Hallo, liebe Internet der Dinge-Freunde. In diesem Artikel möchte ich erneut über die Wohnungswirtschaft und die Umfrage zu Zählern sprechen.
Gelegentlich berichtet ein weiterer großer Telekommunikationsanbieter, wie bald er in diesen Markt eintreten wird und alle unterdrücken wird. Jedes Mal, wenn ich solche Geschichten höre, denke ich: „Leute, viel Glück!“
Ihr könnt euch nicht vorstellen, wohin ihr euch da begibt.
Um den Umfang des Problems zu verstehen, erzähle ich kurz einen Teil unserer Erfahrungen bei der Entwicklung der Plattform „Intelligente Stadt“. Von dem Teil, der für die Dispatching verantwortlich ist.
Die grundlegende Idee und die ersten Schwierigkeiten
Wenn wir nicht über individuelle Zähler sprechen, sondern über die, die sich in Kellern, Heizungsanlagen und Unternehmen befinden, dann sind die meisten von ihnen inzwischen mit einem Telemetrieausgang ausgestattet. Selten sind sie impulsbasiert, häufiger sind es — RS-485/232 oder Ethernet. In der Regel sind die lukrativsten Zähler diejenigen, die Wärme messen. Für deren Dispatching sind die ersten, die zu zahlen bereit sind.
Ich habe in meinem Artikel bereits ausführlich auf die Besonderheiten von RS-485 eingegangen. Kurz gesagt — das ist einfach ein Datenübertragungsprotokoll. Im Wesentlichen sind es Anforderungen an elektrische Impulse und Kommunikationsleitungen. Die Beschreibung der Pakete erfolgt auf einer höheren Ebene, im Datenübertragungsstandard, der über RS-485 arbeitet. Welcher Standard dort letztendlich verwendet wird, liegt im Ermessen des Herstellers. Oft Modbus, aber nicht zwingend. Selbst wenn es Modbus ist, kann es trotzdem leicht modifiziert sein.
Im Grunde benötigt jeder Zähler sein eigenes Abfrageskript, das mit ihm „kommunizieren“ und ihn abfragen kann. Das bedeutet, dass das Dispatching-System eine Sammlung von Skripten für jeden einzelnen Zähler ist. Eine Datenbank, in der all dies gespeichert ist. Und eine Art Benutzeroberfläche, in der der Benutzer den gewünschten Bericht erstellen kann.
Es sieht nicht kompliziert aus. Der Teufel liegt, wie immer, im Detail.
Lassen Sie uns mit dem ersten Teil beginnen.
Skripte
Wie schreibt man sie? Nun, offensichtlich muss man einen Zähler kaufen, ihn auseinandernehmen, lernen, wie man mit ihm kommuniziert und ihn in die Plattform integrieren.
Leider deckt diese Lösung nur einen Teil unserer Bedürfnisse ab. In der Regel gibt es mehrere Generationen eines beliebten Zählers, und das Skript für jede Generation kann sich unterscheiden. Manchmal nur geringfügig, manchmal erheblich. Wenn Sie etwas kaufen, erhalten Sie die neueste Generation. Der Abonnent hat mit hoher Wahrscheinlichkeit jedoch eine ältere Version. Diese wird nicht mehr im Handel verkauft. Und der Abonnent wird die Messeinheit nicht wechseln.
Hier liegt das erste Problem. Das Schreiben solcher Skripte erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Softwareentwicklern und Ingenieuren vor Ort. Wir haben die neueste Generation gekauft, ein gewisses Grundmuster geschrieben und es dann an realen Geräten modifiziert. Solch etwas im Labor zu machen, ist unrealistisch, nur während der Arbeit mit echten Abonnenten möglich.
Wir haben viel Zeit für den Aufbau dieser Verknüpfung benötigt. Jetzt ist der Algorithmus ausgereift. Die Anfangsmuster wurden ständig angepasst und ergänzt, je nachdem, was wir in der Praxis begegneten. Selbstverständlich wurden die Abonnenten gewarnt, wenn ihr Zähler nicht ganz "so wie erwartet" war. Bei Auftreten eines solchen Geräts wird es nach dem Standardverfahren angeschlossen und das Abfrageskript wird während des Vorgangs angepasst. In der Integrationsphase arbeitet der Abonnent kostenlos. Er wird informiert, dass er sich vorübergehend im Testmodus befindet. Der gesamte Integrationsprozess ist ziemlich unberechenbar. Manchmal sind nur minimale Anpassungen nötig. Manchmal ist es ein komplexer Prozess mit Vor-Ort-Besuchen, Literaturrecherche und schrittweisem Überwinden von Hindernissen.
