Interoperabilita s IDIS – zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS – zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
Bílá kniha
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 2
Stručný souhrn 3
Úvod 4
Výzvy pro energetické společnosti 5
Údaje o řešení 6
Shrnutí 11
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 3
Stručný souhrn V souladu se směrnicemi EU mají energetické společnosti povinnost vybavit do konce roku 2020 80% spotřebitelů
inteligentními měřicími systémy. Pro účely podpory této transformace vydala Evropská komise dva mandáty – M441
a M490 – zmocňující tři uznávané evropské standardizační organizace (ESO) CEN, CENELEC a ETSI k vývoji
otevřených standardů, které by vytvářely základnu pro interoperabilní řešení inteligentního měření.
Interoperabilita ovšem vyžaduje vývoj příslušných společných specifikací a testování kompatibility.
Některé organizace, například asociace IDIS (Interoperable Device Interface Specification), příslušné podrobné
společné specifikace poskytují a zajišťují také odpovídající prostředí pro testování kompatibility. Umožňují tak
výrobcům vyvíjet interoperabilní systémy inteligentního měření a vybavení pro inteligentní sítě odpovídající
mezinárodním otevřeným standardům. Přístup asociace IDIS k interoperabilitě se vyznačuje důsledným
rozlišováním mezi aplikačními modely založenými na případech použití a komunikačními protokoly vycházejícími
z technologií, což zajišťuje rychlou integraci nově vyvinutých nástrojů do komunikačních technologií, aniž by tím
docházelo ke změnám funkčních modelů jednotlivých zřízení. Iniciativy typu IDIS umožňují energetickým
společnostem ekonomicky využívat interoperabilní produkty. Tyto společnosti se potom nemusí neobávat
o dlouhodobé využití investic do technologií inteligentního měření, které budou i v budoucnu otevřené
nevyhnutelnému technologickému pokroku.
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 4
Úvod
Hlavní důvody
3. energetický balíček poskytuje dobrou základnu pro
rámec politiky Evropské unie v oblasti inteligentního
měření. Předpokládá velkoplošné zavádění interoperabilních
systémů inteligentního měření v členských státech EU
s tím, že 80% domácností má být do konce roku 2020
vybaveno inteligentními měřidly. Většina členských států
již převedla příslušné směrnice 1 do své národní legislativy
na základě pozitivních výsledků analýz ekonomických
dopadů inteligentního měření a nyní se nachází v procesu
jeho celoplošného zavádění.
Technologie
Dostupnost funkcionality inteligentního měření v
jednotlivých koncových bodech elektrické distribuční
soustavy přináší technické prostředky pro pořizování
komplexních souborů dat o vzorcích spotřeby energie v
rámci rozvodné sítě vysokého a nízkého napětí. Místní
rozhraní inteligentních měřidel u zákazníka nabízí
možnost řízení místní spotřeby a produkce energie.
Kromě komunikačních sítí propojujících měřicí místa s IT
infrastrukturou energetických společností jsou nyní již
položeny základy pro úplnou automatizaci elektrické
rozvodné sítě včetně místní produkce a spotřeby. Přechod
na prostředí inteligentní sítě vyžaduje investice, které
podstatně přesahují pouhé investice do vlastního
inteligentního měření. Finanční odůvodnění dalších
investic do inteligentních sítí do velké míry závisí na stavu
síťové infrastruktury a na místních okrajových
podmínkách. V každém případě je ale zásadní, aby byla
hladká modernizace na inteligentní sítě podporována
celou infrastrukturou inteligentního měření, a to jak dnes,
tak v budoucnu. Tohoto cíle lze dosáhnout pouze při
poskytování interoperabilních rozhraní založených na
otevřených mezinárodních standardech s ohledem na
základní komponenty řetězce inteligentního měření.
Evropská komise potvrdila důležitost interoperability
založené na otevřených mezinárodních standardech
vydáním dvou mandátů – M441 a M490 – zmocňujících tři
oficiálně uznávané evropské standardizační organizace
(ESO) CEN, CENELEC a ETSI k vývoji otevřených
SMĚRNICE 2009/72/ES EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY ze dne
13. července 2009 o společných pravidlech pro vnitřní trh s elektřinou a
zrušení směrnice 2003/54/ES
standardů, které by vytvářely základnu pro interoperabilní
řešení inteligentního měření.
