Salve, cari amanti di Internet delle Cose. In questo articolo vorrei tornare a parlare di edilizia e del sondaggio degli strumenti di misurazione.
Periodicamente, un altro grande attore del telecomunicazioni racconta come presto entrerà in questo mercato e farà sua la situazione. Ogni volta che sento queste storie penso: «ragazzi, buona fortuna!»
Non avete idea di dove stiate mettendo le mani.
Per farvi comprendere l'entità del problema, voglio brevemente raccontarvi una parte della nostra esperienza nello sviluppo della piattaforma «Smart City». Quella parte che si occupa della gestione.
L'idea generale e le prime difficoltà
Se parliamo non degli strumenti di misurazione individuali, ma di quelli che si trovano nei seminterrati, nelle caldaie e nelle aziende, la maggior parte di essi è attualmente dotata di uscita telemetrica. Più raramente impulsiva, più frequentemente — RS-485/232 o Ethernet. Di solito, gli strumenti di misurazione più «profumati» sono quelli che misurano il calore. È proprio per la loro gestione che si è disposti a pagare per primi.
Ho già discusso in dettaglio nella mia articolo delle peculiarità di RS-485. In breve — è semplicemente un'interfaccia di trasmissione dati. In sostanza — requisiti per impulsi elettrici e linea di comunicazione. La descrizione dei pacchetti si trova a un livello superiore, nello standard di trasmissione dati che funziona sopra RS-485. E quale standard sarà, è lasciato alla discrezione del produttore. Spesso Modbus, ma non necessariamente. Anche se è Modbus, potrebbe comunque essere leggermente modificato.
In sostanza, per ogni strumento di misurazione è necessario un proprio script di interrogazione, in grado di «parlare» con esso e interrogarlo. Quindi, il sistema di gestione è un insieme di script per ogni singolo contatore. Un database in cui tutto ciò è memorizzato. E un'interfaccia utente, in cui può formare il report di cui ha bisogno.
Sembra semplice. Il diavolo, come sempre, si nasconde nei dettagli.
Iniziamo dalla prima parte.
Script
Come si scrivono? Beh, è ovvio, comprare un dispositivo di misurazione, smontarlo, imparare a comunicare con esso e integrarlo nella piattaforma generale.
Sfortunatamente, questa soluzione coprirà solo una parte delle nostre esigenze. Di solito, un contatore popolare ha diverse generazioni, e lo script per ogni generazione può differire. A volte di poco, altre volte in modo significativo. Acquistando qualcosa, ottieni l'ultima generazione. Tuttavia, è molto probabile che l'abbonato abbia un modello più vecchio. Questo non è più in vendita nei negozi. E l'abbonato non cambierà il nodo di misurazione.
Da qui nasce il primo problema. Scrivere tali script richiede una stretta collaborazione tra sviluppatori software e ingegneri sul campo. Noi compravamo l'ultima generazione, scrivavamo un modello iniziale e poi lo modificavamo su dispositivi reali. Fare ciò in laboratorio è impossibile, si può fare solo lavorando con abbonati reali.
Ci è voluto molto tempo per creare tale connessione. Ora l'algoritmo è collaudato. I modelli iniziali venivano costantemente corretti e integrati, a seconda di ciò che incontravamo nella nostra pratica. Naturalmente, gli abbonati venivano avvisati se il loro contatore risultava un po' 'diverso'. Quando compare un tale dispositivo, si collega secondo lo schema standard e lo script di interrogazione viene modificato in corso d'opera. Per il tempo dell'integrazione, l'abbonato lavora gratuitamente. Viene avvisato che per ora è in modalità di test. L'intero processo di integrazione è piuttosto imprevedibile. A volte è necessario apportare il minimo delle correzioni. Altre volte, si tratta di un processo complesso con visite sul campo, revisione della letteratura e superamento sequenziale degli ostacoli.
Il compito è difficile, ma risolvibile. Il risultato è uno script funzionante. Maggiore è la libreria di script, più facile è la vita.
Il secondo problema.
Schede tecniche di collegamento
Per farvi comprendere la complessità di questo lavoro, porterò un esempio. Prendiamo il contatore di calore VKT-7, molto popolare.
Il nome da solo non ci dice ancora nulla. Il VKT-7 ha diverse soluzioni hardware. Qual è l'interfaccia interna?
Ci sono diverse opzioni. Potrebbe avere un'uscita in un connettore standard DB-9 (RS-232). Potrebbe anche semplicemente avere un terminal block con contatti RS-485. Potrebbe persino avere una scheda di rete con RJ-45 (in questo caso ModBus viene incapsulato in Ethernet).
