Czym jest Internet Rzeczy, Edge Computing i chmura obliczeniowa?

Internet of Things (IoT) to obecnie jeden z najważniejszych, obok uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji, trendów technologicznych w ostatnich latach. Sama idea IoT jest bardzo prosta -  zakłada ona połączenie różnego rodzaju urządzeń elektronicznych z Internetem, dzięki czemu mogą one wymieniać dane między sobą (bądź między sobą i chmurą). Połączenie to pozwala również na zdalnie zarządzane elementami IoT.

Internet of Things pozwala na automatyzację procesów i zwiększenie efektywności w różnych branżach, takich jak przemysł, transport, rolnictwo czy inteligentne budynki. Jednym z ważniejszych zastosowań IoT jest automatyzacja przemysłu (IIoT bądź Industry 4.0). Dzięki zainstalowanym czujnikom i urządzeniom IoT przedsiębiorstwa mogą lepiej monitorować swoje procesy i uzyskać lepszą kontrolę nad działaniem maszyn i urządzeń, co prowadzi do większej efektywności, niższych kosztów i mniejszej liczby awarii. Innym ważnym obszarem, gdzie IoT ma szansę znacząco zmienić rzeczywistość jest transport. Samochody, motocykle i statki mogą zostać wyposażone w systemy IoT pozwalające na automatyczne dostosowanie prędkości do warunków drogowych, automatyczne parkowanie czy unikanie kolizji. W przyszłości IoT również będzie miał duże znaczenie w inteligentnym budownictwie. Coraz więcej urządzeń będzie w stanie współpracować ze sobą i podejmować decyzje na podstawie zebranych danych. Przykładowo, inteligentny dom może automatycznie regulować temperaturę, światło i rolety, a także przypominać o zbliżających się terminach płatności czy wizytach lekarskich. IoT także stanowi ważny komponent rozwoju w zakresie Smart City, pozwalający na lepsze zarządzanie miastami, jak i poprawy komfortu życia mieszkańców.

Wspomniana wcześniej chmura obliczeniowa to model dostarczania usług informatycznych przez dostawców zewnętrznych, z których klienci mogą korzystać przez Internet. Usługi te obejmują m.in. przetwarzanie danych, magazynowanie danych, dostęp do aplikacji, systemów analitycznych, dostęp do algorytmów sztucznej inteligencji, maszyn wirtualnych, bazy danych, itp.

Można wyróżnić 3 podstawowe modele chmury:

1. Publiczna: zasoby obliczeniowe są dostępne dla każdego, oferowane są przez dostawców usług chmury obliczeniowej, takich jak Amazon Web Services, Microsoft Azure czy Google Cloud Platform.
2. Prywatna: zasoby obliczeniowe są dostępne tylko dla określonych użytkowników wewnątrz organizacji, zwykle zarządzane przez dział IT organizacji.
3. Hybrydowa: łączy elementy publicznej i prywatnej chmury obliczeniowej, pozwala organizacjom na elastyczne korzystanie z zasobów zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych.

Korzyści z użytkowania chmury: elastyczność, skalowalność, oszczędności kosztów (przy dobrze skonfigurowanym rozwiązaniu), automatyzację, udostępnianie zasobów i łatwość zarządzania.

Edge computing (przetwarzanie brzegowe) to coraz popularniejszy trend w świecie informatyki, który polega na przetwarzaniu danych w urządzeniach znajdujących się blisko danego źródła danych, zamiast przesyłania ich do centrum danych (np. do chmury). Dzięki temu eliminowane są opóźnienia związane z przesyłaniem danych, a co za tym idzie możliwe jest szybsze i bardziej efektywne przeprowadzenie operacji na danych.

Edge computing jest szczególnie przydatny w przypadku aplikacji wymagających szybkiego reagowania na zmieniające się warunki, takich jak automatyzacja przemysłowa, monitoring bezpieczeństwa czy systemy transportowe. Przykładowo, w fabryce, komputery na krawędzi mogą przetwarzać dane pochodzące z czujników zainstalowanych na maszynach, aby na bieżąco monitorować ich stan i natychmiast reagować na potencjalne awarie.

Edge computing także pozwala na lepsze wykorzystanie danych w miejscach o ograniczonej dostępności sieci, takich jak na przykład obszary wiejskie, kopalnie czy platformy wiertnicze na morzu.

Edge computing jest coraz ważniejszy ze względu na rosnące ilości danych generowanych przez urządzenia IoT, jednocześnie Edge Computing daje przedsiębiorstwom lepsze zabezpieczenia danych i większą kontrolę nad procesami oraz pozwala na lepsze wykorzystanie zasobów.

Edge computing to ciekawy i przyszłościowy trend w branży IT, który ma szansę zmienić sposób, w jaki przetwarzamy i wykorzystujemy dane.

