Xin chào các fan thân yêu của Internet of Things. Trong bài viết này, một lần nữa tôi muốn nói về nhà ở và các dịch vụ công cộng cũng như khảo sát về các thiết bị đo đếm.
Thỉnh thoảng, ông lớn viễn thông tiếp theo lại nói về việc ông ta sẽ gia nhập thị trường này trong bao lâu nữa và đè bẹp tất cả những người dưới quyền mình. Mỗi lần nghe những câu chuyện như thế này, tôi lại nghĩ: “Các bạn, chúc may mắn!”
Bạn thậm chí không biết mình đang đi đâu.
Để các bạn hiểu được quy mô của vấn đề, tôi sẽ kể sơ qua một phần nhỏ kinh nghiệm của chúng tôi trong việc phát triển nền tảng Thành phố thông minh. Đó là một phần của nó có trách nhiệm gửi đi.
Ý tưởng chung và những khó khăn đầu tiên
Nếu chúng ta không nói về các thiết bị đo sáng riêng lẻ mà là những thiết bị ở tầng hầm, phòng nồi hơi và xí nghiệp, thì hầu hết chúng hiện nay đều được trang bị đầu ra đo từ xa. Ít xung hơn, thường xuyên hơn - RS-485/232 hoặc Ethernet. Theo quy định, thiết bị đo hữu ích nhất là thiết bị đo nhiệt. Họ sẵn sàng trả tiền cho việc điều động ngay từ đầu.
Tôi đã thảo luận chi tiết về các tính năng của RS-485 trong bài viết của mình. Tóm lại đây chỉ đơn giản là một giao diện truyền dữ liệu. Về cơ bản, đây là những yêu cầu đối với xung điện và đường truyền thông. Mô tả của các gói ở mức cao hơn, trong tiêu chuẩn truyền dữ liệu, hoạt động dựa trên RS-485. Và tiêu chuẩn nào sẽ do nhà sản xuất quyết định. Thường là Modbus nhưng không bắt buộc. Ngay cả khi nó là Modbus, nó vẫn có thể được sửa đổi đôi chút.
Trên thực tế, mỗi máy đo cần có kịch bản khảo sát riêng, có thể “nói chuyện” với nó và thẩm vấn nó. Điều này có nghĩa là hệ thống điều phối là một tập hợp các tập lệnh cho từng bộ đếm riêng lẻ. Cơ sở dữ liệu nơi tất cả điều này được lưu trữ. Và một giao diện người dùng nhất định trong đó anh ta có thể tạo báo cáo mình cần.
Có vẻ dễ dàng. Ma quỷ, như mọi khi, nằm trong các chi tiết.
Hãy bắt đầu với phần đầu tiên.
Tập lệnh
Làm thế nào để viết chúng? Rõ ràng là hãy mua một thiết bị đo sáng, mày mò nó, học cách giao tiếp với nó và tích hợp nó vào một nền tảng chung.
Thật không may, giải pháp này sẽ chỉ đáp ứng một phần nhu cầu của chúng tôi. Thông thường, một bộ đếm phổ biến có nhiều thế hệ và tập lệnh cho mỗi thế hệ có thể khác nhau. Đôi khi một chút, đôi khi rất nhiều. Khi bạn mua thứ gì đó, bạn đang có được thế hệ mới nhất. Người đăng ký rất có thể sẽ có thứ gì đó cũ hơn. Nó không còn được bán trong các cửa hàng nữa. Và thuê bao sẽ không thay đổi đơn vị đo đếm.
Do đó vấn đề đầu tiên. Viết những tập lệnh như vậy là sự kết hợp khó khăn giữa các nhà phát triển phần mềm và kỹ sư “thực tế”. Chúng tôi đã mua thế hệ mới nhất, viết một số mẫu ban đầu và sau đó sửa đổi nó trên các thiết bị thực. Không thể làm điều này trong phòng thí nghiệm mà chỉ làm việc với những người đăng ký trực tiếp.
Chúng tôi đã mất rất nhiều thời gian để tạo ra một gói như vậy. Thuật toán hiện đã được thực hiện. Các mẫu ban đầu liên tục được điều chỉnh và bổ sung, tùy thuộc vào những gì chúng tôi gặp phải trong quá trình thực hành. Tất nhiên, người đăng ký đã được cảnh báo nếu đột nhiên đồng hồ của anh ta hơi “tắt”. Khi một thiết bị như vậy xuất hiện, nó sẽ được kết nối theo sơ đồ tiêu chuẩn và tập lệnh khảo sát sẽ được sửa đổi trong quá trình thực hiện. Trong quá trình tích hợp, thuê bao hoạt động miễn phí. Anh ta được thông báo rằng anh ta hiện đang sống trong chế độ thử nghiệm. Bản thân quá trình hội nhập đã là một điều khá khó lường. Đôi khi bạn chỉ cần thực hiện những chỉnh sửa tối thiểu. Có thể có một quá trình phức tạp liên quan đến việc đi đến hiện trường, xúc tài liệu và liên tục vượt qua cái cào.
