Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Optymalizacja współpracy prosumentów z wykorzystaniem IoT - Internetu Rzeczy

Autorzy artykułu zajęli się problematyką  tzw. Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT).
Autorzy artykułu zajęli się problematyką tzw. Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT).

Internet Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT) zmienia spo­sób działania człowieka w wielu dziedzinach. Zmiany są wywołane dzięki uzyskaniu nowych możliwości komunikowania się przy wykorzystywaniu infrastruktury internetu, ale nie tylko.

Poczynając od komputera i jego urządzeń zewnętrznych, takich jak klawiatura, mysz czy drukarka, które łączą się z kom­puterem w technice Bluetooth, przez sieć Wi-Fi oraz sieć telefonii komórkowej, możliwy jest przekaz infor­macji w dowolne miejsce na kuli ziemskiej, dokonany w czasie rzeczywistym. Informacja jest prze­syłana drogą radiową, światłowodami i tradycyjnymi torami kablowymi.

Obecnie można wykorzystać technikę przesyłu informacji w zakresie widzialnym fal elektromagnetycznych (ang. Visible Light Communication – VLC) [1] w paśmie od 360 do 780 nm (częstotliwość fali wynosi od 400 do 800 THz). Umożliwia to komunikację w przestrzeniach, w których fale o niższych częstotliwościach (pasma radiowe, telewizyjne i telefonii komórkowej) mogą wprowadzać zakłócenia w normalnej pracy urządzeń.

Pozyskanie aktualnej informacji przez decydenta wpływa na optymalizację systemów automatyki – np. mieszkania lub budynku, pozwala monitorować środowisko, a także zapewnić lepszą opiekę medyczną.

Pewna i precyzyjna informacja uzyskana z danych bieżących zmienia również proces sterowania elementami systemów energetycznych, przede wszystkim rozdziałem obciążenia pomiędzy elektrowniami. Dotyczy to również źródeł prosu­menckich, w tym OZE (Odnawialne Źródła Energii) pierwotnej [2, 23].

Dostarczenie informacji od jej nadawcy do odbiorcy wymaga zestawienia toru transmisyjnego.

Biorąc pod uwagę wielość możliwości, ale jednocześnie liczbę żądanych połączeń, problemem staje się organizacja ruchu w tak rozległej (również obszarowo) sieci łączności.

Opracowanie technologii dostępu logicznego i fizycznego do łączy w myśl standardu IEEE 802.x.y [6] pozwoliło zunifikować protokoły transmisji. Zapewniło to kompatybilność urządzeń dostarczanych przez różnych producentów.

Istotną rolę odgrywa łączność bezprzewodowa, w tym tory transmisji danych na odległości wewnątrz budynku. Umożliwia to, między innymi, technologia BLE – ang. Bluetooth Low Energy [4, 6].

Liczba urządzeń mobilnych na osobę, która na przełomie 2008 i 2009 roku przekroczyła liczbę mieszkańców naszego globu, tj.7,2 mld [25], oraz wzrost liczby użytkowników zainteresowanych elektronicznym przekazem danych (informacji) wywołały popyt na dodatkowe usługi, jakie daje ta forma przekazu.

Jedną z nich jest chmura obliczeniowa (ang. cloud computing), która pozwala korzystać z infrastruktury i mocy obliczeniowej urządzeń IT usługodawcy dostępnej na żądanie w dowolnej chwili, a opłaty są naliczane za wykorzystane zasoby.

Dzięki takim wirtualnym rozwiązaniom istnieje możliwość nieograniczonego w czasie dostępu do medium transmisyjnego zarówno nadawcy, jak i adresata informacji (połączenie ang. peer- to-peer – punkt z punktem) prowadzi do stanu, w którym nadawca łączy się automatycznie z adresatem, urzą­dzenie przekazuje automatycznie albo na żądanie pakiet informacji gromadzonych w bazie danych (rów­nież w „chmurze”).

Istota IoT

Internecie Rzeczy niezbędne są urządzenia wyposażone w sensor (np. czujniki temperatury, wilgotności, ruchu, drgań itp.), który ma możliwość zbierania określonych informacji z otoczenia, posiadające możliwość komunikacji (rolę nadajnika może pełnić np. smartfon) oraz opcjonalną możliwość odbioru, przechwytywania, przechowywania oraz przetwarzania danych.

Z drugiej strony, niezbędne są urządzenia, które będą w stanie odebrać przesyłany sygnał, przetworzyć go oraz wywołać określoną reakcję oraz środek komunikacji, czyli sposób przysyłania danych (np. WiFi, BLE, NFC (ang. Near Field Communication), czy też Z-WAVE lub Li-Fi [25].

Techniczna realizacja toru transmisyjnego wymaga uporządkowania, co gwarantuje zastosowanie odpowiedniego protokołu [6]. Zależności w środowisku IoT przedstawiono na rys. 1. [24].

Rys. 1. Zależności IoT [24]; rys. E. M. Sroczan, M. Sroczan
Rys. 1. Zależności IoT [24]; rys. E. M. Sroczan, M. Sroczan

Warto również zwrócić uwagę na typy IoT, które różnią się pomiędzy sobą zastosowaniem, ilością przesyłanych danych, oczekiwanym bezpieczeństwem i niezawodnością stosowanego rozwiązania.

