Γεια σας, αγαπητοί θαυμαστές του Διαδικτύου των πραγμάτων. Σε αυτό το άρθρο, θα ήθελα και πάλι να μιλήσω για τη στέγαση και τις κοινοτικές υπηρεσίες και μια έρευνα για τις συσκευές μέτρησης.
Από καιρό σε καιρό, ο επόμενος μεγάλος παίκτης τηλεπικοινωνιών μιλάει για το πόσο σύντομα θα μπει σε αυτή την αγορά και θα συντρίψει τους πάντες κάτω από αυτόν. Κάθε φορά που ακούω τέτοιες ιστορίες, σκέφτομαι: «Παιδιά, καλή τύχη!»
Δεν ξέρεις καν πού πας.
Για να καταλάβετε το μέγεθος του προβλήματος, θα σας πω εν συντομία ένα μικρό μέρος της εμπειρίας μας στην ανάπτυξη της πλατφόρμας Smart City. Αυτό το τμήμα του που είναι υπεύθυνο για την αποστολή.
Γενική ιδέα και πρώτες δυσκολίες
Εάν δεν μιλάμε για μεμονωμένες συσκευές μέτρησης, αλλά για εκείνες που βρίσκονται σε υπόγεια, λεβητοστάσια και επιχειρήσεις, τότε τα περισσότερα από αυτά είναι πλέον εξοπλισμένα με τηλεμετρική έξοδο. Λιγότερο συχνά παλμικό, πιο συχνά - RS-485/232 ή Ethernet. Κατά κανόνα, οι πιο χρήσιμες συσκευές μέτρησης είναι αυτές που μετρούν τη θερμότητα. Είναι πρόθυμοι να πληρώσουν για την αποστολή τους στην πρώτη θέση.
Έχω ήδη συζητήσει λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά του RS-485 στο άρθρο μου. Εν ολίγοις, πρόκειται απλώς για μια διεπαφή μεταφοράς δεδομένων. Ουσιαστικά, αυτές είναι οι απαιτήσεις για ηλεκτρικούς παλμούς και γραμμές επικοινωνίας. Η περιγραφή των πακέτων έρχεται σε υψηλότερο επίπεδο, στο πρότυπο μετάδοσης δεδομένων, το οποίο λειτουργεί πάνω από το RS-485. Και το τι είδους πρότυπο θα υπάρχει επαφίεται στον κατασκευαστή. Συχνά Modbus, αλλά δεν απαιτείται. Ακόμα κι αν είναι Modbus, μπορεί να είναι κάπως τροποποιημένο.
Στην πραγματικότητα, κάθε μετρητής χρειάζεται το δικό του σενάριο έρευνας, το οποίο μπορεί να του «μιλήσει» και να τον ανακρίνει. Αυτό σημαίνει ότι το σύστημα αποστολής είναι ένα σύνολο σεναρίων για κάθε μεμονωμένο μετρητή. Η βάση δεδομένων όπου αποθηκεύονται όλα αυτά. Και μια συγκεκριμένη διεπαφή χρήστη στην οποία μπορεί να δημιουργήσει την αναφορά που χρειάζεται.
Φαίνεται εύκολο. Ο διάβολος, όπως πάντα, είναι στις λεπτομέρειες.
Ας ξεκινήσουμε με το πρώτο μέρος.
Σενάρια
Πώς να τα γράψετε; Λοιπόν, προφανώς, αγοράστε μια συσκευή μέτρησης, βελτιστοποιήστε την, μάθετε να επικοινωνείτε μαζί της και ενσωματώστε την σε μια κοινή πλατφόρμα.
Δυστυχώς, αυτή η λύση θα καλύψει μόνο μέρος των αναγκών μας. Συνήθως, ένας δημοφιλής μετρητής έχει πολλές γενιές και το σενάριο για κάθε γενιά μπορεί να είναι διαφορετικό. Άλλοτε λίγο, άλλοτε πολύ. Όταν αγοράζετε κάτι, παίρνετε την τελευταία γενιά. Ο συνδρομητής πιθανότατα θα έχει κάτι παλαιότερο. Δεν πωλείται πλέον στα καταστήματα. Και ο συνδρομητής δεν θα αλλάξει τη μονάδα μέτρησης.
Εξ ου και το πρώτο πρόβλημα. Η συγγραφή τέτοιων σεναρίων είναι ένας σκληρός συνδυασμός προγραμματιστών λογισμικού και μηχανικών «στο έδαφος». Αγοράσαμε την τελευταία γενιά, γράψαμε κάποιο αρχικό πρότυπο και στη συνέχεια το τροποποιήσαμε σε πραγματικές συσκευές. Είναι αδύνατο να γίνει αυτό σε εργαστήριο, μόνο όταν εργάζεστε με ζωντανούς συνδρομητές.