Nhiệm vụ không dễ dàng, nhưng có thể giải quyết được. Kết quả là một kịch bản hoạt động. Thư viện tập lệnh càng lớn thì cuộc sống càng dễ dàng hơn.
Vấn đề thứ hai.
Thẻ kết nối công nghệ
Để bạn hiểu mức độ phức tạp của công việc này, tôi sẽ đưa ra một ví dụ. Hãy lấy chiếc đồng hồ đo nhiệt độ cực kỳ được ưa chuộng VKT-7.
Bản thân cái tên không cho chúng ta biết điều gì. VKT-7 có một số giải pháp bọc sắt. Nó có loại giao diện nào bên trong?
Có nhiều lựa chọn khác nhau. Có thể có một chân trong khối DB-9 tiêu chuẩn (đây là RS-232). Nó chỉ có thể là một khối đầu cuối với các tiếp điểm RS-485. Thậm chí có thể là một card mạng có RJ-45 (trong trường hợp này ModBus được đóng gói thành Ethernet).
Hoặc có thể không có gì cả. Chỉ là một thiết bị đo trần. Bạn có thể cài đặt một đầu ra giao diện trong đó, nó được nhà sản xuất bán riêng và phải trả tiền. Vấn đề chính là để cài đặt nó, bạn cần phải mở đồng hồ và phá vỡ các con dấu. Nghĩa là, tổ chức cung cấp tài nguyên được bao gồm trong quá trình này. Cô ấy được thông báo rằng các con dấu sẽ bị phá vỡ, một ngày đã được ấn định và kỹ sư của chúng tôi, với sự có mặt của đại diện nguồn lực, sẽ thực hiện những sửa đổi cần thiết, sau đó đồng hồ được niêm phong lại.
Tùy thuộc vào giao diện được cài đặt, các sửa đổi tiếp theo sẽ được thực hiện. Ví dụ: chúng tôi quyết định kết nối đồng hồ qua dây. Đây là phương án đơn giản nhất, nếu công tắc của chúng ta nằm trong phạm vi 100 mét thì việc loay hoay với LoRa là thừa. Việc kết nối cáp với mạng của chúng tôi với Vlan bị cô lập sẽ dễ dàng hơn.
Đối với RS-485/232, bạn cần bộ chuyển đổi sang Ethernet. Nhiều người sẽ nhớ ngay đến MOHA, nhưng nó đắt tiền. Đối với các giải pháp của mình, chúng tôi đã chọn giải pháp Trung Quốc rẻ hơn.
Nếu đầu ra trực tiếp là Ethernet thì không cần bộ chuyển đổi.
Câu hỏi. Giả sử chúng ta tự cài đặt đầu ra giao diện. Bạn có thể làm cho cuộc sống của mình dễ dàng hơn và cài đặt ngay Ethernet ở mọi nơi không?
Không phải lúc nào cũng khả thi. Chúng ta cần nhìn vào thiết kế của cơ thể. Nó có thể không có lỗ cần thiết để giao diện vừa khít. Hãy để tôi nhắc bạn rằng quầy tính tiền nằm ở tầng hầm của chúng tôi. Hoặc trong phòng nồi hơi. Ở đó có độ ẩm cao, con dấu không thể bị phá vỡ. Hoàn thiện phần thân bằng một tập tin là một ý tưởng tồi. Tốt hơn là cài đặt một cái gì đó ban đầu không yêu cầu thay đổi lớn. Thường thì RS-485 là lối thoát duy nhất.
Hơn nữa. Đồng hồ có được kết nối với nguồn điện đảm bảo không? Nếu không thì nó chạy bằng pin. Ở chế độ này, nó được thiết kế để bỏ phiếu thủ công mỗi tháng một lần trong ba phút. Truy cập liên tục vào VKT-7 sẽ làm hao pin của nó. Điều này có nghĩa là bạn cần cung cấp nguồn điện đảm bảo và lắp đặt bộ chuyển đổi điện áp.
Mô-đun nguồn là khác nhau đối với mỗi nhà sản xuất đồng hồ. Đây có thể là bộ ray DIN bên ngoài hoặc bộ chuyển đổi tích hợp.
Hóa ra, kho của chúng tôi phải luôn lưu trữ một bộ giao diện và mô-đun nguồn khác nhau cho mỗi đồng hồ đo. Phạm vi ở đó rất ấn tượng.