Mandáty EU
Mandáty M441 a M490 zahrnují jak stávající standardy,
tak „standardy ve vývoji.“ Samotný seznam standardů v
mandátu M490, části 10, obsahuje 97 stávajících
standardů a 59 „norem EN/IEC ve vývoji“, které podporují
aplikace v oblasti inteligentních sítí. Kromě všeobecných
norem řešících oblasti jako je ochrana, bezpečnost, atp.
lze normy IEC/EN rozdělit do tří kategorií podle oblasti
jejich uplatňování:
• Normy pro inteligentní měření (např. řada EN/IEC
62056) podporující komerční obchodní procesy, např.
billing.
• Normy řešící výměnu dat na úrovni systémů (např. řada
EN/IEC 61968), které podporují provozní obchodní
procesy na úrovni systémů.
• Normy upravující automatizaci sítě v terénu (např. řada
EN/IEC 61850), které podporují provozní procesy v
terénu (např. automatizace sekundárních rozvoden).
Všechny tyto normy jsou poskytovány a neustále
udržovány v aktuálním stavu a rozšiřovány oficiálními
standardizačními orgány.
Co je otevřený standard?
Otevřený standard je výsledkem procesu směřujícího
k dohodě mezi klíčovými subjekty daného oboru, např.
výrobci a uživateli. Účast v tomto procesu je pro všechny
zainteresované strany otevřená. Role standardizační
organizace spočívá v zajišťování dohledu nad
standardizačním procesem a zabezpečení, aby byla
finální dokumentace dostupná v rámci celého oboru.
V důsledku výše popsaného procesu zohledňují jednotlivé
normy širokou množinu požadavků trhu i legislativních
předpisů. Legislativní aspekty jsou zvláště důležité u
produktů – například inteligentních měřidel – používaných
v rámci vysoce regulovaných trhů. Výsledná norma nebo
standard musí být univerzální a musí umožňovat určitou
míru přizpůsobení různým dalším požadavkům.
Od standardizačního dokumentu se navíc očekává, že
bude poskytovat dostatečně podrobný popis pro
umožnění vývoje interoperabilních produktů.
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 5
Výrobce investující do zavedení určitého standardu nebo
normy očekává, že se na tento standard nebudou
vztahovat patenty ani licenční poplatky.
Dokumenty, které nesplňují omezující předpoklady pro
otevřené standardy a normy, jsou standardizačními
organizacemi publikovány jako technické specifikace nebo
technické zprávy. Technické specifikace a zprávy ovšem
nedosahují stejné kvalitativní úrovně jako vlastní normy
a standardy.
Na evropské úrovni je normy možné harmonizovat na
základě konkrétní evropské směrnice. O zařízení
splňujícím tyto harmonizované normy se „předpokládá“,
že zároveň splňuje příslušnou směrnici. Seznamy
harmonizovaných norem jsou pravidelně publikovány a
aktualizovány Evropskou komisí.
Vypracování normy nebo standardu nezahrnuje vlastní
vývoj ani používání shodného zařízení ze strany
dodavatelů nebo energetických společností. Vývoj
a používání shodných zařízení závisí výhradně na
podmínkách trhu nebo na příslušném regulátorovi.
Otevřené normy a standardy nepopisují řešení
přizpůsobená konkrétním potřebám konkrétního
uživatele. Normy a standardy popisují univerzální
řešení, která lze následně konkrétním potřebám
uživatele přizpůsobovat. Přizpůsobení konkrétním
potřebám se dosahuje konfigurováním různých
možností opírajících se o danou normu nebo standard.
Tato konfigurace je popisována v dokumentech
známých jako společná specifikace (companion
specification), které nejsou vyvíjeny ani publikovány
standardizačními organizacemi.
Výzvy pro energetické společnosti
V souvislosti s masovým rozvojem technologií
inteligentního měření jsou energetické společnosti nuceny
vyměňovat celé parky svých měřidel, a to v relativně
krátkém období. Kromě podstatné investice do obnovení
kompletních parků měřidel tvoří nezbytnou základnu
činnosti energetické společnosti dobře fungující měřidla
a systémy. Je tedy evidentní, že energetické společnosti –
ve snaze snižovat investiční i provozní rizika – preferují
systémy umožňující integraci měřidel různých výrobců.
Měřidla různých výrobců tedy musí být vzájemně
zaměnitelná a interoperabilní.
