Bílá kniha
Interoperabilita s IDIS – zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
Bílá kniha
Stručný souhrn
3
Úvod
4
Výzvy pro energetické společnosti
5
Údaje o řešení
6
Shrnutí
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
11
2
Bílá kniha
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.
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
3
Bílá kniha
Úvod
standardů, které by vytvářely základnu pro interoperabilní řešení inteligentního měření.
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.
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:
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 Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
• 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.
4
Bílá kniha
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.
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
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 NÁKLADY Proprietární rozhraní Standardní rozhraní
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. 5
Bílá kniha
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
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
Obrázek 2: Interoperabilita podle IDIS na všech úrovních výměny dat
Funkcionalita + bezpečnost
Úroveň interoperability
Obsah
Sémantická
aplikační koncepce obsažené v datových strukturách
Syntaktická
datové struktury ve zprávách (včetně zabezpečení)
IP v4/v6 PLC S-FSK
Síť
výměna zpráv prostřednictvím různých sítí
IEC 61334-5-1 Konektivita
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.
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
fyzické a logické připojení pro výměnu dat
Podporované standardy
- COSEM: IEC 62056-6-2
- DLMS: IEC 62056-5-3 - TCP - UDP - IPv4 - IPv6 - S-FSK PLC síť: IEC 62056-8-3 - S-FSK PLC: IEC 61334-5-1 - OFDM G3 PLC: ITU-T G.9903 - Ethernet - GPRS, 3G, ...
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, 6
Bílá kniha
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
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
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.
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 Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
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 7
Bílá kniha
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.
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. Vše pro otevřenost 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.
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.
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.
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.
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
Zabezpečení přístupu Výměna dat s měřidlem odpovídajícím IDIS je možná pouze pokud je zajištěna vhodná identifikace a autentifikace komunikujících partnerů. Řádná přístupová Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
8
Bílá kniha
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
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.
Obrázek 3: Transparentnost procesu IDIS od specifikace po certifikaci
Normy
Testovací nástroje
Společné specifikace
Testování výkonu
Testování interoperability
Výrobce Výběrové řízení 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 Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
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 9
Bílá kniha
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.
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.
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
Obrázek 4: Různé přístupy k interoperabilitě
Národní společné specifikace podporované několika výrobci
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
Společné specifikace pro EMEA podporované několika výrobci
10
Bílá kniha
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.
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.
IDIS je jedinou specifikací pro interoperabilitu založenou na otevřených standardech, která není přizpůsobena Obrázek 5: Porovnání různých evropských společných specifikací Úroveň interoperability energ. společnosti na cílovém thu
Specifikace měřidla podle IDIS
Specifikace měřidla podle DSMR
Specifikace měřidla podle PRIME
Specifikace měřidla podle OMS
EMEA E, G, H, W1
Nizozemsko E, G, H, W
Pyrenejský poloostrov E
Německo G, H, W, (E2)
COSEM
COSEM
COSEM
IEC 62056-6-2
IEC 62056-6-2
IEC 62056-6-2
Sémantická
M-Bus norma
EN 13757 (IEC 62056-6-2)
DLMS Syntaktická
Síť
1
+ zabezpečení
DLMS + zabezpečení
IEC 62056-5-3
IEC 62056-5-3
S-FSK profil
S-FSK profil
IEC 62056-8-3
IEC 62056-8-3
TCP, UDP
TCP, UDP
IPv4, IPv6
IPv4, IPv6
DLMS
M-Bus
IEC 62056-5-3
EN 13757
PRIME OFDM PLC
M-Bus
ITU-T G.9904
EN 13757
E: elektřina; G: plyn; W: voda
Teoreticky může OMS podporovat také elektroměry přes DLMS/COSEM - tato funkcionalita se ovšem jen zřídka používá v praxi. 2
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
11
Bílá kniha
S-FSK
Konektivita
PLC
S-FSK
PLC
Bezdrátový M-Bus EN 13757
IEC 61334-5-1
IEC 61334-5-1
G3 OFDM PLC
G3 OFDM PLC
PRIME OFDM PLC
ITU-T G.9903
ITU-T G.9903
ITU-T G.9904
Ethernet, GPRS, UMTS, …
Ethernet, GPRS, UMTS, …
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
Interoperabilita s IDIS − zabezpečení dlouhodobých investic interoperabilními řešeními
12