Tất nhiên, tất cả điều này cuối cùng sẽ được người đăng ký thanh toán. Nhưng anh ấy sẽ không đợi một tháng để có được thiết bị phù hợp. Và anh ấy cần một ước tính cho sự kết nối ở đây và bây giờ. Vì vậy dự trữ công nghệ rơi vào vai chúng tôi.
Mọi thứ mà tôi mô tả sẽ trở thành một bản đồ kết nối kỹ thuật rõ ràng, để các kỹ sư địa phương không phải suy nghĩ về việc họ gặp phải loại quái vật nào ở tầng hầm tiếp theo và họ cần những gì để nó hoạt động.
Sơ đồ kỹ thuật kèm theo quy định chung về đấu nối. Rốt cuộc, việc đưa đồng hồ đo vào mạng của chúng ta là chưa đủ; chúng ta vẫn cần gắn cùng một Vlan vào cổng chuyển mạch, chúng ta cần tiến hành chẩn đoán và thực hiện thăm dò thử nghiệm. Chúng tôi cố gắng tự động hóa toàn bộ quy trình nhiều nhất có thể để tránh sai sót và không liên quan đến các kỹ sư không cần thiết.
Được rồi, chúng tôi đã viết bản đồ kỹ thuật, quy định, tự động hóa. Chúng tôi đã thành lập hậu cần.
Còn có những cạm bẫy ẩn giấu ở đâu nữa?
Dữ liệu được đọc và đổ vào cơ sở dữ liệu.
Những con số này khiến thuê bao không nóng cũng không lạnh. Anh ấy cần một bản báo cáo. Tốt nhất là ở dạng mà anh ấy đã quen. Sẽ tốt hơn nữa nếu nó được trình bày ngay dưới dạng một báo cáo mà anh ấy có thể hiểu được, có thể in ra, ký tên và nộp. Điều này có nghĩa là chúng ta cần một giao diện đơn giản và dễ hiểu, hiển thị thông tin trên đồng hồ và có thể tự động tạo báo cáo.
Ở đây sở thú của chúng tôi tiếp tục. Thực tế là có một số mẫu báo cáo. Về cốt lõi, chúng phản ánh cùng một điều (tiêu thụ nhiệt), nhưng theo những cách khác nhau.
Một số người đăng ký báo cáo theo giá trị tuyệt đối (nghĩa là trong cột tiêu thụ nhiệt, các giá trị được ghi bắt đầu từ khi lắp đặt đồng hồ), số khác ở vùng đồng bằng (đây là khi chúng tôi viết mức tiêu thụ trong một khoảng thời gian mà không tham chiếu đến các giá trị ban đầu). Trên thực tế, họ không sử dụng các tiêu chuẩn thống nhất mà sử dụng các thông lệ đã được thiết lập. Đã có trường hợp người đăng ký nhìn thấy tất cả các giá trị họ cần (lượng nhiệt tiêu thụ, lượng chất làm mát cung cấp và thải ra, chênh lệch nhiệt độ), nhưng các cột trong báo cáo không theo đúng trình tự.
Do đó, bước tiếp theo - báo cáo phải có thể tùy chỉnh được. Nghĩa là, người đăng ký tự chọn những gì diễn ra theo trình tự nào và những tài nguyên nào có trong tài liệu của mình.
Có một điểm thú vị ở đây. Mọi thứ đều ổn nếu đồng hồ của chúng tôi được lắp đặt chính xác. Nhưng xảy ra trường hợp công ty lắp đặt khi lắp đặt ITP đã mắc lỗi và đặt sai thời gian cho đồng hồ. Chúng tôi đã gặp những thiết bị cho rằng đó là năm 2010. Trong hệ thống của chúng tôi, số liệu này sẽ giống như số không cho ngày hiện tại và mức tiêu thụ thực tế nếu chúng tôi chọn năm 2010. Deltas rất hữu ích ở đây. Tức là chúng ta nói rằng có rất nhiều điều đã xảy ra trong XNUMX giờ qua.
Có vẻ như tại sao lại có những khó khăn như vậy? Lên dây cót cho đồng hồ của bạn có khó đến vậy không?
Chính xác với VKT-7, điều này sẽ dẫn đến việc thiết lập lại hoàn toàn bộ đếm và xóa các kho lưu trữ khỏi nó.
Người đăng ký sẽ buộc phải chứng minh với các nhân viên tài nguyên rằng anh ta đã cài đặt ITP không phải ngày hôm qua mà là XNUMX năm trước.
Và cuối cùng là lớp kem trên bánh.
cấp giấy chứng nhận
Chúng tôi có một đồng hồ đo và một báo cáo. Giữa họ là hệ thống của chúng tôi tạo ra báo cáo này. Bạn có tin cô ấy không?
