2021年5月17日
動的負荷管理、およびアトミックアップデートと
フェイルプルーフOTAソフトウェアアップデートの必要性
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Joel Hermanns, CTO, gridX
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The Device Chronicle spoke to Joel Hermanns, CTO, gridX.
動的電力負荷管理
この記事では、最初にEV充電ステーション、動的負荷管理、およびgridXがこのユースケースへの対応にどのように役立つかについて説明します。ジョエルは、電化の最大の傾向についての彼の考えのいくつかを共有することから始めます。彼はこれをEVへの大規模なシフトと見ています。そこでは主要な自動車会社が現在それに取り組んでいます。これにより、利用可能なEVの数が劇的に増加し、EV充電インフラストラクチャを増やす必要性が高まると彼は言います。 Joelは、容量を増やすという点で、まだある程度の距離があると考えています。彼は次のように述べています。「ドイツ政府は最近、2030年までに10mのEVと1mの充電器が利用可能になると推定するためにいくつかの数値を発表しました。現在、利用可能な充電器は約30,000個のみです。各充電ステーションは大きな負荷であり、グリッドは必ずしもこの目的のために構築されているわけではありません。したがって、これはグリッドの分散化の必要性の高まりにつながります。」
EVが主流に
さらに、EVは現在、ニッチ市場の位置から主流のマス市場に移行しています。 Vehicle to Gridは現在試験段階にあり、Joelは、より多くの規格、デバイス、および車両がサポートされるとすぐに、はるかに興味深いものになると付け加えています。 「これは、残りのテクノロジーが追いつく限りです」と彼は付け加えます。エネルギーエコシステムを効率的にするために、gridBoxなどのエネルギー管理システムもより広範囲に導入する必要があります。
支援する基準
Joelはまた、OCPP（充電ステーションの通信、課金、および制御のプロトコル）などの重要な標準がますます勢いを増していると考えています。 「それらは、蓄積されている複雑さと需要を管理するために必要です。」
負荷の管理
gridXは、EVの充電と電力管理における重要な問題に対処します。これは、サイトでの充電による過度の負荷による停電のリスクです。 Joelは次のように説明しています。充電ステーションが施設やデポに配置されている場合、サイトに非常に高い電力負荷がかかります。 1つの充電ステーションで問題はありませんが、大規模な駐車施設やデポにこれらの充電ステーションを数十または数百追加すると、負荷が大幅に増加します。これは、すべての充電ステーションが同時に車両を充電している場合に問題になります。 Joelは、次のように指摘しています。「グリッドは、この種の過度の充電負荷をサポートするように構築されていません。簡単にサイトの停電になってしまう可能性があります。」
gridXソリューション
ありがたいことに、解決策があります。各充電ステーションを実行できる数分の1に制限し、問題のある負荷に到達しないようにすることができます。通常、すべての充電器が同時に使用されるわけではないため、Joelsは、負荷をある充電器から別の充電器に動的にシフトできると指摘しています。 10個の充電器と2個だけを同時に使用する場合、2つの充電ステーションをフルパワーで充電するように設定し、他の充電ステーションはゼロに設定できます。これは、ローカルに追加されたgridBoxで行われることです。 gridBoxゲートウェイデバイスを使用すると、各充電ステーションが消費しているものを測定すると同時に、グリッド接続ポイントで何が起こっているかを測定することができます。このように、建物の消費量は、サイトの充電消費量に接続することで対応できます。次に、ほぼリアルタイムですべての資産をサブ秒単位でエネルギー負荷をシフトすることで管理できるため、充電中のEVと敷地内の建物の間の停電や使用量のピークを回避できます。動的な電力負荷管理が実施されていない場合、グリッド接続ポイントのヒューズが飛んで、すべての電力が失われる可能性があります。これを回避するために、ジョエルが説明する古いシナリオでは、サイト上の10台の車両すべてを10％の充電に制限する必要があるかもしれません。その場合、車を完全に充電するのに最大10倍の時間がかかり、これは実行不可能な場合があります。 gridBoxと動的負荷管理を使用して、建物の負荷消費量が最大および最小であるかどうかを確認し、動的負荷シフトを使用して、1日の任意の時間に利用可能な容量を増やします。