Pierwszy typ IoT zwany IoT konsumenckim oparty jest na interakcji z użytkownikiem – tryb klient/serwer, duże wolumeny danych przesyłane strumieniowo, niekoniecznie w czasie rzeczywistym, a błędy mogą zostać skorygowane przez człowieka.

Drugi typ IoT dotyczy M2M (ang. machine to machine) zależny od systemów komunikacyjnych (klient/serwer), wysyłane są mniejsze ilości danych, istotnym elementem przesyłanych danych jest informacja dotycząca położenia urządzenia, a priorytetową sprawą jest niezawodność tego rozwiązania (dotyczy to m.in. systemów śledzących pojazdy, sterowania inteligentnymi budynkami).

Ostatni z typów IoT dotyczy Przemysłowego Internetu Rzeczy (ang. Industrial Internet of Things, IIoT), w ramach którego wykorzystuje się autonomiczne rozproszone sterowanie z wykorzystaniem sieci peer-to-peer, ważny jest czas rzeczywisty, odporność urządzeń na uszkodzenia, niezawodność (ang. dependability) oraz oczekuje się od proponowanych rozwiązań stałej łączności fizycznej.

Przykładowo firma Echelon Corp. przedstawiła protokół multi­medialny – multimedia IzoT™ stanowiący platformę Przemy­słowego Internetu Rzeczy z przykładem zastosowania do układów automatyki budyn­kowej BAS (ang. Building Automation System)[9].

Do systemów automatyki budynku należą między in­nymi:

  • system zarządzania energią HES (ang. Home Energy System) i HBES (ang. Home and Building Electronic Systems),
  • EMS (ang. Energy Management System) oraz
  • BACS (ang. Building Automation and Control Systems) [7, 9. 18].

Pewną, istotną rolę spełnić mogą liczniki energii elektrycznej, ciepła, wody i gazu [20, 21].

Czytaj też: Techniczne możliwości integracji informacji dla celów symulacji działania prosumentów w mikrosieci >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 3/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zdobądź certyfikat i uprawnienia » Zapraszamy na kurs przygotowujący do egzaminu kwalifikacyjnego Grupa 1 – Elektroenergetyczna, Kategoria E i D

Kurs kwalifikacyjny Grupa 1 elektroenergetyczna Po zakończeniu szkolenia odbędzie się praktyczny test egzaminacyjny. Uczestnik, który pozytywnie zaliczy test oraz zda pozytywnie egzamin kwalifikacyjny przed Państwową Komisją Kwalifikacyjną, otrzymuje imienne świadectwo upoważniające go do samodzielnego wykonywania pomiarów elektrycznych(...) czytam dalej »


Normy na urządzenia zasilające a ups-y kompensacyjne »
Upsy kompensacyjne

Wymagania dotyczące jakości dostarczanej energii poza zakresem zmian napięcia i częstotliwości sprowadzają (...) czytam dalej »


Ładowarka samochodów elektrycznych w domowym garażu »

Zalety i funkcje ładowarek podtynkowych »

ładowarka samochodu elektrycznego ładowarki podtynkowe
Najwyższe standardy produkcji zapewniają możliwość stosowania wewnątrz i na zewnątrz, a jego obudowa odporna jest na wszelkie warunki atmosferyczne.... czytam dalej » Już nie musisz szukać wolnego przewodu, ponieważ punkt ładowania znajduje się zawsze w tym samym miejscu i jest gotowy do naładowania Twojego (...) czytam dalej »

Zalety modułowych rozdzielnic nn »
rozdzielnice modułowe

Rozdzielnice niskonapięciowe (rozdzielnice nn) są elementami złożonymi z jednego lub kilku aparatów niskiego napięcia, które współpracują z urządzeniami sterowniczymi, sygnalizacyjnymi oraz pomiarowymi. Dodatkowo służą do łączenia... czytaj dalej »


Czy naprawdę warto? - Nowa seria ograniczników przepięć » Jak diagnozować urządzenia elektryczne za pomocą termowizji »
Ograniczniki przepięć Pomiar za pomocą termowizji
Szeregowe połączenie iskierników w stosunku do warystora powoduje, że ograniczniki typu 1, 2 w czasie normalnej pracy (…) czytaj dalej »
Kamera termowizyjna jest urządzeniem służącym do bezkontaktowego zobrazowania rozkładu temperatury na obserwowanej powierzchni na podstawie pomiaru (...) czytam dalej»

Jakie wybrać agregaty prądotwórcze »
Agregaty prądotwórcze - jakie wybrać

Niezawodne zasilanie i rozdział energii elektrycznej, doświadczona obsługa techniczna to... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
4/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 4/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Zasady i kryteria doboru wyłączników różnicowoprądowych do selektywnej współpracy
  • - Projekt instalacji piorunochronnej budynku hali produkcyjnej
Zobacz szczegóły
MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic
Firma Micros istnieje na polskim rynku elektronicznym nieprzerwanie od 1988 roku. Jej początki to mały sklep z asortymentem elektronicznym,...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl