V dnešním článku se detailněji zaměříme na možnosti komunikace, které nabízí základní jednotka SM2-MU neboli „energetická gateway“.
Energetická gateway nám poskytuje čtyři druhy komunikace. Kromě XML slouží všechny pro M2M, neboli že zařízení komunikuje s jiným zařízením (Machine-2-Machine).
V první variantě zařízení vygeneruje ze získaných dat XML soubor, který je následně vizualizován ve webovém prohlížeči. Komunikace je klient – server. Klient (např. webový prohlížeč) si nejprve informaci vyžádá a server (zařízení) pošle odpověď.
Druhá možnost komunikace je s využitím protokolu SOAP, jenž je standardem webových služeb. To výrazně usnadňuje implementacii na velkých serverech. Pomocí tohoto protokolu se data dostanou do cloudu. Odtud jsou data v přehledném zobrazení dostupná pro zákazníka na jeho počítači, či mobilním telefonu s operačním systémem Android. Naše cloudové řešení nabízí komunikaci nejen ze zařízení (klienta) na server, ale i opačným směrem. To se s výhodou používá pro vzdálené nastavení konfigurace zařízení nebo pro aktualizaci jeho programu.
Předposlední možnost je vhodná pro systémy pro správu sítí (NMS - Network Management System), kde se používá síťový protokol SNMP. V praxi to pro nás znamená, že data jsou dotazována v intervalu 5-60s a slouží primárně k tomu, aby dohledový systém zjistil výpadky a úzká místa. Serverům se říká agent, klientem může být i tzv. MIB browser. MIB (Management Information Base) je soubor, který popisuje, jaké proměnné zařízení poskytuje. Zařízení může implementovat i více MIB, které se mohou hierarchicky prolínat. Protokol SNMP používá zároveň i aktivní druh komunikace – tzv. trapy, kdy agent sám pošle informace o alarmovém stavu. V síti jsou servery, které tyto trapy sbírají (trap listeners) a reagují na ně třeba odesláním SMS, emailu či jinou akcí.
Poslední možností je komunikace pomocí Modbus protokolu, který se používá v automatizaci (MaR). Tento protokol je velice snadný na implementaci a používá se pro rychlou komunikaci, tj. v řádu milisekund. Je tedy vhodný i pro přímou komunikaci s PLC např. chytrého domu.
Detailněji:
Modbus, je otevřený protokol pro vzájemnou komunikaci různých zařízení (PLC, dotykové displeje), která umožňují přenášet data po různých sítích a sběrnicích. Komunikace funguje na nejběžnějším principu, se kterým jsme ve styku každý den – předávání datových zpráv mezi klientem a serverem.
Komunikace pracuje tak, že na sběrnici je jedno „master“ zařízení, které vysílá dotazy pro „slave“ zařízení, kterých je více. Ta odpovídají na dotazy, které jsou jim adresovány. Master bývá obvykle PLC, slave jsou prvky pro ovládání, či sledování (např. čidla, měřidla). Modbus protokol je možné využít i k tomu, že zpřístupníme jiná zařízení, která komunikují zcela jiným způsobem. V takovém případě hovoříme o bráně (gateway).
Naše zařízení SM2-MU komunikuje s obsluhovanými zařízeními na svých seriových sběrnicích (RS485, RS232) a na ethernetu (LAN). Získává data, případně nastavuje parametry. Tato data pak nabízí přes ethernet protokolem Modbus / TCP. Standardně používá Modbus plošný způsob adresace. V našem případě jsme různorodost zařízení pokryli tím, že každý typ zařízení nebo dokonce i každý jednotlivý druh zařízení je rozdělen na objekty a tyto objekty jsou zpřístupněny bloky. Většina bloků odpovídá standardní definici podle Sunspec Alliance (jejíž je naše společnost členem), pouze pro některé technologie (např. Studer-Innotec) jsme použili zákaznické bloky. Čísla bloků předem určují formát bloku a ten je pak pro stejné číslo stejný i u různých zařízení.
Tento způsob nabízí i možnost enumerace, kdy postupným procházením adresového prostoru mohu zjistit, které bloky dané zařízení podporuje. Každé zařízení může poskytovat pouze určité vlastnosti objektu, ostatní nemusí být definovány. Použitím tohoto modelu získáváme možnost zjistit, jaké objekty jsou dostupné v námi vybraném zařízení a zda námi hledaná vlastnost v objektu existuje.
Jednotka SM2-MU s protokolem Modbus SunSpec by se v tomto případě dala nazvat univerzální bránou k energetické aplikaci, např. FVE. Díky tomuto přístupu můžeme přistupovat stejným způsobem k různým zařízením a nemusíme si lámat hlavu s implementací různých komunikačních protokolů a se složitou konfigurací.
Výhody, které nám SunSpec přináší, si přiblížíme v jednom z dalších článků.
Na projekt Energetická gateway pro obnovitelné zdroje je poskytována finanční podpora z Evropské Unie.
