Prvi nivo je podmerjenje, kjer gre za povezavo med električnim števcem in števci drugih energentov, ki nadrejeni napravi (glede na različne uveljavljene modele AMI: NTA, MUC, HUB, Australia, EnergyBox …) posredujejo podatke. Z vidika električnega števca govorimo o komunikaciji navzdol, ki je lahko izvedena žično ali brezžično (Wireless M-Bus).

V merilnem nivoju števci električne energije oziroma naprave, ki koncentrirajo podatke različnih energentov. Tu so lahko tudi dodatne naprave kot so oddaljeni zaslon, odklopnik ali druga servisna naprava (OSM – Other Service Module).

Komunikacijski nivo skrbi za prenos zajetih podatkov v zbirni center, lahko se uporabi obstoječe javno omrežje (GSM/GPRS/UMTS) ali pa se podatke prej še koncentrira na določenih mestih (PLC, RF: podatkovni koncentratorji). Podatkovni koncentrator s podporo spletnim servisom je »srce«, tretjega, komunikacijskega nivoja. Podatke zbira iz največ 1000 podrejenih pametnih števcev in ponuja številne komunikacijske možnosti navzgor. Koncentrator je načrtovan tako, da so vgradnja (IaM – Install and Manage), vzdrževanje (dinamično naslavljanje) in prenos podatkov izvedeni popolnoma avtomatsko in na terenu niso potrebni nikakršni posegi (vsak poseg je cenovno primerljiv ali celo višji od cene števca) . Sistemi so primerni za vgradnjo v urbana, podeželska in industrijska okolja, kar zagotavlja širok izbor komunikacijskih možnosti. Pametna omrežja se sama vzpostavijo, nastavijo (balansirajo) in vzdržujejo v smislu minimiziranja komunikacijskih težav in optimalnega prenosa podatkov.

Vrh merilne infrastrukture je procesna platforma za zajem in obdelavo podatkov (HES – Head End System), ki je v smislu servisov in storitev (osnovni, profesionalni ali enterprise paket) največkrat zgrajena modularno: podatkovna baza, jedro, upravitelj, dostop do števcev, urnik, poročila, alarmi, validacija, predplačilna funkcija, spletni servisi, uvoz/izvoz, spletni portal, prikaz števca, »pin point« in enostaven dostop.

20, 20, 20 DO 2020

Evropska unija si je do leta 2020 postavila zelo ambiciozne cilje: zmanjšati toplogredne pline za 20 %, povečati energetsko učinkovitost za 20 % in prav tako za 20 % povečati uporabo obnovljivih virov za proizvodnjo električne energije. Cilji so dosegljivi, vendar le z popolno in operativno izvedbo sistemov pametnega merjenja, pametnih števcev. Razvoj in izvedba napredne merilne infrastrukture sta tako v ospredju prizadevanj po vsej Evropi, pa tudi drugod v svetu. Nove rešitve prinašajo koristi končnemu uporabniku, pa tudi trajnejše, varnejše in učinkovitejše upravljanje dobav različnih energentov (vzorci obnašanja potrošnikov). Skrb za potrošnika in okolje je vedno na prvem mestu.

Merjenje končnemu uporabniku še nikoli ni bilo tako blizu, kot je danes. Recesija, varčevanje, zelena energija, obnovljivi viri, varčne žarnice, A-energijski razredi gospodinjskih aparatov, konkurenca na trgu dobaviteljev električne energije, avtomobili na električni pogon. Vse to so pojmi, ki govorijo v prid pametnim števcem in sistemom naprednih merilnih infrastruktur. Trenutek je pravi. Energija je draga, ne pa še toliko, da bo nekdo ves mesec skrbel za grelnik, pralni stroj, pomivalni stroj … prižigal in ugašal, gledal. ali je poceni ali drag tok. To je naloga pametnega števca.

Ključna pričakovanja v zvezi s sistemom so zanesljivo merjenje in shranjevanje podatkov, večfunkcionalnost, hitra in robustna komunikacija, zaščita prenosa podatkov (validacija, verifikacija, avtentikacija), varnost in uporabniška prijaznost.

