Аскуэ

Путеводитель по интеллектуальному учёту охватывает все наиболее важные составляющие этого процесса юридические, технические, организационные и экономические.



Я работаю в региональной энергокомпании, в свободное время интересуюсь историей электроэнергетики и теорией энергетических рынков.

Вы, возможно, слышали, что в России начинается переход к интеллектуальному учёту электроэнергии. Мы все являемся потребителями электроэнергии дома или на работе, а счётчик важный элемент нашего энергопотребления (его показания, умноженные на тариф это наше начисление, то, что мы должны оплатить). Надеюсь, мой Путеводитель по интеллектуальному учёту поможет вам понять, что это такое, как это работает и когда это случится у вас дома, в офисе или на предприятии.

1. Что такое интеллектуальный учёт?

Сначала определимся с понятиями. Существует обычный счётчик (далее мы будем говорить о счётчиках электроэнергии, поскольку законодательство предусматривает массовое внедрение пока только умного учёта электроэнергии, а по другим ресурсам вода, тепло, газ пока нет определённости). Обычный счётчик:

• считает только энергию нарастающим итогом (есть ещё многотарифные, которые считают нарастающий итог по двум или трём зонам суток день, ночь, полупик);
• с его табло нужно раз в месяц списывать показания и передавать поставщику (либо энергокомпании отправляют контролёров списывать показания);
• не позволяет регулировать потребление энергии (например, отключать неплательщика).

С распространением и удешевлением микропроцессоров в 90-х 2000-х годах появилась возможность встраивать электронику в счётчик. Проще всего её встроить в счётчик электроэнергии у него ведь есть постоянное питание от сети и довольно большой корпус. Так появились умные счётчики и системы учёта АСКУЭ, АИСКУЭ (эти аббревиатуры означают автоматизированную систему коммерческого учёта энергии). Ключевые особенности АИСКУЭ:

• такой счётчик учитывает не только энергию, но и мощность, активную и реактивную, при этом может делать это в почасовом разрезе и по каждой фазе, что уже даёт первый ручеёк BIG DATA в энергетике;
• такой счётчик запоминает во встроенной памяти считанные характеристики и автоматически передаёт показания на сервер (параллельно показания можно контролировать и со встроенного или выносного дисплея);
• умный счётчик может иметь встроенное реле, ограничивающее по команде с сервера потребителя-неплательщика;
• это, как правило, двух- или трехуровневые системы: счётчик (первый уровень) отправляет данные либо напрямую на сервер, либо в устройство сбора (второй уровень), которое консолидирует данные и направляет их на сервер (третий уровень).

В России систему АИИС КУЭ (довольно сложную и дорогостоящую) обязаны иметь те, кто покупает и продаёт электроэнергию на ОРЭМ оптовом рынке электроэнергии и мощности (этот рынок в ограниченном объёме начал работу с 2005 года момента, когда началась реформа электроэнергетики, и сейчас там покупается и продаётся подавляющая часть производимой энергии). Кроме того, потребители на розничном рынке электроэнергии, имеющие мощность свыше 670 кВт, обязаны обеспечить почасовой учёт (то есть, в том или ином виде АИСКУЭ) по контуру своего потребления. Это сотни потребителей в каждом регионе.

Но для более чем 90% всех потребителей электроэнергии, включая бытовых и малый бизнес, до недавнего момента основным тарифом был одноставочный или тариф по зонам суток (день-ночь), а счётчик обычным, не умным.

Отдельные сетевые, энергосбытовые и управляющие компании реализовывали программы оснащения умным учётом потребителей, но всё это составляло небольшой процент от всех потребителей.

Но недавно в законодательстве появилось понятие интеллектуальный прибор учёта и интеллектуальная система учёта. Чем это отличается от умного счётчика и АСКУЭ? Тем, что интеллектуальным называется теперь такой прибор или система учёта, которая соответствует набору законодательно определённых технических требований, минимальному функционалу интеллектуальных систем учёта энергии (мощности).

Если счётчик или система им не соответствует, но позволяет автоматически собирать и передавать данные на сервер мы по-прежнему называем такой счётчик умным, а систему учёта АИСКУЭ.

Давайте разберёмся, что это за нормативные требования, выполнение которых делает счётчик (систему учёта) интеллектуальными?

2. Какие нормативные акты РФ определяют правила и требования к интеллектуальному учёту?

До настоящего времени затраты на приобретение прибора учёта электроэнергии нёс потребитель. Многих это не устраивало, ведь

покупатель же не ходит на рынок со своими весами, весы должны быть у продавца?..

Но законодатель в начале реформы электроэнергетики решил, что тариф будет очищен от затрат на учёт, что установка счётчика это отдельная платная услуга, а потребитель, оплачивая счётчик с установкой, имеет право выбирать: либо поставить самый дешёвый однотарифный, либо более дорогой счётчик, позволяющий считать по зонам суток или даже по часам, и выбирать один из 3 видов тарифов в тарифном меню (население) или до 4-6 ценовых категорий (юрлица).

ФЗ (Федеральный закон) 522 Об интеллектуальном учёте внёс изменения в ФЗ 35, определяющий основные требования в электроэнергетической отрасли в части учёта.

Фактически, это 3 ключевых изменения:

(1) Начиная с 1 июля 2020 года, обязанность по установке учёта переходит с потребителя на:

• сетевые компании в отношении всех потребителей, которые подключены к их сетям, за исключением многоквартирных домов) и
• гарантирующих поставщиков (это энергосбытовые компании, которые поставляют вам энергию и выставляют счета) на вводе в многоквартирный дом и внутри многоквартирных домов, т.е. квартиры и нежилые помещения, подключённые к внутридомовым электросетям);

Другими словами, затраты на счётчик теперь потребитель будет нести не прямо и единовременно, в момент установки прибора, а косвенно они будут включаться в тариф гарантирующих поставщиков и сетевых компаний (о том, как это повлияет на тариф читайте ниже).

(2) С 1 января 2022 года все устанавливаемые приборы учёта должны быть интеллектуальными (то есть соответствовать минимальному функционалу, определённому Постановлением Правительства 890), а потребитель, у которого установили такой прибор, получит доступ к его показаниям (каким образом и что с этим делать см. ниже).

То есть, с 1 июля 2020 до 31 декабря 2022 за счёт тарифных источников энергокомпаний будут устанавливаться обычные приборы учёта (но в некоторых регионах, где средства на интеллектуальный учёт включили в тариф раньше полностью или частично будут ставиться интеллектуальные приборы), и только с 1 января 2022 интеллектуальные счётчики начнут устанавливаться по всей стране (но не сразу см. Когда у меня появится интеллектуальный учёт и сколько это будет стоить?).

(3) Начиная с 1 января 2021 года, все застройщики, сдающие в эксплуатацию многоквартирные дома, должны оснастить их интеллектуальными приборами учёта, сдать эти приборы в эксплуатацию гарантирующему поставщику, а гарантирующий поставщик подключит их к своей системе интеллектуального учёта и даст доступ к их показаниям собственникам квартир и нежилых помещений.

Подведём промежуточный итог. Определены 3 срока:

• 1 июля 2020 года с этого момента все вновь устанавливаемые приборы учёта взамен вышедших из строя, утраченных, с истёкшим межповерочным интервалом (кроме тех, что устанавливают застройщики в строящихся домах) за счёт сетевых компаний и гарантирующих поставщиков (в многоквартирных домах), однако, пока не все такие приборы будут интеллектуальными;
• 1 января 2021 года с этого момента все вводимые многоквартирные дома должны быть оснащены интеллектуальными счётчиками;
• 1 января 2022 года с этого момента все новые счётчики должны быть интеллектуальными, а потребителю, у которого появился такой счётчик, должен быть предоставлен удалённый доступ к его показаниям.

3. Что делает интеллектуальный счётчик?

Если вы откроете ПП 890 от 19.06.2020, вы увидите длинный, на несколько страниц, перечень технических характеристик интеллектуального счётчика. Итак, как же выглядит и что делает интеллектуальный счётчик в минимальном исполнении? Вот краткий свод:

• Внешне он похож на обычный счётчик, возможно, только небольшая антенна может указать на то, что счётчик интеллектуальный;
• Он имеет встроенный дисплей, на котором можно увидеть существенно больше параметров, чем на обычном, или выносной дисплей (некоторые счётчики устанавливаются на опоре, а потребитель получает устройство с дисплеем, подключаемое к сети, которое общается со счётчиком, обычно по электросети технология PLC);
• Клеммная коробка (в неё входят 2 провода фаза и ноль, и выходят 2, если счётчик однофазный) и корпус счётчика опломбированы электронной пломбой при их вскрытии происходит запись в журнал событий (и на экране появляется значок вскрытия), при этом журнал находится в энергонезависимой памяти и не стирается при отключении питания. В журнал записывается и возникновение проблем в железе и софте прибора, отключение от сети и включение в сеть, критические изменения параметров качества. Контролируются и магнитные поля так, если модуль вектора магнитной индукции превысил 150 мТл, это записывается как событие с фиксацией даты и времени;
  Магнит и счётчик

  Никогда не подносите к интеллектуальному счётчику магнит ему это, как правило, не повредит, но вы будете обвинены в попытке вмешательства в работу прибора!
  
• Для доступа к параметрам прибора (с подключением к прибору напрямую через оптопорт, RS-485 или с сервера), потребуется идентификация и аутентификация (то есть вход под логином и паролем);
• Счётчик измеряет энергию не только на приём, но и на отдачу. Параллельно отметим, что теперь в России законодательно разрешена установка в индивидуальном доме ветряка или солнечной батареи до 15 кВт мощности. Интеллектуальный счётчик будет учитывать каждый час, сколько вы потребили, и сколько поставили в сеть;
• Счётчик считает энергию по часам да, 24 часа в сутки (с хранением не менее 90 суток), при этом считает и активную энергию (ту, за которую потребитель, собственно, и платит), и реактивную (эта составляющая общей энергии, которая создаётся, например, в электродвигателях, и гуляет по сети, искажая параметры и создавая потери). Возможно производить учёт энергии даже ежеминутно (правда, доступная память будет израсходована быстрее). Класс точности для населения и малого бизнеса 1.0 по активной энергии (то есть погрешность измерения укладывается в 1%, это в 2 раза меньшая погрешность, чем сейчас у обычных счётчиков) и 2.0 по реактивной;
• В каждой фазе вычисляется фазное напряжение, фазный ток, активная, реактивная и полная мощность в фазе, небаланс токов между фазным и нулевым проводом (для однофазных), частота сети. Интеллектуальная система фиксирует моменты нарушения параметров качества с 10-минутным интервалом: так, медленное изменение напряжения в интервале 10 минут должно быть в пределах 10% (207-253В), а перенапряжение допускается до +20%, или 276В от определённых ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) Напряжения стандартные 230 Вольт. Это превращает счётчик в узел контроля состояния сети и её параметров (режимов) работы, а десятки и сотни тысяч таких приборов в разных узлах сети создают весомый поток BIG DATA о состоянии энергосистемы.
• Счётчик имеет встроенные часы погрешностью не более 5 сек/сут, встроенный источник питания для них (то есть время не сбивается при отключении питания), с синхронизацией с внешним источником сигналов времени;
• Важная составляющая интеллектуального счётчика способ его связи с другими элементами интеллектуальной системы учёта (другими приборам, устройством сбора и передачи данных УСПД, базовыми станциями, сервером). Используются следующие способы (подробнее см. ниже Какие системы интеллектуального учёта бывают?): связь по низковольтному проводнику (витой паре, RS-485), связь по силовой сети (PLC-технология), связь по радиоканалу (либо выделенная частота связи с базовой станцией, либо встроенный GPRS-модем с сим-картой, крайне редко используется WiFi);
• Наконец, одна из важнейших функций встроенный коммутационный аппарат ограничения/отключения потребления. Он производит ограничение (уменьшение мощности или полное отключение в зависимости от прибора) при получении сигнала с сервера. Это могут быть плановые ограничения или ограничения за неуплату. Но счётчик может быть запрограммирован на отключение при превышении заданных параметров в сети, потребляемой мощности, попытке несанкционированного доступа. Фиксация в положении отключено и включено возможна и на корпусе прибора. Конечно, если счётчик трансформаторного включения, он не может содержать такого реле;
• При этом интервал между поверками такого сложного прибора остаётся практически таким же, как и у обычных приборов учёта: не менее 16 лет для однофазных и не менее 10 лет для трёхфазных. (Поверка это подтверждение соответствия средств измерений метрологическим характеристикам, производится на специальном оборудовании).

Подведём промежуточный итог: интеллектуальный прибор учёта это мощный источник данных и для потребителя, и для поставщика, и для всей энергосистемы в той точке сети, в которой он подключен. Но это не пассивный измеритель, а активный элемент: он может произвести ограничение, дать сигнал о вмешательстве в его работу.

4. Какие системы интеллектуального учёта бывают?

Все системы интеллектуального учёта (ИСУ) можно разделить на несколько типов.

По архитектуре:

(1) ИСУ, содержащие минимальное количество уровней два (сам прибор учёта и сервер, на котором хранятся показания, и к данным которого у потребителя есть доступ по его счётчикам);

(2) ИСУ, имеющие промежуточный уровни как минимум один это уровень сбора данных со счётчиков на устройство сбора и передачи данных (УСПД) или на базовую станцию. УСПД обычно подключено по силовой сети (технология PLC, Power line communication передача данных по силовой сети на высоких частотах). Базовая станция использует радиочастоты нелицензируемого спектра: 2,4 ГГц, 868/915 МГц, 433 МГц, 169 МГц с дальностью до 10 км в прямой видимости. На уровне УСПД, базовой станции происходит сбор данных со счётчиков (опрос счётчиков), отправка данных на сервер (обычно через GPRS-модем), а также приём информации с сервера и направление её счётчикам. Кроме того, иногда сами приборы могут ретранслировать сигнал друг друга дальше по сети. Сами сервера также могут представлять собой многоуровневую систему.

По способу (технологии) связи ИСУ могут использовать основные технологии:

(1) Передача данных по низковольтной несиловой сети (витая пара, уложенная в специальные короба в многоквартирных домах, в офисах, на предприятиях или RS-485, для соединения с расположенным рядом УСПД). Достоинством этого способа иногда служит дешевизна (если только имелись свободные короба или витая пара была уложена ранее). Недостаток витая пара при массовом использовании (40-200 приборов учёта в каждом многоквартирном доме) будет подвержена столь же многочисленным отказам, преднамеренным обрывам, что непомерно удорожит стоимость обслуживания.

(2) Передача данных по силовой сети (технология PLC) со счётчиков до УСПД. Далее GPRS-модемом на сервер.
Такая технология удорожает отдельный счётчик, стоимость УСПД с модемом, которое устанавливается на 20 40 100 счётчиков в доме, также удорожает систему на 10-20% в расчёте на точку учёта. В сети могут быть импульсные помехи (например, от старой техники), что может снизить надёжность, потребовать увеличения количества опросов. Для установки УСПД с модемом нужно иметь запирающееся вводное устройство (шкаф) многоквартирного дома, место в нём, либо закупить и повесить на стене защищённый, запирающийся на ключ, стойкий ко взломам металлический ящик.

Однако, технология PLC-УСПД используется довольно широко, это уже некий базовый стандарт в интеллектуальных системах учёта, по отношению к которому оцениваются иные решения.

(3) Передача данных по радиоканалу (технологии LPWAN LoRaWAN), при этом счётчики имеют специальный радиомодуль и антенну, а в населённых пунктах на высоких точках устанавливаются базовые станции или концентраторы, принимающие сигнал с многочисленных счётчиков и иных устройств умного дома. Достоинствами этих систем является:

• Большой радиус охвата до 10-15 км по прямой в отсутствии преград;
• Возможность подключения многочисленных устройств (различных типов счетчиков, устройств умного дома) в радиусе приёма базовой станции;
• Стоимость базовой станции, её монтажа и обслуживания в расчёте на одну точку учёта в некоторых случаях может оказаться ниже, чем стоимость УСПД на точку.

Недостатки систем LPWAN LoRaWAN:

• Отсутствие единых стандартов, новизна системы;
• Необходимость проектирования сети базовых станций, обеспечивающих гарантированное покрытие отдельного населённого пункта необходим проект, расчёты и испытания на местности;
• Необходимость аренды места (договоров с собственниками, управляющими организациями) высоких зданий для размещения базовой станции, антенны, подвода питания это усложняет логистику по сравнению с установкой УСПД, требующей небольшого пространства во вводном устройстве или отдельного запирающегося ящика на стене;
• Невысокая скорость передачи (однако, это ограничение некритично для систем учёта, где опрос счётчиков должен происходить либо раз в сутки для точек учёта свыше 150 кВт, либо раз в неделю для всех остальных: населения и юрлиц менее 150 кВт, составляющих до 80-90% всех точек);
• При прохождении через стену, перекрытие сигнал ослабляется, возможно появление какой-то доли приборов с неустойчивой связью (потребуется выносить антенну прибора в более ловимое место);
• В маленьких населённых пунктах, коих тысячи в каждой области Европейской России (от одной до 10 точек учёта в каждом) это решение будет непомерно дорого в расчёте на точку учёта;
• Наконец, одним из законодательных ограничений является требование ПП 890: количество счётчиков с функцией ограничения, контролируемых такой станцией, не должно превышать 750. То есть, вместо того, чтобы распределить стоимость такой станции на тысячи или даже десятки тысяч устройств в зоне досягаемости, мы должны прописать в неё не более 750 счётчиков прямого включения).
  Зачем такое ограничение?

  Это ограничение введено для минимизации риска того, что нарушитель, завладев доступом к такому устройству, одновременно сможет обесточить большое количество потребителей
  

(4) Приборы учёта со встроенным GPRS-модемом. Это решение для оснащения небольших пунктов, а также для тех точек в многоквартирных домах, иных зданиях, до которых не добивает УСПД или базовая станция. Если ИСУ в городе строится на основе УСПД, то для небольших домов на 2-4-10 квартир УСПД может оказаться дороже на точку учёта, чем прибор со встроенным GPRS-модемом. Но недостатком счётчиков со встроенным GPRS-модемом является высокая цена и эксплуатационные издержки (нужно оплачивать ежемесячно сим-карту для каждого такого прибора ради нескольких сеансов связи в месяц). Кроме того, большое количество таких приборов, отправляющих данные на сервер, потребует широкого канала для приёма таких сообщений: одно дело опрашивать несколько тысяч УСПД и базовых станций в регионе, а другое сотни тысяч отдельных приборов учёта. Для этого и создаётся промежуточный уровень из УСПД и (или) базовых станций.

По принадлежности (собственности)

Интеллектуальные системы учёта могут принадлежать:

• Сетевым компаниям это все точки учёта, кроме тех, что участвуют в оптовом рынке, а также кроме многоквартирных домов. В регионе может быть несколько сетевых организаций: одна крупная, входящая в ПАО Россети, и несколько небольших, принадлежащих разным собственникам и муниципалитетам. Они должны наладить безвозмездный обмен данными в той части, которая касается приборов учёта на границе их сетей и потребителей, которые присоединены к сетям нескольких собственников;
• Гарантирующим поставщикам (это энергосбытовая компания, которая продаёт энергию и выставляет счета потребителям своего региона). Это системы, охватывающие учёт на вводах в многоквартирные дома и счётчики внутри дома, в том числе предпринимателей на первых этажах, в подвалах, нежилых помещениях, если они присоединены к внутридомовой сети. Если такое помещение питается отдельным вводом, то его счётчик относится к ИСУ, принадлежащей сетевой компании так определил законодатель. При этом гарантирующие поставщики и сетевые организации безвозмездно обмениваются данными своих ИСУ для того, чтобы потребитель не искал, у кого же в личном кабинете или мобильном приложении данные его приборов;
• Застройщикам те интеллектуальные приборы учёта, которые будут установлены застройщиками в домах, остаются в их собственности, законодатель говорит лишь о передаче их в эксплуатацию гарантирующим поставщикам.
• Существуют также системы АИСКУЭ, не являющиеся интеллектуальными (то есть не подходящие под минимальные требования ПП 890), которые принадлежат разным собственникам управляющим организациям в многоквартирных домах и в офисных зданиях, дачным и садоводческим объединениям, промышленным предприятиям, участникам оптового рынка электроэнергии.

Есть ещё одна составляющая любой ИСУ требования к безопасности, в том числе протоколам передачи данных. Эти требования (т.н. модель нарушителя, а также спецификации протоколов) пока не утверждены, Минэнерго и Минсвязи поручено их разработать и утвердить до 1 января 2021 года. А до 1 июля 2021 года будет внедрена единая кодировка всех точек учёта любые данные любых приборов учёта будут привязаны уникальным кодом к той точке в сети, где установлен прибор (сейчас каждый владелец ИСУ использует свою кодировку). Это, учитывая массовый и бесплатный обмен данными интеллектуального учёта между энергокомпаниями, позволит создать распределённую базу данных с понятной идентификацией. При этом данные каждого потребителя защищены требованиями к защите персональных данных.

Подытожим: системы интеллектуального учёта могут быть основаны на разных архитектурных решениях, используют разные технологии передачи данных, принадлежат разным собственникам, но все они должны обеспечить минимальный функционал данных, операций, действий, которые прописаны в ПП 890.

5. Когда у меня появится интеллектуальный учёт и сколько это будет стоить?

Прежде всего, внесём ясность: обычные и интеллектуальные приборы учёта за счёт сетевых компаний и гарантирующих поставщиков будут устанавливаться не всем желающим, а с 1 июля 2020 года только тем, у кого:

1. Прибор учёта отсутствует или утрачен;
2. Прибор учёта вышел из строя;
3. Истёк срока эксплуатации прибора (он составляет 25-30 лет);
4. Прибор не соответствует классу точности (2.0 для бытовых потребителей то есть его погрешность лежит в интервале 2%. Старые счётчики с классом 2.5 должны быть выведены из эксплуатации. Класс точности это цифра в кружочке на лицевой панели прибора);
5. Истек интервал между поверками обычно этот интервал 16 лет для бытовых приборов.

   Но, в связи с противокоронавирусными мероприятиями, показания счётчика с истекшим межповерочным интервалом у бытовых потребителей принимаются до 1 января 2021 года;

6. При технологическом присоединении к сети, при строительстве многоквартирных домов застройщиком.

