Понятие «Умная сеть» (англ. «Smart Grid») было введено Майклом Берром ещё в 2003 году.
С тех пор способы передачи данных от прибора к прибору (M2M) стали еще более скоростными и надежными.
«Умные вещи» стали все больше проникать в нашу жизнь и следующим этапом киберэволюции становится их «общение» между собой с минимальным вмешательством человека. Появляется понятие «Интернет вещей».
В сочетании с массовым развитием «облачных» сервисов такие сети стали образовывать системы, называемые «Умная среда».
Внедрение «умных сетей» в вопросы контроля коммунальных ресурсов, стало приоритетным для энергетических предприятий во всем мире. В этой статье разберемся, что такое «Умная среда», из чего она состоит и как происходит контроль потребления энергетических ресурсов с ее помощью.
Что такое «Умная среда» и как она работает в ЖКХ
Давайте сравним как происходит учёт ресурсов, например, электроэнергии, продвинуто и «по старинке».
Некий счетчик (аналоговый или электронный) показывает цифры.
Раз в месяц до определенного срока у пользователя услуги есть задача: передать показатели на этот день учетчице в КП. Способы передачи разные: от «дедовских» - приход учетчика домой и снятия показаний, до «продвинутых» - самостоятельное внесение данных на сайт КП.
Учетчик вносит полученные данные в свою систему учета (хорошо, если эта «система» не является бумажным журналом с вычислениями в столбик) и получает некие расчеты с суммой, которую вам предъявят к оплате.
А теперь представьте, что счетчик сам, без вашего участия, ежесекундно передает показания другой машине – серверу, который, помимо того, что обрабатывает данные по начислению платы за услугу, еще и:
- Анализирует потребление ресурса в вашем помещении в течение дня (недели, года) и предоставляет результаты в виде графиков на сайте в вашем личном кабинете – появляется возможность корректировать расход электроэнергии (воды, газа).
- Мгновенно сигнализирует вам и КП о наступлении аварийной ситуации – появляется возможность оперативно устранять проблемы.
- Самостоятельно дает команду отключения услуги при наступлении аварийной ситуации, критического перерасхода или завышенной задолженности.
Этот сервер, в свою очередь, собирает информацию с нескольких приборов («звездочка») и передает следующему серверу, который уже собирает информацию, например, со всего города и т.д. Таким образом, собираясь во все более глобальные «звездочки» информация оперативно и практически безостановочно приходит в центральный сервер у поставщика услуг.
И все это с минимальным участием человека или вообще без него!
Такая система приборов-машин, самостоятельно собирающих, обрабатывающих, анализирующих, передающих далее информацию, названа «Умной средой» или «Умной сетью». В эту систему могут быть включены альтернативные источники получения электроэнергии (солнечные станции, ветрогенераторы и пр.), дополнительные аккумуляторы и прочие элементы энергосистемы.
Современные способы «общения» smart-приборов
Способы связи между различными приборами могут быть проводными и беспроводными. К первым относятся:
- Традиционный TCP-IP(Internet/Ethernet);
- PCL (через силовые провода);
- Радиоканалы на не лицензируемых частотах;
- Проводная связь RS 485 и другие.
К беспроводным способам обмена информацией относят:
- GSM/GPRS (сотовая связь);
- Wi-Fi;
- LoRaWan (протокол LPWan сейчас наиболее развивающийся в системе «Интернета вещей», как наименее энергозатратный).
Каждый из этих каналов имеет свои достоинства и недостатки. Но одним из ключевых требований к способам «общения» между «умными» приборами и другими элементами «умной среды» является надежность каналов связи. Поэтому в стандартах, предъявляемых к внедряемым современным системам учета энергоресурсов, уже прописано наличие в каждом звене как минимум двух альтернативных независимых каналов связи.
Зачем «Умной среде» «Облачность»?
Но все-таки сервера – это хоть и умное, но просто оборудование, которое может выйти из строя. И что же, собранная информация теряется? Именно для предотвращения таких вопросов в структуру «Умной сети» встраивается «облачное» хранилище – виртуальные сервера, на которые постоянно складываются все бэкапы (дублируются сохраненные данные) и в случае выхода из строя какого-либо из узлов «звездочки» все данные можно оперативно восстановить из последнего бэкапа.
