«"Интернет вещей" позволяет сократить расходы на электричество на 30-60%»
Управление освещением при помощи смартфона или другого устройства, подключенного к интернету, позволяет заметно снизить потребление электроэнергии. Для бизнес-центров, расположенных в «стеклянных» небоскребах эта технология уже стала реальностью, а для жилых помещений - делом обозримого будущего.
На vc.ru - материал о том, как IoT-система Hidden.Energy поможет в управлении электросетью одного из московских офисов.
Из года в год электричество не становится дешевле: тому виной и нестабильные цены на традиционные энергоносители, и ценовая политика генерирующих компаний. Рост тарифов в России вынуждает потребителей искать способы сэкономить, не снижая уровня благоустроенности. Сегодня «интернет вещей» позволяет сократить расходы на 30-60%.
Как устроена система управления
Запросы на развитие «умной» осветительной инфраструктуры поступают со стороны администраций городов и бизнес-центров. Новые технологии управления освещением помогут в заметной степени разгрузить городские сети и избежать чрезмерно дорогой модернизации старых построек. Внедрение «умного» освещения не потребует ремонта помещений или прокладки дополнительных кабелей - достаточно уже существующих линий электропередач.
Hidden Energy Protocol (HEP) - специальный протокол передачи данных по обычным линиям 230V. С его помощью можно передавать управляющие сигналы по снижению или увеличению мощности. Осветительные приборы принимают сигналы по диммированию - изменению уровня яркости или переводу устройств в спящий режим (stand-by), а электрические розетки просто включаются или выключаются. На основе этого протокола работает система Hidden.Energy.
Для работы HEP необходимо установить в светильники и розетки специальные блоки приема и отправки сигналов. Подключение управляющего блока - модулятора к интернету через контроллер позволяет удаленно управлять как каждым прибором в отдельности, так и целой системой в здании. Управлять системой можно на смартфонах или планшетах.
Автоматизация управления энергосистемой здания настраивается исходя из графика использования помещений и данных, полученных с дополнительных датчиков. Таким образом, можно контролировать не только рабочие помещения, но и инженерные коммуникации - системы вентиляции и кондиционирования. Осветительные приборы в рабочих помещениях группируются по зонам для удобства сотрудников.
Как будет действовать система в башне «Федерация»
Разработчики Hidden Energy Protocol (HEP) совместно с SAP ведут работу над приложением для управления освещением в одном из офисов башни «Федерация», расположенной в бизнес-центре «Москва-Сити». Инфраструктура и работа с большим объемом данных обеспечивается облачной платформой SAP HANA Cloud Platform (SAP HCP).
В рамках первой фазы проекта разрабатывается приложение для офис-менеджера, в котором помимо непосредственного управления приборами, работник может ознакомиться с текущими показателями энергопотребления и статистикой за выбранный период.
Для удобства и быстроты использования, страницы приложения разработаны с использованием плиточной структуры (dashboard). Пользователь может сам выбрать как сгруппировать функции на экране или использовать преднастройки IT-департамента компании. Оперативно реагировать на неисправности позволяет обобщение данных, которое всегда выводится на «плитку».
Устройства группируются по типам и зонам: освещение и электрические розетки отделены и отсортированы по местоположению. Также предусмотрены различные режимы работы для дней недели и времени суток. Настройки могут быть изменены арендатором помещения при необходимости.
Информация выводится либо в виде схемы помещения с нанесенными на нее приборами, либо в виде списка. В первом случае, зеленым цветом отображаются включенные приборы, белым - исправные, но выключенные, а красным - неисправные. При нажатии на точку, обозначающую светильник, пользователь увидит детальную информацию. Если выбран вывод списком, то все данные о статусе прибора видны в соответствующем столбце.
Режимы предусматривают норму энергопотребления. Если она будет превышена, офис-менеджер получит уведомление и сможет отреагировать на уровне отдельных приборов, помещения или целого этажа. При необходимости, отдельные функции управления системой можно открыть для других работников.
Сейчас приложение разрабатывается только для планшета, но благодаря возможностям платформы может быть переработано для смартфона или компьютера.
Как устанавливается система управления
Система управления Hidden.Energy - это модуляторы и демодуляторы, обменивающиеся информацией по протоколу HEP, контроллер с программным обеспечением и датчики. Установка начинается с монтажа демодуляторов в светильники, затем модулятора в шкафу питания.
Демодулятор - это компактное электронное устройство (60х30х6 мм), которое даже без управляющих команд позволяет реализовывать широкие возможности интеллектуального управления: работа по заранее запрограммированному графику или перевод светильника в «спящий» режим по сигналу от датчика движения.
На втором этапе в шкаф питания устанавливается модулятор - передатчик сигнала. Система обретает множество дополнительных функций: дистанционное включение или отключение светильников, изменение уровня яркости, перепрограммирование графика работы, сбор статистики и визуализация. При этом становится возможным управление как отдельными приборами, так и всеми сразу или их группами. При этом все сигналы отправляются по обычным проводам электросети.
Для управления розетками устанавливаются микроконтроллеры, которые при получении сигнала от модулятора включают или выключают электроприборы.
Таким образом, внедрение модульной системы предполагает быструю окупаемость за счет использования уже существующих линий электропередач. HEP устойчив к помехам и не предъявляет особых требований к линии.
Периодический «опрос» светильников помогает выявить, какие из них могут вскоре перегореть, а постоянное включение с периодическим снижением мощности продлевает их срок службы. Среди прочих выгод - мониторинг и управление инженерными коммуникациями, контроль «пиковых» нагрузок и их перераспределение.
Система Hidden.Energy интегрируется в любой светильник, поэтому нет необходимости использовать комплексные решения от одного производителя. К ней можно подключить любые дополнительные приборы - видеокамеры, датчики, Wi-Fi роутеры. В перспективе система может стать основой технологии «умного» города для управления энергетикой, водоснабжением, освещением улиц и даже городским движением.
Об авторах прототипа
Ремир Мукумов - инноватор, математик по образованию. За плечами Ремира несколько удачных проектов, в первую очередь, в энергосбережении.
Роман Матвеев - разработчик источников питания, которые широко применяются в областях лазерных технологий, электрохимии, термической обработки, в транспорте и медицине, как в России, так и за рубежом.
Проект оценен РОСНАНО как чрезвычайно перспективный: в 2015 году корпорация приобрела долю в 25%.
Компания SAP поддержала проект Hidden.Energy, выделив им время и ресурсы для создания прототипа. Идея будет использована для разработки отраслевого решения на SAP HANA Cloud Platform (HCP) для электросетевых компаний.
