|
2021年3月23日
数字孪生、虚拟发电厂
|
Stefan Hartleib，Stadtwerke Leipziger 的 IT 顾问
|
Max Mueller，物联网顾问，Stadtwerke Leipzig
来自 Stadtwerke Leipzig GMBH 的 IT 顾问 Stefan Hartleib 和物联网开发人员 Max Mueller 为 The Device Chronicle 撰稿。 正如我们来自莱比锡市政府的专家所解释的那样，具有 OTA 软件更新的边缘设备在市政能源管理中发挥着越来越重要的作用。
能源转型和数字孪生
超过 1000 家市政公用事业公司在德国电力市场运营，并有力地塑造了当地能源市场。能源市场越来越受到能源转型主题或“能源转型”的影响。这种能源转型的一部分以私营部门的分散式发电厂为中心，这些发电厂使用可再生能源发电。为了能够管理越来越多的分散式发电厂，借助物联网解决方案的数据技术正被用于创建虚拟电厂以镜像物理电厂。虚拟发电厂需要来自发电厂的大量数据。使用低成本的边缘设备，可以直接在现场收集来自工厂的数据。
虚拟电厂和数字孪生
凭借其物联网平台，莱比锡市政公用事业公司建立了一个虚拟发电厂，其中包含来自发电和消耗电力的发电厂的数据。小型、低成本的边缘设备从工厂收集数据，在数字孪生模型中进行本地分析，并将数据有效地发送到市政的物联网平台。可以通过边缘设备监视和控制分散的植物群。低成本的工厂控制和监控使许多新产品成为可能。边缘设备成功的主要原因是后台的物联网平台，这是整个构建的基础。它确保边缘设备和外部数据源的安全连接，纠正可能发生的任何错误，使边缘设备上的软件保持最新；并处理从现场收集的大量数据。
增加选择，增加可能性
市场上边缘设备的供应商越来越多，这意味着可能性越来越大，同时价格也在下降。从技术角度来看，边缘设备并不是一项新技术，但对于公共部门的许多用例来说，它们的使用仍然被视为新颖和创新。这并不总是能够轻松将 IoT 集成到具有高安全性和数据保护要求的企业流程中。新的工业物联网应用必须遵守与 SCADA 系统和关键基础设施相同的严格准则，尤其是在德国公共事业中。大多数情况下，公司在不断开发 IoT 解决方案的同时，以敏捷的方式构建合规性要求。
通过数字孪生、ML 和 OTA 软件更新实时分析大数据
一个关键趋势是工业物联网解决方案会生成大量数据，其中一些只能实时分析。第二个趋势是边缘设备的计算能力不断增强。将两者结合起来几乎是 2021 年的必要和常态。例如，机器学习在危险检测或能源消耗和发电预测中的使用在公共部门的应用中变得越来越广泛。公共部门正在追随经济中其他部门也在追随的趋势。在边缘设备上使用机器学习使得必须具有机器学习操作（MLOps），并且需要使用OTA软件更新解决方案，例如Mender.io。过去在数据中心平台上执行的越来越多的功能现在可以在本地边缘设备上轻松完成。其基础是软件可以以与数据中心相同的速度和相同的安全性部署在边缘设备上。应用程序容器化的趋势使这变得容易。
OTA软件更新的优势
OTA 软件更新使产品保持“新鲜”。今天的用户已经习惯了软件不断发展的事实，他们会定期收到改进和新功能。这种趋势存在于工业和公共部门。 OTA软件更新的另一个优势是确保产品的端到端安全性，并将安全性与公司和公共部门安全策略相集成以实现合规性。当产品基于日益复杂的软件时，更新是必不可少的功能。不断增加的创新压力可确保新解决方案在其生命周期中迅速投入使用和完善。产品随着用户的成熟而成熟，他们的行为会影响产品的进一步发展。这种大胆方法的基础是可靠且安全的 OTA 软件更新。 OTA 软件更新还减少了将新软件分发到边缘设备所需的时间。只需点击几下鼠标即可确定哪些设备将接收新软件。如果出现错误，将自动使用上一个运行的软件版本。这减少了开发团队的工作量，因为如果 OTA 软件更新出现故障，设备将恢复到可用状态并可以进行错误分析。
综上所述
市政当局正在使用物联网，边缘设备和机器学习进行边缘计算，以向其职权范围内的公民提供更好的服务。通过物理发电厂和虚拟发电厂之间的数字孪生实现更好的电源管理就是一个很好的例子。具有健壮和安全的OTA软件更新的边缘设备在安全地交付和更新机器学习模型以在本地进行所需数据分析方面发挥着关键作用。我们只能期待物联网、边缘和人工智能变得更加普遍，以在公共安全、生活质量和经济效率方面取得更好的成果。
你有任何问题吗？ 请单击HERE提问。
Source :
Source :