Die Aufgabe ist nicht einfach, aber lösbar. Das Ergebnis – ein funktionierendes Skript. Je größer die Bibliothek an Skripten, desto einfacher ist das Leben.
Das zweite Problem.
Technologische Anschlusskarten
Um die Komplexität dieser Arbeit zu verdeutlichen, gebe ich ein Beispiel. Nehmen wir den extrem beliebten Wärme- zähler WKT-7.
Der Name allein sagt uns noch nichts. Der WKT-7 hat mehrere hardwaretechnische Lösungen. Welches Interface hat er im Inneren?
Es gibt verschiedene Optionen. Es kann ein Standardanschluss DB-9 (RS-232) sein. Es kann auch einfach eine Anschlussklemmenleiste mit RS-485-Kontakten sein. Und möglicherweise sogar eine Netzwerkkarte mit RJ-45 (in diesem Fall wird ModBus in Ethernet verpackt).
Oder vielleicht gar nichts. Einfach ein nackter Zähler. Man kann einen Schnittstellen-Ausgang installieren, der vom Hersteller separat verkauft wird und kostenpflichtig ist. Das Hauptproblem ist, dass für die Installation das Zählwerk geöffnet und die Siegel entfernt werden müssen. Das bedeutet, dass dabei die Versorgungsorganisation involviert ist. Ihnen wird mitgeteilt, dass die Siegel entfernt werden, ein Termin wird festgelegt und unser Ingenieur führt in Anwesenheit eines Vertreters der Versorgungsorganisation die notwendigen Änderungen durch, wonach das Zählwerk erneut versiegelt wird.
Je nach installiertem Interface erfolgt die weitere Anpassung. Zum Beispiel haben wir beschlossen, das Zählwerk über Kabel anzuschließen. Das ist die einfachste Variante; wenn unser Switch in 100 Metern Entfernung erreichbar ist, wäre es übertrieben, mit LoRa zu arbeiten. Einfacher ist es, das Kabel in unser Netzwerk, in ein isoliertes VLAN zu führen.
Für RS-485/232 wird ein Konverter zu Ethernet benötigt. Viele denken sofort an MOXA, aber das ist teuer. Für unsere Lösungen haben wir eine günstigere chinesische Lösung ausgewählt.
Wenn der Ausgang direkt Ethernet ist, ist kein Konverter erforderlich.
Frage. Angenommen, wir installieren selbst den Schnittstellen-Ausgang. Könnten wir uns das Leben erleichtern und überall gleich Ethernet installieren?
Nicht immer ist das möglich. Man muss das Gehäuse betrachten. Es könnte sein, dass es nicht das richtige Loch hat, damit das Interface richtig sitzt. Und das Zählwerk, erinnere ich mich, steht bei uns im Keller. Oder im Heizraum. Dort herrscht hohe Luftfeuchtigkeit, die Dichtheit darf nicht beeinträchtigt werden. Das Gehäuse mit einer Feile nachzubessern, ist keine gute Idee. Es ist besser, etwas zu verwenden, das ursprünglich keine großen Umbaumaßnahmen erfordert. Häufig ist RS-485 die einzige Option.
Weiter. Ist das Zählwerk an eine gesicherte Stromversorgung angeschlossen? Wenn nicht, lebt es von einer Batterie. In diesem Modus ist es für eine manuelle Abfrage einmal im Monat für drei Minuten ausgelegt. Ständige Zugriffe auf das VKТ-7 entleeren die Batterie. Das bedeutet, dass eine gesicherte Stromversorgung verlegt und ein Spannungswandler installiert werden muss.
Für jeden Hersteller von Zählern ist das Netzmodul unterschiedlich. Es kann ein externes Modul auf einer DIN-Schiene oder ein integrierter Wandler sein.
Das bedeutet, dass wir in unserem Lager immer ein Set verschiedener Schnittstellen und Netzmodule für jeden Zähler bereitstellen müssen. Die Produktpalette ist beachtlich.