Μας πήρε πολύ χρόνο για να δημιουργήσουμε ένα τέτοιο πακέτο. Ο αλγόριθμος έχει πλέον επεξεργαστεί. Τα αρχικά πρότυπα προσαρμόζονταν και συμπληρώνονταν συνεχώς, ανάλογα με το τι συναντούσαμε στην πρακτική μας. Φυσικά, ο συνδρομητής προειδοποιήθηκε εάν ξαφνικά ο μετρητής του αποδεικνυόταν λίγο "off". Όταν εμφανίζεται μια τέτοια συσκευή, συνδέεται σύμφωνα με το τυπικό σχήμα και το σενάριο έρευνας τροποποιείται στην πορεία. Κατά τη διάρκεια της ενσωμάτωσης, ο συνδρομητής εργάζεται δωρεάν. Ενημερώνεται ότι αυτή τη στιγμή ζει σε δοκιμαστική λειτουργία. Η ίδια η διαδικασία ολοκλήρωσης είναι κάτι μάλλον απρόβλεπτο. Μερικές φορές χρειάζεται μόνο να κάνετε ελάχιστες διορθώσεις. Μπορεί να υπάρξει μια περίπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει τη μετάβαση στην τοποθεσία, το φτυάρι της βιβλιογραφίας και τη διαδοχική υπέρβαση της τσουγκράνας.
Το εγχείρημα δεν είναι εύκολο, αλλά επιλύσιμο. Το αποτέλεσμα είναι ένα λειτουργικό σενάριο. Όσο μεγαλύτερη είναι η βιβλιοθήκη σεναρίων, τόσο πιο εύκολη είναι η ζωή.
Δεύτερο πρόβλημα.
Τεχνολογικές κάρτες σύνδεσης
Για να καταλάβετε την πολυπλοκότητα αυτής της δουλειάς, θα δώσω ένα παράδειγμα. Ας πάρουμε τον εξαιρετικά δημοφιλή μετρητή θερμότητας VKT-7.
Το ίδιο το όνομα δεν μας λέει τίποτα. Το VKT-7 έχει αρκετές λύσεις με επένδυση σιδήρου. Τι είδους διεπαφή έχει μέσα;
Υπάρχουν διαφορετικές επιλογές. Μπορεί να υπάρχει μια ακίδα σε ένα τυπικό μπλοκ DB-9 (αυτό είναι το RS-232). Θα μπορούσε απλώς να είναι ένα μπλοκ ακροδεκτών με επαφές RS-485. Ίσως ακόμη και μια κάρτα δικτύου με RJ-45 (σε αυτή την περίπτωση το ModBus είναι συσκευασμένο σε Ethernet).
Ή ίσως τίποτα απολύτως. Μόνο μια γυμνή συσκευή μέτρησης. Μπορείτε να εγκαταστήσετε μια έξοδο διεπαφής σε αυτό· πωλείται ξεχωριστά από τον κατασκευαστή και κοστίζει χρήματα. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι για να το εγκαταστήσετε πρέπει να ανοίξετε το μετρητή και να σπάσετε τις σφραγίδες. Δηλαδή, ο οργανισμός παροχής πόρων περιλαμβάνεται σε αυτή τη διαδικασία. Ενημερώνεται ότι οι σφραγίδες θα σπάσουν, έχει οριστεί ημέρα και ο μηχανικός μας, παρουσία εκπροσώπου πόρων, κάνει τις απαραίτητες τροποποιήσεις, μετά τις οποίες ο μετρητής σφραγίζεται ξανά.
Ανάλογα με την εγκατεστημένη διεπαφή, γίνονται περαιτέρω τροποποιήσεις. Για παράδειγμα, αποφασίσαμε να συνδέσουμε τον μετρητή μέσω καλωδίου. Αυτή είναι η απλούστερη επιλογή, εάν ο διακόπτης μας βρίσκεται σε απόσταση 100 μέτρων, τότε η κουβέντα με το LoRa είναι περιττή. Είναι πιο εύκολο να συνδέσουμε ένα καλώδιο στο δίκτυό μας, σε ένα απομονωμένο VLAN.
Για το RS-485/232 χρειάζεστε μετατροπέα σε Ethernet. Πολλοί θα θυμηθούν αμέσως το MOHA, αλλά είναι ακριβό. Για τις λύσεις μας, επιλέξαμε μια φθηνότερη κινεζική λύση.