Jak ilustruje obrázek 1, náklady na integraci podstatně
závisí na charakteristikách rozhraní mezi jednotlivými
komponentami systémů. Nejvyšší náklady lze očekávat u
proprietárních rozhraní, naopak nižší náklady budou
spojeny s rozhraními založenými na otevřených
standardech.
Obrázek 1: Integrační náklady na řešení inteligentního měření
Dalším důležitým aspektem je dostupnost komponent
systémů. Až v budoucnu pomine celosvětová vlna
zavádění inteligentního měření, mnozí dodavatelé
nakonec zmizí z trhu. Při použití proprietárních řešení se
energetická společnost vystavuje nebezpečí, že jí
zůstanou měřidla a systémy, které přestanou být
podporovány. Naproti tomu s interoperabilními řešeními
má energetická společnost dobré vyhlídky na to, že i po
změnách na trhu najdou vhodné náhradní komponenty.
Ačkoli otevřené standardy umožňují výrobcům investovat
do interoperabilních produktů bez obav o porušení
patentových práv, samy o sobě ještě interoperabilitu
nezaručují. Interoperability je možné dosáhnout pouze při
důsledném dodržení konkrétní normy nebo standardu
a s umožněním konfigurace možností, které norma nebo
standard nabízí. Pro zajištění interoperability jsou tedy
nezbytné společné specifikace a testy kompatibility.
Zatímco za normy jsou odpovědné příslušné
standardizační organizace, společné specifikace jsou
tradičně vyvíjeny pouze největšími energetickými
společnostmi nebo asociacemi energetických
společností. Protože tento proces vývoje je jak pro
energetickou společnost, tak pro výrobce inteligentních
měřidel nákladný, je realizovatelný pouze pro rozsáhlé
implementace. U menších energetických společností
existuje mezi interoperabilitou a přizpůsobováním pro
konkrétní potřeby (customizací) rozpor, protože investice
nutná pro customizované řešení s více výrobci není pro
tyto energetické společnosti ani pro výrobce
odůvodnitelná s ohledem na malý celkový počet zařízení.
NÁKLADY
Proprietární rozhraní
Standardní rozhraní
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 6
Výrobci budou investovat do interoperabilních zařízení
pro konkrétní energetickou společnost pouze v případě,
že potenciální trh nabízí významný finanční přínos pro
několik dodavatelů.
Údaje o řešení
Asociace IDIS
Asociace IDIS (Interoperable Device Interface Specification)
byla založena s cílem zajišťování skutečné interoperability na
základě certifikace při dlouhodobém zachovávání
společných specifikací – a tak poskytování ochrany investic
jak pro své členy, tak pro energetické společnosti. Asociace
IDIS, u jejíhož zrodu v roce 2010 stála jako spoluzakladatel
i společnost Landis+Gyr, je nyní podporována výrobci v celé
Evropě. Asociace poskytuje společné specifikace a testovací
prostředí a tak zpřístupňuje interoperabilní zařízení pro
inteligentní měření energetickým společnostem. Specifikace
IDIS jsou plně založeny na otevřených normách řady EN/IEC
62056.
Členství v asociaci IDIS je otevřené pro všechny výrobce
inteligentních měřidel dodávající zařízení testované
podle požadavků IDIS. Členové jsou povinni
specifikovat, jak jsou v jejich produktech uplatněny
stávající i právě vyvíjené standardy, a poskytovat
nezbytné testovací prostředí pro dosažení skutečně
interoperabilních zařízení pro inteligentní měření.
Specifikace jsou veřejně dostupné kterékoli organizaci. Díky
přísným testovacím postupům a transparentnímu
certifikačnímu procesu pro měřidla konstruovaná podle IDIS
zajišťovanému ze strany DNV KEMA mohou poskytovatelé
komplexních řešení nabízet systémy podporující měřidla
splňující standardy IDIS od různých výrobců.
Interoperabilita na všech úrovních
Interoperabilita znamená schopnost komponent systému
vyměňovat si informace a tyto vyměňované informace
využívat. Tohoto cíle lze dosáhnout, pouze pokud
společné specifikace zohledňují všechny úrovně výměny
dat mezi jednotlivými komponentami systémů.
Obrázek 2 znázorňuje, jak se interoperability podle
IDIS dosahuje. Architektura IDIS rozlišuje mezi
specifikacemi funkcionality měřidel a specifikacemi
pro komunikační protokoly.