Natürlich wird am Ende alles von dem Abonnenten bezahlt. Aber er wird nicht einen Monat warten, bis das benötigte Gerät eintrifft. Er braucht sofort einen Kostenvoranschlag für den Anschluss. Daher liegt der technologische Aufwand auf unseren Schultern.
Alles, was ich beschrieben habe, wird in ein klares technisches Anschlussschema überführt, damit die Ingenieure vor Ort nicht darüber nachdenken müssen, welches Ungetüm ihnen im nächsten Keller begegnet und was sie zur Nutzung benötigen.
Das technische Schema steht im Einklang mit den allgemeinen Richtlinien für den Anschluss. Denn es reicht nicht aus, den Zähler in unser Netzwerk einzubinden; auch der entsprechende VLAN muss auf den Switch-Port aufgeschaltet werden, Diagnosen sind durchzuführen und eine Testabfrage muss gemacht werden. Wir streben an, den gesamten Prozess so weit wie möglich zu automatisieren, um Fehler zu vermeiden und keine unnötigen Ressourcen der Ingenieure zu beanspruchen.
Gut, wir haben die technischen Schemas, die Richtlinien und die Automatisierung erstellt. Wir haben die Logistik eingerichtet.
Wo lauern noch versteckte Fallstricke?
Die Daten werden erfasst und in die Datenbank überführt.
Für den Abonnenten sind diese Zahlen irrelevant. Er benötigt einen Bericht. Am besten in der gewohnten Form. Noch besser wäre es, wenn er sofort in einem verständlichen Bericht erhält, den er ausdrucken, unterschreiben und einreichen kann. Das bedeutet, dass eine einfache und klare Benutzeroberfläche erforderlich ist, die Informationen über das Messgerät anzeigt und automatisch einen Bericht erstellen kann.
Hier setzt unser Zoodase weiter fort. Es gibt mehrere Berichtstypen. Sie spiegeln im Grunde dasselbe wider (den verbrauchten Wärmebedarf), gehen jedoch auf unterschiedliche Weise vor.
Einige Abonnenten berichten in absoluten Werten (das heißt, in der Spalte für den Wärmeverbrauch werden die Werte von der Installation des Zählers an aufgeführt), andere in Deltas (das ist der Fall, wenn wir den Verbrauch über einen bestimmten Zeitraum ohne Bezug auf die Anfangswerte schreiben). Tatsächlich werden keine einheitlichen Standards angewendet, sondern bestehende Verfahren. Es gab Fälle, in denen die Abonnenten alle benötigten Werte sehen (die Menge an verbrauchter Wärme, das Volumen des zugeführten und abgeleiteten Wärmeträgers, die Temperaturdifferenz), aber die Spalten im Bericht nicht in der richtigen Reihenfolge angezeigt werden.
Daraus folgt der nächste Schritt – der Bericht muss anpassbar sein. Das heißt, der Abonnent wählt selbst aus, in welcher Reihenfolge die Informationen angeordnet sind und welche Ressourcen in seinem Dokument enthalten sind.
Hier ist ein interessanter Punkt. Alles ist gut, wenn unser Zähler richtig installiert ist. Aber manchmal hat das Montageunternehmen bei der Installation des ITP Fehler gemacht und die Zeit für den Zähler falsch eingestellt. Wir haben Geräte gesehen, die denken, es sei das Jahr 2010. In unserem System würde dies wie null Angaben zum aktuellen Datum aussehen, während der tatsächliche Verbrauch, wenn man das Jahr 2010 wählt, zu sehen ist. Hier helfen uns die Deltas sehr. Das heißt, wir sagen, dass in den vergangenen 24 Stunden so und so viele Einheiten gezählt wurden.
Es scheint, als wären solche Komplikationen unnötig. Ist es so schwierig, die Uhren zu justieren?
Genau mit dem VKT-7 führt das zu einer kompletten Nullstellung des Zählers und zur Löschung der Archive.
Der Abonnent wird gezwungen sein, den Energieversorgern zu beweisen, dass er das ITP nicht erst gestern, sondern schon vor fünf Jahren eingerichtet hat.
Und schließlich die Kirsche auf der Torte.
Zertifizierung
Wir haben ein Messgerät, wir haben einen Bericht. Zwischen ihnen steht unser System, das diesen Bericht erstellt. Glauben Sie ihm?
