Utilization of smart meter HAN interface real-time data on TaloTohtori 2.0 IoT platform
Oksanen, Manu (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024090224679
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024090224679
Tiivistelmä
HAN-luentalaitteiden integrointi uusiin AMR 2.0-älymittareihin mahdollistaa reaaliaikaisen datan hyödyntämisen kiinteistöjen automaatiojärjestelmissä. Enermix Oy:n toteuttama projekti tähtäsi HAN-luentapalvelun MVP-version kehittämiseen TaloTohtori 2.0 IoT-alustalle, hyödyntäen Caproc Oy:n HAN-laitteita. Pääasiallisena tavoitteena oli luoda toimiva palvelu sähkönkulutuksen seurantaan ja HAN-laitteiden hallintaan sekä luoda käyttäjäystävällinen käyttöliittymä niin asuin-kuin yrityskäyttäjille.
Palvelun kehitysprosessi sisälsi Caproc Oy:n HAN-laitteiden integroinnin TaloTohtori 2.0-alustaan rajapinnalla, mahdollistaen datan vastaanottamisen ja tallentamisen. Keskeisimmät
toteutusvaiheet sisälsivät datamallinnuksen, UI/UX-suunnittelun, backend- ja frontend-kehityksen sekä teoreettisen suorituskyvyn analysoinnin matemaattisesti. Ignitionin User Defined Types (UDT) tagirakenteet mahdollistivat tehokkaan mittauspisteiden hallinnan varmistaen alustan skaalautuvuuden ja yhdenmukaisuuden. Suorituskyvyn analysointi keskittyi järjestelmän kykyyn käsitellä suuria datamääriä LoRa- ja NB-IoT-laitteista. Analyysiin kuului päivittäisen levytilantarpeen ja tietokantakuormituksen laskenta eri laitemäärillä. Tulokset osoittivat, että olemassa oleva järjestelmäarkkitehtuuri tukee huomattavaa määrää laitteita, mutta käytännön rajoitteet, erityisesti liittyen MySQL-tietokannan suorituskykyyn, edellyttävät mahdollisesti lisäoptimointia.
Huolimatta haasteista, kuten alun epäselvistä palvelun määrittelyistä, rajallisista kehitysresursseista ja pienestä pilottikäyttäjäryhmästä, projekti onnistui tuottamaan toimivan MVP-version. MVP sisälsi web-käyttöliittymän, laiteasetusten hallintavalikon, laitekojetaulun ja API-integraation. Iteratiivinen palaute pilottikäyttäjiltä ja sidosryhmältä oli tärkeää palvelun kehittämisessä vastaamaan käyttäjien tarpeita. Tulokset korostavat tarvetta varautua suurin laitemääriin tietokantasuorituskyvyn optimoinnin kautta. Erityisesti kuormitustestauksen ja tietokantaoptimoinnin kautta voidaan mahdollistaa luotettava NB-IoT laitetuki. Tuleva palvelun kehitystyö tuleekin keskittymään laitetuen laajentamiseen, käyttöliittymän parantamiseen sekä mahdollisten älyohjausten kehittämiseen. Palvelun jatkokehityksen oikeaoppisella toteutuksella Enermix Oy voi parantaa kilpailukykyään älykkäiden energianhallintaratkaisujen markkinoilla. The integration of HAN reading devices with new AMR 2.0 smart meters enables the utilization of real-time data in building automation systems. The project, carried out by Enermix Oy, aimed to develop an MVP version of a HAN reading service on the TaloTohtori 2.0 IoT platform, leveraging Caproc Oy's HAN devices. The primary objective was to create a functional service for monitoring electricity consumption and managing HAN devices, along with developing a user-friendly interface for both residential and commercial users.
The development process involved integrating Caproc Oy's HAN devices into the TaloTohtori 2.0 platform via an API, allowing for data reception and storage. The key implementation stagesincluded data modeling, UI/UX design, backend and frontend development, as well as theoreticalperformance analysis using mathematical methods. Ignition's User Defined Types (UDT) facilitated efficient management of measurement points, ensuring the platform's scalability and consistency. Performance analysis focused on the system's ability to handle large amounts of data from LoRa and NB-IoT devices, including calculations for daily storage needs and database load under different device scenarios. The results indicated that while the existing system architecture supports a substantial number of devices, practical limitations, particularly related to MySQL database performance, may require further optimization.