Na funkční úrovni definují sémantické aspekty význam
vzájemně vyměňovaných datových struktur. Tato část
specifikace IDIS je založena na datových modelech
COSEM definovaných v normách IEC 62056-6-1/2.
Syntaktická část, která definuje datové struktury a
konkrétní zprávy, je založena na normě IEC 62056-5-3 a jí
stanoveném standardu pro aplikační vrstvu
DLMS/COSEM. Tato část rovněž obsahuje definice
bezpečnostních protokolů pro zajištění důvěrnosti,
Obrázek 2: Interoperabilita podle IDIS na všech úrovních výměny dat
Úroveň
interoperability Obsah Podporované standardy
Funkcionalita
+
bezpečnost
Sémantická aplikační koncepce obsažené
v datových strukturách - COSEM: IEC 62056-6-2
PLC
S-FSK
IEC
61334-5-1
IP v4/v6
Syntaktická datové struktury ve zprávách (včetně
zabezpečení) - DLMS: IEC 62056-5-3
Síť výměna zpráv
prostřednictvím různých sítí
- TCP - UDP - IPv4 - IPv6 - S-FSK PLC síť: IEC 62056-8-3
Konektivita fyzické a logické připojení pro
výměnu dat
- S-FSK PLC: IEC 61334-5-1 - OFDM G3 PLC: ITU-T G.9903 - Ethernet - GPRS, 3G, ...
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 7
autenticity a celistvosti dat a ochranu přístupu ke klíčovým
aplikacím pro inteligentní měření a inteligentní síť.
Na komunikační úrovni definují síťové aspekty výměnu dat
prostřednictvím různých komunikačních sítí. Kromě síťových
protokolů optimalizovaných pro komunikaci po silových
vedeních (PLC) a založených na standardech pro S-FSK
jsou podporovány také nejvýznamnější internetové
protokoly. A konečně aspekty konektivity zajišťují podmínky
pro fyzické a logické propojení mezi jednotlivými zařízeními.
Vedle technologií pro přístup po internetu prostřednictvím
pevného i bezdrátového připojení (Ethernet, GPRS, 3G, atp.)
je kladen důraz na PLC technologie. U S-FSK se jedná o
praxí prověřenou PLC technologii s miliony instalací, zatímco
specifikace G3 nabízí přístup k nejmodernější PLC
technologii OFDM (Orthogonal Frequency-Division
Multiplexing, ortogonální multiplex s kmitočtovým dělením).
Konzistentnost stavěná na flexibilitě
Specifikace funkcionality zařízení plně vychází
z konkrétních případů použití v oblasti inteligentního měření
a inteligentních sítí, zatímco komunikační složka do velké
míry závisí na stávajících komunikačních technologiích.
Funkcionalita podle IDIS je tedy založena na pouhé dvojici
standardů (DLMS/ COSEM), které umožňují škálování
a rozšiřitelnost pro nynější i budoucí případy použití.
Naproti tomu komunikační složka IDIS zahrnuje více
různých komunikačních standardů pokrývajících PLC
komunikaci, různé technologie pro přístup k internetu
i internetové protokoly. Sadu používaných komunikačních
protokolů lze snadno rozšiřovat s ohledem na možnou
dostupnost nových komunikačních technologií.
Důsledné oddělení funkcionality měřidla od
komunikačních protokolů zajišťuje nezbytnou
konzistentnost v rámci funkční složky, přitom ovšem stále
nabízí dostatek flexibility pro komunikační složku. S
ohledem na skutečnost, že sémantika a syntax datových
struktur vyměňovaných s měřidly ovlivňují také obchodní
procesy za HES (head-end systémem), pomáhá
konzistentnost na funkční úrovni podstatně snižovat
náklady na údržbu systému. Vliv komunikačních protokolů
je typicky omezen na systémovou architekturu pod úrovní
HES, což znamená, že případná modernizace
komunikační technologie vyžaduje pouze omezené
náklady na přizpůsobení systému.
Konzistentnost případů použití
V tabulce 1 je uveden seznam případů použití
podporovaných měřidlem certifikovaným podle IDIS.
Interoperability mezi měřidly různých výrobců splňujících
specifikace IDIS lze dosáhnout na základě společné
specifikace podle IDIS, která definuje více než 300
instancí standardizovaných (IEC 62056-6-2) tříd rozhraní
Tabulka 1: Případy použití v oblasti inteligentního měření a inteligentní sítě pokryté funkcionalitou podle IDIS
Případ použití Popis
Registrace měřidla Proces začleňování zařízení (elektroměrů, podružných měřidel, atd.) do systému.
Dálkové programování tarifů Proces dálkového programování parametrů nezbytných k podpoře tarifních
smluv založených na TOU.
Hodnota měřidla (na vyžádání) pro multifunkční
měřidla Proces jednorázového pořizování hodnot měřidla na konkrétní požadavek.
Hodnota měřidla (pro zúčtování) pro
multifunkční měřidla
Proces periodického pořizování hodnot měřidla pro účely pravidelného
billingu (periodické odečty).
Odpojení a opětovné připojení (E, G) Proces odpojení a opětovného připojení dodávky elektrické energie (E) nebo
plynu (G) spotřebiče.
Synchronizace hodin Proces nastavení interních hodin měřicího zařízení.
Reporting o kvalitě dodávky Proces dohledu nad výpadky napájení, kolísáním a rázy.
HDO pomocí relé Proces řízení konkrétních místních zátěží pomocí relé.
Aktualizace mikroprogramu Proces načítání nového mikroprogramu do zařízení.
Dohled nad měřidlem Proces dohledu nad událostmi, které by mohly narušit činnost měřidla a systému.
Informace o spotřebiči Proces periodického přenosu informací o spotřebiči prostřednictvím lokálního
rozhraní
Dohled nad komunikací Proces dohledu nad událostmi ovlivňujícími komunikaci mezi měřidlem a HES.
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 8
podle COSEM. Jsou-li ze strany trhu vyžadovány další
případy použití, je funkcionalitu IDIS možné dále
rozšiřovat přidáváním nových instancí tříd rozhraní podle
COSEM.
Při dodržení pravidel stanovených normou IEC 62056-6-2
je toto rozšiřování možné provádět konzistentně a
předcházet tak problémům se zpětnou kompatibilitou.
Specifikace IDIS se neomezuje na elektroměry. Jsou
k dispozici také specifikace IDIS pro pořizování dat
a interakci s dalšími měřidly energií, například pro plyn,
vodu či teplo.
Konzistence mezi ověřenými a nejmodernějšími
komunikačními technologiemi
Sada specifikací IDIS 1 vydaná v roce 2011 obsahuje
podrobnou specifikaci ke konfiguraci komunikačních
protokolů S-FSK PLC podle IEC 61334-5-1. Protokol
S-FSK byl již použit v několika milionech měřidel několika
vzájemně nezávislých výrobců. Dnes si uživatel může
vybrat ze 17 různých interoperabilních měřidel
odpovídajících IDIS dodávaných pěti různými výrobci.
Sada specifikací IDIS 2 vydaná v roce 2013 stanovuje,
jak lze k funkcionalitě IDIS přistupovat prostřednictvím
sítí založených na IP pomocí „tradičních“ přístupových
médií jako je například Ethernet, GPRS a další
technologie nabízené poskytovateli telekomunikačních
služeb (levý sloupec na obrázku 2). Díky kombinaci
měřidel s PLC podle IDIS a měřidel založených na IP
podle IDIS mohou nyní poskytovatelé komplexních
řešení nabízet spolehlivá a ekonomicky efektivní řešení
opírající se o interoperabilní měřidla vzájemně
nezávislých výrobců.
Díky zavedení rozhraní na IPv6 zajišťuje specifikace IDIS
integraci nových komunikačních technologií při zachování
konzistentnosti, koexistence a zpětné kompatibility se
stávajícími technologiemi. Integrace PLC technologie
OFDM podle standardu G3 (ITU-T G.9033) ve specifikaci
podle IDIS se připravuje.
Bezpečnost díky konstrukci
Případy použití měřidel odpovídajících IDIS vyžadují
ochranu systémových komponent, rozhraní a
vyměňovaných informací. Aby byla zajištěna integrita
systému a ochrana soukromí koncových uživatelů,
IDIS zavádí bezpečnostní opatření opírající se
o normy IEC 62056.
