TN Bemærk: Denne artikel er fra den officielle Siemens-websideside med titlen "Billeder af fremtiden". Siemens er et tyskbaseret konglomerat og en af de største aktører inden for teknokratiets teknologi. Det fører til Smart Grid, vindmøller, fabriksautomatisering og især oprettelsen af tingenes internet (IoT), hvor enheder taler med og interagerer med hinanden autonomt.
Uanset om det er i fabrikker, jernbane- og trafikstyringssystemer eller decentrale strømforsyningssystemer, er tendensen hen imod netværk af individuelle enheder med hele systemer - en proces, der er baseret på integrationen af den fysiske verden med den virtuelle dataverden. Resultatet er, hvad Siemens kalder Web of Systems. Efterhånden som denne proces udvikler sig, vil den give Siemens mulighed for at hjælpe sine kunder med at berige deres eksisterende udstyr gennem fordelene ved det digitale univers uden at bringe hverken databeskyttelse eller intellektuel ejendom i fare.
Vores daglige liv bliver fyldt med flere og flere enheder, der lader brugerne finde ud af status for et objekt via Internettet eller Cloud. Eksempler på denne tendens inkluderer fitness-tracker armbånd, sensorer, der overvåger planternes fugtighedsniveauer, og huse, der lærer at indstille deres varme og belysning, så de passer til deres beboers livsmønstre. Efterhånden som denne proces udvikler sig, er det realistisk at forvente, at alle "ting" til sidst vil være udstyret med en internetadresse, hvorved der åbnes helt nye måder at interagere med disse ”ting” på.
Dette paradigme af Internet of Things (IoT) åbner enorme muligheder for Siemens. Når alt kommer til alt er Siemens en vigtig aktør i at kombinere hardware og software - for eksempel i automatiseringsløsninger til produktion, i jernbane- og trafikstyringssystemer og i den decentrale levering af elektrisk strøm.
På samme måde er fabrikker, trafiknetværk og hjælpenetværk meget mere komplekse end smartphones og tracker-armbånd. Alle er eksempler på virkelige og virtuelle systemer, der er sammenkoblet, og som ofte endda involverer kritisk infrastruktur. Kunder i sådanne kritiske områder har helt andre forventninger til sikkerhed, pålidelighed og holdbarhed end dem, der køber en smart termostat eller plantefugtighedssporingssystem. Hvad mere er, sådanne kunder vil berige deres eksisterende udstyr gennem fordelene ved det udviklende digitale univers uden at bringe hverken databeskyttelse eller intellektuel ejendom i fare. Derfor har Siemens udvidet konceptet Internet of Things til industrielle applikationer til at skabe Web of Systems, hvilket betyder systemer, der er digitale, kommunikerer med hinanden og kan handle autonomt. Siemens 'vision er, at når dette økosystem tager form, styres dets elementer via fremtidige webteknologier, der bruger standardiserede protokoller og sprog af den slags, der bruges til Internettet i dag.
Denne sammenkobling af den virkelige verden og den virtuelle verden af data giver flere fordele for Siemens-kunder. Det giver dem mulighed for at fange og analysere den aktuelle status for et system og dets dele når som helst og i detaljer. Dette giver igen enorme muligheder for besparelser gennem forudsigelig vedligeholdelse samt et stort potentiale for optimering af systemer. Ved hjælp af nutidens teknologier fra World Wide Web-miljøet kan systemer ofte implementeres og idriftsættes hurtigere og mere økonomisk. Et systems intelligens kan distribueres efter behov mellem reelle komponenter og virtuelle systemer i skyen, hvilket resulterer i forbedret robusthed og kundedatabeskyttelse. Endelig, når det digitale landskab transformeres langs disse linjer, vil det blive lettere at opdatere systemer med nye funktioner eller at opdatere systemsoftware på farten på stort set samme måde som smartphones og andre enheder opdateres via apps.
Hvorfor smarte gitter har brug for distributionstransformatorer
Et af mange eksempler, hvor vores Web of Systems tilbyder fordele er smarte gitter. Indtil for kun få år siden var elektriske elnet organiseret i et strengt hierarki. Men i dag er de blevet decentraliserede systemer. Fotovoltaiske installationer og andre vedvarende energikilder fører elektricitet ind i nettet på et ureguleret, svingende grundlag ved spændingsniveauer, der kun gjaldt forbrugere, ikke generatorer. I et værste tilfælde kan det gøre et gitter ustabilt.
Så gitre skal have mulighed for at modvirke det skiftende miljø. En komponent her er distributionstransformere, der kan justeres uafhængigt og samarbejdsmæssigt for at udjævne spændingsudsving inden for deres lokale områder. Men til det har de brug for deres egen intelligens og kommunikationskapacitet - med andre ord, de er nødt til at være "smarte" og være netværksbaserede. Og det er her, en vigtig forskel fra det typiske Internet of Things-scenarie kommer ind. Internettet af ting er forbundet med skyen, og skyen er hvor dataene - for eksempel fra udstyrets sensorer - primært behandles. Responstider og pålidelighed er ofte en sekundær prioritet. Men i et web af systemer har tingene selv intelligens. De kan svare lokalt, hurtigt og pålideligt, mens de samtidig trækker på skyens styrke til optimering.
