Olá, queridos fãs da Internet das Coisas. Neste artigo, gostaria de falar novamente sobre habitação e serviços comunitários e um levantamento dos dispositivos de medição.
De vez em quando, o próximo grande player de telecomunicações fala sobre quando entrará neste mercado e esmagará todos sob seu comando. Cada vez que ouço histórias como essa penso: “Gente, boa sorte!”
Você nem sabe para onde está indo.
Para que vocês entendam a dimensão do problema, contarei resumidamente uma pequena parte da nossa experiência no desenvolvimento da plataforma Smart City. Aquela parte que é responsável pelo despacho.
Ideia geral e primeiras dificuldades
Se não se trata de medidores individuais, mas sim daqueles que ficam em porões, caldeiras e empreendimentos, então a maioria deles já está equipada com saída telemétrica. Pulsado com menos frequência, com mais frequência - RS-485/232 ou Ethernet. Via de regra, os dispositivos de medição mais úteis são aqueles que contam o calor. Eles estão dispostos a pagar pelo envio em primeiro lugar.
Já discuti detalhadamente os recursos do RS-485 em meu artigo. Resumindo, esta é simplesmente uma interface de transferência de dados. Essencialmente, estes são os requisitos para impulsos elétricos e linhas de comunicação. A descrição dos pacotes vem em um nível superior, no padrão de transmissão de dados, que opera em cima do RS-485. E o tipo de padrão que existirá fica a critério do fabricante. Freqüentemente Modbus, mas não é obrigatório. Mesmo que seja Modbus, ainda pode ser um pouco modificado.
Na verdade, cada medidor precisa de seu próprio roteiro de pesquisa, que possa “conversar” com ele e interrogá-lo. Isto significa que o sistema de despacho é um conjunto de scripts para cada contador individual. O banco de dados onde tudo isso está armazenado. E uma determinada interface de usuário na qual ele pode gerar o relatório que precisa.
Parece fácil. O diabo, como sempre, está nos detalhes.
Vamos começar com a primeira parte.
Scripts
Como escrevê-los? Bem, obviamente, compre um medidor, mexa nele, aprenda a se comunicar com ele e integre-o em uma plataforma comum.
Infelizmente, esta solução cobrirá apenas parte das nossas necessidades. Normalmente, um contador popular tem várias gerações e o script para cada geração pode ser diferente. Às vezes um pouco, às vezes muito. Quando você compra algo, você está adquirindo a última geração. O assinante provavelmente terá algo mais antigo. Não é mais vendido nas lojas. E o assinante não mudará a unidade de medição.
Daí o primeiro problema. Escrever esses scripts é uma combinação difícil de desenvolvedores de software e engenheiros “no local”. Compramos a última geração, escrevemos um modelo inicial e depois o modificamos em dispositivos reais. É impossível fazer isso em laboratório, apenas trabalhando com assinantes ao vivo.
Levamos muito tempo para criar esse pacote. O algoritmo já foi elaborado. Os modelos iniciais foram constantemente ajustados e complementados, dependendo do que encontramos em nossa prática. É claro que o assinante era avisado se de repente seu medidor ficasse um pouco “desligado”. Quando tal dispositivo aparece, ele é conectado de acordo com o esquema padrão e o roteiro de pesquisa é modificado ao longo do caminho. Durante a integração, o assinante trabalha de graça. Ele é informado de que atualmente está vivendo em modo de teste. O processo de integração em si é algo bastante imprevisível. Às vezes você só precisa fazer correções mínimas. Pode haver um processo complexo que envolve ir ao local, recolher a literatura e superar sucessivamente o ancinho.
A tarefa não é fácil, mas solucionável. O resultado é um script funcional. Quanto maior a biblioteca de scripts, mais fácil será a vida.
O segundo problema.
Cartões de conexão tecnológica
Para que você entenda a complexidade deste trabalho, darei um exemplo. Vejamos o medidor de calor extremamente popular VKT-7.
O nome em si não nos diz nada. O VKT-7 possui diversas soluções reforçadas. Que tipo de interface ele possui por dentro?
Existem diferentes opções. Pode haver um pino em um bloco DB-9 padrão (este é RS-232). Poderia ser apenas um bloco terminal com contatos RS-485. Talvez até uma placa de rede com RJ-45 (neste caso o ModBus é empacotado em Ethernet).
