Έξυπνα δίκτυα ενέργειας
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν να μπορέσουμε να δώσουμε πρόσβαση στο διαδίκτυο μέσω δικτύου κινητής τηλεφωνίας, σε μια συσκευή BeagleBone η οποία ελέγχει μετρητές ενέργειας μέσω δικτύου ZigBee. Το όλο πακέτο με τις συσκευές μέτρησης, το BeagleBone και τον coordinator που επικοινωνεί με τις...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9048 |
| id |
nemertes-10889-9048 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας Πλακέτα επέκτασης Μετρητικές συσκευές Smart grids BeagleBone black Cape CPB 621.319 |
| spellingShingle |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας Πλακέτα επέκτασης Μετρητικές συσκευές Smart grids BeagleBone black Cape CPB 621.319 Ζαππής, Σωκράτης Έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| description |
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν να μπορέσουμε να δώσουμε πρόσβαση στο διαδίκτυο μέσω δικτύου κινητής τηλεφωνίας, σε μια συσκευή BeagleBone η οποία ελέγχει μετρητές ενέργειας μέσω δικτύου ZigBee. Το όλο πακέτο με τις συσκευές μέτρησης, το BeagleBone
και τον coordinator που επικοινωνεί με τις μετρητικές συσκευές, παράγεται από την εταιρεία Meazon στην οποία έκανα την πρακτική μου άσκηση. Σχεδιάστηκε από μηχανικούς της Meazon μια PCB πλακέτα που έχει ένα GPRS module της εταιρείας u-blox, η οποία προσαρτάται στο BeagleBone, δίνοντάς του έτσι τη δυνατότητα σύνδεσης στο διαδίκτυο. Αντικείμενο της διπλωματικής ήταν να γράψουμε τους απαραίτητους drivers ώστε να λειτουργήσει το module σωστά με το BeagleBone,
έτσι ώστε να το μετατρέψουμε σε ένα GPRS modem ώστε να μπορούμε
να ελέγχουμε τις μετρητικές συσκευές μέσω διαδικτύου, καθώς και για
να μεταφέρονται οι μετρήσεις των συσκευών στο cloud της Meazon.
Στην αρχή του πρώτου κεφαλαίου γίνεται μια περιγραφή των τρέχοντων ηλεκτρικών δικτύων. Μετά ακολουθεί μια εισαγωγή στα έξυπνα
δίκτυα, με περιγραφή των χαρακτηριστικών τους καθώς και μια προσπάθεια για τον ορισμό ενός έξυπνου δικτύου. Περιγράφονται επίσης
οι προκλήσεις που θα κληθούν να αντιμετωπίσουν τα έξυπνα δίκτυα.
Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η επικοινωνία μεταξύ μηχανών (Machine to Machine - M2M) και τα κυριότερα στοιχεία της, όπως
και οι τομείς στους οποίους βρίσκει εφαρμογή.
Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η έννοια του Διαδικτύου των
Πραγμάτων (Internet of Things), οι τεχνολογίες που αυτό υιοθετεί, η
γενικότερη αρχιτεκτονική του, καθώς και οι εφαρμογές που λαμβάνει
μέρος.
Στο τέταρτο και πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια περιγραφή των μετρητικών συσκευών που κατασκευάζει η Meazon Α.Ε., το BeagleBone
το οποίο χρησιμοποιείται για τον έλεγχό τους και επίσης γίνεται περιγραφή του πρωτοκόλλου ZigBee που αυτές χρησιμοποιούν για τη με-
ταξύ τους επικοινωνία, καθώς και οι λόγοι για τους οποίους προτιμήθηκε αυτό το πρωτόκολλο έναντι των εναλλακτικών. Ακόμα, κάνουμε
μια σύντομη παρουσίαση των αντίστοιχων πλατφορμών που υπάρχουν
στο εμπόριο, τις συγκρίνουμε με το BeagleBone και παραθέτουμε τους
λόγους που οδήγησαν τελικά στην επιλογή του.
Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο, δείχνουμε τα βήματα που ακολουθήθηκαν για να δώσουμε τη δυνατότητα στο BeagleBone να συνδεθεί
στο διαδίκτυο μέσω GPRS με τη χρήση της πλακέτας επέκτασης που
σχεδιάστηκε στη Meazon. Δείχνουμε επίσης τι χρειάστηκε να κάνουμε
για να μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε το real time clock της πλακέτας. Τέλος, παραθέτουμε κάποια παραδείγματα όπου θα μπορούσε να
βρει εφαρμογή η πλατφόρμα με την πλακέτα επέκτασης. |
| author2 |
Χούσος, Ευθύμιος |
| author_facet |
Χούσος, Ευθύμιος Ζαππής, Σωκράτης |
| format |
Thesis |
| author |
Ζαππής, Σωκράτης |
| author_sort |
Ζαππής, Σωκράτης |
| title |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| title_short |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| title_full |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| title_fullStr |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| title_full_unstemmed |
Έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| title_sort |
έξυπνα δίκτυα ενέργειας |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9048 |
| work_keys_str_mv |
AT zappēssōkratēs exypnadiktyaenergeias AT zappēssōkratēs smartgrids |
| _version_ |
1771297310552096768 |
| spelling |
nemertes-10889-90482022-09-05T20:14:49Z Έξυπνα δίκτυα ενέργειας Smart grids Ζαππής, Σωκράτης Χούσος, Ευθύμιος Κουμπιάς, Σταύρος Zappis, Sokratis Έξυπνα δίκτυα ενέργειας Πλακέτα επέκτασης Μετρητικές συσκευές Smart grids BeagleBone black Cape CPB 621.319 Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν να μπορέσουμε να δώσουμε πρόσβαση στο διαδίκτυο μέσω δικτύου κινητής τηλεφωνίας, σε μια συσκευή BeagleBone η οποία ελέγχει μετρητές ενέργειας μέσω δικτύου ZigBee. Το όλο πακέτο με τις συσκευές μέτρησης, το BeagleBone και τον coordinator που επικοινωνεί με τις μετρητικές συσκευές, παράγεται από την εταιρεία Meazon στην οποία έκανα την πρακτική μου άσκηση. Σχεδιάστηκε από μηχανικούς της Meazon μια PCB πλακέτα που έχει ένα GPRS module της εταιρείας u-blox, η οποία προσαρτάται στο BeagleBone, δίνοντάς του έτσι τη δυνατότητα σύνδεσης στο διαδίκτυο. Αντικείμενο της διπλωματικής ήταν να γράψουμε τους απαραίτητους drivers ώστε να λειτουργήσει το module σωστά με το BeagleBone, έτσι ώστε να το μετατρέψουμε σε ένα GPRS modem ώστε να μπορούμε να ελέγχουμε τις μετρητικές συσκευές μέσω διαδικτύου, καθώς και για να μεταφέρονται οι μετρήσεις των συσκευών στο cloud της Meazon. Στην αρχή του πρώτου κεφαλαίου γίνεται μια περιγραφή των τρέχοντων ηλεκτρικών δικτύων. Μετά ακολουθεί μια εισαγωγή στα έξυπνα δίκτυα, με περιγραφή των χαρακτηριστικών τους καθώς και μια προσπάθεια για τον ορισμό ενός έξυπνου δικτύου. Περιγράφονται επίσης οι προκλήσεις που θα κληθούν να αντιμετωπίσουν τα έξυπνα δίκτυα. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η επικοινωνία μεταξύ μηχανών (Machine to Machine - M2M) και τα κυριότερα στοιχεία της, όπως και οι τομείς στους οποίους βρίσκει εφαρμογή. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η έννοια του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things), οι τεχνολογίες που αυτό υιοθετεί, η γενικότερη αρχιτεκτονική του, καθώς και οι εφαρμογές που λαμβάνει μέρος. Στο τέταρτο και πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια περιγραφή των μετρητικών συσκευών που κατασκευάζει η Meazon Α.Ε., το BeagleBone το οποίο χρησιμοποιείται για τον έλεγχό τους και επίσης γίνεται περιγραφή του πρωτοκόλλου ZigBee που αυτές χρησιμοποιούν για τη με- ταξύ τους επικοινωνία, καθώς και οι λόγοι για τους οποίους προτιμήθηκε αυτό το πρωτόκολλο έναντι των εναλλακτικών. Ακόμα, κάνουμε μια σύντομη παρουσίαση των αντίστοιχων πλατφορμών που υπάρχουν στο εμπόριο, τις συγκρίνουμε με το BeagleBone και παραθέτουμε τους λόγους που οδήγησαν τελικά στην επιλογή του. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο, δείχνουμε τα βήματα που ακολουθήθηκαν για να δώσουμε τη δυνατότητα στο BeagleBone να συνδεθεί στο διαδίκτυο μέσω GPRS με τη χρήση της πλακέτας επέκτασης που σχεδιάστηκε στη Meazon. Δείχνουμε επίσης τι χρειάστηκε να κάνουμε για να μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε το real time clock της πλακέτας. Τέλος, παραθέτουμε κάποια παραδείγματα όπου θα μπορούσε να βρει εφαρμογή η πλατφόρμα με την πλακέτα επέκτασης. The purpose of this thesis was managing to give access to the internet through the mobile telephony network, to a BeagleBone device which controls energy metering devices through a ZigBee network. e whole bundle consisting of the metering devices, the BeagleBone and the coordinator which communicates with the metering devices, is produced by the company Meazon, where I carried out my internship. e engineers at Meazon designed a printed circuit expansion board that has a GPRS module on it, produced by a company called u-blox, and the board is aached to the BeagleBone, giving it the ability to connect to the internet. e objective of this thesis was to write the necessary drivers in order for the module to work properly with the BeagleBone, so that we could make the BeagleBone act as a GPRS modem and be able to control the metering devices remotely through the internet, as well as giving the metering devices the ability to send their metering data to Meazon's cloud. In the beginning of the first chapter, we have a description of the current energy grids. Aer that, follows a general introduction to the Smart Grid, with a description of its main characteristics as well as an aempt to define the Smart Grid. e challenges that the smart grids are bound to come up against are also addressed. In the second chapter we present the Machine to Machine communication (M2M) and its main elements, as well as the areas that this technology can be applied. In the third chapter we present the concept of the Internet of ings (IoT), the technologies it comprises, its general architecture and the applications it takes place in. In the fourth and fih chapter we describe the metering devices that are pro- duced by Meazon S.A., the BeagleBone platform which is used for their control and we also describe the ZigBee protocol they use for communicating with each other. Furthermore, we list the reasons which led to the use of this protocol in- stead of the other available alternatives. Lastly, we make a short presentation of other similar platforms available on the market, we compare them against the BeagleBone and present the causes that contributed to it being our platform of choice. In the sixth and final chapter, we show the steps we followed in order to give BeagleBone the ability to connect to the internet through GPRS, with use of the expansion board that was designed and produced by Meazon. We also show what needs to be done so that we are able to use the board's real time clock. Finally, we present some examples where the platform including the expansion board could find application. 2016-01-20T08:40:55Z 2016-01-20T08:40:55Z 2015-05 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9048 gr 0 application/pdf |
