FEBBRAIO 2012
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
viene implementata. L’utilizzo di fonti alter-
native di energia può inoltre incrementare la
qualità di alcuni dei parametri percepiti come
importanti dall’utente, il che può concretizzarsi
in valore aggiunto, per esempio la quantità di
CO
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risparmiata rispetto all’utilizzo di una fonte
di energia fossile. La comunicazione bidirezio-
nale può conferire flessibilità alle smart grid,
che, analizzando le informazioni e gestendo in
remoto i meter, possono decidere di aumentare
o diminuire il carico sulla rete. Inoltre, educando
e incentivando il cliente a utilizzare l’energia se-
condo schemi temporali, si possono gestire in
modo migliore i picchi di carico: una condizione
critica per la gestione della rete.
Protocolli per lo smart
metering
Nel tempo sono stati sviluppati molti standard
adottati per la comunicazione delle misure in
ambito energetico. I differenti protocolli co-
prono in maniera differente i vari livelli dello
stack ISO/OSI, per questo non sono diretta-
mente confrontabili, in quanto non definiscono
le medesime funzioni e livelli di comunicazione.
Per la comunicazione su onde convogliate, gli
standard a più basso livello dello stack ISO/OSI
sono le specifiche Prime Alliance e HomePlug
Green PHY Specification. Entrambe definiscono i
livelli fisico e MAC della comunicazione, però la
prima comunica sfruttando le frequenze Cenelec
band A (narrowband), la seconda invece utilizza
frequenze maggiori (broadband), riuscendo ad
arrivare a data rate di 1 Mbps. La specifica Ho-
mePlug Green PHY è il profilo della HomePlug
Alliance specificatamente dedicato allo smart
metering ed è associato al consorzio Zigbee, il
che permette l’estensione della comunicazione
wireless implementata da questo protocollo.
Per quanto riguarda la comunicazione wireless,
In marzo è stata rilasciata la specifica definitiva dello standard
OMS
(Open Metering System)
, pronta per l’implementazione. OMS nasce
dalla collaborazione fra l’Associazione Konnex, Zvei (associazione
dei produttori tedeschi attivi in ambito elettrico ed elettronico, in
particolare rivolti all’automazione industriale) e Figawa (associazione
di utility tedesche del settore energetico, gas e acqua). Il protocollo
Konnex è già stato approvato come standard internazionale (ISO/IEC
14543-3), europeo (Cenelec EN 50090 e CEN EN 13321-1) e cinese
(GB/Z 20965). L’architettura è formata da 4 elementi: il dispositivo
AMM (Advanced Meter Management), che si richiama all’omonimo
componente della struttura AMI, immagazzina i dati e li elabora per
la tariffazione, consente inoltre la comunicazione diretta tra utility e
HAN; i MUC, ossia i master della HAN, richiedono i dati e inviano
comandi direttamente ai meter; i meter effettuano le misure; il repe-
ater, quarto elemento definito in OMS, è utilizzato per estendere il
range di comunicazione tra MUC e meter. La comunicazione in OMS
è suddivisa in tre livelli: la ‘primary communication’ collega i MUC ai
meter, tra i quali è possibile utilizzare la comunicazione MBus wired
o wireless, oppure la comunicazione PLC, non ancora definita nelle
specifiche dello standard. La ‘secondary communication’ descrive
i repeater, utilizzati soprattutto nelle comunicazioni di tipo wireless
per l’estensione di comunicazione tra apparati MUC e meter. La
comunicazione tra MUC e AMM Back Office Server è descritta nella
‘tertiary communication’, che può seguire qualsiasi standard (PLC,
wireless, GSM, TCP/IP). Per la codifica dei dati di alto livello, però,
è obbligatorio seguire lo standard Dlms\Cosem, ciò garantisce la
standardizzazione dei servizi e della comunicazione relativa all’AMM.
PRONTO PER L’IMPLEMENTAZIONE
Bacnet
è un protocollo divenuto standard nel 2003 (ISO 16484-5) non proprietario e pensato soprattutto per
le applicazioni Hvac (Heating, ventilation and air conditioning). Definisce ad alto livello dei servizi che van-
no ad agire sugli oggetti implementati dal protocollo stesso: servizio ‘Who Is’, oggetto ‘Analog Input’. Alla
richiesta del servizio, l’oggetto risponderà con un ‘I Am’ contenente la sua descrizione). Bacnet definisce
una serie di data link e physical layer supportati, quali Ethernet, Lontalk, Arcnet, Zigbee networks e Bacnet/
IP. Guardando all’Italia, che per una volta è all’avanguardia, Enel, che detiene tuttora il record di numero di
smart meter installati (32 milioni di unità, ovviamente solo nell’ambito dell’energia elettrica), attraverso il
progetto denominato ‘Telegestore’, trasmette informazioni e comandi sfruttando la comunicazione PLC e il
protocollo
Lontalk
(parte della tecnologia
Lonworks
) di Echelon (ISO/IEC 14908).
DAL MONDO BUILDING: DA BACNET A LONWORKS
Architettura di rete in Open Metering System