Есть ещё один существенный момент, определённый законодателем:

• С 1 июля 2020 года по 31 декабря 2021 года сетевые компании и гарантирующие поставщики могут устанавливать обычные приборы учёта (но, если им выделили в тарифе средства на интеллектуальные приборы учёта, они будут устанавливать интеллектуальные);
• А вот уже с 1 января 2022 сетевые компании и гарантирующие поставщики все новые счётчики устанавливают с интеллектуальным функционалом и предоставляют доступ к своим системам, чтобы потребитель мог удалённо видеть все данные, которые этот счётчик собрал: через личный кабинет на сайте или мобильное приложение. Вход будет под вашим логином и паролем, и вы увидите только свои интеллектуальные счётчики.
• Ещё один момент: если вы владелец дачного или садового домика, гаража в гаражном кооперативе, офиса в офисном здании, если в вашем кооперативе или посёлке внутрипоселковая сеть не принадлежит ни одной из сетевых компаний региона (она может принадлежать всем владельцам в определённых долях, или принадлежать кооперативу), то ни у одной сетевой компании, ни у гарантирующего поставщика нет обязанности бесплатно устанавливать приборы учёта в таких точках (за исключением точки на вводе в посёлок, кооператив, офис, где начинается граница сетевой компании там устанавливает сетевая организация). Ваше право, как владельцев, собраться и решить, какой учёт вы будете ставить интеллектуальный или обычный, самый дешёвый. Аналогично внутри границы завода, торгового комплекса, если там нет сетей ни одной сетевой компании, то владельцы цехов, помещений устанавливают учёт за свой счёт.

Итак, если у вас, как бытового потребителя, истёк срок межповерочного интервала, вы можете передавать показания прибор учёта до 1.01.2020, и они будут приниматься.

Если у вас прибор учёта нерабочий или отсутствует (и существует возможность для его установки), то вы обращаетесь в сетевую организацию (если у вас индивидуальный дом или иное помещение, подключённое не к внутридомовым сетям многоквартирного дома).

Если у вас квартира в многоквартирном доме, имеющем общую сеть или нежилое помещение в многоквартирном доме, подключённое к внутридомовым сетям, то вы обращаетесь к гарантирующему поставщику. В сферу обязанностей установить учёт со стороны гарантирующего поставщика не входят блокированные дома, таунхаусы, имеющие раздельные ввода это сфера обязанностей сетевой организации.

Как быстро вам поставят прибор учёта? ПП 442 определяет срок в 6 месяцев с момента обращения. Необходимо понимать, что многие владельцы квартир и домов не спешили заменить прибор учёта за свои деньги до 1 июля 2020 года, если они придут вместе с теми, у кого прибор выходит из строя после 1 июля, они создадут большую очередь на замену (количество специалистов, заменяющих приборы учёта не может увеличиться сразу и в разы). Если вы такой потребитель, который не спешил заменить свой прибор до 1 июля, получая счёт по нормативу, возможно, вы так поступали, поскольку норматив для вас был выгоднее, чем расчёт по фактическому потреблению? То есть вы должны быть готовы, что бесплатная замена прибора учёта приведёт к тому, что фактическая плата, начисляемая по реальным показаниям, возрастёт (либо придётся заняться энергосбережением в своей квартире или доме), а за неоплату прибор учёта отключит вас даже без выезда бригады.

Но что будет, если у меня вышел из строя прибор учёта и я не обращусь в сети или к гарантирующему поставщику (в многоквартирном доме)? Рано или поздно (как только очередь на замену уменьшится), сетевая организация или гарантирующий поставщик обратятся к вам сами, и предложат установить прибор. Вы должны согласовать место установки (или замены, если там стоял прибор ранее).

Некоторые потребители не желают ждать и готовы сами заплатить за установку интеллектуального прибора, лишь бы получить прибор учёта вне очереди, не дожидаясь, пока у существующего истечёт межповерочный интервал, или не дожидаясь 1 января 2022 года. Законодательство не запрещает устанавливать таким потребителям приборы учёта платно. Это, кстати, снижает нагрузку на тариф для всех потребителей.

Но какова цена интеллектуального учёта? Давайте посчитаем. Раньше бытовой потребитель платил за замену с установкой обычного счётчика от 1 до 2 тысяч рублей (в зависимости от того, одно или двухтарифный счётчик ему необходим) в среднем 1 раз в 16 лет, то есть в среднем 5,2 10,4 руб. в расчёте на месяц потребления.

Стоимость интеллектуального прибора, с учётом системы УСПД или базовых станций, серверов и программного обеспечения в расчёте на одного бытового потребителя с учётом монтажа и наладки ожидается около 7-10 тыс.руб. в зависимости от типа системы, плотности потребителей и, что немаловажно, в зависимости от динамики цен на рынке на интеллектуальные приборы. Это, при периоде 16 лет, около 36,5 52,1 руб. в месяц или 5-10% от месячного счёта за электроэнергию большинства потребителей.

Значит ли это, что тариф для населения вырастет на 5-10% из-за интеллектуального учёта? Это не столь простой вопрос, поскольку тариф для населения перекрёстно субсидируется потребителями на высоких напряжениях, в основном, крупной промышленностью. А сам тариф населения индексируется ежегодно на величину не выше официальной цифры инфляции это покрывает только инфляционный прирост издержек. Поэтому ответ на вопрос о росте тарифа для населения звучит так: ожидается, что темпы роста тарифа населения не превысят инфляцию, то есть подавляющая часть затрат на интеллектуальный учёт в части населения ляжет на потребителей-юридических лиц, доля которых в потреблении составляет около 80%. Для многих из них это будет незаметным увеличением (колебания цен на оптовом рынке имеют куда более широкие пределы), но в совокупности, конечно же, интеллектуальный учёт это заметная нагрузка на тариф. Более того, поскольку накопилось довольно много граждан, которые не спешили заменять прибор учёта за деньги, эта нагрузка будет существенной в первые годы. А сама программа замены учёта на интеллектуальный затянется на 16 лет пока не истечёт межповерочный интервал у обычных приборов, которые были установлены в первой половине 2020 года.

Как же уменьшить, оптимизировать тарифную нагрузку от внедрения интеллектуального учёта? Первое, что напрашивается установить потолок цен на такие приборы. Но это крайне неэффективное решение ограничение цены, по нашему опыту 30-летней давности, сразу же приведёт к дефициту приборов на рынке. А обязанности по установке и санкции за неустановку с гарантирующих поставщиков и сетевых организаций никто не снимал.

Мы, энергетики, всё же надеемся, что конкуренция между производителями интеллектуальных приборов и систем приведёт в ближайшие годы к существенному падению цен (исторически цены на всю электронику имеют тенденцию к снижению, в особенности на ту электронику, что использует элементную базу не самой высокой производительности).

Но есть ещё один способ снизить издержки на внедрение интеллектуального учёта. Это комплексное оснащение многоквартирных домов учётом. Как это работает? Сейчас законодательство говорит: оснащению учётом бесплатно подлежат те точки, где прибор отсутствует, вышел из строя, утрачен, истек срок эксплуатации или истек интервал между поверками приборов учета. Но внутри многоквартирного дома это означает, что замена приборов учёта на интеллектуальные будет дырявой здесь заменили, а здесь замена только в 2027 году, а здесь в 2036-м И придётся бригаде ездить от дома к дому ради 1-2-3-х приборов из 40-100 точек учёта. Время, бензин, зарплата А чтобы обеспечить с 2022 года предоставление всем таким приборам доступа в интеллектуальную систему (к серверу), придётся установить на все дома УСПД, либо покрыть все города сетью базовых станций Буквально за год! В итоге стоимость на точку учёта в первые годы возрастёт в разы, это будет крайне неэффективная, точечная автоматизация, которая не даст эффекта ни жильцам, ни управляющим организациям, ни энергетикам.

Выход из этой ситуации комплексное оснащение многоквартирных домов. На уровне региона разрабатывается и утверждается многолетняя программа оснащения ИСУ, с учётом того, сколько может потянуть тариф. В этой программе прописаны конкретные дома, которые в данном году должны попасть под 100%-е оснащение. В первую очередь в программу попадут дома, где наиболее высокие внутридомовые потери, ложащиеся дополнительными затратами на жильцов и управляющие компании, дома, сети которых готовы к PLC, дома, которые компактно размещены возле базовой станции. Бригада будет работать на одном доме с начала и до момента его полного оснащения, что резко удешевит монтаж.

Но для принятия такой программы комплексного оснащения интеллектуальным учётом нужно внесение изменений в существующее законодательство, которое позволило бы региону решать на месте, как, в какие сроки и с какими технологиями эффективнее внедрять интеллектуальный учёт.

Подведём краткий итог: существующее законодательство требует точечного оснащения интеллектуальным учётом многоквартирных домов, при этом такое оснащение может растянуться на 16 лет. В первые годы должны быть вложены огромные деньги, а далее по чуть-чуть. Это крайне неэффективно и дорого, не даст эффекта.

Предлагаемый путь дать возможность региону формировать комплексную программу с учётом возможностей тарифа на длительный период. В этой программе будут указаны конкретные дома, которые подлежать оснащению на 100% в данном году. Это позволит не распылять средства, а получить контроль за их расходованием: ведь проверить, есть ли система в 400 многоквартирных домах, которые должны быть оснащены в этом году, намного проще, чем установлен ли прибор в 40 000 штук отдельных точек, разбросанных по 6000 домов?

6. Что мне (потребителю, бизнесу) даст интеллектуальный учёт?

Прежде всего, интеллектуальный прибор освобождает потребителя от необходимости снимать и передавать его показания, а у энергосбыта и сетей снижаются издержки на обход контролёрами (хотя, и не исчезают совсем ведь интеллектуальные счётчики тоже требуют периодического обслуживания, устранения неисправностей на месте).

Важная функция это почасовой учёт, который позволит любому потребителю-юридическому лицу и ИП, даже ларьку с мороженым, в любой момент перейти на почасовой тариф, с расчётом по ценам на энергию и мощность, соответствующих ценам на оптовом рынке (это 3-я 6-я ценовые категории в тарифном меню). Бытовой потребитель может выбрать один из 3 тарифов одноставочный, день-ночь и пик-полупик-ночь. И не просто выбрать, а по динамике почасового потребления интеллектуальная система сама покажет, какой из тарифов выгоднее, когда и насколько. А выполняя рекомендации по выравниванию графика нагрузки в пределах существующего тарифа, ценовой категории, рекомендации по энергосбережению, потребитель сможет ещё снизить счёт за энергию, при этом интеллектуальный учёт поможет понять где и насколько его можно снизить. Благодаря множеству параметров, считаемых интеллектуальным прибором, возможно введение более широкого тарифного меню, дающего еще больше возможностей выбора оптимального тарифа.

У потребителя (пока только у юридического лица) с установкой интеллектуального прибора появляется возможность участвовать на рынке управления спросом получать плату за то, что потребитель перенёс потребление из пиковых часов в те часы, где нагрузка на энергосистему ниже. Это позволит снизить цены на энергию на оптовом рынке, уменьшив загрузку и оплату резерва мощности наиболее дорогих, неэффективных и часто экологически грязных станций и энергоблоков. Это очень перспективный рынок служба Главного энергетика на предприятии, благодаря участию в управлении спросом, перестаёт быть только источником затрат, начинает давать поток доходов, который может даже окупить её содержание.

