Ciao, cari fan dell'Internet delle cose. In questo articolo vorrei parlare ancora di alloggi e servizi comunali e di un'indagine sui dispositivi di misurazione.
Di tanto in tanto, il prossimo grande attore delle telecomunicazioni parla di quanto presto entrerà in questo mercato e schiaccerà tutti quelli sotto di lui. Ogni volta che ascolto storie come questa, penso: “Ragazzi, buona fortuna!”
Non sai nemmeno dove stai andando.
Per farti comprendere la portata del problema, ti racconterò brevemente una piccola parte della nostra esperienza nello sviluppo della piattaforma Smart City. Quella parte che è responsabile della spedizione.
Idea generale e prime difficoltà
Se non stiamo parlando di dispositivi di misurazione individuali, ma di quelli che si trovano negli scantinati, nei locali caldaie e nelle imprese, la maggior parte di essi è ora dotata di un'uscita telemetrica. Meno spesso pulsato, più spesso: RS-485/232 o Ethernet. Di norma, i dispositivi di misurazione più utili sono quelli che contano il calore. Sono disposti a pagare per il loro invio in primo luogo.
Ho già discusso in dettaglio le caratteristiche dell'RS-485 nel mio articolo. In breve, questa è semplicemente un'interfaccia di trasferimento dati. In sostanza, questi sono i requisiti per gli impulsi elettrici e le linee di comunicazione. La descrizione dei pacchetti si trova a un livello superiore, nello standard di trasmissione dati, che funziona su RS-485. E quale tipo di standard ci sarà sarà lasciato al produttore. Spesso Modbus, ma non richiesto. Anche se è Modbus, potrebbe comunque essere leggermente modificato.
Ogni contatore, infatti, necessita di un proprio script di rilievo, che possa “parlargli” e interrogarlo. Ciò significa che il sistema di invio è un insieme di script per ogni singolo contatore. Il database in cui è archiviato tutto questo. E una determinata interfaccia utente in cui può generare il report di cui ha bisogno.
Sembra facile. Il diavolo, come sempre, è nei dettagli.
Cominciamo con la prima parte.
Script
Come scriverli? Bene, ovviamente, acquista un dispositivo di misurazione, armeggia con esso, impara a comunicare con esso e integralo in una piattaforma comune.
Purtroppo questa soluzione coprirà solo una parte delle nostre esigenze. In genere, un contatore popolare ha diverse generazioni e la sceneggiatura per ciascuna generazione potrebbe essere diversa. A volte poco, a volte molto. Quando acquisti qualcosa, stai ricevendo l'ultima generazione. Molto probabilmente l'abbonato avrà qualcosa di più vecchio. Non è più venduto nei negozi. E l'abbonato non cambierà l'unità di misurazione.
Da qui il primo problema. Scrivere tali script è una dura combinazione di sviluppatori di software e ingegneri “sul campo”. Abbiamo acquistato l'ultima generazione, scritto qualche template iniziale e poi modificato su dispositivi reali. È impossibile farlo in laboratorio, solo mentre si lavora con abbonati dal vivo.
Ci è voluto molto tempo per creare un pacchetto del genere. L'algoritmo è stato ora elaborato. I modelli iniziali venivano costantemente adattati e integrati, a seconda di ciò che incontravamo nella nostra pratica. Naturalmente, l'abbonato veniva avvisato se all'improvviso il suo contatore risultava un po' "spento". Quando appare un dispositivo di questo tipo, viene collegato secondo lo schema standard e lo script del sondaggio viene modificato lungo il percorso. Durante l'integrazione, l'abbonato lavora gratuitamente. Viene informato che attualmente vive in modalità test. Il processo di integrazione stesso è una cosa piuttosto imprevedibile. A volte è necessario apportare solo correzioni minime. Può esserci un processo complesso che implica recarsi sul posto, spalare la letteratura e successivamente superare il rastrello.
Il compito non è facile, ma risolvibile. Il risultato è uno script funzionante. Più grande è la libreria di script, più facile è la vita.
Il secondo problema
Schede di connessione tecnologica
Per farvi comprendere la complessità di questo lavoro, farò un esempio. Prendiamo il contatore di calore estremamente popolare VKT-7.
Il nome in sé non ci dice nulla. VKT-7 ha diverse soluzioni rivestite in ferro. Che tipo di interfaccia ha al suo interno?
Ci sono diverse opzioni. Potrebbe esserci un pin in un blocco DB-9 standard (questo è RS-232). Potrebbe essere semplicemente una morsettiera con contatti RS-485. Magari anche una scheda di rete con RJ-45 (in questo caso ModBus è impacchettato in Ethernet).