Despite challenges such as ambiguous initial service specifications, limited development re-
sources, and a small pilot user base, the project successfully delivered a functional MVP version. The MVP included a web interface, device settings management menu, device dashboard, and API integration. Iterative feedback from pilot users and stakeholders was crucial in refining the service to meet user needs. The results highlight the necessity of performance database optimization to handle large numbers of devices, particularly through load testing and database enhancements to support reliable NB-IoT device integration. Future service development will focus on expanding device support, improving the user interface, and developing potential smart controls. Properly implementing these future developments, Enermix Oy can enhance its competitiveness in the evolving market of smart energy management solutions.
Palvelun kehitysprosessi sisälsi Caproc Oy:n HAN-laitteiden integroinnin TaloTohtori 2.0-alustaan rajapinnalla, mahdollistaen datan vastaanottamisen ja tallentamisen. Keskeisimmät
toteutusvaiheet sisälsivät datamallinnuksen, UI/UX-suunnittelun, backend- ja frontend-kehityksen sekä teoreettisen suorituskyvyn analysoinnin matemaattisesti. Ignitionin User Defined Types (UDT) tagirakenteet mahdollistivat tehokkaan mittauspisteiden hallinnan varmistaen alustan skaalautuvuuden ja yhdenmukaisuuden. Suorituskyvyn analysointi keskittyi järjestelmän kykyyn käsitellä suuria datamääriä LoRa- ja NB-IoT-laitteista. Analyysiin kuului päivittäisen levytilantarpeen ja tietokantakuormituksen laskenta eri laitemäärillä. Tulokset osoittivat, että olemassa oleva järjestelmäarkkitehtuuri tukee huomattavaa määrää laitteita, mutta käytännön rajoitteet, erityisesti liittyen MySQL-tietokannan suorituskykyyn, edellyttävät mahdollisesti lisäoptimointia.
Huolimatta haasteista, kuten alun epäselvistä palvelun määrittelyistä, rajallisista kehitysresursseista ja pienestä pilottikäyttäjäryhmästä, projekti onnistui tuottamaan toimivan MVP-version. MVP sisälsi web-käyttöliittymän, laiteasetusten hallintavalikon, laitekojetaulun ja API-integraation. Iteratiivinen palaute pilottikäyttäjiltä ja sidosryhmältä oli tärkeää palvelun kehittämisessä vastaamaan käyttäjien tarpeita. Tulokset korostavat tarvetta varautua suurin laitemääriin tietokantasuorituskyvyn optimoinnin kautta. Erityisesti kuormitustestauksen ja tietokantaoptimoinnin kautta voidaan mahdollistaa luotettava NB-IoT laitetuki. Tuleva palvelun kehitystyö tuleekin keskittymään laitetuen laajentamiseen, käyttöliittymän parantamiseen sekä mahdollisten älyohjausten kehittämiseen. Palvelun jatkokehityksen oikeaoppisella toteutuksella Enermix Oy voi parantaa kilpailukykyään älykkäiden energianhallintaratkaisujen markkinoilla.
The development process involved integrating Caproc Oy's HAN devices into the TaloTohtori 2.0 platform via an API, allowing for data reception and storage. The key implementation stagesincluded data modeling, UI/UX design, backend and frontend development, as well as theoreticalperformance analysis using mathematical methods. Ignition's User Defined Types (UDT) facilitated efficient management of measurement points, ensuring the platform's scalability and consistency. Performance analysis focused on the system's ability to handle large amounts of data from LoRa and NB-IoT devices, including calculations for daily storage needs and database load under different device scenarios. The results indicated that while the existing system architecture supports a substantial number of devices, practical limitations, particularly related to MySQL database performance, may require further optimization.
Despite challenges such as ambiguous initial service specifications, limited development re-
sources, and a small pilot user base, the project successfully delivered a functional MVP version. The MVP included a web interface, device settings management menu, device dashboard, and API integration. Iterative feedback from pilot users and stakeholders was crucial in refining the service to meet user needs. The results highlight the necessity of performance database optimization to handle large numbers of devices, particularly through load testing and database enhancements to support reliable NB-IoT device integration. Future service development will focus on expanding device support, improving the user interface, and developing potential smart controls. Properly implementing these future developments, Enermix Oy can enhance its competitiveness in the evolving market of smart energy management solutions.