回到电流依旧“从插座生成”的时候，能源管理通常是通过“手动去打开、关闭开关设备”和“偶尔让人来读电表”。但现在，能源的使用被严格的远程监控着。能源管理在中央电网外扮演着一个越来越重要的角色。

日益发展的以太网技术为电源管理与控制创造了更大的可能性。物联网（IoT）凭借着分散但又互联着的传感器，能持续、精确地记录任何物品的能源。如何有意义地处理这些如洪水一样多的数据？这时可以来看看广州虹科电子科技有限公司的智能网关产品—sysWORXX 系列的CTR-700。

虽然还是采用传统的工业控制器，CTR-700被设计在物联网中使用。这款设备是能源管理的理想工具，其具有众多的数字和模拟接口，因此能和其他众多设备进行连接。CTR-700支持现场总线，如CAN，CANopen，Modbus和其他接口。这款智能网关在软件方面同样也十分的灵活，支持的编程语言包括C/C++，C#.Net，Node-RED，JAVA和Python，因此可以灵活开发自己的应用

为了实现无线连接（例如通过LTE），CTR-700需要集成各个厂商的无线调制解调器。由于具备了能自由编程的边缘控制器和物联网网关，以及它内部数据预处理的特点（这意味着收集到的数据还在设备里时，就能被预分析、加权和处理），使CTR-700具有很强的竞争力。

德国Nuremberg的Fraunhofer Institute for Integrated Circuits和Kiryat Gat已经选择了CTR-700作为应用解决方案，均是使用了智能网关作为他们能源管理应用的基础。

CTR-700

云端的能源管理

Bacsoft为工业应用和大型企业开发了它的物联网平台，目的是实现能源管理和最优化。为了这个目的，Bacsoft包含了数据传输到云端。数据可以在云端得到分析和处理。这项方案在全世界被广泛使用，无论是在水资源管理和农业，还是建筑能源管理和工业领域。在未来，Bacsoft物联网平台将会运行在sysWORXX CTR-700并使用设备的预处理数据，这些数据最终将会传输到Bacsoft云端做最终分析和管理报告。销售总监Guy Gavish解释说：“我们只是传输数据增量，即被识别到的各个消耗值之差。因此，我们可以极大地确保有效的数据传输。同时，我们消除数据噪音（对我们目的没有帮助的数据），单单传输这个时间需要的数据集。”

Bacsoft正在CTR-700上实施一个专利的软件控制器。这个显示器（如下图）正在测量数据，并且如果测到偏差量超过了平均量的10%（打个比方），它就会发送一个通知到云端。然后一个警告信息就会从云端发送到与此系统连接的智能手机或者是操作员的控制室（根据具体设置而定）。云端访问同样允许这些负责人实时监控他们的能源系统。

除了CTR-700的一些技术特点，令Bacsoft特别印象深刻，就是我们不必为我们自己的能源管理系统和物联网的软件方案进行优先度的排序。Guy Gavish解释说：“他们给予了我们的软件在他们设备上的自由，这就让我们提供了我们认为最好的软硬件的结合。”

本地能源管理

电力工程师Peter Heusinger用相似的词汇描述了他的研究机构和Saxony-based SME：“我们通过我们的合作伙伴创造出了真正的附加价值。”Peter Heusinger在Fraunhofer IIS的网络系统与应用开发部门工作，并且潜心于将会在sysWORXX控制器上运行的“OGEMA”系统——the open gateway for energy management，这是一款设计成无需云端连接即可完成本地应用的能源管理系统。

使用OGEMA的可能性是多种多样的，包括了工业应用和智能家居的能源控制。

有了OGEMA，Heusinger和他的同事想解决一个不单单是在智能家居都十分普遍的挑战：接口和协议的多样性。“这个挑战随着时间推移逐渐演变，而且依然还有巨大的多样性”，工程师解释道并补充说，组合这么多不同的接口到同一个平台上并非一个无关紧要的事：“如果你想通过某种办法将这些系统连接到一起，然后利用能源做一些有用的事情，那么你就需要用到这些接口。”