O forse niente del tutto. Solo un semplice dispositivo di misurazione. Al suo interno è possibile installare un'uscita di interfaccia, che viene venduta separatamente dal produttore e costa denaro. Il problema principale è che per installarlo è necessario aprire il contatore e rompere i sigilli. Cioè, l'organizzazione che fornisce le risorse è inclusa in questo processo. Le viene comunicato che i sigilli verranno rotti, viene fissato un giorno e il nostro ingegnere, alla presenza di un rappresentante delle risorse, apporta le modifiche necessarie, dopodiché il contatore viene nuovamente sigillato.
A seconda dell'interfaccia installata vengono apportate ulteriori modifiche. Ad esempio, abbiamo deciso di collegare il contatore tramite filo. Questa è l'opzione più semplice, se il nostro interruttore si trova entro 100 metri, armeggiare con LoRa è ridondante. È più semplice collegare un cavo alla nostra rete, a una VLAN isolata.
Per RS-485/232 è necessario un convertitore su Ethernet. Molti ricorderanno immediatamente il MOHA, ma è costoso. Per le nostre soluzioni abbiamo selezionato una soluzione cinese più economica.
Se l'uscita è direttamente Ethernet, non è necessario un convertitore.
Domanda. Diciamo che installiamo noi stessi l'output dell'interfaccia. Puoi semplificarti la vita e installare immediatamente Ethernet ovunque?
Questo non è sempre possibile. Dobbiamo guardare al design del corpo. Potrebbe non avere il foro necessario affinché l'interfaccia si adatti correttamente. Lascia che ti ricordi che il bancone è nel nostro seminterrato. Oppure nel locale caldaia. Lì c'è un'elevata umidità, il sigillo non può essere rotto. Rifinire il corpo con una lima è una cattiva idea. È meglio installare qualcosa che inizialmente non richieda modifiche importanti. Spesso RS-485 è l'unica via d'uscita.
Ulteriore. Il contatore è collegato alla potenza garantita? In caso contrario, funziona a batteria. In questa modalità, è progettata per il polling manuale una volta al mese per tre minuti. L'accesso costante a VKT-7 ne consumerà la batteria. Ciò significa che è necessario fornire energia garantita e installare un convertitore di tensione.
Il modulo di potenza è diverso per ciascun produttore di misuratori. Può trattarsi di un'unità su guida DIN esterna o di un convertitore integrato.
Risulta che il nostro magazzino dovrebbe sempre immagazzinare una serie di interfacce e moduli di potenza diversi per ciascun contatore. La gamma è impressionante.
Naturalmente, tutto questo alla fine sarà pagato dall'abbonato. Ma non aspetterà un mese prima che arrivi il dispositivo giusto. E ha bisogno di un preventivo per la connessione qui e ora. Quindi la riserva tecnologica ricade sulle nostre spalle.
Tutto ciò che ho descritto si trasforma in una chiara mappa tecnica delle connessioni, in modo che gli ingegneri locali non pensino a che tipo di bestia hanno incontrato nel seminterrato vicino e di cosa hanno bisogno affinché funzioni.
La mappa tecnica è adiacente alle norme generali di collegamento. Dopotutto, non è sufficiente includere il contatore nella nostra rete; dobbiamo comunque collegare la stessa VLAN alla porta dello switch, dobbiamo eseguire la diagnostica ed eseguire un sondaggio di prova. Ci impegniamo ad automatizzare il più possibile l'intero processo per evitare errori e non coinvolgere ingegneri inutili.
Ok, abbiamo scritto mappe tecniche, regolamenti, automazione. Abbiamo stabilito la logistica.
Dove altro si nascondono le trappole?
I dati vengono letti e inseriti nel database.
Questi numeri rendono l'abbonato né caldo né freddo. Ha bisogno di un rapporto. Preferibilmente nella forma in cui è abituato. Ancora meglio se è subito sotto forma di un rapporto comprensibile, che può stampare, firmare e inviare. Ciò significa che abbiamo bisogno di un'interfaccia semplice e comprensibile che visualizzi le informazioni sul contatore e possa generare automaticamente un report.
Qui continua il nostro zoo. Il fatto è che esistono diversi moduli di segnalazione. Fondamentalmente riflettono la stessa cosa (calore consumato), ma in modi diversi.
Alcuni abbonati riportano in valori assoluti (ovvero nella colonna consumo di calore vengono scritti i valori a partire dall'installazione del contatore), altri in delta (ovvero quando scriviamo i consumi in un periodo di tempo senza riferimento a i valori iniziali). Non utilizzano infatti standard uniformi, ma pratiche consolidate. Ci sono stati casi in cui gli abbonati vedono tutti i valori di cui hanno bisogno (quantità di calore consumato, volume di refrigerante fornito e scaricato, differenza di temperatura), ma le colonne del rapporto non sono nella sequenza corretta.
Da qui il passo successivo: il report deve essere personalizzabile. Cioè, l'abbonato stesso sceglie cosa va in quale sequenza e quali risorse sono nel suo documento.
