Dobrý den, milí příznivci internetu věcí. V tomto článku bych opět rád hovořil o bydlení a komunálních službách a průzkumu měřicích zařízení.
Čas od času příští velký telekomunikační hráč promluví o tom, jak brzy vstoupí na tento trh a všechny pod sebou rozdrtí. Pokaždé, když slyším podobné příběhy, říkám si: "Kluci, hodně štěstí!"
Ani nevíš, kam jdeš.
Abyste pochopili rozsah problému, stručně vám řeknu malou část našich zkušeností s vývojem platformy Smart City. Ta jeho část, která je zodpovědná za odeslání.
Obecná myšlenka a první potíže
Pokud nemluvíme o jednotlivých měřicích zařízeních, ale o těch, která jsou ve sklepech, kotelnách a podnicích, tak většina z nich je dnes vybavena telemetrickým výstupem. Méně často pulzní, častěji - RS-485/232 nebo Ethernet. Nejužitečnějšími měřícími zařízeními jsou zpravidla ta, která počítají teplo. Jsou ochotni zaplatit za jejich odeslání v první řadě.
Vlastnosti RS-485 jsem již podrobně rozebral ve svém článku. Stručně řečeno, toto je jednoduše rozhraní pro přenos dat. V podstatě se jedná o požadavky na elektrické impulsy a komunikační linky. Popis balíčků je na vyšší úrovni, ve standardu přenosu dat, který funguje nad RS-485. A jaký tam bude standard, je ponecháno na výrobci. Často Modbus, ale není to nutné. I když se jedná o Modbus, stále může být poněkud upraven.
Ve skutečnosti každý měřič potřebuje svůj vlastní měřicí skript, který s ním může „mluvit“ a vyslýchat ho. To znamená, že dispečerský systém je sada skriptů pro každé jednotlivé počítadlo. Databáze, kde je toto vše uloženo. A určité uživatelské rozhraní, ve kterém si může vygenerovat report, který potřebuje.
Vypadá to jednoduše. Ďábel se jako vždy skrývá v detailech.
Začneme prvním dílem.
Skripty
Jak je napsat? No jasně, kupte si měřící zařízení, pohrajte si s ním, naučte se s ním komunikovat a integrujte ho do společné platformy.
Bohužel toto řešení pokryje jen část našich potřeb. Oblíbený čítač má obvykle několik generací a skript pro každou generaci se může lišit. Někdy málo, někdy hodně. Když si něco koupíte, získáte nejnovější generaci. Předplatitel bude mít nejspíš něco staršího. V obchodech se již neprodává. A předplatitel nebude měnit měřicí jednotku.
Proto první problém. Psaní takových skriptů je těžká kombinace softwarových vývojářů a inženýrů „na zemi“. Koupili jsme nejnovější generaci, napsali nějakou počáteční šablonu a pak ji upravili na skutečných zařízeních. V laboratoři to není možné, pouze při práci s živými účastníky.
Vytvoření takového svazku nám zabralo spoustu času. Algoritmus je nyní vypracován. Prvotní šablony byly neustále upravovány a doplňovány podle toho, s čím jsme se v praxi setkali. Účastník byl samozřejmě varován, pokud se náhle jeho měřič ukázal být trochu „vypnutý“. Když se takové zařízení objeví, připojí se podle standardního schématu a skript průzkumu se po cestě upraví. Během integrace předplatitel pracuje zdarma. Je informován, že momentálně žije v testovacím režimu. Samotný proces integrace je poměrně nepředvídatelná věc. Někdy stačí provést minimální opravy. Může to být složitý proces, který zahrnuje cestu na místo, nahazování literatury a postupné překonání hrábě.
Úkol to není snadný, ale řešitelný. Výsledkem je funkční skript. Čím větší je knihovna skriptů, tím jednodušší je život.
Druhý problém.
Technologické propojovací karty
Abyste pochopili složitost této práce, uvedu příklad. Vezměme si extrémně populární měřič tepla VKT-7.
Samotný název nám nic neříká. VKT-7 má několik železných řešení. Jaké rozhraní má uvnitř?
Jsou různé možnosti. Ve standardním bloku DB-9 (to je RS-232) může být kolík. Může to být jen svorkovnice s kontakty RS-485. Možná i síťová karta s RJ-45 (v tomto případě je ModBus zabalen do Ethernetu).