Εάν η έξοδος είναι απευθείας Ethernet, τότε δεν χρειάζεται μετατροπέας.
Ερώτηση. Ας υποθέσουμε ότι εγκαθιστούμε μόνοι μας την έξοδο της διεπαφής. Μπορείτε να κάνετε τη ζωή σας πιο εύκολη και να εγκαταστήσετε αμέσως Ethernet παντού;
Αυτό δεν είναι πάντα δυνατό. Πρέπει να δούμε το σχέδιο του σώματος. Μπορεί να μην έχει την απαιτούμενη οπή για να ταιριάζει σωστά η διεπαφή. Να θυμίσω ότι ο πάγκος είναι στο υπόγειό μας. Ή στο λεβητοστάσιο. Υπάρχει υψηλή υγρασία εκεί, η σφράγιση δεν μπορεί να σπάσει. Το να τελειώσετε το σώμα με μια λίμα είναι κακή ιδέα. Είναι καλύτερα να εγκαταστήσετε κάτι που αρχικά δεν απαιτεί μεγάλες αλλαγές. Συχνά το RS-485 είναι η μόνη διέξοδος.
Περαιτέρω. Είναι ο μετρητής συνδεδεμένος σε εγγυημένη ισχύ; Αν όχι, τότε λειτουργεί με μπαταρία. Σε αυτή τη λειτουργία, έχει σχεδιαστεί για χειροκίνητη ψηφοφορία μία φορά το μήνα για τρία λεπτά. Η συνεχής πρόσβαση στο VKT-7 θα εξαντλήσει την μπαταρία του. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να παρέχετε εγγυημένη ισχύ και να εγκαταστήσετε έναν μετατροπέα τάσης.
Η μονάδα ισχύος είναι διαφορετική για κάθε κατασκευαστή μετρητή. Αυτό μπορεί να είναι μια εξωτερική μονάδα ράγας DIN ή ένας ενσωματωμένος μετατροπέας.
Αποδεικνύεται ότι η αποθήκη μας πρέπει πάντα να αποθηκεύει ένα σύνολο διαφορετικών διεπαφών και μονάδων ισχύος για κάθε μετρητή. Η γκάμα εκεί είναι εντυπωσιακή.
Όλα αυτά βέβαια θα τα πληρώσει τελικά ο συνδρομητής. Αλλά δεν θα περιμένει ούτε ένα μήνα για να έρθει η κατάλληλη συσκευή. Και χρειάζεται μια εκτίμηση για τη σύνδεση εδώ και τώρα. Έτσι το τεχνολογικό απόθεμα πέφτει στους ώμους μας.
Όλα όσα περιέγραψα μετατρέπονται σε έναν ξεκάθαρο τεχνικό χάρτη σύνδεσης, ώστε οι ντόπιοι μηχανικοί να μην σκέφτονται τι είδους θηρίο συνάντησαν στο επόμενο υπόγειο και τι χρειάζονται για να λειτουργήσει.
Ο τεχνικός χάρτης είναι δίπλα στους γενικούς κανονισμούς σύνδεσης. Εξάλλου, δεν αρκεί να συμπεριλάβουμε τον μετρητή στο δίκτυό μας· πρέπει ακόμα να συνδέσουμε το ίδιο VLAN στη θύρα μεταγωγής, πρέπει να πραγματοποιήσουμε διαγνωστικά και να κάνουμε μια δοκιμαστική δημοσκόπηση. Προσπαθούμε να αυτοματοποιήσουμε όλη τη διαδικασία όσο το δυνατόν περισσότερο για να αποφύγουμε λάθη και να μην εμπλέκουμε περιττούς μηχανικούς.
Εντάξει, γράψαμε τεχνικούς χάρτες, κανονισμούς, αυτοματισμούς. Έχουμε καθιερώσει logistics.
Πού αλλού υπάρχουν κρυμμένες παγίδες;
Τα δεδομένα διαβάζονται και χύνονται στη βάση δεδομένων.
Αυτοί οι αριθμοί δεν κάνουν τον συνδρομητή ούτε ζεστό ούτε κρύο. Χρειάζεται αναφορά. Κατά προτίμηση με τη μορφή που έχει συνηθίσει. Είναι ακόμη καλύτερα εάν είναι αμέσως με τη μορφή μιας αναφοράς που μπορεί να κατανοήσει, την οποία μπορεί να εκτυπώσει, να υπογράψει και να υποβάλει. Αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμαστε μια απλή και κατανοητή διεπαφή που εμφανίζει πληροφορίες στο μετρητή και μπορεί να δημιουργήσει αυτόματα μια αναφορά.