Przykładem zastosowania opisanych powyżej trendów technologicznych jest platforma PowerGuard oferowana przez naszą firmę. System zbudowany jest z trzech warstw:

1. Warstwa urządzeń obiektowych.
2. Warstwa brzegowa.
3. Warstwa systemu nadrzędnego.

Urządzenia obiektowe

Urządzenia pomiarowe dobierane są dla każdego projektu indywidualnie. Wykorzystujemy urządzenia znanych i cenionych producentów, korzystamy ze standardów szeregowych, Ethernetowych, WiFi, LTE i z szeregu rozwiązań IoT. Nowością w naszej ofercie jest licznik energii czynnej z komunikacją LoRa. Sieć LoRaWAN jest nowoczesnym rozwiązaniem pozwalającym na stworzenie niezawodnej i bezpiecznej bezprzewodowej sieci transmisji danych.

W przypadku układów pomiarowych półpośrednich, proponujemy zastosowanie przekładników prądowych z otwieranym rdzeniem. Zaletą takiego rozwiązania  jest:

1. uniezależnienie sieci komunikacyjnej na potrzeby systemu zarządzania energii od zakładowej sieci LAN,2
2. brak konieczności prowadzenia magistrali przewodowej pomiędzy licznikami,
3. obniżenie kosztów systemu,
4. możliwość przenoszenia układów pomiarowych,
5. skrócenie czasu instalacji a co za tym skrócenie czasu postoju maszyn.

Istnieje możliwość zintegrowania z naszym rozwiązaniem istniejących na obiekcie liczników, analizatorów sieci i innych urządzeń pomiarowych.

Warstwa brzegowa

Stosujemy koncentratory danych oparte o rozwiązania linuxowe, których zadaniem jest pobieranie danych z urządzeń obiektowych, wstępne przetwarzanie i wysyłanie do systemu nadrzędnego.

System nadrzędny

System PowerGuard jest platformą do zarządzania mocą i energią elektryczną, która w pełni automatyzuje proces pobierania i przetwarzania danych pomiarowych. System działa w chmurze obliczeniowej, ale ma też możliwość instalacji na lokalnym serwerze (on-premise). Użytkownicy mają dostęp do aplikacji poprzez przeglądarkę internetową.

Podsumowanie

Korzyści dla Klienta:

1. Podgląd parametrów elektrycznych oraz kosztów energii w czasie rzeczywistym.
2. Alarmowanie o przekroczeniach mocy i ponad umownym poborze energii biernej.
3. Możliwość przeglądania i pobierania danych archiwalnych.
4. Dostęp do systemu poprzez przeglądarkę internetową z każdego urządzenia mającego dostęp do sieci.
5. Responsywny layout.
6. W przypadku pojawienia się na obiekcie poboru energii biernej, Klient otrzymuje o tym natychmiastową informację, co pozwala na szybką reakcję służb technicznych mającą na celu ograniczenie kosztów za energię (usunięcie usterki, bądź skompensowanie energii biernej).
7. Dane zarejestrowane przez system będą przydatne przy doborze urządzeń kompensacyjnych.
8. Monitorowanie w czasie rzeczywistym mocy pobieranej przez obiekt. Na podstawie danych pomiarowych można zoptymalizować moc umowną będącą
   jednym z parametrów wpływających na wysokość rozliczeń z OSD.
9. Dzięki strażnikowi mocy Klient może zareagować (np. przez wyłączenie energochłonnych urządzeń) zanim moc przekroczy umowny pułap.
10. Jeśli na obiekcie zainstalowano Odnawialne Źródło Energii (OZE) można na bieżąco monitorować produkcję energii.
11. Możliwość podziału kosztów energii na poszczególne maszyny.
12. Bilansowanie mocy i energii wewnątrz zakładu.

Rozwiązanie dedykowane jest dla:

1. Zakładów przemysłowych - mogą wykorzystywać system jako narzędzie do badania rozpływów mocy i energii na poszczególne linie technologiczne lub jako strażnika mocy, który będzie pilnował i alarmował o ponad umownym poborze mocy i energii (czynnej i biernej).2
2. Zarządców biurowców, magazynów przemysłowych, powierzchni handlowych - mogą oni korzystać z funkcji pod licznikowych, aby efektywnie dzielić koszty energii elektrycznej.
3. Producentów liczników, dostawców aparatury rozdzielczej, integratorów automatyki - mogą oni korzystać z nowoczesnej platformy, która umożliwia zebranie pomiarów, ich analizę oraz raportowanie. Jesteśmy w stanie przygotować drivery dla różnego rodzaju urządzeń pomiarowych. Możliwa jest również integracja z systemami firm trzecich.
4. Operatorzy Systemów Dystrybucyjnych nieprzyłączeni do sieci dystrybucyjnej (OSDn)– dostosowanie istniejących liczników do wymagań rozporządzenia w sprawie systemu pomiarowego przez zastosowanie zewnętrznego modułu.

Jeśli są Państwo zainteresowani naszym systemem zarządzania energią elektryczną, prosimy o kontakt. Chętnie odpowiemy na wszystkie pytania i przedstawimy pełną ofertę oraz warunki współpracy.