Ich tue es. Aber wie kann ich beweisen, dass sich bei uns innen nichts verändert, dass wir die Werte nicht verzerren? Das ist mittlerweile eine Frage der Zertifizierung. Das Abfragesystem muss unbedingt ein Zertifikat haben, das seine Unparteilichkeit bestätigt. Alle großen Systeme, wie LERS, Ja, Energetiker und ähnliche, haben dieses Zertifikat. Wir haben es auch erhalten, obwohl es teuer ist und viel Zeit in Anspruch nimmt.
Natürlich kann man immer den einfacheren Weg gehen und etwas Fertiges kaufen. Aber dafür muss man dem Entwickler etwas zahlen. Und der Entwickler kann nicht nur eine Eintrittsgebühr, sondern auch eine monatliche Gebühr verlangen. Das bedeutet, dass wir gezwungen sein werden, einen Teil unseres Kuchens mit ihm zu teilen.
Warum das alles?
Das Hauptproblem liegt nicht dabei. Die Entwicklung eines eigenen Systems ist ebenfalls sehr teuer und um ein Vielfaches schwieriger. Dennoch bietet es einen wichtigen Vorteil. Wir verstehen genau, wie es funktioniert. Wir können es leicht skalieren, wir können es modifizieren, wenn plötzlich Bedarf besteht. Der Abonnent erhält einen umfassenderen Service und von unserer Seite aus eine hundertprozentige Kontrolle über den Prozess.
Genau deshalb haben wir den zweiten Weg gewählt. Wir haben ein Jahr Arbeit unserer Entwickler und Servicetechniker investiert. Jetzt verstehen wir die Funktionsweise der gesamten Kette ganz genau.
Wenn ich zurückblicke, verstehe ich, dass ich ohne das erworbene Wissen einfach nicht in der Lage gewesen wäre, das unregelmäßige Verhalten eines bestimmten Zählers richtig zu interpretieren.
Darüber hinaus kann auf der Basis des Dispatching-Systems etwas Größeres aufgebaut werden. Alarme bei Überschreitungen des Verbrauchs, Berichte über Unfälle. Bald wird eine mobile Anwendung verfügbar sein.
Wir sind noch einen Schritt weiter gegangen und haben unserer Plattform (anders kann man es nicht nennen) die Möglichkeit hinzugefügt, Anfragen von Bürgern entgegenzunehmen, die Steuerung unserer 'intelligenten Gegensprechanlagen' zu ermöglichen, gleichzeitig die Straßenbeleuchtung zu kontrollieren und mehrere andere Projekte, über die ich bisher nicht geschrieben habe.
Das alles ist kompliziert, schmerzhaft und langwierig. Aber der Aufwand lohnt sich. Die Abonnenten erhalten ein fertiges, umfassendes Produkt.
Jeder Betreiber, der plant, in die öffentliche Versorgung einzusteigen, wird zwangsläufig diesen Weg einschlagen. Wird er es schaffen?
Das ist die Frage. Es geht nicht einmal um das Geld. Wie ich bereits erwähnt habe, ist hier eine Kombination aus praktischer Arbeit und Entwicklung notwendig. Nicht alle großen Player sind an so etwas gewöhnt. Wenn eure Entwickler in Moskau sitzen und die Anschlüsse in Nowosibirsk vorgenommen werden, verlängert sich die Zeit für das fertige Produkt erheblich.
Die Zeit wird zeigen, wer auf diesem Markt bestehen bleibt und wer sagt — darauf kann ich verzichten! Aber eines weiß ich genau — einfach nur mit Geld den Markt zu betreten, wird nicht funktionieren. Dieser Prozess erfordert unkonventionelle Ansätze, gute Ingenieure, ein Eintauchen in die Regulierung, Kommunikation mit Ressourcenanbietern und Abonnenten sowie ständiges Erkennen und Überwinden von Hürden.
P. S. In diesem Artikel habe ich mich absichtlich auf Wärme konzentriert und erwähne keine Elektrizität oder Wasser. Ich beschreibe außerdem den Anschluss über Kabel. Wenn wir einen impulsiven Ausgang haben — gibt es dafür eigene Nuancen, wie z.B. obligatorische Abgleiche nach der Installation. Es kann sein, dass man mit einem Kabel nicht erreichen kann, dann kommt LoRaWAN zum Einsatz. Es ist einfach unmöglich, unsere gesamte Plattform und die Entwicklungsphasen in einem Artikel zu beschreiben.
Quelle: habr.com
