Predstavitev rezultatov projekta rECC Dejan Zilli,

1. Predstavitev rezultatov projekta rECC Dejan Zilli, Dalibor Igrec, Tomaž Domajnko, Dragan Pešić, Borut Bergant

2. Agenda

3. Kratka predstavitev projekta • Naziv: rECC (rational EnergyConsumer Control) oziroma „Platforma za racionalno upravljanje porabnikov energije“ • Sodelujoči: konzorcij štirih podjetij (Nova Vizija, Eltratec, Jelovica in JRL) in Fakultete za energetiko • Področje: javne razsvetljave, pametne hiše (tudi obstoječe gradnje) • Namen: izdelati prototip novega produkta oziroma storitve • Učinki: izboljšana raba energije, avtomatizacija upravljanja katerekoli električne naprave • Potencialno tržišče: katerokoli podjetje ali posameznik na globalnem trgu

4. Arhitektura rešitve

5. Tehnološke osnove

6. Glavne prednosti rešitve • Komunikacija z el. napravami (PLC, SmartGrid) • Storitve v oblaku • Nizka začetna investicija

7. PLC (Power Line Communication) • PLC tehnologija: • PLC tehnologija omogoča uporabo elektroenergetskih omrežij za namene telekomunikacijskih storitev, • s tem se omrežje za distribucijo električne energije uporablja kot prenosni medij za prenos podatkov, • uporablja različne frekvenčne pasove, • je cenovno ugodna rešitev, saj je električno omrežje povsod dostopno. • Prednosti: • za prenos podatkov se uporablja že obstoječa infrastruktura, • združuje komunikacijsko in energijsko vstopno točko v omrežje. • Slabosti: • težave z zanesljivostjo, • občutljivost na elektromagnetne motnje v električnem omrežju in okolici (šumnost kanala se obravnava kot superpozicija različnih vrst šumov in motenj: barvni šum, ozkopasovni šum, periodični in asinhroni impulzni šum) • delovanje v trifaznem sistemu ni samoumevno.

8. Smart Grid • SmartGrid (aktivno omrežje): • IKT v aktivnih omrežjih prevzemajo pomembno vlogo, saj omogočajo integracijo obstoječih telekomunikacijskih tehnologij in informacijsko komunikacijskih tehnologij v elektroenergetsko okolje, • za prenos podatkov v aktivnih omrežjih se poleg brezžičnega medija uporabljajo tudi žični mediji, • za brezžični prenos podatkov so najpogosteje uporabljene tehnologije: WiMax, ZigBee, GSM/UMTS, GPRS, 3G, 4G, LTE, … • prenos podatkov, ki se vrši po žičnih komunikacijskih medijih (klasična omrežja in optične komunikacije), danes pretežno temelji na paketno orientiranih protokolih, • vedno pogosteje se uporabljajo nove standardizirane komunikacijske tehnologije, kot so na primer komunikacije po električnih vodih (PLC), ki kot prenosni medij izkoriščajo obstoječe elektroenergetsko omrežje, ki je danes na dosegu slehernega porabnika, • tehnologija zagotavlja dvosmerno komunikacijo med vsemi nivoji aktivnih omrežij in prenos podatkov, ki je iz vidika vodenja in upravljanja s porabniki še posebej pomemben, • komunikacije po električnih vodih so opredeljene s standardi IEEE P1901, IEC-61334, ITU-T, …

9. Storitve v oblaku • Možnost analize in prenosa dobrih navad med uporabniki (storitev nasvetov za varčnejšo uporabo naprav) • Možnost izbire oziroma kombinacije različnih poslovnih modelov: • Uporabnik plača infrastrukturo in licenco (privatni oblak) • Uporabnik plača storitev • Storitev je za uporabnika brezplačna (uporabnik da ponudniku storitev na voljo svoje podatke, ponudnik prodaja analize oziroma kontakte zainteresiranim – proizvajalci in serviserji naprav, distributerji el. energije,…) • Nevarnosti: • Zanesljivost (SLA – Service-LevelAgreement) • Odzivnost (pomembno predvsem pri pametnih hišah) • Varnost (SSL – SecureSocketsLayer)

10. Komponente sistema

11. Predstavitev komponent prototipa • Koncentrator: • sestavljen iz dveh med seboj povezanih segmentov: • EmbeddedPC platforma (rumeno), • Embeddedplatforma z ARM mikrokrmilnikom + PLC modul (modro). • Kontroler: • Embeddedplatforma z ARM mikrokrmilnikom + PLC modul, • napajanje direktno iz električnega omrežja. • PLC modul: • uporablja se frekvenčni pas nad 95 kHz, kjer ni prisotnih podatkov električnih števcev: • izven A band območja • hitrost prenosa podatkov: 2400 ali 4800 bps, • uporaba metod: • preambledetectionwithconditioning, • hardwareframesynchronization. • omogoča multi-master povezavo in komunikacijo.

12. Testno okolje • Testno okolje: • sestavljeno iz centrale, koncentratorja in treh kontrolerjev, • centrala preko koncentratorja posredno komunicira s kontrolerji, • funkcionalnost kontrolerjev: • sporočanje temperature, • takojšnji ali zakasnjen vklop/izklop električnega porabnika, • posredno preko centrale, • neposredno preko lastne tipke. • prikaz porabe priključenega električnega porabnika. • Razlika med testnim in produkcijskim okoljem: • trenutni prototipi so sestavljeni iz razvojnih modulov, zato so dimenzijsko večji od finalnih kontrolerjev, • koncentrator v produkcijskem okolju bo MicroPC izvedbe, • lastna poraba električne energije finalnih kontrolerjev bo nižja od porabe prototipov. • Analogija med testnim in produkcijskim okoljem: • aplikativno delovanje sistema je identično; ne glede na uporabo prototipov ali finalnih kontrolerjev.

13. Predstavitev delovanja sistema • Centrala je v Microsoftovem podatkovnem centru (Amsterdam) • Demonstracija z računalnika (web vmesnik) zaradi lažje projekcije • Demonstracija delovanja na pametnem telefonu (mobilni vmesnik) • Vmesnik se prilagaja velikosti ekrana (responsivedesign)

14. Povzetek in kritična analiza • Glavne prikazane funkcionalnosti: • Vklop/izklop naprave (urnik, osveževanje stanja) • Opozorila o prenehanju delovanja • Prikaz zgodovine porabe, stanj temperature • Možnosti za izboljšave: • Pošiljanje opozoril po različnih kanalih (mail, SMS,…) • …

15. Vprašanja? • Pobude!