Tôi làm. Nhưng làm sao chúng ta có thể chứng minh rằng không có gì thay đổi bên trong chúng ta, rằng chúng ta không bóp méo ý nghĩa. Đây đã là một vấn đề chứng nhận. Hệ thống khảo sát phải có chứng chỉ khẳng định tính khách quan của nó. Tất cả các hệ thống lớn, chẳng hạn như LERS, Ya Energetik và các hệ thống khác đều có chứng chỉ tương tự. Chúng tôi cũng đã nhận được nó, mặc dù nó đắt tiền và mất nhiều thời gian.
Tất nhiên, bạn luôn có thể cắt góc và mua thứ gì đó làm sẵn. Nhưng nhà phát triển sẽ phải trả tiền cho việc này. Và nhà phát triển có thể yêu cầu không chỉ phí tham gia mà còn cả phí đăng ký. Tức là chúng ta sẽ buộc phải chia sẻ một phần chiếc bánh của mình với anh ta.
Tại sao lại là tất cả?
Đây không phải là vấn đề chính. Việc phát triển hệ thống của riêng bạn cũng rất tốn kém và khó khăn hơn nhiều. Tuy nhiên, nó cung cấp một lợi thế quan trọng. Chúng tôi hiểu rõ nó hoạt động như thế nào. Chúng tôi dễ dàng mở rộng quy mô và có thể sửa đổi nó nếu nhu cầu đó đột nhiên xuất hiện. Người đăng ký nhận được dịch vụ hoàn thiện hơn và về phía chúng tôi, chúng tôi kiểm soát XNUMX% quy trình.
Đó là lý do tại sao chúng tôi chọn con đường thứ hai. Chúng tôi đã đầu tư một năm cuộc đời của các nhà phát triển và kỹ sư hiện trường vào đó. Nhưng bây giờ chúng tôi đã hiểu rõ hoạt động của toàn bộ dây chuyền.
Nhìn lại, tôi hiểu rằng nếu không có kiến thức thu được, đơn giản là tôi sẽ không thể giải thích chính xác hành vi bất thường của một bộ đếm cụ thể.
Ngoài ra, có thể xây dựng thêm một số thứ khác trên cơ sở hệ thống điều phối. Báo động tiêu thụ quá mức, báo cáo tai nạn. Chúng tôi đang chuẩn bị phát hành một ứng dụng di động sớm.
Chúng tôi thậm chí còn đi xa hơn và bổ sung vào nền tảng của mình (không có cách nào khác để gọi nó) khả năng nhận yêu cầu từ cư dân, khả năng kiểm soát “hệ thống liên lạc nội bộ thông minh”, điều khiển hệ thống chiếu sáng đường phố và một số dự án khác mà tôi chưa viết về chưa.
Tất cả điều này là khó khăn, đau đầu và tốn thời gian. Nhưng kết quả là xứng đáng. Người đăng ký nhận được một sản phẩm toàn diện, làm sẵn.
Mọi nhà điều hành có ý định tham gia vào lĩnh vực nhà ở và dịch vụ xã chắc chắn sẽ đi theo con đường này. Nó sẽ vượt qua chứ?
Đây là một câu hỏi. Nó thậm chí không phải là về tiền bạc. Như tôi đã viết ở trên, điều cần thiết ở đây là sự kết hợp giữa công việc thực địa và phát triển. Không phải tất cả người chơi lớn đều quen với điều này. Nếu các nhà phát triển của bạn ở Moscow và các kết nối được thực hiện ở Novosibirsk, thì thời gian dành cho sản phẩm hoàn chỉnh của bạn sẽ được kéo dài đáng kể.
Thời gian sẽ trả lời ai sẽ ở lại thị trường này và ai sẽ nói - à, biến đi! Nhưng có một điều tôi biết chắc chắn là bạn sẽ không thể đến và chiếm thị phần chỉ bằng tiền. Quá trình này đòi hỏi những cách tiếp cận độc đáo, kỹ sư giỏi, đào sâu vào cơ quan quản lý, giao tiếp với các nhân viên tài nguyên và người đăng ký, liên tục xác định và khắc phục các vấn đề.
PS Trong bài viết này tôi đã cố tình tập trung vào nhiệt và không đề cập đến điện hay nước. Tôi cũng mô tả kết nối cáp. Nếu chúng ta có đầu ra xung, sẽ có một số sắc thái, chẳng hạn như kiểm tra bắt buộc sau khi cài đặt. Có thể do không chạm được dây nên LoRaWAN sẽ phát huy tác dụng. Đơn giản là không thực tế khi mô tả toàn bộ nền tảng của chúng tôi và các giai đoạn phát triển của nó trong một bài viết.
Nguồn: www.habr.com