Ou talvez nada. Apenas um dispositivo de medição simples. Você pode instalar uma saída de interface nele, ela é vendida separadamente pelo fabricante e custa dinheiro. O principal problema é que para instalá-lo é necessário abrir o medidor e romper os lacres. Ou seja, a organização fornecedora de recursos está incluída neste processo. Ela é avisada que os lacres serão rompidos, um dia é marcado e nosso engenheiro, na presença de um representante do recurso, faz as modificações necessárias, após o que o medidor é novamente lacrado.
Dependendo da interface instalada, outras modificações serão feitas. Por exemplo, decidimos conectar o medidor via fio. Esta é a opção mais simples, se nosso switch estiver dentro de 100 metros, então mexer no LoRa é redundante. É mais fácil conectar um cabo à nossa rede, a uma VLAN isolada.
Para RS-485/232 você precisa de um conversor para Ethernet. Muitos se lembrarão imediatamente do MOHA, mas é caro. Para as nossas soluções, selecionamos uma solução chinesa mais barata.
Se a saída for diretamente Ethernet, não será necessário um conversor.
Pergunta. Digamos que nós mesmos instalemos a saída da interface. Você pode facilitar sua vida e instalar Ethernet imediatamente em qualquer lugar?
Isto nem sempre é possível. Precisamos olhar para o design do corpo. Pode não ter o orifício necessário para que a interface se encaixe corretamente. Deixe-me lembrá-lo de que o balcão fica em nosso porão. Ou na sala da caldeira. Há muita umidade ali, o selo não pode ser quebrado. Terminar o corpo com uma lima é uma má ideia. É melhor instalar algo que inicialmente não requeira grandes alterações. Freqüentemente, o RS-485 é a única saída.
Avançar. O medidor está conectado à energia garantida? Caso contrário, ele funciona com bateria. Neste modo, ele é projetado para pesquisa manual uma vez por mês durante três minutos. Acessar constantemente o VKT-7 irá descarregar sua bateria. Isso significa que você precisa fornecer energia garantida e instalar um conversor de voltagem.
O módulo de potência é diferente para cada fabricante de medidor. Pode ser uma unidade externa de trilho DIN ou um conversor integrado.
Acontece que nosso armazém deve sempre armazenar um conjunto de interfaces e módulos de potência diferentes para cada medidor. A variedade lá é impressionante.
Claro, tudo isso será pago pelo assinante. Mas ele não vai esperar um mês pela chegada do dispositivo certo. E ele precisa de uma estimativa para conexão aqui e agora. Então a reserva tecnológica recai sobre nossos ombros.
Tudo o que descrevi se transforma em um mapa de conexão técnica claro, para que os engenheiros locais não pensem sobre que tipo de animal encontraram no próximo porão e o que precisam para que funcione.
O mapa técnico encontra-se ao lado das normas gerais de ligação. Afinal, não basta incluir o medidor em nossa rede, ainda precisamos conectar a mesma VLAN à porta do switch, precisamos realizar diagnósticos e fazer uma pesquisa de teste. Nós nos esforçamos para automatizar todo o processo tanto quanto possível, a fim de evitar erros e não envolver engenheiros desnecessários.
Ok, escrevemos mapas técnicos, regulamentos, automação. Estabelecemos logística.
Onde mais existem armadilhas ocultas?
Os dados são lidos e inseridos no banco de dados.
Esses números não tornam o assinante nem quente nem frio. Ele precisa de um relatório. De preferência na forma a que está habituado. É ainda melhor se for imediatamente na forma de um relatório que ele possa compreender, que possa imprimir, assinar e enviar. Isso significa que precisamos de uma interface simples e compreensível que exiba informações do medidor e possa gerar um relatório automaticamente.
Aqui nosso zoológico continua. O fato é que existem vários formulários de denúncia. Em sua essência, eles refletem a mesma coisa (calor consumido), mas de maneiras diferentes.
Alguns assinantes informam em valores absolutos (ou seja, na coluna de consumo de calor os valores são escritos a partir da instalação do medidor), outros em deltas (é quando escrevemos o consumo ao longo de um período de tempo sem referência a os valores iniciais). Na verdade, eles não utilizam padrões uniformes, mas sim práticas estabelecidas. Houve casos em que os assinantes visualizaram todos os valores de que necessitam (quantidade de calor consumido, volume de refrigerante fornecido e descarregado, diferença de temperatura), mas as colunas do relatório não estão na sequência correta.