Εδώ ο ζωολογικός κήπος μας συνεχίζει. Το γεγονός είναι ότι υπάρχουν πολλά έντυπα αναφοράς. Στον πυρήνα τους, αντανακλούν το ίδιο πράγμα (θερμότητα που καταναλώνεται), αλλά με διαφορετικούς τρόπους.
Μερικοί συνδρομητές αναφέρουν σε απόλυτες τιμές (δηλαδή, στη στήλη κατανάλωσης θερμότητας, οι τιμές γράφονται ξεκινώντας από την εγκατάσταση του μετρητή), άλλοι σε δέλτα (αυτό είναι όταν γράφουμε κατανάλωση για μια χρονική περίοδο χωρίς αναφορά σε οι αρχικές τιμές). Στην πραγματικότητα, δεν χρησιμοποιούν ενιαία πρότυπα, αλλά καθιερωμένες πρακτικές. Υπήρξαν περιπτώσεις που οι συνδρομητές βλέπουν όλες τις τιμές που χρειάζονται (ποσότητα θερμότητας που καταναλώνεται, όγκος ψυκτικού που παρέχεται και εκφορτίζεται, διαφορά θερμοκρασίας), αλλά οι στήλες στην αναφορά δεν έχουν τη σωστή σειρά.
Ως εκ τούτου, το επόμενο βήμα - η αναφορά πρέπει να είναι προσαρμόσιμη. Δηλαδή, ο ίδιος ο συνδρομητής επιλέγει τι πηγαίνει με ποια σειρά και ποιοι πόροι υπάρχουν στο έγγραφό του.
Υπάρχει ένα ενδιαφέρον σημείο εδώ. Όλα είναι καλά εάν ο μετρητής μας έχει εγκατασταθεί σωστά. Αλλά συμβαίνει ότι η εταιρεία εγκατάστασης, κατά την εγκατάσταση του ITP, έκανε λάθος και όρισε εσφαλμένα την ώρα για το μετρητή. Έχουμε συναντήσει συσκευές που πιστεύουν ότι είναι το 2010. Στο σύστημά μας, αυτό θα μοιάζει με μηδενικές ενδείξεις για την τρέχουσα ημερομηνία και πραγματική κατανάλωση αν επιλέξουμε το 2010. Τα Deltas είναι πολύ χρήσιμα εδώ. Δηλαδή, λέμε ότι έγιναν τόσα πολλά το τελευταίο XNUMXωρο.
Φαίνεται, γιατί τέτοιες δυσκολίες; Είναι τόσο δύσκολο να τυλίξετε το ρολόι σας;
Ακριβώς με το VKT-7 αυτό θα οδηγήσει σε πλήρη επαναφορά του μετρητή και διαγραφή αρχείων από αυτόν.
Ο συνδρομητής θα αναγκαστεί να αποδείξει στους αξιωματικούς πόρων ότι εγκατέστησε το ITP όχι χθες, αλλά πριν από πέντε χρόνια.
Και τέλος, το κερασάκι στην τούρτα.
πιστοποίηση
Έχουμε μετρητή και αναφορά. Ανάμεσά τους βρίσκεται το σύστημά μας, το οποίο δημιουργεί αυτήν την αναφορά. Την πιστεύεις;
Δέχομαι. Πώς όμως να αποδείξουμε ότι δεν αλλάζει τίποτα μέσα μας, ότι δεν αλλοιώνουμε το νόημα. Αυτό είναι ήδη θέμα πιστοποίησης. Το σύστημα έρευνας πρέπει να διαθέτει πιστοποιητικό που να επιβεβαιώνει την αμεροληψία του. Όλα τα μεγάλα συστήματα, όπως το LERS, το Ya Energetik και άλλα έχουν παρόμοιο πιστοποιητικό. Το παραλάβαμε και εμείς, αν και είναι ακριβό και χρειάζεται πολύ χρόνο.
Φυσικά, μπορείτε πάντα να κόψετε μια γωνία και να αγοράσετε κάτι έτοιμο. Αλλά ο προγραμματιστής θα πρέπει να πληρώσει για αυτό. Και ο προγραμματιστής μπορεί να ζητήσει όχι μόνο ένα τέλος εισόδου, αλλά και ένα τέλος συνδρομής. Δηλαδή θα αναγκαστούμε να μοιραστούμε μαζί του μέρος της πίτας μας.