ODGOVOR JE: BITI, LOGIČNA 1

Merjenje in upravljanje z energijo je »in«. Števci so se iz kleti in hodnikov preselili v dnevne sobe. Ne le funkcijsko, tudi oblikovno in nekateri modeli že vsebujejo oblikovalske poteze (Aidon, Vader …) mobilnih telefonov ali drugih naprav široke potrošnje, ki imajo modelsko dobo od šest mesecev do enega leta. Vendar pa ima števec dve zelo specifični lastnosti, ki njegovo uporabo zelo omejujeta. Prva je ta, da je nedovoljen nepooblaščen dostop (visoka napetost je smrtno nevarna in tok ubija), druga pa, da gre za merilni instrument, ki je podvržen žigosanju, overjanju in plombiranju. Če nam digitalni fotoaparat ali mobilni telefon povzroča težave, ga nesemo v pooblaščeni servis, kjer mu zamenjajo programsko opremo (firmware) oziroma ga nadgradijo. Tega ne moremo storiti pri elektronskem števcu, vsak obisk pooblaščene osebe na mestu vgradnje pa je lahko dražji od števca samega. Od tod izvira večina bojazni distribucij in zahteva po mogoči daljinski diagnostiki, servisiranju in nadgradnji.

Razvoja ne bo mogoče ustaviti, vse nove tehnologije bodo takoj uvedli v nove elektronske števce, ki bodo omogočali vedno nove in nove funkcije/storitve. Ali se bodo vgrajevali za leto, dve? Nemogoče. Predrago. In kam z milijoni odsluženih? Bodo odporni na prihodnost, »futureproof«? Ali vemo, kaj bo v prihodnosti? Je lahko nekaj odporno na prihodnost? Po Darwinovi teoriji preživijo najbolj prilagodljivi. Vendar pa sta strojna in programska oprema tesno povezani, zato daljinska nadgradnja programske opreme na daljši rok verjetno odpade.

Utegne se zgoditi, da bo števec v prihodnosti sestavljen in merilnega in aplikativnega dela (fizično), kar se je že zgodilo na področju zakonskega meroslovja (direktiva MID). Programska oprema v števcu je namreč že ločena na del, ki je podvržen zakonskemu meroslovju (pri spremembi potrebuje ponovno odobritev). in del, ki se lahko poljubno spreminja in nadgrajuje. Merilni del bo vgrajen trajno, aplikativni pa bo preprosto zamenljiv in bo vseboval vse najnovejše tehnologije, ki jih bodo narekovale telekomunikacije in računalništvo. Aplikativni del ne bo ne nevaren (visoka napetost), ne trajno vgrajen, rokovanje z njim pa bo podobno uporabi mobilnega telefona ali digitalnega fotoaparata. Povezan bo tudi z domačim računalnikom in domačim omrežjem pametnega doma (smart house).

Naslednja generacija pametnih števcev bo vedela, kateri od gospodinjskih aparatov porabi največ električne energije. Tako kot imamo ljudje unikatne zapise v očesih in na konicah prstov (prstni odtisi), imajo električne naprave prepoznavno električno karakteristiko, ko so priključena v omrežje.

In še nekaj je zelo pomembno, da bodo lahko usklajeno delovali števci različnih proizvajalcev. V interoperabilnost so proizvajalce prisilile elektrodistribucije in operaterji, ki se niso želeli vezati le na enega ponudnika. Če Sonyjev televizor povežemo s Panasonicovim DVD-predvajalnikom, nam je samo po sebi umevno, da bomo videli sliko. Tudi proizvajalci mobilnih telefonov so se pred kratkim dogovorili o enotnih napajalnikih za vse modele. Osnova interoperabilnosti med proizvajalci Iskraemeco, Itron/Actaris in Landis+Gyr je IDIS (Interoperable Device Interface Specifications), ki temelji na odprtih mednarodnih standardih (DLMS – UA) in bo vsekakor še pospešil razvoj in uvajanje pametnih števcev v Evropski uniji, na Bližnjem vzhodu in v Afriki. Interoperabilnost bo zagotovljena v vseh omrežjih, tako v HAN, LAN in WAN, kakor tudi pri vmesnikih informacijskih platform HES.
Merjenje in upravljanje z energijo je tako postalo globalni posel in lahko bi rekli, da je merjenje spet na samem začetku, ki se nikoli ne konča. In v Ljubljani bo sedež pomembne institucije EU, Agencije za sodelovanje energetskih regulatorjev (ACER).