C'è un punto interessante qui. Va tutto bene se il nostro contatore è installato correttamente. Ma succede che la società di installazione, durante l'installazione dell'ITP, ha commesso un errore e ha impostato erroneamente l'ora del contatore. Ci siamo imbattuti in dispositivi che pensano che sia il 2010. Nel nostro sistema, questo sembrerà un valore pari a zero per la data corrente e un consumo reale se selezioniamo il 2010. I Delta sono molto utili qui. Cioè diciamo che sono successe tante cose nelle ultime XNUMX ore.
Sembrerebbe, perché tali difficoltà? È così difficile caricare l'orologio?
Esattamente con VKT-7 ciò porterà al ripristino completo del contatore e alla cancellazione degli archivi da esso.
L'abbonato sarà costretto a dimostrare ai funzionari delle risorse di aver installato l'ITP non ieri, ma cinque anni fa.
E infine, la ciliegina sulla torta.
certificazione
Abbiamo un contatore e un rapporto. Tra di loro c'è il nostro sistema, che genera questo rapporto. Le credi?
Io faccio. Ma come dimostrare che dentro di noi non cambia nulla, che non ne distorciamo il significato. Questa è già una questione di certificazione. Il sistema di indagine deve avere un certificato che ne confermi l'imparzialità. Tutti i grandi sistemi come LERS, Ya Energetik e altri hanno un certificato simile. L'abbiamo anche ricevuto, anche se è costoso e richiede molto tempo.
Certo, puoi sempre prendere una scorciatoia e comprare qualcosa di già pronto. Ma lo sviluppatore dovrà pagare per questo. E lo sviluppatore potrebbe chiedere non solo una quota di iscrizione, ma anche una quota di abbonamento. Cioè saremo costretti a condividere con lui parte della nostra torta.
Perché è tutto?
Questo non è il problema principale. Anche sviluppare il proprio sistema è molto costoso e molto più difficile. Fornisce però un vantaggio importante. Comprendiamo chiaramente come funziona. Lo ridimensioniamo facilmente, possiamo modificarlo se si presenta all'improvviso una tale necessità. L'abbonato riceve un servizio più completo e, da parte nostra, il controllo al XNUMX% del processo.
Ecco perché abbiamo scelto la seconda strada. Abbiamo investito un anno della vita dei nostri sviluppatori e ingegneri sul campo. Ma ora comprendiamo chiaramente il funzionamento dell’intera catena.
Guardando indietro, capisco che senza le conoscenze acquisite semplicemente non sarei stato in grado di interpretare correttamente il comportamento anomalo di un particolare contatore.
Inoltre, sulla base del sistema di spedizione si può costruire qualcosa in più. Allarmi per consumi eccessivi, verbale di incidente. Ci stiamo preparando a rilasciare presto un'applicazione mobile.
Siamo andati ancora oltre e abbiamo aggiunto alla nostra piattaforma (non c'è altro modo di chiamarla) la possibilità di ricevere richieste dai residenti, la possibilità di controllare i nostri "citofoni intelligenti", controllare l'illuminazione stradale e molti altri progetti che non ho scritto circa ancora.
Tutto questo è difficile, rompicapo e richiede tempo. Ma ne vale la pena. Gli abbonati ricevono un prodotto completo e già pronto.
Ogni operatore che intende entrare nel settore dell'edilizia abitativa e dei servizi comunali intraprenderà sicuramente questa strada. Passerà?
Ecco una domanda. Non è nemmeno una questione di soldi. Come ho scritto sopra, ciò che serve qui è una combinazione di lavoro sul campo e sviluppo. Non tutti i principali attori sono abituati a questo. Se i tuoi sviluppatori si trovano a Mosca e i collegamenti vengono stabiliti a Novosibirsk, il tempo a tua disposizione per il prodotto finito sarà notevolmente prolungato.
Il tempo dirà chi rimarrà in questo mercato e chi dirà: beh, vai al diavolo! Ma una cosa che so per certo è che non sarai in grado di conquistare quote di mercato esclusivamente con il denaro. Questo processo richiede approcci non convenzionali, bravi ingegneri, approfondimento dei regolatori, comunicazione con i responsabili delle risorse e gli abbonati, identificazione e superamento costanti dei problemi.
PS In questo articolo mi sono volutamente concentrato sul calore e non ho menzionato l’elettricità o l’acqua. Descrivo anche il collegamento via cavo. Se disponiamo di un'uscita a impulsi, ci sono alcune sfumature, come i controlli obbligatori dopo l'installazione. Può darsi che il cavo non sia raggiungibile, allora entra in gioco LoRaWAN. È semplicemente irrealistico descrivere la nostra intera piattaforma e le fasi del suo sviluppo in un unico articolo.
Fonte: habr.com