Oppure non si può fare nulla. È solo un misuratore di consumo nudo. Si può installare un'uscita di interfaccia, in vendita separatamente dal produttore e a pagamento. Il problema principale è che per l'installazione è necessario aprire il contatore e rompere i sigilli. Pertanto, entra in gioco l'organizzazione fornitrice di risorse. Viene informata che i sigilli saranno rimossi, viene fissata una data e il nostro ingegnere, alla presenza di un rappresentante dell'organizzazione fornitrice, esegue le necessarie modifiche, dopo di che il misuratore di consumo viene nuovamente sigillato.
A seconda dell'interfaccia installata, si procederà a ulteriori modifiche. Ad esempio, abbiamo deciso di collegare il misuratore tramite cavo. Questa è l'opzione più semplice, se a 100 metri di distanza c'è il nostro switch, complicarsela con LoRa è superfluo. È più semplice collegarlo alla nostra rete, in un VLAN isolato.
Per RS-485/232 è necessario un convertitore in Ethernet. Molti penseranno subito a MOXA, ma è costoso. Per le nostre soluzioni abbiamo trovato una soluzione cinese più economica.
Se l'uscita è subito in Ethernet, non è necessario un convertitore.
Domanda. Supponiamo che installiamo noi stessi l'uscita di interfaccia. Possiamo semplificarci la vita installando subito Ethernet ovunque?
Non sempre è possibile. Bisogna guardare l'esecuzione del corpo. Potrebbe non avere il foro necessario per far sì che l'interfaccia si installi correttamente. E il contatore, ricordo, si trova nel nostro seminterrato. O nella centrale termica. Lì c'è un'alta umidità, non si può compromettere la tenuta. Modificare il corpo con un lime non è una buona idea. È meglio installare qualcosa che inizialmente non richiede grandi modifiche. Spesso, RS-485 è l'unica opzione.
Inoltre. Il contatore è collegato a un'alimentazione garantita? Se no, vive a batteria. In questo modo è progettato per essere interrogato manualmente una volta al mese per tre minuti. L'accesso continuo al VK7 scaricherà la sua batteria. Quindi, è necessario fornire un'alimentazione garantita e installare un convertitore di tensione.
Per ogni produttore di contatori il modulo di alimentazione è diverso. Può essere un blocco esterno su guida DIN o un convertitore integrato.
Pertanto, nel nostro magazzino deve sempre essere presente un assortimento di diverse interfacce e moduli di alimentazione per ogni contatore. La gamma è notevole.
Certo, tutto questo alla fine sarà pagato dall'abbonato. Ma non aspetterà un mese che arrivi il dispositivo necessario. Ha bisogno di un preventivo per la connessione qui e ora. Quindi l'onere tecnologico ricade su di noi.
Tutto ciò che ho descritto si traduce in una chiara mappa tecnica per la connessione, affinché gli ingegneri sul campo non si chiedano che tipo di dispositivo incontreranno nell'ennesimo scantinato e cosa è necessario per il suo funzionamento.
La mappa tecnica è affiancata da un regolamento generale per la connessione. Infatti, è poco utile collegare il contatore alla nostra rete; bisogna anche configurare il VLAN sul porto dello switch, eseguire diagnosi e fare un sondaggio di prova. Ci impegniamo a massimizzare l'automazione dell'intero processo per evitare errori e non coinvolgere forze eccessive degli ingegneri.
Bene, abbiamo redatto le mappe tecniche, i regolamenti e l'automazione. Abbiamo organizzato la logistica.
Dove si nascondono altre insidie?
I dati vengono letti e scaricati nel database.
Per l'abbonato, questi numeri non fanno nè caldo nè freddo. Ha bisogno di un rapporto. Preferibilmente nello stesso formato a cui è abituato. Ancora meglio se può riceverlo immediatamente sotto forma di rapporto comprensibile, che può stampare, firmare e presentare. Quindi, è necessaria un'interfaccia semplice e chiara che mostri le informazioni sul contatore e possa generare automaticamente il rapporto.
Qui la nostra varietà continua. Infatti, ci sono diversi formati di rapporto. Essenzialmente riflettono la stessa cosa (calore consumato), ma tramite percorsi diversi.
Alcuni abbonati riportano valori assoluti (cioè, nella colonna del consumo di calore vengono scritti i valori a partire dall'installazione del contatore), altri in differenze (cioè, quando riportiamo il consumo per un periodo di tempo senza legarci ai valori iniziali). Essenzialmente, non utilizzano standard unici, ma prassi consolidate. Ci sono stati casi in cui gli abbonati vedono tutti i valori che servono (quantità di calore consumato, volume del fluido termovettore incanalato e in uscita, differenza di temperature), ma le colonne nel rapporto non sono in giusta sequenza.
Da qui il passo successivo: il rapporto deve essere personalizzabile. Cioè, l'abbonato deve poter scegliere quale sequenza seguire e quali risorse includere nel suo documento.
