã xác thực 
 Bước 3. Sau khi nhập mã cho thực 
hiện lệnh từ bên điều độ thì lệnh đóng 
được thực hiện với bản tin có QoS=0. Hệ 
thống đã cắt điện thành công, thể hiện ở 
Trạng thái thực tế đã thay đổi thành Đang 
không có điện (hình 13). 
Hình 13. Kết quả thao tác cắt điện tại tủ điện 
của Công ty KHC 
6. KẾT LUẬN 
Bài báo đề xuất phương pháp thiết kế và 
cài đặt IoT gateway cho hệ thống giám sát 
và điều khiển tủ điện hạ thế qua mạng 
internet. Giải pháp gateway được đề xuất 
sử dụng phần cứng và hệ điều hành mở 
cho phép hỗ trợ nhiều giao tiếp mạng 
khác nhau để giao tiếp được các thiết bị 
khác nhau trong tủ điện hạ thế và internet. 
Giải pháp gateway này do đó có chi phí 
thấp, có khả năng dễ dàng mở rộng cho 
nhiều kiến trúc giao thức khác nhau. Kết 
quả cải đặt và thử nghiệm gateway cho 
hai giao thức MODBUS và MQTT cho 
kết quả đáp ứng yêu cầu thực tế đặt ra. 
Trong những bài viết tiếp theo, nhóm tác 
giả sẽ đi sâu phân tích vấn đề tối ưu hóa 
xử lý thời gian thực tại gateway và vấn đề 
cân bằng tải của gateway trong hệ thống 
giám sát và điều khiển tủ điện hạ thế. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Roger N. Anderson (2018), Smart Grid The Future of the Electric Energy System. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
18 Số 24 
[2] Lawrence O. Aghenta* and M. Tariq Iqbal* (2019), Design and implementation of a low-cost, 
open source IoT-based SCADA system using ESP32 with OLED, ThingsBoard and MQTT protocol, 
AIMS Electronics and Electrical Engineering, 4(1): 57–86. 
[3] M.P. Shopov (2017), IoT Gateway for Smart Metering in Electrical Power Systems - Software 
Architecture. 
[4] André Glória et al (2017), Design and implementation of an IoT gateway to create smart 
environments, the 8th International Conference on Ambient Systems, Networks and 
Technologies. 
[5] Dragan Mlakić1 et al (2019), An Open-Source Hardware/Software IED based on IoT and IEC 
61850 Standard, 2nd International Colloquium on Smart Grid Metrology (SMAGRIMET). 
[6] Mohammad Hossein Yaghmaee, A Fog-Based Internet of Energy Architecture for Transactive 
Energy Management Systems, DOI 10.1109/JIOT.2018.2805899, IEEE Internet of Things Journal. 
[7] Desh Deepak Sharma (2018), The Challenges in Development of Internet of Things Based Smart 
Power Distribution System, 2018 5th IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on 
Electrical, Electronics and Computer Engineering (UPCON). 
[8] Thomas Teodorowicz (2017), Comparison of SCADA protocols and implementation of IEC 104 and 
MQTT in MOSAIK. 
[9] Prakash Pawar* and Panduranga Vittal K (2018), Performance analysis of a smart meter node for 
congestion avoidance and LoS coverage, AIMS Energy, 7(3): 313–336. 
[10] Panagiotis Radoglou-Grammatikis (2019), Attacking IEC-60870-5-104 SCADA Systems, 2019 IEEE 
World Congress on Services (SERVICES). 
[11] MODBUS Protocol, www.modbus.org 
[12] HiveMQ - Enterprise ready MQTT to move your IoT data, www.hivemq.com 
Giới thiệu tác giả: 
Tác giả Lê Anh Ngọc tốt nghiệp đại học ngành toán và tin học tại Trường Đại học Vinh 
và Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội các năm 1996 và 
1998. Năm 2001 nhận bằng Thạc sĩ ngành công nghệ thông tin tại Trường Đại học 
Bách khoa Hà Nội và năm 2009 nhận bằng Tiến sĩ tại Đại học Quốc gia Kyungpook – 
Hàn Quốc, chuyên ngành kỹ thuật thông tin và truyền thông. Hiện nay tác giả đang 
công tác tại Trường Đại học Điện lực. 
Hướng nghiên cứu chính: hệ thống thời gian thực, mạng truyền thông, Internet of 
Things, tính toán thông minh. 
Tác giả Nguyễn Khánh Tùng tốt nghiệp đại học ngành công nghệ thông tin năm 2003 
tại Học viện Công nghệ bưu chính viễn thông; năm 2016 nhận bằng Thạc sĩ Công 
nghệ thông tin, chuyên ngành hệ thống thông tin tại Trường Đại học Công nghệ - Đại 
học Quốc gia Hà Nội. Hiện nay tác giả đang công tác tại Trường Đại học Điện lực. 
Hướng nghiên cứu chính: an ninh mạng, mạng truyền thông, Internet of Things. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
Số 24 19 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
(ISSN: 1859 - 4557) 
20 Số 24