Zabezpečení přístupu
Výměna dat s měřidlem odpovídajícím IDIS je možná
pouze pokud je zajištěna vhodná identifikace a
autentifikace komunikujících partnerů. Řádná přístupová
oprávnění (pro čtení, zápis, provádění) včetně kryptografické
ochrany jsou definována pro jednotlivé datové prvky i pro
jednotlivé funkce měřidla pro různé uživatele.
Zabezpečení aplikační vrstvy
Pro zajištění důvěrnosti a autentičnosti vyměňovaných
informací je na aplikační úrovni zajištěna kryptografická
ochrana v souladu s IEC 62056-5-3. Požadovaná úroveň
ochrany závisí na klasifikaci dat. Specificky mohou být
data na aplikační úrovni přenášena otevřeně; data lze
také chránit prostřednictvím DLMS šifrování a
autentifikace s pomocí kryptografických algoritmů s
ověřenou bezpečností. Zabezpečení aplikační vrstvy
podle IDIS chrání data a služby mezi IDIS klientem a IDIS
serverem bez ohledu na komunikační médium a sítě
použité mezi nimi.
Cílem asociace IDIS je přinést na
evropský trh interoperabilní technologie
pro inteligentní měření.
Cílem asociace IDIS je přinést na evropský trh
interoperabilní technologie pro inteligentní měření. Pro
dosažení tohoto cíle podporuje asociace IDIS ucelený
proces od specifikace vývoje až po certifikaci
interoperabilních zařízení.
Jak je znázorněno na obrázku 3, tento proces začíná
normami. IDIS zohledňuje pouze řádné normy
publikované oficiálními mezinárodními standardizačními
organizacemi (IEC, ITU, ISO, atp.). K technickým zprávám
a specifikacím, které nejsou kvalifikovány jako normy, se
nepřihlíží. Asociace IDIS nestanovuje normy ani je
nemění. Důsledné dodržování oficiálních norem je
nejlepší pojistkou proti skrytým patentovým nárokům vůči
investorovi do zařízení pode IDIS.
Na základě vybraných norem jsou vyvíjeny společné
specifikace IDIS sloužící také k definování veškerých
parametrů, možností a mezer, které se v otevřených
normách a standardech vyskytují a které umožňují určitou
úroveň přizpůsobení konkrétním potřebám. Specifikace
Vše pro otevřenost
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 9
funkční složky je plně založena na normách IEC 62056,
zatímco komunikační složka specifikací IDIS může být
zajištěna libovolnými komunikačními protokoly
vymezujícími standardizaci a vhodnými pro inteligentní
měření a aplikace pro inteligentní síť. Společné
specifikace podle IDIS jsou veřejně přístupné pro účely
použití výrobci a koncovými uživateli bez jakékoli
povinnosti členství vůči asociaci IDIS.
Vedle společných specifikací ve shodě s IDIS vyvíjí
asociace také sadu nástrojů určených pro testování
kompatibility v souladu se specifikacemi IDIS. Tyto
testovací nástroje jsou licencovány nezávislým zkušebním
ústavům (např. KEMA), které provádí testování
kompatibility. Testy jsou plně automatizované tak, aby
byly zajištěny reprodukovatelné výsledky neovlivnitelné
lidskými zásahy. Zkušební ústav potom vydává oficiální
zkušební zprávu poté, co měřidlo úspěšně splní více než
tisíc testovacích případů. Měřidla s platnou zkušební
zprávou jsou přijata k závěrečnému testu interoperability
(FIT, final interoperability test) prováděnému asociací
IDIS, v jehož průběhu je měřidlo zapojeno do systému
obsahujícího různá zařízení certifikovaná podle IDIS.
Asociace IDIS udělí měřidlu zkušební známku pouze poté,
co splní veškeré požadavky na testování. Zkušební známka
obsahuje unikátní identifikační číslo a všechny zkušební
zprávy jsou k dispozici pro stažení na webových stránkách
IDIS (http://www.idisassociation.com/equipments.html).
Asociace IDIS zajišťuje úplnou transparentnost celého
procesu pro uživatele i pro poskytovatele komplexních
řešení pro měřidla v souladu s IDIS. Dostupnost podrobných
zkušebních zpráv a možnost vyžádání reprodukovatelného
opakovaného přezkoušení měřidel podstatně zjednodušují
proces hledání příčin případné nekompatibility.
Celý proces znázorněný na obrázku 3 je dostupný pro
všechny subjekty zainteresované v oblasti
interoperabilního zařízení pro inteligentní měření, aniž by
jim vznikaly jakékoli závazky členství vůči asociaci IDIS.