这些努力的成果就是一个可以用手机APP访问的平台。这个平台在未来将包含一个app应用商店——这是为那些能够为能源管理而设计特别精妙算法的开发者预备的。

一个能处理所有事的APP

在OGEMA上，我们能安装app，就好像我们在智能手机上安装app一样。每一个app都有着自己独有的覆盖区域，例如：个人设备或者是控制任务。所以一个app处理的事情从读取到转换都有，例如：这个时候我的太阳能系统产生了多少能源？或者是从网络上查阅当前的天气报道并预告接下来几天的天气，或者是将数据传到下一个app，它将利用这些天气预报数据在未来及时地做出能源管理的调整。更多地，有app处理疑问的用户设置，有app与电动车（如果有）通讯，甚至有app处理智能家居的操作。

但是OGEMA并不是另一个面向功能的平台。实际上，按照Peter Heusinger所说，关注的重点更多的是在IT安全上：“我们现如今十分看重安全性。我们把‘设计安全’作为我们的口号，我们希望把外部威胁降到最低。”这是十分必要的，特别是这几年数不清的安全事故显示出物联网有多少潜在的危险和灾祸。除了其他保护OGEMA的步骤，Fraunhofer的开发者们执行了外部渗透测试。

有效管理的标准数据模型

这个平台作为一个集成的持久稳固的数据库去运行，是为了保证系统即使在电源切断后仍然能够不损失数据地马上准备工作。通过接口输入数据（例如温度、产能或者是电池充电状态），存储在使用标准数据型的OGEMA中，目的是允许app能无需事先转换就可以直接运用这些数据。数据模型的专注重点是能源管理，而且能够被扩展到能展示定制的数据集，从私人厂商的技术设备到更多的通常数据。

Fraunhofer IIS为开源集成提供一个基本的OGEMA系统，这个系统是注册在GPLv3上的，允许开发商免费使用（如果他们将他们的app和适配器注册在同一个license下面的话）。可选择地，OGEMA可以从Fraunhofer公司商业注册获得先进的非开源适配。Fraunhofer不会将OGEMA作为一个现成的系统销售。这就是为什么Heusinger指出，sysWORXX CTR-700是多么重要，因为它提供了一个建立软硬件标准的基础：“有着多种类的接口，并且不依赖某一个特定编程语言，这款智能网关实在是太赞了。”

除了基于云端的工业应用与用于智能家居、工业的本地能源管理应用之外，CTR-700的另一个应用就是管理不连接电网的技术装置，就好比移动手机天线—这一类远离电网创建的装置。

这种“场系统”是通过可再生资源（如太阳能、风能）供电的。采用可再生能源的系统经常有能源存储设备，这些电池常受到磨损。因此，这些远程能源设备的关键数据必须不断地被监控。这个任务就由连接到CTR-700的传感器来完成。数据在CTR-700收集并预处理后，由CTR-700发出。只有当阈值或者期望值达到一个特定的值之后，一个相关的数据就会被发送到操作员。

这就有两个优点。一是它减少了传输量，二是它清除了主显示。然而，操作员仍然可以在任何时刻访问远程系统并获取原始数据。

对由燃料电池和柴油发电机供电的系统，对能源消耗量和油缸的监控是十分必要的。CTR-700可以发送相关数据到操作中心。操作中心就可以使用这些数据到供应链管理系统去协作供能，这样就能保证系统在什么时候都能工作。

无论是在智能家居、工业应用的远程监控或是远离电网的远程监控，虹科电子的sysWORXX CTR-700均可以能够像操作电源开关那样简单地去进行能源管理，成为持续监控能源的眼睛。

关键词:智能网关 能源管理 以太网

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来 源：虹科电子

编辑：夏禅

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