2021年3月23日
デジタルツイン、バーチャルパワープラント
電力、ガス、水、地域暖房を人口に安全に供給することは、IoT およびエッジ デバイス ソリューションのアプリケーション開発および展開における最も重要な分野の 1 つです。 建物、公共の場所、または都市全体の生活の質を向上させるソリューションがますます増えています。 さらに、公共交通機関、再生可能エネルギー生産、廃棄物処理、車両管理など、IoT ソリューションの恩恵を受ける分野は他にもたくさんあります。 既存のユースケースを最適化することに加えて、新しい革新的なIoTソリューションは、公益事業の公共部門に新しいビジネスチャンスをもたらします。 by Stefan Hartleib |
Stadtwerke Leipzig GMBH の IT コンサルタントである Stefan Hartleib と IoT 開発者である Max Mueller は、The Device Chronicle に寄稿しています。 ライプツィヒ市の専門家が説明するように、OTA ソフトウェア アップデートを備えたエッジ デバイスは、自治体のエネルギー管理においてますます重要な役割を果たしています。
エネルギー変換とデジタルツイン
1,000 を超える自治体がドイツの電力市場で操業しており、地元のエネルギー市場を強く形成しています。エネルギー市場は、エネルギー転換または「エネルギー転換」のトピックにますます影響を受けています。このエネルギー変換の一部は、再生可能エネルギーを使用して発電する民間部門の分散型発電所を軸にしています。増え続ける分散型発電所を管理できるようにするために、IoT ソリューションの助けを借りてデータ テクノロジーを使用して、物理的な発電所をミラーリングする仮想発電所を作成しています。バーチャル パワー プラントには、発電プラントからの大量のデータが必要です。低コストのエッジ デバイスを使用すると、プラントからのこのデータを現場で直接収集できます。
バーチャルパワープラントとデジタルツイン
ライプツィヒの自治体ユーティリティは、IoT プラットフォームを使用して、電力を生成および消費する発電所からのデータを含む仮想発電所を構築しました。小型で低コストのエッジ デバイスがプラントからデータを収集し、デジタル ツイン モデル内でローカルに分析して、データを自治体の IoT プラットフォームに効率的に送信します。分散型プラントの群れは、エッジ デバイスを介して監視および制御できます。低コストのプラント制御と監視により、多くの新製品が可能になります。エッジ デバイスの成功の主な理由は、構成全体の基礎となるバックグラウンドでの IoT プラットフォームです。エッジ デバイスと外部データ ソースの安全な接続を確保し、発生する可能性のあるエラーを修正し、エッジ デバイス上のソフトウェアを最新の状態に保ちます。現場から収集した大量のデータを処理します。
選択肢が増える、可能性が広がる
市場にはエッジ デバイスのプロバイダーがますます増えています。これは、可能性が拡大すると同時に価格が下がっていることを意味します。技術的な観点からは、エッジデバイスは新しいテクノロジーではありませんが、公共部門の多くのユースケースでは、エッジデバイスの使用は依然として斬新で革新的であると見なされています。これは、高度なセキュリティとデータ保護の要件を持つ企業プロセスに IoT を統合することを必ずしも容易にするわけではありません。新しい産業用 IoT アプリケーションは、特にドイツの公益事業において、SCADA システムおよび重要なインフラストラクチャと同じ厳格なガイドラインに準拠する必要があります。ほとんどの場合、企業は IoT ソリューションの進行中の開発と並行して、アジャイルな方法でコンプライアンス要件を構築します。
デジタル ツイン、ML および OTA ソフトウェア アップデートを使用してリアルタイムでビッグ データを分析
主な傾向は、産業用 IoT ソリューションが大量のデータを生成し、その一部はリアルタイムでしか分析できないということです。 2つ目の傾向は、エッジデバイスの計算能力がますます高まっていることです。両方を組み合わせることは、2021 年にはほぼ必須であり、通常のことです。 たとえば、ハザードの検出やエネルギー消費と生成の予測における機械学習の使用は、公共部門でのアプリケーションでますます普及しています。公共部門は、経済の他の部門も追随している傾向に続いています。エッジ デバイスで機械学習を使用するには、機械学習オペレーション (MLOps) が必要になり、Mender.io などの OTA ソフトウェア更新ソリューションを使用する必要があります。以前はデータセンターのプラットフォームで実行されていた機能が、エッジ デバイスでローカルに非常に簡単に実行できるようになりました。これは、ソフトウェアをデータセンターと同じ速度で、同じセキュリティでエッジ デバイスに展開できるということです。アプリケーションのコンテナ化への傾向の高まりにより、これが容易になります。
OTA ソフトウェア更新の利点
OTA ソフトウェア更新により、製品が「新鮮」に保たれます。今日のユーザーは、ソフトウェアが進化し、定期的に改善や新しい機能を受け取るという事実に慣れています。この傾向は、公共部門だけでなく業界にも存在します。 OTA ソフトウェア アップデートのもう 1 つの利点は、製品のエンド ツー エンドのセキュリティを確保し、コンプライアンスのための企業および公共部門のセキュリティ ポリシーとセキュリティを統合することです。製品がますます複雑化するソフトウェアに基づいている場合、更新は不可欠な機能です。革新へのプレッシャーが高まることで、新しいソリューションがライフサイクル全体にわたって迅速に使用され、完成されることが保証されます。製品はユーザーとともに成熟し、ユーザーの行動は製品のさらなる発展に影響を与えます。このような大胆なアプローチの基礎は、堅実で安全な OTA ソフトウェア アップデートです。また、OTA ソフトウェア アップデートにより、新しいソフトウェアをエッジ デバイスに配布するために必要な時間が短縮されます。マウスを数回クリックするだけで、新しいソフトウェアを受け取るデバイスを決定できます。エラーが発生した場合、最後に機能していたソフトウェア バージョンが自動的に使用されます。これにより、OTA ソフトウェアの更新に失敗した場合に、デバイスが使用可能な状態に復元され、エラー分析を実行できるため、開発チームの作業負荷が軽減されます。
結論として
地方自治体は、IoT、エッジ デバイス、エッジ コンピューティングに機械学習を使用して、市民により良いサービスを提供しています。物理的な発電所と仮想的な発電所間のデジタル ツインによるより良い電力管理は、この良い例です。堅牢で安全な OTA ソフトウェア アップデートを備えたエッジ デバイスは、機械学習モデルを安全に配信および更新して、必要なデータ分析をローカルで実行する上で重要な役割を果たしています。 IoT、エッジ、人工知能がさらに普及し、公共の安全、生活の質、経済効率の面でより良い結果が得られると期待することしかできません。
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