Γιατί είναι όλα;
Αυτό δεν είναι το κύριο πρόβλημα. Η ανάπτυξη του δικού σας συστήματος είναι επίσης πολύ ακριβή και πολύ πιο δύσκολη. Ωστόσο, παρέχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Καταλαβαίνουμε ξεκάθαρα πώς λειτουργεί. Το κλιμακώνουμε εύκολα, μπορούμε να το τροποποιήσουμε αν προκύψει ξαφνικά τέτοια ανάγκη. Ο συνδρομητής λαμβάνει μια πιο ολοκληρωμένη υπηρεσία και από την πλευρά μας XNUMX% έλεγχο της διαδικασίας.
Γι' αυτό επιλέξαμε τον δεύτερο δρόμο. Επενδύσαμε σε αυτό ένα χρόνο από τη ζωή των προγραμματιστών μας και των μηχανικών πεδίου. Τώρα όμως καταλαβαίνουμε ξεκάθαρα τη λειτουργία ολόκληρης της αλυσίδας.
Κοιτάζοντας πίσω, καταλαβαίνω ότι χωρίς τη γνώση που αποκτήθηκε, απλά δεν θα μπορούσα να ερμηνεύσω σωστά την ανώμαλη συμπεριφορά ενός συγκεκριμένου μετρητή.
Επιπλέον, κάτι περισσότερο μπορεί να κατασκευαστεί με βάση το σύστημα αποστολής. Συναγερμοί για υπερκατανάλωση, αναφορά ατυχήματος. Ετοιμαζόμαστε να κυκλοφορήσουμε σύντομα μια εφαρμογή για κινητά.
Προχωρήσαμε ακόμη παραπέρα και προσθέσαμε στην πλατφόρμα μας (δεν υπάρχει άλλος τρόπος να το ονομάσουμε) τη δυνατότητα να λαμβάνουμε αιτήματα από κατοίκους, τη δυνατότητα να ελέγχουμε τις «έξυπνες ενδοεπικοινωνίες», τον έλεγχο του φωτισμού του δρόμου και πολλά άλλα έργα που δεν έχω γράψει περίπου ακόμη.
Όλα αυτά είναι δύσκολα, εγκεφαλικά και χρονοβόρα. Αλλά το αποτέλεσμα αξίζει τον κόπο. Οι συνδρομητές λαμβάνουν ένα έτοιμο, ολοκληρωμένο προϊόν.
Κάθε φορέας εκμετάλλευσης που σχεδιάζει να εισέλθει στον τομέα της στέγασης και των κοινοτικών υπηρεσιών σίγουρα θα ακολουθήσει αυτόν τον δρόμο. Θα περάσει;
Εδώ είναι μια ερώτηση. Δεν είναι καν για τα χρήματα. Όπως έγραψα παραπάνω, αυτό που χρειάζεται εδώ είναι ένας συνδυασμός επιτόπιας εργασίας και ανάπτυξης. Δεν είναι όλοι οι μεγάλοι παίκτες συνηθισμένοι σε αυτό. Εάν οι προγραμματιστές σας βρίσκονται στη Μόσχα και οι συνδέσεις πραγματοποιούνται στο Νοβοσιμπίρσκ, τότε ο χρόνος σας για το τελικό προϊόν παρατείνεται σημαντικά.
Ο χρόνος θα δείξει ποιος θα μείνει σε αυτή την αγορά και ποιος θα πει - καλά, πάμε στο διάολο! Αλλά ένα πράγμα που ξέρω σίγουρα είναι ότι δεν θα μπορείτε να έρθετε και να πάρετε μερίδιο αγοράς μόνο με χρήματα. Αυτή η διαδικασία απαιτεί αντισυμβατικές προσεγγίσεις, καλούς μηχανικούς, εμβάθυνση σε ρυθμιστικές αρχές, επικοινωνία με στελέχη πόρων και συνδρομητές, διαρκή εντοπισμό και υπέρβαση προβλημάτων.
PS Σε αυτό το άρθρο έχω εσκεμμένα επικεντρωθεί στη θερμότητα και δεν έχω αναφέρει τον ηλεκτρισμό ή το νερό. Περιγράφω και τη σύνδεση του καλωδίου. Αν έχουμε έξοδο παλμού, υπάρχουν κάποιες αποχρώσεις, όπως υποχρεωτικοί έλεγχοι μετά την εγκατάσταση. Μπορεί να μην είναι δυνατή η πρόσβαση στο καλώδιο, τότε το LoRaWAN μπαίνει στο παιχνίδι. Δεν είναι ρεαλιστικό να περιγράψουμε ολόκληρη την πλατφόρμα μας και τα στάδια ανάπτυξής της σε ένα άρθρο.
Πηγή: www.habr.com