Благодаря интеллектуальному учёту в многоквартирных домах резко снизятся общедомовые потери, что уменьшит плату жильцов и исключит затраты управляющих компаний на оплату сверхнормативных внутридомовых потерь, высвободив деньги для текущего ремонта и благоустройства дома и территории вокруг него.

Данные интеллектуального учёта, при их эффективном использовании, делают предприятие и бизнес немного умнее технологически, ведь все тонкости работы технологического процесса находят отражения в колебаниях потребления активной и реактивной мощности, и их расшифровка, в т.ч. с точностью до минуты, может дать дополнительный источник данных для оптимизации процессов работы оборудования.

Поскольку умный прибор считает энергию и на приём, и на отдачу, то у потребителя в частном доме появляется возможность установить ветряк или солнечные панели мощностью до 15 кВт (для этого потребуется изменение условий техприсоединения в сетевой организации), заключить договор с обслуживающим вас гарантирующим поставщиком о поставках излишков в сеть по ценам не выше цен оптового рынка (это с НДС в среднем около 3 руб/кВтч), при этом цена поставки будет зависеть от часа ночью дешевле!

Благодаря распределённой системе из десятков и сотен тысяч интеллектуальных приборов учёта, измеряющей почасовые и даже поминутные графики активной и реактивной мощности, параметры напряжения и тока, энергосистема получает бесценный источник данных для оптимизации режимов своей работы, выявлению резервов и дефицита мощности в разбивке по каждому узлу, фидеру, подстанции, снижению потерь и выявлению незаконных подключений, выявления точек в сети, где эффективной окажется компенсация реактивной мощности, локальная генерация, в т.ч. на ВИЭ, аккумулирование энергии для сглаживания пиков и выравнивания параметров в сети. С учётом новых данных могут быть пересмотрены и оптимизированы инвестиционные программы генерации и сетей, приводящие к росту тарифов.

Подведём итог: стратегически, в перспективе десяти лет, после того, как интеллектуальные приборы учёта распространятся повсеместно, интеллектуальный учёт преобразит энергетику, сделает её более эффективной, а значит более приемлемой по цене для конечного потребителя, даст широкие возможности потребителю для оптимизации своего счёта за энергию, участию в управлении спросом, позволит реализовать эффективные тарифные меню. Это в итоге окупит дополнительные затраты, учтённые в тарифе, позволив снизить его рост на длительную перспективу, однако, в первые годы учёт таких программ в тарифе может дать несколько дополнительных процентов роста.

Сгладить этот рост, как мы определили выше, позволит принятие комплексной программы оснащения интеллектуальным учётом, с указанием конкретных многоквартирных домов, оснащаемых на 100% в каждый из годов действия такой программы.

7. Что дальше?

Программа оснащения интеллектуальным учётом растянется на 16 лет до момента, когда все точки будут иметь такой учёт. 16 лет это период до момента, пока последние, установленные в 2020-2021 годах обычные приборы не выработают свой межповерочный интервал. Этот срок можно сократить до 10 лет, приняв соответствующие региональные программы комплексного оснащения (они позволят разгрузить тариф в первые годы установки, и изыскать источники для увеличения объёмов работ через 5-7 лет).

Программа оснащения интеллектуальным учётом электроэнергии подтолкнёт установку умных приборов и на другие ресурсы горячую и холодную воду, газ и тепло. Получив в эксплуатацию умный прибор учёта, многие владельцы квартир и домов заинтересуются и иными системами умного дома разнообразными датчиками и контроллерами (прорыва труб, утечек газа, разбития окон, открытия окон и дверей, системами видеонаблюдения, управления шторами, музыкальным сопровождением, управлением климатом и освещением...)

Интеллектуальному прибору учёта электроэнергии тоже есть куда расти. Тот функционал, который определён сейчас, не зря называется минимальным. В будущем счётчик может стать умным хабом для концентрации информации со всех устройств умного дома или квартиры, устройств, установленных в подъезде, счётчиков других ресурсов. Умный счётчик может фиксировать малейшие изменения напряжения и тока, реактивной мощности, и понимать, какие устройства включаются и выключаются не только в доме, но и в офисе, на производстве. Это позволит понимать, какие устройства и оборудование работают, в какие периоды, насколько эффективно организовать эффективный энергоменеджмент, под управлением искусственного интеллекта, представленного миллионами умных приборов, средств обработки больших данных, статистики, базы лучших практик подбора и управления режимами любого оборудования.

Умные счётчики изменят нашу жизнь так же, как её изменили мобильная связь, интернет, мобильный интернет. Мы находимся на пороге будущего, где все электрические устройства будут единым живым, самоорганизующимся организмом, стоящим на службе удобства, комфорта и эффективной деятельности человека.

P.S. Интеллектуальный учёт тема слишком широкая и многогранная. Если остались вопросы по организации, экономике, логистике постараюсь ответить в комментариях.

Введение

Всех приветствую, меня зовут Кирилл, я продукт менеджер или инженер, организатор или прораб и технарь или, возможно, ни то и ни другое, я, признаться честно, не знаю кто я по профессии, но за сравнительно короткий период у меня получилось создать команду разработки, монтажников, проектировщиков у которой в свою очередь получилось реализовать огромный продукт в области IoT. В этой статье я бы хотел поделится с Вами о том, какие ошибки мы допустили при разработке продукта и о ошибках в правовой и договорной областях создания продукта.

Итак, все началось с того момента, когда я ушел с должности инженера конструктора элеваторного оборудования, и с образованием технолога машиностроения устроился в одну крупную строительную компанию города, на должность администратора систем автоматизированного сбора показаний приборов учета и управления подачей теплового носителя в квартиры, такой себе Умный дом в многоквартирном доме. На тот момент у застройщика были следующие требования:

• Учет всех приборов квартир
• Управление подачей теплового носителя по принципу термостата
• Аналитика потребления
• Аварии и предупреждения
• Интерфейс для управляющей компании со всеми объектами
• Интерфейс для жильцов

Дома строили большие по 20-25 этажей в среднем по 280-300 квартир в секции. Таких домов у застройщика на тот момент было порядка 10.

Приступив к работе, первым делом, я стал разбираться как же работают две системы, уже реализованные на строительных площадках заказчика. Это были две абсолютно разные системы: от протоколов передачи между сервером и полевым оборудованием (у одних CAN-bus, у вторых Modbus RTU и TCP), до самой архитектурой приложений (у одних самописное ПО раскатанное в облаке, у вторых СКАДА для каждого объекта с локальными компьютерами).

Но одно этих ребят объединяло, они оба были производителями своего собственного оборудования (блоки, контроллеры, шлюзы), которое продавали по нереально высоким ценам, у их оборудования отсутствовали какие либо сертификаты, тех. документация, и не было никакой возможности взаимозаменяемости. Таким образом когда устройство выходило из строя, а это происходило очень часто, нам приходилось покупать у них оборудование по завышенному прайсу. И еще пару не приятных моментов в работе с этими товарищами.

Апргрейд приложения в области функционала, был невозможен и не потому что очень высокая цена, а потому что они не могли / хотели / знали как посчитать стоимость доработки, да им этого и не надо было. У них был построен бизнес на обслуживании и замене своих устройств.
Мы постоянно платим за ПО, но, что за ПО? Лицензия, покупка ПО по договору, разработка ПО? На все вопросы ответ один ПО наше, пишите письма.

Собственно все вышеперечисленные факторы привели к тому, что я предложил собрать команду разрабов и самим запилить нечто подобное, но на оборудовании заводского производства доступного на рынке страны и Европы.

Первые решения и договоренности

И так пришел я договариваться со своим руководством директором 1. Предложил сколотить команду для разработки продукта полного цикла разработка проектирование монтаж пуск эксплуатация. Для начала сошлись на том, что берем на работу одного разраба бэка Леху и на аутсорсинг команду веб разработчиков и дизайнеров. Зарплата моя и Лёхи была настолько мала, что стыдно даже думать об этом, но я рискнул по пяти причинам:

1. Меня никто не знал, и никто толком не могу понять мои способности, я для них был вроде умный малый, но не самостоятельный и очень активный.
2. Если проект выгорает то я и разраб бэка и его собака в шоколаде! Все будет, как говорил мне директор 1.
3. Классная возможность попробовать свои силы.
4. Спасти Леху, он тогда гнил охранником на промышленном объекте.
5. У нас горели глаза от одной мысли, что мы можем создать нечто подобное.

Первый MVP

На радостях мы покупаем первый контроллер Siemens Modicon MT221 с ModBus TCP на борту, дня четыре писали на него программу на языке Ladder Diagram, в которой при замыкании контактов регистр меняется с 0 на 1, протестили с помощью программки Modbus Poll (грубо говоря Modbus TCP клиент), и тут Леха говорит:
На кафедре нас учили, что такие задачи решаются с помощью SCADA систем
На что я в ответ:
Леха, ты должен был бороться со злом, а не примкнуть к нему.
Мы решили сделать так Леха пробует найти СКАДУ и вытаскивать данные с контроллера и хранить их где то, а я попробую написать программу на Java, я как раз в тот момент проходил курсы Java Elementary (знал бы мой препод с курсов, что я буду пробовать кодить).

И по итогу Леха получил данные с контроллера по ModBus TCP первым, но сложил свой комп с синим экраном из за 4-6 СКАД на компе. А я при помощи Java и 5 строчек кода вытянул данные, Леше понравилось это и он погрузился в мир Java и я с гордостью могу сказать, что он стал очень хорошим специалистом.

Как сейчас помню, 10 марта 2018 года, мы приступили к первому объекту. У нас было 6 месяцев для написания программы, создания дизайна, выпуска проектной документации, монтажа и пуска.

Я полностью ушел в дизайн, подбор оборудование и топологии сети, монтажа и проектирования (сам в автокаде делал первый проект, да и на объекте первое время провода тягал), а Леха взял на свои плечи все, что связано с сервером, back-ом и БД.

Многие не верили в наш успех и не ставили нам конкретных задач, звучало это примерно так:

• вытащите данные из счётчиков
• отобразите где-нибудь

Мы изначально имели некоторое видение того, как это должно работать. Обозначили наши минимальные требования к тому, чего мы хотим достичь:

• мы должны стягивать показания с тепловых счетчиков, водомеров холодной и горячей воды, электросчетчиков
• получать данные со всех датчиков температур расположенных в квартирах
• управлять температурой в квартире по этому датчику и настройкам, которые выставит жилец
• у жильца должен быть свой личный кабинет, в котором пользователь-жилец будет получать данные относительно его квартир: графики показаний, обратная связь с управляющей компанией, управление температурой
• у администраторов должно быть веб приложение со всеми данными системы, авариями, пользователями и аналитикой

В течении 1 месяца мы перепробовали все готовые решения, что нашли в 20-ти страницах поиска в гугле. В каждом решении присутствовала 1 или более из перечисленных проблем:

• нету аутентификации с разделением прав
• отсутствует возможность создать защищенный API к собранным данным
• дизайн из 90-х
• низкая производительность
• низкий уровень кастомизации backend логики
• неприемлемое ценообразование для решения выбранной задачи

Внутреннее чутьё подсказывало, что если мы будем использовать одну из этих систем, то мы будем ничем не лучше наших конкурентов. Что повело нас по другому пути, прекрасному пути. Мы пошли по пути написания своей системы и продукта на лучшем языке в мире Java и либы EasyModbus. А когда мы немного модифицировали код и заставили консоль сообщать о нажатии кнопки нашим радостям тогда просто не было предела. По дороге домой мы не могли успокоится и обсуждали, сколько нам это может дать возможностей! Мы создадим свою СКАДУ с красивым вэб приложением и умным домом. В тот вечер, мы нарисовали себе планов на год вперед. Но всё было еще впереди

Мы начали с малого, и месяц спустя у нас было готово ПО для контроллера управляющего температурой написанное на FBD. Нашим backend стэком были Java 8 + MySQL. Вскоре, были готовы классы для работы с нашими свободно программируемыми контроллерами. Еще через месяц мы успешно обкатали связку нашего backend'а и шлюза, который опрашивал тепловые счётчики по протоколу M-BUS. Научились работать с MySQL. Начали писать все полученные данные в базу. Для считывания показаний с электросчётчиков по RS-485 интерфейсу (PLC нам не подошел) мы сделали реверс-инжиниринг протокол из исходных данных с монитора USB порта.

