Pełny numer elektro.info 9/2015 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


Zerwij z rozmazanymi etykietami - trwałe oznaczenia kabli i aparatur » »
Oznaczenie kabli i przewodów elektrycznych

Oznacznik powinien umożliwić identyfikację komponentów systemu i dostarczać informacje na temat instalacji przez wiele kolejnych lat (...) czytaj dalej »


Złącza do podłączenia silnika - przejrzyste i oszczędzające miejsce »

Jaki osprzęt instalacyjny do nowoczesnych wnętrz?

Jak podłączyć silnik elektryczny Jakie włączniki do nowoczesnych wnętrz
Oszczędność miejsca z jednej strony, przejrzystość i funkcjonalność z drugiej - takie są dziś wymagania... czytaj dalej » Świeże pomysły łączące wysmakowaną awangardę i nowoczesność charakteryzujący współczesne wnętrza... (...) czytaj dalej »

Jak skomunikować wszystkie urządzenia na obiekcie w jednej sieci?

komunikacja urządzeń w sieci W systemach energetyki i zasilania z roku na rok coraz więcej można znaleźć urządzeń mających interfejsy komunikacyjne...  czytaj dalej »


Czy Przemysł 4.0 zmieni cyfrowy świat » Poznaj rozwiązania zasilania światowej klasy »
Przemysł 4.0 - cyfrowy świat Jaki UPS do wrażliwych odbiorników
Cyfryzacja przemysłu oraz rynku elektroenergetycznego staje się faktem i wiele wskazuje na to, że (…) czytaj dalej »
Urządzenia zasilania bezprzerwowego są niezbędnym elementem układów zasilania wrażliwych odbiorów (...) czytaj dalej»

Zobacz produkty dedykowane energii odnawialnej »

energia odnawialna Świat potrzebuje energii odnawialnej, a NKT uważa, że przyjęcie swojej części odpowiedzialności to naturalny krok(...) czytaj dalej »


   
Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
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:
12/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Straty mocy w układach wyposażonych w filtry aktywne
  • - Krajowe uwarunkowania efektywności energetycznej
Zobacz szczegóły
Absolutne enkodery magnetyczne  do montażu i integracji w napędach o dużej wydajności

Absolutne enkodery magnetyczne do montażu i integracji w napędach o dużej wydajności

Nowoczesne systemy napędowe i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego absolutne wykrywanie w czasie rzeczywistym bieżącej pozycji wałka lub...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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