Концептуальные вопросы разработки интеграционных платформ для создания

интеллектуальных систем энергетики

Семинар подкомитета D2 РНК СИГРЭ

ООО «ЮНИКРАФТ»

Толпыгин А. С., к.т.н. Гречанюк Ф. А.

ООО «ЮНИКРАФТ»

Концептуальные вопросы разработки интеграционных платформ

Назначение платформы

Архитектура платформы

Технологии реализации

Жизненный цикл платформы

Назначение платформы

Целевая функция

Решаемые задачи Показатели и

критерии качества

𝐶 = max𝜏𝑐𝜖{𝜏𝑐}𝐶(𝑌) = 𝑌𝑛

𝑗𝜏𝑖𝑗𝑘

𝑖,𝑗,𝑘

𝐺: (𝑦𝑖𝑗∈ {𝑦𝑖д})

𝑛

𝑖=1

≅ 𝑈, [𝑗 = 1 1 𝑚]

𝑂: (𝑦𝑖𝑗∈ {𝑦𝑖д})

𝑛

𝑖=1

∩ 𝑦𝑘𝑗= 𝑦𝑖о

𝑘= 𝑘 𝑛о

≅ 𝑈, 𝑛о = 1(1) 𝑛, [𝑗 = 1 1 𝑚]

𝑌𝑛𝑗= 𝑦1𝑗, 𝑦2𝑗, … , 𝑦𝑛

𝑗, 𝑖 = 1 1 𝑛, 𝑗 = 1 1

ООО «ЮНИКРАФТ»

Internet

Provider VPN

router VPN

router

VPN DIS

Control centre DIS

DAP

DAP

FAN/NAN

FAN

Firewall Firewall

VPN router

VPN router

BI-level DIS

DIS

NAN

LAN

DIS VPN

Целевая распределенная информационная система интернета энергии

DIS – Distributed Information System DAP – Data Aggregation Point FAN – Field Area Network LAN – Local Area Network NAN – Near-me Area Network VPN – Virtual Private Network VSO - Virtual System Operator

Ɐ

Ɐ

Ɐ Ɐ

Ɐ

Ɐ

Ɐ

Ɐ

Ɐ

Ɐ

Ɐ Ɐ

(VSO)

ООО «ЮНИКРАФТ»

Архитектура платформы Ɐ

Multitransport services

Security tools

Application layer

DTLS/TLS

TCP/UDP

IEEE Std 802.22

Session layer

Network Layer

Data Link Layer Physical Layer

Multiprotocol services

1

A

2

A 3

A XNMP AMQP MQTT DDS

Security

Translation

Transformation

Application Application Applications Application Application Applications

Application Application AMIGO+

Ɐ-Kernel

API: .h, .so, .dll, REST

AP

I: .h

, .so

, .d

ll AP

I: .h, .so

, .dll

API: .h, .so, .dll

Process management

Queue management

Data logistic (router) management (control QoS)

Guarantee delivery management

Systems environment initialization

Data source management

Security management

Data Access Control

Password management

Logging

Integrity Control

Privileged Identity Management

Transport Layer

IEEE Std 802.3

Messaging

Presentation layer

Analytic

Converter processing

server

ООО «ЮНИКРАФТ»

Обзор протоколов взаимодействия*

IPv6/IPv4

UDP/TCP

IEEE 802.15.4e MAC enhancements

IPv6 RPL

Web Services, EXI, SOAP,

RestFul,HTTPS/CoAP

802.1X / EAP-TLS & IEEE 802.11i based Access Control

Physical

Layer

IEEE 802.15.4g

2.4GHz, 915, 868MHz

DSSS, FSK, OFDM

IEEE 1901.2

NB-PLC

OFDM

IEEE 802.11

Wi-Fi

2.4, 5 GHz, Sub-GHz

IEEE 802.3

Ethernet

UTP, FO

2G, 3G, LTE

Cellular

IEEE 802.16

WiMAX

1.x - 3.x GHz

Data

Link

Layer

IEEE 802.15.4

including FHSS

IEEE 1901.2

802.15.4 frame

format

IEEE 802.11

Wi-Fi

IEEE 802.3

Ethernet

2G, 3G, LTE

Cellular

IEEE 802.16

WiMAX

6LoWPAN (RFC 6282) IPv6 over Ethernet (RFC 2464)

IPv6 over PPP

(RFC 5072) IP or Ethernet

Convergence SubL.

