СТА №3/2017

II O T ДЛЯ СИСТЕМЫ КОММЕРЧЕСКОГО УЧЁТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Появление и постоянное совершен- ствование облачных сервисов в рамках IIoT не могло не сказаться на перспек- тивных изменениях в структуре автома- тизированных систем коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ), на- правленных на снижение тарифов за счёт оптимизации использования. На рис. 2 приведена обобщённая структура организации работы облачной АСКУЭ с использованием интеллектуальных устройств сбора и передачи данных (УПД) по стандартным GSM-каналам. Отличительной особенностьюАСКУЭ является использование облачного про- граммного обеспечения для реализа- ции эффективного доступа к показа- ниям приборов учёта в промышленном и бытовом секторах через Интернет с помощью широко применяемых брау- зеров. Эффект экономии в следующем: ● не требуется приобретение дорого- стоящих серверов и ПО для единич- ных объектов в коммунальной и про- мышленной сферах; ● незначительная абонентская плата за аренду ресурсов в облаке; ● отсутствие эксплуатационных расхо- дов на проведение комплексного об- служивания программно-аппаратных средств. Структура облачной АСКУЭ (рис. 2) в общем случае представлена тремя уровнями: ● первый уровень, включающий интел- лектуальные приборы учёта; ● второй уровень, объединяющий раз- личные устройства сбора, первич- ной обработки и передачи данных УПД1…УПД n с функциями опроса устройств первого уровня и переда- чи данных по каналам GSM к облач- ным ресурсам верхнего (третьего) уровня; ● третий уровень, представленный ин- фраструктурой облачных ресурсов (ПО для сбора, обработки, хранения и визуализации информации, серве- ры сбора данных, сервер-справочник, Web-серверы облачных сервисов). Р ЕСУРСЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПЭ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ II O T Таким образом, для реализации спе- циальных алгоритмов оптимизации по- требления электроэнергии на основе IIоТ в промышленном оборудовании в настоящее время мы имеем: 1. Неуклонно повышающий свои функ- циональные возможности парк ин- теллектуальных устройств, встроен- ных в промышленное оборудование и обладающих аппаратно-программ- ными ресурсами для выполнения ин- дивидуальных программ ОПЭ на фо- не (в составе) ПО управления техно- логическим процессом или адаптив- ными сценариями потребления элек- троэнергии. 2. Постоянно и методично развиваю- щуюся инфраструктуру облачных сервисов, включающих серверы сбо- ра и обработки данных, справочно- информационные архивы, а также платформы М2М/IоТ (например, Everyware Cloud), которые управляют распределёнными устройствами и подключением приложений надёж- ных и безопасных облачных сервисов (рис. 1). 3. Шлюзы М2М/IoT, позволяющие реа- лизовать эффективную двунаправлен- ную связь полевых устройств с систе- мой облачных сервисов, где произво- дится сбор, обработка, хранение ин- формации с помощьюширокого спек- тра специализированных приложений. 4. Достаточно развитые и современные беспроводные сетевые технологии как ключевой сегмент для дальней- шего развития IIoT, радикально вли- яющие на степень фрагментации всей структуры управления энерго- потреблением. На сегодняшний день можно выде- лить две группы сетей на фоне суще- ствования множества стандартов бес- проводных соединений, позволяющих передавать данные с определёнными характеристиками: 1.Широко используемые «старые» стандарты протоколов беспроводных сетей на протяжении последних 10–15 лет, не в полной мере удовле- творяющие требованиям IIoT, осо- бенно в части дальности передачи, безопасности и уровня энергопо- требления. К ним относятся Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, Wireless. Сфера применения данных сетевых технологий в настоящее время – си- стемы промышленной автоматиза- ции в различных отраслях производ- ства и коммунального сектора. Учи- тывая то обстоятельство, что совре- менные концепции IIoT и M2M предусматривают передачу информа- ции между устройствами небольши- ми пакетами данных, можно конста- тировать, что существующие техно- логии беспроводной связи далеко не всегда способны обеспечивать такой режим обмена. 2. Прорывные технологии беспровод- ных сетей для задач IIoT и M2M. Стоит отметить, что существует от- чётливая перспектива совершенствова- ния широко применяемых технологий Wi-Fi и Bluetooth в направлении значи- тельного снижения энергопотребления, повышения дальности действия, уров- ня безопасности. Например, ожидается увеличение радиуса уверенного покры- тия для Wi-Fi вдвое при некотором сни- жении энергопотребления, соответ- ственно для Bluetooth дальность может увеличиться в ближайшее время при- мерно в 4 раза при возрастании быстро- действия в два раза. Таким образом, благодаря указанным доработкам Wi-Fi и Bluetooth могут эффективно исполь- зоваться для коммуникации внутри зда- ний, промышленных комплексов и т.д. Кроме этого, упростится решение во- просов по реализации совместимости различных технологий связи в одной или нескольких управляющих систе- 74 СТА 3/2017 РАЗ РА БОТ КИ / ЭЛ Е К Т РОЭН Е Р Г Е Т ИКА www.cta.ru Web-сервер сервисов Облачные ресурсы Канал GSM Канал GSM Сервер сбора данных Сервер- справочник GPRS Интернет Рис. 2. Структура организации работы облачной АСКУЭ