Наш опыт в программировании на тот момент составлял пару месяцев, смотря на него сейчас идет кровь из глаз. НО этот говнокод работал это сущее чудо. Мы очень целеустремленные ребята и стремились к знаниям со страшной силой. Нам очень повезло и все трудности появлялись постепенно: первые проблемы с многопоточностью и базой данных и мы открыли для себя c3p0, огромное количество зависимость мы научились работать с maven, проблемы с перфомансом при считывании с базы данных а мы и не знали, что такое индексы, каждая полученная крупица информации применялась в проекте.

Для того, чтобы показать начальству серьёзность наших намерений мы собрали стенд, который продемонстрировал работу нашей системы в масштабах всего дома. У нас было 20 контроллеров управления температурой, 150 датчиков температур, 60 тепловых счётчиков (сколько смогли раздобыть), 2 шлюза MBus, роутер и 16 маршрутизаторов. Мы 2 дня только обжимали FTP кабеля. В итоге стенд собран, ПО сконфигурировано, mock вебинтерфейса запущен директор едет к нам смотреть работу.


Первый стенд

Всё свистит, релюшки щелкают, отрабатывает все мгновенно, логи бегут, данные с устройств корректно собираются. Мы взяли в свою команду проектировщика Вову, сисадмина Юру и 3 монтажников. Процесс разработки, проектирования и монтажа проходил параллельно. Пока ребята штробили стены и прокладывали кабеля, проектировщик делал им проекты и схемы подключения, пока происходил монтаж щитов, а мы тестировали на них новые фичи, пока шла разработка ПО собиралась серверная стойка.

В итоге нам понадобилось пол года чтобы у нас были интегрированы в систему 144 квартиры и первые пользователи, которым мы лично вручили QR-коды регистрации. Но на этом мы не хотели останавливаться, наша конечная задача была создание IoT платформы заточенную под BMS, а в последующем расширится до интегрирования технических объектов (котельных, тепловых пунктов, задовов и производств) и умных домов.

Следующий год мы провели за рефакторингом нашего MVP и добавлением различных фич. В этот раз у нас был план, архитектура, еще большие амбиции и свежая кровь взяли на работу 2-ух студентов. Первый студент, Ярик, работал над backend'ом нашего продукта, а второй, Сашка, занимался наработками на Arduino и прочих одноплатных компьютеров для умного дома.

Мы активно шерстили рынок УД и BMS: общались с потенциальными заказчиками, ездили на выставки, сравнивали себя с конкурентами. В какой-то момент мы поняли что то, что мы создали является феноменом для украинского рынка, и никто из потенциальных конкурентов не может ничего подобного что можем предложить мы. У нас масштабируемая и кастомизируемая система BMS, с мощной системой квитирования аварий и администрирования, с API, с драйверами на самые популярные устройства учета в Украине, можем подстроится под любого заказчика. Мы хотели вырваться из под нашей компании и идти самостоятельно.

Первый успех и сразу кастрюлей по лицу

Итак на первых парах успеха, уже реализуем 3 объект (на данный момент в системе крутится 2 котельные, 4 тепловых пункта, 4452 ед. различных приборов учета, данные с 1164 квартир), все хорошо, приложения не валяться, оборудование ведет себя очень хорошо, монтаж на высоте все круто, я и команда ждем премий и бонусовно, вместо этого просто Эгегей парни, молодцы, СПАСИБО!.


Пожал мне руку директор, сел в свой новый Х5 и уехал

Потом началось следующее: нет денег, не финансирует, а продукт продолжать надо, развивать надо, брендирование, инструкции и тд Признаться честно ошеломленные успехом (а для нас это был ого-го успех, ребята инженер механик и автоматчик по образованиям реализовали немаленькую систему), мы продолжали, бастовали, ныли, но продолжали пилить. При этом постоянно оптимизировали систему по железу, добивались скидок, оптимизировали топологии для сокращение издержек.

В итоге директор 1 уходит с компании застройщика, я с командой ухожу тоже, наш продукт остался на старых объектах, новых объектов нет, но куда идти? Что делать? Мы так завязли в рутине разработки, что я упустил момент правого поля (кому, что принадлежит, чье ПО, какие права использования ПО), продвижения и прочих моментов так необходимых для успешного существования продукта. Я бросаю все моменты связанные с разработкой и кидаюсь в исследования рынка, пытаюсь найти заказчиков, и понимаю, что наш продукт очень специфичен для застройщиков, не всем он нужен у всех застройщиков один слоган, за меньшие деньги построил больше денег получил.

Тут появляется мой директор, и предлагает создать компанию учредители которой будет он и его компаньон, но при этом якобы я и моя команда находятся в его половине компании (50%), по договоренностям М (он, я и команда) будем решать все что касается дольнейшего развитие продукта, принимать как и куда нам двигаться (ну так между нами девочками нигде это не фигурирует в бумагах). Я в отчаянии соглашаюсь, команде говорю ребята мы нашли инвестора, бла-бла, но мы не входим в состав учредителей, и первое время получаем крошечные ЗП (ну типо стартап как они мне сказали), максимально сокращаем издержки (ну стартап который длится уже два года, ничего так себе стартапчик). Ребята с команды сказали: Может не надо, пахнет странно это все., но я горю (у меня долги по фонду ЗП, второй ребенок и прочие издержки), я понимаю, что надо продолжать любой ценой.

Знакомлюсь с директором 2, и понимаю, что что-то не то, ну как могло быть по другому. Пару проведенных встреч и я понял, что директор 2 в 90-ые был программистом в армии и очень хотел реализоваться в этой области, он начинает нам рисовать схемы с местом диспетчера, с сервером 1С, кидать красивые слова, везде вставлять слово API, заказывать так необходимые в этот момент брендинги и бренд буки.

Весь месяц нас финансировал директор 1 огромное ему спасибо, а с директора 2 был рынок, якобы у него был горячий заказчик который готов уже начать работать.

Продержались мы так месяц, точнее я продержался. Общался с директорами 1,2 только я, потому что моя цель была оградить мою команду от их постоянных встреч, постоянных попыток накидать каких то задач и прочей бюрократии. Вечно я слышал от директора 2: Чем занимаетесь? Что делаете?, мы в ответ: доменную модель пилим, тестим LoRa Wan, исследуем рынок в части лидеров мнений и канал реализации продуктов, делаем дизайн дашбордов для аварий и предупреждений, никаких конструктивных вопросов в ответ далее не поступало. Вечное недоверие и чувство дискомфорта, ну как тут продолжать создавать классный продукт.

Собственно никакого заказчика так и не появилось, и на одной из встреч мне директор 2 сказал: Кирилл мне все равно сколько ты двигаешь этот проект, ты делать будешь то, то тебе скажут два директора, я встал и ответил: Джентльмены, удачи пожал руки им и ушел.

Чувства и остаток

Многим знакомо то чувство когда делаешь работу, отдаешься ей по максимуму, вкладываешь часть себя в это и не получаешь должной отдачи, хотя она была, но просто скрывалась от меня и ребят. Ты продолжаешь делать эту работу хотя понимаешь, что получаешь за это совсем не деньги, но бросить ты не можешь потому что бросить это тоже самое, что взять и уехать в другую страну от друзей и родных, взять и оторвать себя от части чего то большого, значимого. Мы не бросали, мы начали гореть, начали понимать, что уже больше так продолжаться не может. Это очень больно.

Я благодарен директору 1, что при всех своих недостатках и плюсах, он верил в нас и поддерживал, я буду это помнить и всегда тоже его поддержу. За эти годы мы с командой стали действительно близкими друг другу людьми и я не могу выразить это словами, просто я понимаю, что если нам придется распасться, то я буду всем сердцем скучать за ними и теми временами.

Выводы и советы

Выводы которые я сделал:

• Не зная броду не лезь в воду, особенно когда вопрос денежный. Все проверь, посчитай, прикинь cash flow, не ошибись в объеме работы и самое главное в технологии и целесообразности ее применения. Как бы не странно говори с командой, и не забывай про стратегию, пусть она будет сырая, не объемная, но она нужна.
• Страх неудачи постоянен, даже когда ты попробовал и у ты получил положительный результат. Нужно просто научится жить с ним, топить его чем то. Но всегда надо помнить, земля круглая, сегодня прет, завтра может быть картина другая.
• Семья это главное. Верьте своей семье.
• Не будет у вас на пути честных искренних людей, особенно в вопросах денежных. Ну хорошо будут, но мало.
• Если у вас есть возможность собираться в крутые команды и делать, что то что кому то нужно и вам это нравится, то делайте это, веселясь, радуясь, эмоционально споря, только так рождаются лучшие продукты.
• Учитесь работать с людьми бизнеса, нужно учится говорить с ними, понимать их, чувствовать их. Успех в деле зависит на 90% от отношений.
• Весь старый бизнес работает по каскадной методологии развития продукта, взять даже директоров 1 и 2, они строители и для них была дикость быстрее зарелизится с сайтом без нового брендинга, собрать фидбэк, аналитику и потом быстро внести правки в сайт. Нет, они давили, что сначала все надо проработать, точное ТЗ, и сидим потом кодим на протяжении 5 лет, как в СССР. Они не понимали, что время был тот фактор, который решал все (как раз в тот момент при общении с многими застройщиками я слышал, что они сами приступали разрабатывать свое ПО). Строители программисты это хуже скайнета из терминатора.
• Сразу договаривайтесь и оговаривайте все условия.

Что же дальше

Сейчас мы пилим новую платформу, расширяем функционал (добавляем домократию и сервисы для жильцов, инструменты аналитики и более проработанный интерфейс управления и котельной), добавляем новые приборов учета и устройства.

Параллельно ищем заказчика и инвесторов. Сложно, много работы, а ресурсов нет. На днях запустим сайт.

Всем мира и успехов!

В прошлой статье мы рассказали о создании нашей команды, но в этой статье хотим рассказать как именно мы реализовали первый наш проект.

Описание объекта

Итак наш первый объект жилой дом имеющий следующие характеристики:

• 15 этажей
• 135 квартир
• Импульсные приборы учета холодного водоснабжения у каждой квартиры
• Тепловые счетчики с M-bus у каждой квартиры
• Счетчики электроэнергии с RS-485 интерфейсом у каждой квартиры
• Датчик температуры в каждой квартире
• Один клапан на подающем трубопроводе отопления в квартиру

Первым делом мы поставили перед собой задачи:

• Накидать принципиальную схему автоматики
• Подобрать оборудование для тепловых счетчиков и водомеров
• Подобрать оборудование для регистрации температуры и управления подачи теплового носителя в квартиры
• Подобрать оборудование для снятия показаний с электросчетчиков и управление реле нагрузки
• Сделать проект системы диспетчеризации и автоматизации многоквартирного жилого дома
• Написать первую версию нашего back end и собрать стенд для теста
• Разработать дизайн для двух веб приложений (для управляющей компании и жильца)
• Написать приложение для фронта которая будет в свою очередь тянуть данные с БД

Принципиальная схема коммуникации полевого оборудования объекта

Пока мы не знали какое оборудование использовать, мы решили нарисовать принципиальную схему коммуникации оборудования.
У теплового счетчика (Apator LQM) имеются 4 импульсных входа, которые могут конфигурироваться под различные нужды, к примеру, как в нашем случае мы настроили первый импульсный вход на м3, задали вес импульса как у нашего водомера, задали первоначальные показания водяного счетчика, и так для каждой квартиры была создана пара теплосчетчик / водомер. Получая данные с теплосчетчика мы параллельно получали показания водомера холодного водоснабжения.
Счетчики электроэнергии отдавали данные по DLMS/COSEM (поверх RS485), мы еще не знали что это, как вытянуть от туда данные, но ясно было одно, что с счетчиком надо научится работать. Из общения с заводом производителем прибора учета, он дал нам понять протокол закрытый вы его не получите, а считывать можно обычным преобразователем RS485 в COM или TCP/IP при помощи их ПО.

Для управления подачей теплового носителя и регистрации температуры необходимо было установить на этаже контроллер который имел бы достаточное количество входов и выходов, для измерения температуры и управления клапаном в каждой квартире.
И самое главное, мы отдали предпочтение получению данных от полевого оборудования по TCP/IP, все последовательные интерфейсы мы переводили в TCP/IP. В подвале дома стоял роутер с поднятым VPN к нашему серверу где были раскатаны все ПО.

Принципиальная схема коммуникации оборудования

Схема готова, начинаем подбор оборудования.

Тепловые счетчики

На просторах интернета не так много информации о сборе данных по протоколу M-Bus. В основном это компании разработавшие свои устройства (M-BUS concentrator) которые подключались к 250 ед. приборов учета и выгружали данные в какое то облако с ужасным интерфейсом и без возможности построение аналитики и выгрузки в биллинговые сервисы данных. Единственное, что мы нашли на рынке Украины, это преобразователь интерфейсов и протоколов фирмы Anybus, но его стоимость и сроки поставки нас не устроили. Ну что ж, Леха выдвинул идею купить преобразователь интерфейсов M-BUS/RS-485 и какой то raspberry pi которая по RS-485 будет опрашивать счетчики.



Но единственную либу и фреймворк которую мы нашли OpenMUC, но в тот момент мы не смогли в нем разобраться. Тогда начали шерстить рынок Европы и нашли! Ребята в Польше производили устройство которое нам надо, и цена класс, но как его привезти в Украину? Через посредников нам удалось это сделать.
И вот чудо посылка, распаковываем, подключаем, включаем скан счетчиков и не видит. Ну мы так раз 5-7 попробовали, решили, что возможно MBUS Gateway рабочий, а счетчик нет. Я бегу к друзьям, выпрашиваю у них теплосчетчик Sharky, подключаю к Gateway и опросил!!! Мы рады, открываем шампанское! Победа! Тосты! Но тут до нас доходит мысль, что на объекте то будет стоять 135 счетчиков Apator которые кстати тоже польского производства, а с ними у нас разговор не задался! Пишем в Польшу на завод Gateway, ждем, пишем еще и еще, и так 4 дня тишина. Руки не опускаем (господи какими мы были больными на голову), начинаю серфить в FB, находим там Матеуша который работает на заводе, находим его телефон и собираемся позвонить. Я хватаю Леху, говорю: ты был 3 года подряд в Америке на WT, сейчас будешь Полякам объяснять, что у их Украинских друзей проблемы!
Он звонит, начинает говорить на английском, но все, что выдавил из себя Матеуш: Hi! Yes!, и что вы думаете Леха с ним начинает говорить по Польски, по Польски!!! В итоге вопрос решился так, что необходимо на их форуме саппорта, создать топик с описанием проблемы и данными для подключения к устройству и спустя 2 дня, ребята с Польши научили свое устройство общаться с нашим теплосчетчиком Apator.
Важно отметить, что Gateway записывал данные с MBUS в Modbus регистры, откуда мы их и забирали. Также блок мог опрашивать 60 устройств, а не 250 ед. мы специально на это пошли для увеличения скорости получения данных с дома и надежности.

Счетчики электроэнергии

Тут было вообще эпично! Я долго искал решения получения данных с счетчиков электроэнергии, завод нам на помощь не шел, так что пришлось справляться самому. Снова нас спас Google, на каком то форуме я нашел человека, который очень активно обсуждал тему диспетчеризации счетчика как у нас, и у него были наработки в этом направлении. Я ему написал, он ответил, из разговора стало ясно следующее: он сделал реверс инжиниринг протокола обмена данными с ПО производителя счетчика. Он просто слушал COM port и разбирал голые байты наш человек.


Результат прослушки порта

Шлюз он собирал из ATMega-32, RS-485 / TTL и RJ-45 для ардуино (уже не помню точной спецификации). То есть шлюз был мастером счетчиков и работал по принципу польского блока. Делаем 2 шлюза, тестим на 5 счетчиках, все класс.


Самопальное устройство для счетчиков

Ставим на объект 15 штук по 9 счетчиков на каждый, и на следующее утро сгорают 5 устройств. В чем дело, на стенде все было хорошо, но стенд это стенд, реалии это реалии. Оказывается RS-485 / TTL был без гальванической развязки. Снимаем блоки, покупаем нужные RS-485 / TTL, паяем, ставим и снова они же вылетают. Проблему так и не решили с этими блоками, однако мы нашли заводское решение RS-485 / Ethernet, и за двое суток мы сами реверсунли протокол счетчиков. Все получилось.

Управление подачей теплового носителя и регистрация температур в квартирах

Нам необходимо было подобрать контроллер подходящий по цене, по гарантии и сервисной службе. Начали с Siemens, Wago, но из-за цены и отсутствия адекватного сервисного центра (любой подобный контроллер для ремонта необходимо отправлять за границу и ждать недели 3, а при условии, что у нас их было 15 штук это могло сыграть плохую шутку), мы продолжили искать и нашли контроллеры Украинского производства Raut, для наших нужд был идеален входов/выходов достаточно, программирование гораздо проще чем в том же SoMachine Schneider, цена нас устроила, сервис от 3 до 5 дней, доставка 1 2 недели. И качество удовлетворительное, за 2 года мы установили порядка 150 штук и только 1 был отправлен в ремонт (тьфу-тьфу).


Первый стенд

Датчики температур мы использовали Pt1000, да аналоговые, да есть погрешность особенно при большой длине провода, а у нас от контроллера до датчика бывало по 35 метров, но по сравнению с цифровыми датчиками температур проще подключение, надежнее, дешевле, и самое главное, когда в квартире приступали делать ремонт, 30% датчиков обычно перекусывают, что при использовании цифрового датчика приводит к короткому замыканию линии и зачастую к зависанию полевого устройства.

Оборудование подобрали, научились с ним работать, на полевом уровне в доме все должно работать и функционировать, собираем щиты.


Щит в сборе

Мы приступили к написанию первой версии нашего back`end, параллельно запустили в дизайн два интерфейса (для управляющей компании и жильца), приступили к монтажу на объекте.

Монтаж и пусконаладка

Отдельное слово нужно сказать про монтаж и пусконаладку. На объект ушло:

• 15 контроллеров
• 6,5 км FTP cat 5e
• 2 км ПВС
• 15 ед. Switch
• 30 ед. блоков питания 24 В

Работы для первого объекта и прототипа было много, провода необходимо было не просто раскидать под потолком, но и подписать каждый (ведь каждый провод был для определенного квартирного датчика, клапана, водомера/теплосчетчика), после монтажа, каждый провод прозванивался и расключался. Что то перепутал и все не тот клапан открылся и закрылся для квартиры, у соседей чужие показания и так далее.
Каждый теплосчетчик квартиры нужно синхронизировать с показаниями водомера квартиры и правильно подключить. К каждой квартире относятся 3 серийных номера прибора учета, их тоже перепутать нельзя, или в бухгалтерии будет труба.

Дизайн интерфейсов

Пока шел монтаж, и написание первого бэка, наша команда front`end готовила первые дизайны двух интерфейсов (для управляющей компании и жильцов), было предложено порядка 4-х вариантов для каждого из интерфейсов.
Сложность состояла в том, что эти интерфейсы будут не просто сайтами для продажи, они должны быть легкими, простыми и удобными потому, что если у жильца не будет хорошего впечатления и UX, по какой то из причин (непонятно как управлять, где температура и тд) то он просто съест управляющую компанию и это будет проблема, так как нас съест заказчик.
В управляющей компании работают в основном инженеры и они вообще не привыкли пользоваться чем-то подобным, им давай СКАДу, АСКУЭ и 1-С с тяжелыми интерфейсами.
Я думаю, что у нас получилось создать необходимые дизайны и в будущем их реализовать.


Интерфейс жильца


Пример страницы для УК

Супер! Впереди еще, осознание проблем:

• как управлять подачей теплового носителя довольно сложно, особенно если у тебя на квартиру 45 м2 один датчик температур и один клапан
• как людям донести нашу идею и помочь им принять технологию
• как сделать систему масштабируемой, быстро и просто
• надо следить за потреблением ресурсов и выявлять неисправные импульсные водомеры и залипшие клапана, ведь обратная связь отсутствует
• калибровка датчиков температур
• перегрев MBus gateway, и перевод памяти в read only
• с квартирами мы разобрались, а вот котельные, ТП, насосные. Мы ведь хотим реальный BMS!

Но как ни странно тогда без опыта мы щелкали эти проблемы, как орешки и шли вперед.

Всем добра!

Пост ориентирован на людей, размышляющих над созданием первой системы управления. Опытных специалистов может заинтересовать взгляд сверху на разные технологии управления Интернета вещей, выводы и короткий прогноз в заключении.

Задача

Мы в Synergy Team разрабатываем и выпускаем промышленные контроллеры. Они предназначены для учета ресурсов, управления объектами энергетики и других применений, которые принято называть Интернетом вещей (IoT). Часто нашим заказчикам не нужны просто контроллеры. Им нужно комплексное решение, включающее систему управления.

И эта система должна быть близка к оптимальной: быстрой, легкой и надежной. Но, согласно известному анекдоту, одновременно выполнить все эти требования невозможно. Нужно искать баланс в зависимости от задачи, что мы и попробовали сделать.


В этом посте мы ограничились классом задач, когда IoT контроллеры напрямую подключаются к управляющей системе (Directly-connected IoT). Итак, наша задача разработать систему управления, которая должна:

• передавать данные от датчиков, подключенных к контроллерам,
• передавать события (например, о превышении температуры, открытии двери, потере связи и т.п.),
• передавать команды управления к исполнительным устройствам,

Если система состоит из большого количества объектов и/или выполняет ответственные задачи, она дополнительно должна:

• постоянно контролировать наличие связи с объектами,
• собирать статистику по своей работе,
• обновлять настройки и программное обеспечение контроллеров (по запросу);
• иметь защиту от несанкционированного доступа. Для государственных и крупных частных компаний система также должна соответствовать законодательству по работе с объектами критической информационной инфраструктуры (КИИ). В частности, требованиям 187-ФЗ, ФСБ, ФСТЭК, приказам Минкомсвязи и т.п.

Управление без выделенного сервера

Для нескольких объектов задача просто решается с управлением по GSM сети посредством SMS команд или звонков. Этот подход был популярен в начале 2010х, а его плюсы и минусы описаны, например, здесь. Для большинства серьезных систем этот подход на сегодня теряет актуальность.


Чуть более сложным является ручное управление контроллерами по выделенным IP через WEB или командную строку (CLI). Контроллеры должны быть постоянно включены в сеть, иметь статические белые или серые IP адреса. Альтернативно можно использовать динамические IP c привязкой к статическим доменным именам по технологии DynDNS или аналогичным. Это неплохо работает, если объектов мало и к надежности не предъявляется особых требований.

Недостатки:

• неудобно, если WEB страницы от всех контроллеров нельзя разместить на экране(ах) диспетчера;
• большая абонентская плата за статические IP адреса;
• сложно настроить неподготовленным пользователям, когда устройства расположены за NAT;
• долго согласовывать с оператором связи выделение пула адресов и доступ в IP подсеть. Например, для организации GSM APN у нас уходили недели;
• неудобно, поскольку диспетчеру необходимо анализировать данные на мониторе глазами;
• высокий риск несанкционированного доступа к контроллерам при использовании сетей общего пользования (Интернет).

Для быстрых демонстраций, контроля за несколькими объектами достаточно использовать управление по IP, SMS или телефонным звонкам.

Здесь мы не рассматривали ситуацию, когда на одном и том же компьютере работает диспетчер и установлена система управления, поскольку считаем ее вырожденным случаем следующего пункта.

Управление через выделенный сервер

В оставшихся случаях нужен сервер с выделенным IP, по которому будут подключаться контроллеры, диспетчеры и сторонние системы.

Если контроллеры передают данные только в направлении сервера, например, счетчики воды или простейшие навигационные устройства (трекеры), достаточно однонаправленного соединения. При этом контроллерам достаточно знать IP сервера.

В нашей задаче для обновления ПО контроллера и передачи команд нужен двухсторонний обмен данными. Для организации такого обмена необходимо:

• периодическое считывание настроек или команд с сервера по инициативе контроллера (допустимо, если не нужна быстрая реакция на команды), либо
• использование на контроллерах статических IP или доменных имен, чтобы сервер мог достучаться до них самостоятельно, либо
• использование протоколов связи, предусматривающих установку туннеля. В частности, MQTT, EGTS или программных брокеров (надстроек над протоколами прошлых поколений). При этом контроллерам не нужны статические IP. После включения, потери связи или перезагрузки контроллеры инициативно установят и будут поддерживать туннельное соединение с сервером.

Разработка на базе коробочных продуктов

Когда речь заходит про систему управления на базе проверенного и надежного решения, в первую очередь, вспоминают про SCADA. И это полностью оправдано, когда речь идет об автоматизации производства или большом объекте энергетики. Словом, когда в системе содержится большое количество датчиков и исполнительных устройств разного типа. Для таких систем требуется разработка уникальных для каждого объекта мнемосхем и алгоритмов взаимодействия оборудования, что превосходно продумано в SCADA.

Если же нужен мониторинг и/или управление однотипными объектами (как в предложенной задаче), то использование SCADA может сделать решение слишком тяжелым из-за сложности настройки, трудоемкости добавления типовых объектов и повышенных требований к производительности сервера. Лучше использовать одну из специализированных коробочных систем, представленных на рынке, наиболее подходящую для задачи. Например:

• систему мониторинга и управления сетевым оборудованием Network management system (SNMP, TR-069, CLI);
• систему автоматизированного учета тепла, электричества, газа, воды. Для краткости АСКУЭ;
• систему навигационного трекинга подвижных объектов с контролем бортовых систем;
• систему управления климатом (вентиляция, кондиционирование и отопление) HVAC;
• систему умный дом/офис/здание;
• систему управления объектами энергетики: подстанциями, наружным (уличным) освещением, зарядными станциями для электротранспорта;
• систему контроля доступа и охранно-пожарной безопасности, и т.д.

Перечисленные системы часто перекрывают функционал друг друга. Например, на базе АСКУЭ можно реализовать управление наружным освещением, а на базе Умного дома сделать управление климатом и доступом. Расширение функционала живых систем происходит постоянно. Появляются новые API для интеграции коробочных продуктов в решения заказчиков, а также поддержка пользовательских функций в коробочном ПО. Огромным плюсом коробочных продуктов является тот факт, что их можно купить и поставить на свой сервер, получив отчуждаемое решение, работающее в закрытом контуре заказчика.

При наличии планов по продаже собственной системы на свободном рынке надо понимать, что из сегодняшнего поставщика коробочного ПО завтра может вырасти конкурент. Кроме этого, использование коробочных систем несет в себе такие дополнительные риски, как:

• повышение цены лицензий,
• слабый контроль над системой (нет исходников, даже если есть, крайне сложно поддерживать),
• многие системы можно использовать только в качестве облачного сервиса, что может быть неприемлемым для больших и/или государственных проектов.

Разработка на базе IoT платформ

Если использование коробочного ПО невозможно, хорошей идеей будет разработка на одной из популярных IoT платформ. Такие платформы содержат универсальные модули, необходимые в любой IoT системе для:

• регистрации и удаления IoT устройств,
• безопасной аутентификации IoT устройств и поддержания связи с ними,
• работы с данными (базы данных, оптимизированные для разных задач),
• регистрации пользователей и управления правами доступа,
• формирования аналитики по собранным данным,
• формирования уведомлений для пользователей (SMS, E-Mail, push сообщения, ),
• хранения последних данных, считанных с IoT устройств,
• выполнения различных действий по событиям,
• визуализации данных и т.п.

Архитектура системы на IoT платформе практически не зависит от ее размера. Все задачи по балансировке нагрузки, устранению тормозов баз данных и тяжелых функций берет на себя платформа. Кроме этого, серверная часть приложения быстро собирается из кубиков микросервисов. Сокращается как время выхода на рынок, так и стоимость решения, напрямую зависящая от оплаты работы программистов.

Систему на IoT платформе можно разработать за минимальное время. Ее архитектура не будет сильно меняться при увеличении размера.

Плюсы разработки на облачной IoT платформе:

• пилотный проект можно запустить с небольшими затратами. В AWS для большинства сервисов есть лимиты бесплатного использования. В Яндекс.Облаке предусмотрен тестовый период и стартовый грант.
• гибкая тарификация, например, стоимость сервиса базы данных зависит от количества запросов, а стоимость MQTT-брокера от количества обработанных сообщений. Это особенно выгодно на старте, когда надо считать каждую копейку.
• IoT платформы протестированы на миллионах устройств. Можно быть уверенным в масштабируемости (решение не придется сильно переписывать при увеличении количества устройств) и архитектурной грамотности решения (если советоваться с инженерами по поддержке используемых IoT платформ).
• информационная безопасность обеспечивается самой платформой на различных уровнях.
• задачу первичной разработки можно отдать на аутсорс. В перспективе решение смогут сопровождать не только разработчики изначальной системы, как это бывает обычно. Ведь IoT платформы имеют мощную техподдержку, подробно документированы, а количество разработчиков, умеющих с ними работать, неуклонно растет.

Недостатки:

• компоненты IoT платформ работают только на мощностях их владельцев, создать полностью отчуждаемую систему, которая будет работать в ЦОД заказчика, возможно в редких случаях;
• стоимость использования IoT платформы для крупных проектов может быть выше стоимости аренды виртуальных машин в ЦОД;
• миграция с одной IoT платформы на другую связана с изменением приличного объема кода. Хотя сейчас наметилась тенденция к стандартизации API;
• далеко не все IoT платформы развернуты в ЦОДах внутри России, что делает невозможным их использование в интересах государственных заказчиков.

Полностью своя разработка

Если недостатки предыдущих решений являются критическими, необходима разработка собственного решения. И как бы ни был хорош план, первые версии системы будут кривоваты.

Собственные решения часто реализуют на базе таких open-source систем, как ThingsBoard, OpenSCADA, MajorDoMo, Home Assistant, iobroker, Nokia glial. Для небольших проектов они могут оказаться слишком тяжелыми из-за:

• большого срока разработки и соответствующих финансовых затрат. Обычно счет идет на человеко-годы;
• c ростом количества объектов будут возникать узкие места в виде медленных баз данных, сборщиков, генераторов отчетов и т.п., для разрешения которых потребуется изменение архитектуры и дополнение ее баллансировщиками и дублирующими ресурсами;
• расходов на постоянное администрирование и техническую поддержку.

В то же время:
Своя разработка оправдана либо для госзаказа, либо проектов с амбициозными планами и большими бюджетами, либо, когда независимость и безопасность критически важна.

Если нужна быстрая демонстрация (MVP), то ее можно сделать на IoT платформе или коробочном ПО, взяв на вооружение проверенные временем подходы, параллельно разрабатывая свое большое решение.

Заключение

На основе сделанного анализа разных систем предлагаем следующий алгоритм выбора системы управления.



Для демонстраций и маленьких IoT проектов на несколько объектов можно использовать прямое управление по IP, SMS или через GSM звонки. В остальных случаях необходима система верхнего уровня. Использование SCADA оправдано в промышленной автоматизации и на больших объектах энергетики. Для учета ресурсов, управления сетевым оборудованием, трекинга, охраны, умного дома и т.п. удобно использовать коробочное решение нужной специализации. Разработка систем на IoT платформах сложнее, но дает больше перспектив и гибкости. Решения на зарубежных IoT платформах серьезно ограничены по масштабу и областям применений в России. Самой сложной является полностью своя разработка. И она оправдана только для госзаказа и самых амбициозных проектов. При этом для быстрых демонстраций и копирования лучших практик будет полезно параллельно с собственной разработкой сделать эскизный проект на IoT платформе.

Напоследок хотим поделиться небольшим прогнозом:

• в облачных IoT платформах стоит ждать появление преднастроенных шаблонов Умного дома, АСКУЭ, NMS, СКУД и т.п. Это еще больше упростит использование IoT платформ и привлечет к ним еще большую аудиторию.
• традиционные разработчики SCADA и других коробочных решений предложат больше инструментов для внешних разработчиков, которые хорошо зарекомендовали себя в IoT платформах. Закрытые коробочные решения вряд ли выдержат рыночную конкуренцию.
• отечественные IoT платформы для государственных и больших частных заказчиков будут развиваться еще активнее.
• API разных IoT платформ станут со временем более похожими друг на друга. Из-за этого переход с одной IoT платформы на другую будет упрощаться.

В следующем, более техническом, посте мы расскажем о нашем проекте по мониторингу систем связи на платформе AWS и контроллерах GIC.

Обязательно напишите в комментариях, если мы упустили что-то важное. Одна из целей нашего блога получить конструктивный feedback.

Приветствую! Команда Fulcon приступила к реализации собственной платформы для индивидуального умного дома. Мы пришли к этому благодаря анализу рынка компаний и решений на территории Украины, и проведя небольшие исследования с потенциальными пользователями Умного Дома (у нас есть продукт связанный с IoT и новым строительством, я много писал о нем в серии статей), запустив небольшой опросник об отношении людей к "Умному дому", мы получили их виденье.

Компании предлагающие "Умный дом"

Введя в поисковике "Умный дом", нам предоставляется большое количество компаний, которые занимаются проектированием, монтажом, внедрением и прочими услугами связанными с "Умным домом". Пообщавшись с ними, я был удивлен, как они продают свои услуги и на какой сегмент пользователей они нацелены, так как все менеджеры меня не хотели слушать, они навязывали мне не нужный функционал, не могли предоставить какую-либо информацию о том как работает их продукт или система(-ы), развеять мои опасения о том, что умный дом это сложно и дорого, я отправлял им план своей квартиры для просчета КП, в ответ либо ничего не получал, либо получал фотографии перечня оборудования с цифрами в Евро, написанными на клочке бумаги или в блокноте. Мое недоумение разрешилось, когда мне представился случай пообщался с одним из представителей подобной компании. Подобные компании не хотят делать Умный дом доступным каждому обывателю, им проще найти 1-2 клиентов с кошельком и нагреть его на 10-15 тыс. у.е., они хотят устанавливать в каждую комнату сенсорные панельки, многокнопочные выключатели работающие по KNX, уломать человека на медиа модули, установить программку с функционалом пульта на вашем телефоне. Функционал который предлагался к реализации ими, не будет в использовании пользователем даже на 50%, грубо говоря человек выкинул свои деньги на воздух. Нам подобное виденье внедрения "умных домов" не подходит, мы хотим пользователям, объяснять, что "Умный дом" это просто, не надо его бояться, он доступный, с понятным сервисом.

Чего хотят пользователи

Над установкой Умного дома в основном задумываются люди, которые в ближайшее время будут делать ремонт, преимущественно в сегменте рынка нового жилья. На наш опрос откликнулись 120 пользователей из 700 всех пользователей нашей БД.

Отношение людей к "Умному дому"

• 51 человек хочет установить у себя "Умный дом", то есть они, что то знают о данном направлении и имеют уже собственное мнение на этот счет.
• 48 человек положительно относятся к этой идеи, но для них это сложно, а что сложно вызывает страх и неопределённость.
• 16 человек не интересуют подобные вещи.

Какой функционал необходим

Из графика выше можно сделать вывод, что людей интересует 3 вещи:

• Управление климатом это экономия и комфорт.
• Безопасность это уверенность, что у вас дома все в порядке, двери закрыты, вас или вы никого не топите.
• Кнопка "Я ушел" и режимы, при активации которых в квартире везде выключается свет и определенные розетки, задается определённая температура помещений и другие параметры вашей квартиры.

Так, с базовыми функциями мы разобрались, конечно кто то скажет, что "Умный дом" это не просто управление климатом и светом, и будут правы, но без этих вещей тоже никуда, начнем с малого. Теперь вопрос цены, сколько же пользователь готов заплатить за такой функционал?

В статье далее я постараюсь объяснить откуда я взял такую цифру 1800 у.е

Данные из графика:

• 10 человек готовы заплатить 1800 у.е. за "Умный дом".
• 30 человек возможно готовы заплатить 1800 у.е. за "Умный дом", но у данных пользователей есть сомнения и страхи.
• 63 человека не хотят платить 1800 у.е. за "Умный дом" .

Так почему же все хотят "Умный дом", но 60% отказались от 1800 у.е. решения "под ключ", вероятнее всего причина в следующем:

• Дорого, хотя это стоимость нового iPhone 12, который через 2 года поменяешь. Хоть мы и проводили опрос среди людей, которые приобрели жилье в комфорт сегменте жилья, 800-1100 у.е./м2, я думаю, что для них нет особых проблем купить новый iPhone.
• Люди не понимают ценность продукта.

Наше виденье реализации "Умного дома"

Основные требования и моменты:

• Сделать "Умный дом" понятным.

Наше виденье "Умного дома" заключается в том, что это набор автоматики, различного типа и производства, объединённое чем то в одно целое, в данный момент автоматика повсюду, от домашнего настенного котла до котельных промышленного масштаба, от ip домофона до систем контроля доступа, большинство людей устанавливает у себя системы охраны, пожарные сигнализации и прочее, принцип и механика работы различных казалось бы систем, очень схожи. Для людей которые сами мастерят контроллеры могут не разделять мое мнение, но зачем изобретать велосипед, заводское решение всегда надежнее. Основные составляющие "Умного дома":

1. Контроллеры, которые принимают в себя сигналы датчиков (температуры, датчиков движения, и прочих) обрабатывают и передают их либо на облачный сервис, либо в шлюз для дальнейшего отображения. С подобной задачей справится практически любой свободно программируемый контроллер, у которого есть интерфейсный выход. Цена от 250 у.е. до 1000 у.е., в зависимости от количества входов/выходов и производителя.
2. Датчик температуры можно использовать типа Pt1000 дешево и надежно. Датчик движения, протечки, дыма также можно применять любой с дискретным выходом, предложений море.
3. Фурнитура для локального управления (если вдруг телефон не под рукой). Импульсные выключатели и включатели для света, также подключаются к любому контроллеру, а по цене не особо дороже обычных.

4. Исполнительные механизмы. Клапана и промежуточные реле работают от сигналов 24 В или 220 В, которые могут коммутироваться контроллером. Для диммирования освещения можно к примеру управлять при помощи 0-10 В.

   
   

   

   
   

В нескольких словах, "Умный дом" это набор автоматики который правильно подобран друг к другу и правильно подключен, при чем мы стремимся использовать автоматику которая доступна на рынке, для взаимозаменяемости.

• "Умный дом" это удобно.

Удобно, когда ты уже лег в кровать, и можешь выключить освещение в любой комнате не вставая. Экономно и удобно когда ты уходя на работу, не бегаешь от радиатора к радиатору в квартире перекрывая их, и когда приходишь наоборот бегаешь их открывать. а нажимаешь одну кнопку и все действия производятся за тебя.

• "Умный дом" может быть доступным.

Мы работаем над созданием пакетного решения "Умного дома" с применением общедоступного оборудования на рынке. Человеку который заинтересован в нашем продукте не должен кто то считать сумасшедшие цифры за монтаж и пусконаладку, пусть человек выбирает на сайте функционал и получает нормальное коммерческое предложение, без "тыц-тыц мана-мана". Монтаж может осуществить любой электрик, просто делай по чертежу. А согласованный с человек щит приедет по почте уже собранный и готовый к подключению.

• Пока только провод.

Есть много крутых продуктов построенных на передачи данных по радио, но у них есть пару недостатков: цена и пробивная способность. Мы приверженцы провода. Но в будущем конечно засматриваемся на Z-wave, ZigBee и прочие технологии.

• Шлюз всему голова.

И так, мы уже определились, что "Умный дом" это набор автоматики и датчиков, но куда же передавать данные? Использовать открытый протокол типа ModBus TCP (у большинства контроллер) в обмене данными между облаком и контроллером очень опасно и не разумно, ввиду того, что любой человек зная твой IP может натворить неприятностей у тебя дома, также необходимо в квартире делать статический IP, что тоже для человека очень опасно без нормального роутера и нормального Firewall. Значит требуется собирать данные с контроллеров локально, и обмениваться ими с внешним миром по защищённым каналам, мы назвали это шлюзом, им может быть любой одноплатный компьютер. К тому же в будущем к такому шлюзу можно будет и прикрутить другие радио датчики, либо управления кондиционером и телевизором. Грубо говоря, шлюз будет головой всех устройств в доме и по постоянному сокетному соединению отправлять данные на сервер, где раскатаны базы и приложения. В случае когда у человека дома нет интернета, на шлюзе будет раскатан резервный ВЕБ интерфейс для локального управления.

• Легкость во всем.

Проанализировав доступные на рынке решения, мы пришли к выводу, что все они очень тяжелые для восприятия пользователем, основные проблемы:

1. Нет удобного разделения различных вещей в различные разделы свет, розетки, климат все в одном монолите.
2. Навигация по помещениям очень трудна, так как в основном представляется в виде списка, и для перемещения между помещениями приходится искать в списке необходимую комнату.
3. Создание режимов очень трудное, а иногда вообще такой функции нет, приходится писать скрипты, лезть в меню где очень много параметров. Такая задача под силу только интеграторам с гайдами под рукой.
4. Многие элементы управления очень маленькие, и не информативны.

Наш MVP "Умного дома".

Обратите внимание, что главная страница это окно режимов, для удобства и быстроты управления домом, человеку будут предлагаться заготовленные режимы которые он сможет подгонять под себя. При этом помимо режимов есть еще и быстрые команды, которые будут выполнять быстро и не сбивать режим дома, ну к примеру человек очень часто включает свет в комнате где то, и ему не придется заходить в План, выбирать комнату, находить раздел освещение и использовать ее, а потом выключать, он просто настроит быструю команду.

Все комнаты и помещения будут отображаться в отельных ячейках, для удобной навигации. На каждую плитку выведена также информация о температуре, датчика движения, закрыто/открыто окно, и команда вкл./выкл. света. Мы не вываливаем пользователю все команды и параметры умного дома, а даем ему отдельную страницы для удобной навигации. Еще вопрос состоит в том, что если у человека две, три квартиры и частный дом, и там и там он хочет "Умный дом", мы предусмотрели, что с одной учетной записи он сможет управлять всеми своими квартирами и домами, не надо будет каждый раз выходить и заходить в другую учётную запись, устанавливать еще 2 приложения, все квартиры в одном месте. В идеале конечно еще, передавать сигналы тревоги охранным фирмам, многие фирмы готовы сотрудничать при соблюдении определённых требований к оборудованию и ПО, и это тоже будет реализовано.

Цена вопроса оборудования

Цифра 1800 у.е. получается с нашей маржей в 30%.

Функционал:

• Управление отопление 4 контура.
• Управление кондиционером.
• 6 групп освещения.
• 2 группы диммирования освещения.
• Контроль протечек, с перекрытием воды.

• 4 датчика безопасности.

  
  

  При этом, нет необходимости в статическом IP, управление будет происходить как из локальной сети так и из внешней сети.

  
  

  Наши цели

  
  
  1. Мы поставили себе задачу создать платформу для "Умного дома" с возможностью интеграции в нее различного спектра оборудования доступного на рынке это контроллеры, настенные термостаты с CAN, RS485 интерфейсом и тд, и прочее оборудование.
  2. Дать потенциальному клиенту возможность самому просчитать "Умный дом" с необходимым функционалом, понятным описанием и примерами функций.
  3. Создать удобный интерфейс, которым приятно будет пользоваться.
  4. Максимально автоматизировать процесс сборки щита и подбора оборудования, для сокращения издержек.
  5. В ближайшее время выпустить MVP и развивать его добавляя новый функции и устройства.
  6. Задействовать меньшее количество людей между нами и пользователем.
  7. Мы очень хотим создать доступный и нужный "Умный дом", который будет приносить удовольствие нашим клиентам.
  
  

Не реклама, если Вам интересно чем мы занимаемся и нравится наша идея, мы открыты для любого общения и идей! #FulconBMS группа в FB (специально ссылку не прикрепил).

Всем удачи!