Network

Layer

Transport

Layer

Application

Layer

Addressing, Routing, Multicast, QoS,

Security

DNS, NTP, IPfix/Netflow, SSH RADIUS, AAA, LDAP, SNMP,…

(RFC 6272 IP in Smart Grid)

Metering

IEC 61968 CIM, ANSI C12.22,

DLMS/COSEM,…

SCADA

IEC 61850, 60870

DNP3/IP, Modbus/TCP,…

M

A

C

IEEE 802.22

TV White

Space

IEEE 802.22

WRAN

802.15.9 KMP

Other Applications

Session

Layer

LLC`

DTLS/TLS

* - 802.24.1 Smart Grid TAG Consolidated White Paper Presentation

Вариант реализации интеграционной платформы

Технология и организация интегрированного хранилища информации информационной системы энергетики

БнД Алгоритмов БнД Моделей БнД Документов БнД УПИ

DaaS MaaS AaaS PaaS

SCADA

Оборудование

Полевые сети

БнД Первич-

ной инфор-мации

Контейнеры (формализованные

сообщения и документы)

Интеграционная шина

Интеграционная шина

БнД вторичной информации (ОМТ-модель предметной

области)

Лок. БД ИЭЯ

App-1

App-2

App-N

ИЭ

Я-1

Лок. БД ИЭЯ

App-1

App-2

App-N

ИЭ

Я-N

Ключевое измерение(di)

Billing ФЗ

Bank CC

Billing ФЗ

Bank CC

ИЭЯ – интеллектуальная энергетическая ячейка ФЗ – функциональные задачи УПИ – условно-постоянная информация БнД – банк данных (первичной/вторичной информации) App – application (функциональный модуль энергетической ячейки) CC – cyber contract (киберконтракт) DaaS - Document-as-a-Service (доступ к БнД Документов) MaaS - Model-as-a-Service (доступ к БнД Моделей) АaaS - Algorithm-as-a-Service (доступ к БнД Алгоритмов) P-aa-S – Pattern-as-a-Service (доступ к БнД УПИ) ОМТ – объектная многомерная темпоральная (модель)

…

…

А д

а п

т е

р ы

Витрины Витрины Витрины Витрины

ООО «ЮНИКРАФТ»

Новые принципы управлении сложными объектами с применением технологии цифровых двойников

СППР

СЭД Аналитика

Классический подход Применение цифровых двойников

Управление Управление

Вторичные данные - эталонные модели

(сценарии)

Анализ

СППР

СЭ

Д

СППР ИХИ

Основное противоречие – между растущими объемами данных (IoT) и обоснованностью принимаемых решений устраняется на основе концептуальной модели предметной области и возможностей ЛПР

Базы данных состояния объектов (сущностей) предметной области

Первичные

данные

Согласование

Время

(t)

Поддержание в согласованном состоянии цифрового двойника и его реального прототипа (t)

ООО «ЮНИКРАФТ»

Технология расчетов и исполнения договорных обязательств с применением киберконтрактов

Назначение – формирование системы управления взаимными обязательствами всех заинтересованных сторон в цифровой экономике (органов государственной власти, бизнеса, гражданского общества и научно-образовательного сообщества).

Задачи: 1. Инициация процессов и

контроль их исполнения в рамках договорных обязательств;

2. Контроль (обеспечение прозрачности) движения денег и повышение взаимного доверия участников;

3. Устранение паразитных денежных потоков;

4. Минимизация накладных расходов.

ООО «ЮНИКРАФТ»

КОНТАКТЫ

ООО «Юникрафт»

Адрес: 125167, ул. Скаковая, 32, строение 2, офис 35

Телефон: +7(499)110-3181

Факс: +7(499) 110-3181

Электронная почта: info@ukraft.ru

Сайт: ukraft.ru

ООО «ЮНИКРАФТ»