OTAソフトウェアアップデートの重要性
Mender.ioが提供する堅牢で安全なOTAソフトウェアの更新は、gridXにとって非常に重要です。これは、会社が製品を迅速に出し、顧客のフィードバックに基づいてそれらを進化させるのに役立ちます。 Joelは、会社の開発文化は、最初に非常に小さなバージョンを出荷してから、すばやく反復することであると説明しています。 「ドイツとヨーロッパに分散しているこのようなデバイスには、バグを修正し、パフォーマンスを向上させ、新しいソフトウェアアップデートを追加するシステムが必要です。アプリケーションについては、パートナーのスケジュールに応じて、毎週から毎月のリリーススケジュールがあります。」
Mender.ioは、システムのプロビジョニングとシステムアップデートの操作に使用されます。 Joel氏は、これは更新の強固な基盤であると述べています。彼は続けます。「最初の最大の恐怖は、デバイスを更新できないことでした。デバイスのOSは非常に重要であり、問題が発生する可能性はありません。チームには、OTAアップデートの複雑さを処理する専門家があまりいませんでした。私たちは、OTAソフトウェアの更新について詳しく知っている専門家のパートナーに頼ることに熱心でした。これは、過去5年間で非常に賢明な決定であることが証明されています。 Menderは効率的で、非常にうまく機能しました。」
Yoctoレイヤーの統合
Menderのもう1つの大きな利点は、Yoctoとのレイヤー統合です。 Menderエンジニアリングチームは、ハードウェアを正しい方法でセットアップするのを支援しました。 Menderを実行しているハードウェアバージョンは3つあり、Yoctoでのメンテナンスは非常に簡単です。組み込みボードはARMベースであるため、これらは低コストですが高性能のデバイスです。 Joel氏は、次のように述べています。「50の充電ステーションに接続することを想像でき、それらを数秒で制御するアルゴリズムがあります。その場合、高性能であると同時に高すぎることのないデバイスが必要です。少なくとも消費者市場では、エネルギー管理を行うデバイスに1000ユーロを支払う準備ができていないため、ARMベースのデバイスが非常に重要であるのはこのためです。」ほとんどの場合、デバイスの接続は有線で行われ、場合によってはLTEモデムがデバイスで使用されます。
IoTサイバーセキュリティの重要性
Joelは、gridXは、すべてのデータ送信の転送中の暗号化にも注意を払っていると説明しています。 Menderには、公開鍵を使用してデバイスを認証するための適切な設定があります。デバイスからクラウドへの接続を開きますが、常に開いているトンネルは開きません。したがって、ネットワークへの脅威ベクトルを最小限に抑えます。
デバイススケーリングの処理
数十のデバイスを手動で簡単に更新してから、グループについて考え、更新をスケジュールします。最終的には、グループが大きすぎるポイントに到達し、別の方法で複雑さを処理する必要があります。デバイスが非常に多いため、自動化が必要です。
OSアップデートに欠かせない
Mender.ioは、gridXのデバイス管理セットアップに含まれる多くのツールの1つですが、OSを更新するための頼りになるツールとして重要です。サポートは常に素晴らしいものでした。ドキュメントとサポートは、新しいデバイスとの統合に最適です。バージョンの更新やホストされたインストールの使用に問題はありませんでした。 Mender.ioのおかげで、gridXは大規模なデバイス群全体でアトミックな更新を行い、Menderシステムは会社に合わせて拡張できるとJoel氏は結論付けています。
ジョエルとgridXの同僚が、貴重なデジタルエネルギーソリューションを提供するための旅を続けてくれることを願っています。
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