Daí o próximo passo – o relatório deve ser personalizável. Ou seja, o próprio assinante escolhe o que vai, em que sequência e quais recursos estão em seu documento.
Há um ponto interessante aqui. Está tudo bem se nosso medidor estiver instalado corretamente. Mas acontece que a empresa instaladora, ao instalar o ITP, cometeu um erro e acertou incorretamente o horário do medidor. Encontramos dispositivos que pensam que estamos em 2010. No nosso sistema, isto parecerá leituras zero para a data atual e consumo real se selecionarmos 2010. Deltas são muito úteis aqui. Ou seja, dizemos que muita coisa aconteceu nas últimas XNUMX horas.
Ao que parece, por que tais dificuldades? É tão difícil dar corda no relógio?
Exatamente com o VKT-7, isso levará a uma reinicialização completa do contador e à exclusão de arquivos dele.
O assinante será obrigado a provar aos oficiais de recursos que instalou o ITP não ontem, mas há cinco anos.
E por fim, a cereja do bolo.
certificado
Temos um medidor e um relatório. Entre eles está o nosso sistema, que gera este relatório. Você acredita nela?
Eu faço. Mas como podemos provar que nada muda dentro de nós, que não distorcemos o significado. Isso já é uma questão de certificação. O sistema de pesquisa deve possuir um certificado que comprove sua imparcialidade. Todos os grandes sistemas, como LERS, Ya Energetik e outros possuem um certificado semelhante. Também o recebemos, embora seja caro e demore muito.
Claro, você sempre pode economizar e comprar algo pronto. Mas o desenvolvedor terá que pagar por isso. E o desenvolvedor pode pedir não apenas uma taxa de inscrição, mas também uma taxa de assinatura. Ou seja, seremos obrigados a dividir com ele parte da nossa torta.
Por que isso tudo?
Este não é o problema principal. Desenvolver seu próprio sistema também é muito caro e muito mais difícil. No entanto, oferece uma vantagem importante. Compreendemos claramente como funciona. Nós o dimensionamos facilmente e podemos modificá-lo se tal necessidade surgir repentinamente. O assinante recebe um atendimento mais completo e, da nossa parte, XNUMX% de controle do processo.
É por isso que escolhemos o segundo caminho. Investimos um ano da vida de nossos desenvolvedores e engenheiros de campo nisso. Mas agora entendemos claramente o funcionamento de toda a cadeia.
Olhando para trás, entendo que sem o conhecimento adquirido simplesmente não teria sido capaz de interpretar corretamente o comportamento anormal de um determinado contador.
Além disso, algo mais pode ser construído com base no sistema de despacho. Alarmes de consumo excessivo, relatório de acidentes. Estamos nos preparando para lançar um aplicativo móvel em breve.
Fomos ainda mais longe e adicionamos à nossa plataforma (não há outra maneira de chamar) a capacidade de receber solicitações de moradores, a capacidade de controlar nossos “intercomunicadores inteligentes”, controlar a iluminação pública e vários outros projetos que não escrevi ainda.
Tudo isso é difícil, trabalhoso e demorado. Mas o resultado vale a pena. Os assinantes recebem um produto completo e pronto para uso.
Todo operador que pretenda entrar no setor de habitação e serviços comunitários certamente seguirá esse caminho. Isso vai passar?
Aqui está uma pergunta. Não se trata nem de dinheiro. Como escrevi acima, o que é necessário aqui é uma combinação de trabalho de campo e desenvolvimento. Nem todos os grandes players estão acostumados com isso. Se seus desenvolvedores estiverem localizados em Moscou e as conexões forem feitas em Novosibirsk, seu tempo para o produto acabado será significativamente estendido.
O tempo dirá quem ficará neste mercado e quem dirá - bem, vá para o inferno! Mas uma coisa que tenho certeza é que você não conseguirá conquistar participação de mercado apenas com dinheiro. Este processo requer abordagens não convencionais, bons engenheiros, investigação dos reguladores, comunicação com responsáveis de recursos e assinantes, identificação e superação constante de problemas.
PS Neste artigo concentrei-me deliberadamente no calor e não mencionei electricidade ou água. Também descrevo a conexão do cabo. Se tivermos saída de pulso, existem algumas nuances, como verificações obrigatórias após a instalação. Pode ser que o fio não possa ser alcançado, então LoRaWAN entra em ação. É simplesmente irrealista descrever toda a nossa plataforma e as etapas de seu desenvolvimento em um artigo.
Fonte: habr.com