Nebo možná vůbec nic. Jen holé měřící zařízení. Můžete do něj nainstalovat výstup rozhraní, prodává se samostatně výrobcem a stojí peníze. Hlavním problémem je, že pro jeho instalaci je třeba otevřít měřič a rozbít těsnění. To znamená, že organizace poskytující zdroje je zahrnuta do tohoto procesu. Je upozorněna, že plomby budou porušeny, je nastaven den a náš technik za přítomnosti zástupce zdroje provede nezbytné úpravy, po kterých je elektroměr znovu zaplombován.
V závislosti na nainstalovaném rozhraní se provádějí další úpravy. Například jsme se rozhodli připojit měřič přes drát. Toto je nejjednodušší možnost, pokud je náš přepínač v dosahu 100 metrů, pak je pohrávání s LoRa nadbytečné. Je jednodušší připojit kabel k naší síti, k izolované VLAN.
Pro RS-485/232 potřebujete převodník na Ethernet. Mnohým se hned vybaví MOHA, která je ale drahá. Pro naše řešení jsme vybrali levnější čínské řešení.
Pokud je výstup přímo Ethernet, pak převodník není potřeba.
Otázka. Řekněme, že si sami nainstalujeme výstup rozhraní. Můžete si usnadnit život a okamžitě nainstalovat Ethernet všude?
To není vždy možné. Musíme se podívat na design karoserie. Nemusí mít požadovaný otvor, aby rozhraní správně zapadlo. Dovolte mi připomenout, že pult je v našem suterénu. Nebo v kotelně. Je tam vysoká vlhkost, těsnění nelze porušit. Dokončit tělo pilníkem je špatný nápad. Je lepší nainstalovat něco, co zpočátku nevyžaduje velké změny. Často je jediným východiskem RS-485.
Dále. Je měřič připojen k garantovanému napájení? Pokud ne, běží na baterii. V tomto režimu je určen pro ruční dotazování jednou měsíčně po dobu tří minut. Neustálý přístup k VKT-7 vybije jeho baterii. To znamená, že musíte zajistit zaručený výkon a nainstalovat měnič napětí.
Napájecí modul je u každého výrobce elektroměru jiný. Může to být externí jednotka na lištu DIN nebo vestavěný převodník.
Ukazuje se, že náš sklad by měl vždy skladovat sadu různých rozhraní a napájecích modulů pro každý měřič. Rozsah tam je působivý.
To vše samozřejmě nakonec zaplatí předplatitel. Ale nebude čekat měsíc, než dorazí to správné zařízení. A potřebuje odhad pro připojení tady a teď. Technologická rezerva tedy padá na naše bedra.
Vše, co jsem popsal, se promění v přehlednou mapu technického spojení, aby místní inženýři nepřemýšleli nad tím, na jakou bestii narazili ve vedlejším suterénu a co k jejímu fungování potřebují.
Technická mapa sousedí s obecnými předpisy pro připojení. Koneckonců nestačí zahrnout měřič do naší sítě; stále musíme připojit stejnou VLAN k portu přepínače, musíme provést diagnostiku a provést testovací průzkum. Celý proces se snažíme co nejvíce zautomatizovat, abychom se vyvarovali chyb a nezapojovali zbytečné inženýry.
Dobře, napsali jsme technické mapy, předpisy, automatizaci. Máme zavedenou logistiku.
Kde jinde jsou skrytá úskalí?
Data se načtou a vloží do databáze.
Díky těmto číslům není účastník ani horký, ani studený. Potřebuje zprávu. Nejlépe v podobě, na kterou je zvyklý. Ještě lepší je, když je to hned ve formě zprávy, které rozumí, kterou si může vytisknout, podepsat a odeslat. To znamená, že potřebujeme jednoduché a srozumitelné rozhraní, které zobrazuje informace o měřidle a dokáže automaticky generovat zprávu.
Zde naše zoo pokračuje. Faktem je, že existuje několik formulářů hlášení. Ve svém jádru odrážejí totéž (spotřebované teplo), ale různými způsoby.
Někteří odběratelé hlásí v absolutních hodnotách (tedy ve sloupci spotřeba tepla se hodnoty zapisují od instalace měřiče), jiní v deltach (to je, když zapisujeme spotřebu za určité období bez odkazu na počáteční hodnoty). Ve skutečnosti nepoužívají jednotné standardy, ale zavedené postupy. Vyskytly se případy, kdy předplatitelé vidí všechny hodnoty, které potřebují (množství spotřebovaného tepla, objem dodaného a vypuštěného chladiva, teplotní rozdíl), ale sloupce ve zprávě nejsou ve správném pořadí.
Proto další krok – report musí být přizpůsobitelný. To znamená, že předplatitel si sám vybere, co jde v jakém pořadí a jaké zdroje jsou v jeho dokumentu.
Je tu zajímavý bod. Vše je v pořádku, pokud je náš měřič správně nainstalován. Ale stává se, že instalační firma při instalaci ITP udělala chybu a špatně nastavila čas měřiče. Narazili jsme na zařízení, která si myslí, že je rok 2010. V našem systému to bude vypadat jako nulové hodnoty pro aktuální datum a skutečnou spotřebu, pokud vybereme rok 2010. Delty jsou zde velmi užitečné. To znamená, že říkáme, že se toho za posledních XNUMX hodin stalo tolik.
Zdá se, proč takové potíže? Je tak těžké natahovat hodinky?
Přesně u VKT-7 to povede k úplnému resetu počítadla a smazání archivů z něj.
Předplatitel bude nucen prokázat správcům zdrojů, že ITP nainstaloval ne včera, ale před pěti lety.
A nakonec třešnička na dortu.
osvědčení
Máme metr a zprávu. Mezi nimi je náš systém, který tento report generuje. věříš jí?
Dělám. Jak ale dokázat, že se v nás nic nemění, že nezkreslujeme význam. To už je otázka certifikace. Průzkumný systém musí mít certifikát, který potvrzuje jeho nestrannost. Podobný certifikát mají všechny velké systémy, jako jsou LERS, Ya Energetik a další. Dostali jsme to také, i když je to drahé a zabere to spoustu času.
Samozřejmě vždy můžete ustřihnout roh a koupit si něco hotového. Za to ale bude muset developer zaplatit. A vývojář může požadovat nejen vstupní poplatek, ale také poplatek za předplatné. To znamená, že s ním budeme nuceni sdílet část našeho koláče.
proč to všechno?
To není hlavní problém. Vývoj vlastního systému je také velmi nákladný a mnohem obtížnější. Poskytuje však důležitou výhodu. Jasně chápeme, jak to funguje. Snadno jej škálujeme, můžeme jej upravit, pokud se taková potřeba náhle objeví. Předplatitel získá komplexnější službu a z naší strany XNUMX% kontrolu nad procesem.
Proto jsme zvolili druhou cestu. Investovali jsme do toho rok života našich vývojářů a terénních inženýrů. Teď už ale jasně rozumíme fungování celého řetězce.
Když se ohlédnu zpět, chápu, že bez získaných znalostí bych prostě nebyl schopen správně interpretovat abnormální chování konkrétního čítače.
Navíc lze na základě dispečerského systému postavit něco víc. Alarmy nadměrné spotřeby, hlášení o nehodě. Brzy připravujeme vydání mobilní aplikace.
Šli jsme ještě dál a přidali jsme na naši platformu (neexistuje žádný jiný způsob, jak to nazvat) možnost přijímat požadavky od obyvatel, možnost ovládat naše „chytré interkomy“, ovládat pouliční osvětlení a několik dalších projektů, které jsem nenapsal ještě asi.
To vše je těžké, mozek lámající a časově náročné. Ale výsledek stojí za to. Předplatitelé obdrží hotový komplexní produkt.
Touto cestou se určitě vydá každý provozovatel, který plánuje vstoupit do sektoru bydlení a komunálních služeb. Projde to?
Tady je otázka. Nejde ani tak o peníze. Jak jsem psal výše, zde je potřeba kombinace práce v terénu a rozvoje. Ne všichni hlavní hráči jsou na to zvyklí. Pokud se vaši vývojáři nacházejí v Moskvě a spojení se uskutečňují v Novosibirsku, váš čas na hotový produkt se výrazně prodlužuje.
Čas ukáže, kdo na tomto trhu zůstane, a kdo řekne – no, jděte do háje! Ale jednu věc, kterou vím jistě, je, že nebudete moci přijít a získat podíl na trhu pouze penězi. Tento proces vyžaduje nekonvenční přístupy, dobré inženýry, ponoření se do regulátorů, komunikaci se správci zdrojů a předplatiteli, neustálé zjišťování a překonávání problémů.
PS V tomto článku jsem se záměrně zaměřil na teplo a nezmínil jsem elektřinu ani vodu. Popisuji i kabelové připojení. Pokud máme pulzní výstup, existují určité nuance, jako jsou povinné kontroly po instalaci. Může se stát, že na drát nelze dosáhnout, pak přichází do hry LoRaWAN. Popisovat celou naši platformu a fáze jejího vývoje v jednom článku je prostě nereálné.
Zdroj: www.habr.com