Qui c'è un aspetto interessante. Tutto va bene se il nostro dispositivo di misurazione è installato correttamente. Ma a volte l'organizzazione di installazione sbaglia e imposta l'orario del dispositivo di misurazione in modo errato. Abbiamo incontrato dispositivi che pensano che sia il 2010. Nel nostro sistema, questo apparirà come letture zero alla data attuale, mentre il consumo reale sarà se si sceglie il 2010. Qui le delta sono molto utili. Dobbiamo dire che nelle ultime 24 ore sono stati registrati tot.
Sembra difficile, perché complicarsi la vita? È così difficile regolare l'orologio?
Proprio con il VKC-7 questo porterà a un azzeramento completo del contatore e alla cancellazione degli archivi da esso.
L'abbonato sarà costretto a dimostrare ai fornitori di energia che ha installato l'ITP non ieri, ma già da cinque anni.
E infine, la ciliegina sulla torta.
Certificazioni
Abbiamo un dispositivo di misurazione, abbiamo un rapporto. Tra di essi c'è il nostro sistema, che genera questo rapporto. Ti fidi di esso?
Io sì. Ma come dimostrare che all'interno non cambiamo nulla, che non falsiamo i valori. Questo è già un problema di certificazione. Il sistema di interrogazione deve avere un certificato che conferma la sua imparzialità. Tutti i grandi sistemi, come LERS, Io Energetico e altri, hanno un simile certificato. Anche noi lo abbiamo ottenuto, anche se costa caro e richiede molto tempo.
Certo, è sempre possibile prendere una scorciatoia e acquistare qualcosa di già pronto. Ma per questo dovremo pagare lo sviluppatore. E lo sviluppatore potrebbe chiedere non solo una quota di ingresso, ma anche un canone mensile. Significa che saremo costretti a condividere con lui parte della nostra torta.
Perché tutto questo?
Il problema principale non è questo. Sviluppare un proprio sistema è anche molto costoso e notevolmente più difficile. Tuttavia, offre un importante vantaggio. Comprendiamo chiaramente come funziona. Possiamo scalare facilmente, possiamo modificarlo se necessario. L'abbonato ottiene un servizio più completo, mentre noi abbiamo il 100% di controllo sul processo.
Proprio per questo abbiamo scelto la seconda strada. In essa abbiamo investito un anno della vita dei nostri sviluppatori e ingegneri sul campo. Così ora comprendiamo chiaramente il funzionamento dell'intera catena.
Ripensando agli eventi passati, mi rendo conto che senza la conoscenza acquisita non avrei potuto interpretare correttamente il comportamento anomalo di un certo contatore.
Inoltre, sulla base del sistema di gestione si può costruire qualcosa di più. Allarmi per superamenti dei consumi, report sugli incidenti. Presto lanceremo un'app mobile.
Siamo andati oltre e nella nostra piattaforma (che a questo punto non possiamo nemmeno più chiamare tale) abbiamo aggiunto la possibilità di ricevere richieste da parte dei residenti, la gestione dei nostri "citofoni intelligenti", il controllo dell'illuminazione stradale e altri progetti di cui non ho ancora scritto.
Tutto questo è complicato, richiede molto tempo e fatica. Ma il risultato vale la pena. Gli abbonati ricevono un prodotto completo e pronto all'uso.
Ogni operatore che intende entrare nel settore delle utility deve necessariamente intraprendere questo percorso. Ce la farà?
Qui è la questione. Non si tratta nemmeno di soldi. Come ho scritto prima, è necessario un collegamento fra lavoro sul campo e sviluppo. Non tutti i grandi attori sono abituati a questo. Se i vostri sviluppatori sono a Mosca e le connessioni vengono fatte a Novosibirsk, il tempo necessario per un prodotto finito si allunga notevolmente.
Il tempo dirà chi rimarrà in questo mercato e chi dirà - chi se ne frega! Ma una cosa la so per certo: entrare nel mercato soltanto con i soldi non funziona. Questo processo richiede approcci non convenzionali, buoni ingegneri, approfondimenti sulla normativa, comunicazione con i fornitori e gli abbonati, e un costante riconoscimento e superamento degli ostacoli.
P. S. In questo articolo mi sono concentrato deliberatamente sul riscaldamento e non menziono elettricità o acqua. Inoltre, descrivo la connessione via cavo. Se abbiamo un'uscita impulsiva, ci sono le proprie specificità, come le verifiche obbligatorie dopo l'installazione. Può succedere che il cavo non arrivi, e allora si utilizza LoRaWAN. Descrivere l'intera nostra piattaforma e i suoi passaggi di sviluppo in un solo articolo è semplicemente impossibile.
Fonte: habr.com