Sådan opretholdes du en hemmelighed
For at realisere visionen om et web af systemer skal tilknyttet software være i stand til at forstå dataene, så det kan udlede intelligente konklusioner fra det. Og det er kun muligt, hvis oplysninger, der beskriver datas betydning enten enten er til stede eller leveres ved siden af dem. Menneskelige eksperter kan svare på denne form for udfordring, fordi de forstår den kontekst, hvor data er integreret. Men software skal eksplicit fortælles konteksten. Alligevel indeholder denne kontekst vigtige oplysninger om det aktuelle system og dets tilknyttede processer, som i mange tilfælde er værdifulde forretningshemmeligheder, som en operatør ville være meget uvillig til at levere ufiltreret i skyen. I lyset af dette er det bedre, hvis maskiner selv kan drage konklusioner lokalt, så konteksten forbliver beskyttet. Med hensyn til distributionstransformere kan de f.eks. Uafhængigt vurdere, om de skal udjævne en kritisk ristetilstand, eller om de har brug for hjælp fra et højere niveau, og således sikre et højt databeskyttelsesniveau ved at begrænse hemmeligheder til lokale systemer.
Selvom de er lokaliserede, kan disse oplysninger ikke desto mindre bruges til at generere værdi - for eksempel ved at bruge forudsigelig vedligeholdelse eller udvikle nye tjenester. For at gøre brug af denne og andre data fra industrielle systemer, tog eller gasturbiner, er Siemens afhængig af Sinalytics. Dette er en ny platform til industriel dataanalyse, der gør det muligt at tilbyde nye digitale tjenester til enhver kunde. Sinalytics behandler data fra mange forskellige distribuerede systemer og deres sensorer i realtid og understøtter også lokal databehandling direkte på enheder.
Vejen til selvstabiliserende gitter
En anden fordel ved Web of Systems-tilgangen er, at den åbner døren til en platformtilgang, hvor funktioner kan distribueres og installeres som apps, og køre på omtrent samme måde. For eksempel kan der let distribueres tjenester, der gør systemmiljøet mere attraktivt ikke kun for Siemens, men for dets kunder og endda deres egne kunder. I et sådant miljø kunne en distributionstransformer for eksempel køre applikationer til energieffektiv styring af gadebelysning i kvarteret. Når en opdatering skal ske, eller der er behov for en ny funktion, kan softwaren uploades eksternt.
Den smarte distributionstransformator - en ny Siemens-udvikling - bruges allerede i praksis til spændingsregulering i lavspændingsnettet og er således en nøgledel i et fremtidig system, der kaldes en intelligent sekundær substationsnode (ISSN). Med sin datakraft og valgfri kommunikationsforbindelse giver iSSN mulighed for langt mere end at forsyne husholdninger med den rigtige spænding. Det vil gøre det muligt for strømnettet at klare yderligere tilførsler eller belastninger uden behov for massive udvidelser af infrastrukturen.
Dette iSSN udvikles i øjeblikket videre inden for rammerne af Web of Systems-projektet. Dets webforbindelse vil for eksempel gøre det betydeligt lettere at idriftsætte, vedligeholde og opdatere den. Og hver sådan transformerstation vil levere et væld af data, der gør det muligt at identificere potentielt destabiliserende netforhold, hvilket således giver et vigtigt yderligere værktøj til forudsigelig elnettet planlægning.
Men en distributionstransformator tilføjer ikke sig selv til et web af systemer. De andre komponenter i det elektriske netværk - målere, bygningsdistributionssystemer, solcelleanlæg, elbiler - skal også være udstyret med sensorer, lokal intelligens og evnen til at kommunikere. Det er allerede ved at blive tilfældet. For Siemens betyder det nye muligheder i stort set alle de sektorer, hvor det driver forretning.
Webs af systemer, der allerede er operationelle
Siemens bruger allerede Webs of Systems til at implementere løsninger, der plejede at involvere en hel del teknik- eller installationsarbejde. Et eksempel er det elektriske busopladningssystem, som Siemens har installeret i en række europæiske byer. Her kommunikerer alt fra buselektronik og hurtigopladningsstationer til management backend-systemer over nettet for at koordinere og optimere opladningsprocessen. Et andet eksempel er optimering af vanddistributionsnetværk med et sensornetværk, der registrerer lækager og minimerer pumpernes energiforbrug. Et vigtigt punkt her er, at dataintegration finder sted i sammenhæng med eksisterende kontrolsystemer. Siemens ser på lignende situationer i mange andre eksisterende installationer. Årsagen til dette er klar: kunder ønsker den pålidelighed og fleksibilitet, der er kendetegnende for avancerede digitale systemer. Web of Systems kan være den vigtigste nøgle til at åbne disse fordele.
wpDiscuz