Členové IDIS jsou odpovědni pouze za údržbu
společných specifikací a testovacích nástrojů.
Konzistentnost a tržní orientace specifikací je zajištěna
omezením členství v IDIS na výrobce, kteří prokázali
svou orientaci na interoperabilitu podle IDIS vyrobením
certifikovaného měřidla.
Interoperabilita v akci
V Evropě najdeme kromě asociace IDIS dva další příklady
velkých energetických společností, které se zaměřily na
otevřené standardy a investovaly do vývoje společných
specifikací a do zajištění testovacího prostředí pro
interoperabilní zařízení: jsou jimi společnosti Iberdrola ve
Španělsku a ERDF ve Francii. V rámci obou projektů byla
na základě vlastních požadavků energetické společnosti
customizována a testována inteligentní měřidla z několika
zdrojů.
• Společnost ERDF spustila ve Francii projekt LINKY a
zaměřila se na implementaci inteligentních měřidel
v souladu se stávajícími normami IEC (např. IEC 62056
pro aplikace pro inteligentní měření a aplikační vrstvu
a IEC 61334 pro PLC komunikaci). Pro tento účel
Obrázek 3: Transparentnost procesu IDIS od specifikace po certifikaci
Normy Společné
specifikace
Testovací
nástroje
Testování
výkonu Testování
interoperability
Výběrové řízení
Výrobce
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 10
vydala ERDF společné specifikace „LINKY“ popisující
způsob uplatnění těchto norem a zvolené možnosti
jejich využití. ERDF navíc vydala specifikaci pro novou
generaci PLC technologie pro G3, která zapadá do
stávajícího standardizačního rámce a kterou je možné
uvážit pro účely budoucích modernizací, čímž zajišťuje
zpětnou kompatibilitu se stávajícími normami.
• Projekt PRIME vyhlášený společností Iberdrola ve
Španělsku je založen na stejných normách pro vyšší
a střední vrstvu (IEC 62056), ačkoli na fyzické vrstvě
využívá PLC technologii PRIME OFDM. Technologie
PRIME je určena k integraci do stávajícího
standardizačního rámce.
Obě energetické společnosti se nyní nachází v aktivní fázi
velkoplošného zavádění.
Další iniciativa zabývající se otázkou interoperability
inteligentních měřidel vzešla z prostředí asociace
energetických společností Netbeheer v Nizozemsku se
společnou specifikací DSMR přizpůsobenou potřebám
nizozemského trhu. Na obrázku 4 jsou ilustrovány tři
alternativní přístupy k interoperabilitě v Evropě. Všechny
tyto přístupy jsou založeny na normách DLMS/COSEM,
které jsou základem pro příslušné společné specifikace.
Přístup asociace IDIS je kompletně založen na výrobcích
poskytujících zařízení pro inteligentní měření a inteligentní
sítě. Cílem členů asociace IDIS je rozšíření trhu
inteligentního měření cestou snižování investičních rizik
díky interoperabilitě. Funkční úroveň specifikace IDIS je
budována tak, aby pokrývala případy použití a legislativní
požadavky na trzích regionu EMEA. Na komunikační
úrovni jsou podporována média s ověřenou spolehlivostí,
která umožňují poskytovatelům komplexních řešení
zaručit minimální úroveň výkonu, což potom slouží ke
snižování rizik pro energetické společnosti. Specifikace
IDIS ovšem současně zahrnují také nově vznikající
technologie zaměřené na energetické společnosti ochotné
investovat do nejnovějšího technologického vývoje.
Obrázek 4: Různé přístupy k interoperabilitě
Národní společné specifikace
podporované několika výrobci
Společné specifikace pro EMEA
podporované několika výrobci
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 11
Shrnutí
Při plánování projektů v oblasti inteligentního měření mohou
energetické společnosti minimalizovat rizika spojená
s investicemi do technologií pořizováním technologií od
výrobců nabízejících nezávisle testovaná, certifikovaná
interoperabilní zařízení. Shoda s otevřenými normami
a standardy je základní podmínkou pro úspěch projektu,
ovšem tato shoda sama o sobě nestačí k zajištění žádoucí
interoperability. Mezinárodní normy a standardy ponechávají
prostor pro další konfiguraci pro funkčnost v rámci různých
architektur v jednotlivých členských státech EU. Právě na
základě iniciativ jako je například IDIS mohou energetické
společnosti, které nejsou připraveny předem rozsáhle
investovat do interoperability, těžit z výhod interoperabilních
produktů a zajistit tak budoucí ochranu svých investic do
technologií inteligentního měření a otevřenost těchto
technologií pro nevyhnutelný technologický pokrok.
IDIS je jedinou specifikací pro interoperabilitu založenou
na otevřených standardech, která není přizpůsobena
konkrétnímu trhu a která podporuje různá komunikační
média. Díky důslednému oddělení funkční úrovně od
komunikační úrovně prostřednictvím rozhraní založeného
na IP je specifikace IDIS schopna integrovat nejnovější
komunikační technologie. Pro zajištění přezkoušené
interoperability na všech úrovních asociace IDIS úzce
spolupracuje s technologickými aliancemi podporujícími
nová komunikační média.
K dnešnímu dni úspěšně prošlo certifikačním procesem
IDIS 19 měřidel pěti vzájemně nezávislých výrobců.
Vzrůstající počet energetických společností opírá svá
výběrová řízení o specifikace IDIS, což jim umožňuje
vyhnout se zdlouhavému vývoji vlastích specifikací a
vlastního testovacího prostředí, který by vyžadoval
značné úsilí a značné náklady. Specifikace IDIS nabízí
poskytovatelům komplexních řešení atraktivní,
ekonomický způsob podpory měřidel několika výrobců s
minimální náročností jejich integrace.
Obrázek 5: Porovnání různých evropských společných specifikací
Úroveň
interoperability
Specifikace měřidla
podle IDIS
Specifikace měřidla
podle DSMR
Specifikace měřidla
podle PRIME
Specifikace měřidla
podle OMS
Sémantická
energ.
společnosti
na cílovém
thu
EMEA
E, G, H, W1
Nizozemsko
E, G, H, W
Pyrenejský
poloostrov
E
Německo
G, H, W, (E2)
norma COSEM
IEC 62056-6-2 COSEM
IEC 62056-6-2 COSEM
IEC 62056-6-2
M-Bus
EN 13757
(IEC 62056-6-2)
Syntaktická
DLMS + zabezpečení
IEC 62056-5-3
DLMS + zabezpečení
IEC 62056-5-3
DLMS IEC 62056-5-3
M-Bus EN 13757
Síť
S-FSK profil IEC 62056-8-3
TCP, UDP
IPv4, IPv6
S-FSK profil IEC 62056-8-3
TCP, UDP
IPv4, IPv6
PRIME OFDM PLC ITU-T G.9904
M-Bus EN 13757
1 E: elektřina; G: plyn; W: voda
2 Teoreticky může OMS podporovat také elektroměry přes DLMS/COSEM
- tato funkcionalita se ovšem jen zřídka používá v praxi.
Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními 12
Konektivita
S-FSK PLC IEC 61334-5-1
G3 OFDM PLC ITU-T G.9903
Ethernet, GPRS,
UMTS, …
S-FSK PLC IEC 61334-5-1
G3 OFDM PLC ITU-T G.9903
Ethernet, GPRS,
UMTS, …
PRIME OFDM PLC ITU-T G.9904
Bezdrátový M-Bus EN 13757
M-Bus s pevným
připojením EN 13757
O společnosti Landis+Gyr Společnost Landis+Gyr, vyhledávaný partner v oblasti řešení pro energetický management, rozvíjí svou činnost ve
30 zemích na pěti kontinentech. Landis+Gyr je světovým leaderem v oboru měření elektrické energie a má vynikající
pozici v AMM (Advanced Metering Management). Měřidla a řešení Landis+Gyr umožňují energetickým
společnostem i koncovým zákazníkům zvyšovat energetickou účinnost a snižovat náklady na energii a přispívají
k udržitelnému využívání zdrojů. Společnost Landis+Gyr působí ve svém oboru už více než století a jejím primárním
cílem je pomáhat energetickým společnostem lépe hospodařit s energií.
Pro další informace o tom, jak můžete lépe hospodařit s energií, prosím kontaktujte:
Landis+Gyr CZ
Plzeňská 15a/3185
150 00 Praha 5
Tel: +420 251 519 551
Email: [email protected]
Web: www.landisgyr.cz