قابلية التشغيل البيني لبيانات القياس الذكي باستخدام المعايير هي القاعدة الجديدة في الاتحاد الأوروبي

معايير قابلية التشغيل البيني للقياس الذكي وLoRaWAN® في الاتحاد الأوروبي: ما تحتاج إلى فهمه.

تصبح LoRaWAN® مع دعم معياري القياس الرئيسيين DLMS وM-Bus عنصرًا أساسيًا في الامتثال وفي قابلية التشغيل البيني بين موردي أنظمة القياس الذكي لدى شركات المرافق العامة الأوروبية.

باللائحة الجديدة التي اعتمدتها المفوضية الأوروبية في 6 يونيو 2023 بشأن «متطلبات قابلية التشغيل البيني والإجراءات غير التمييزية والشفافة» للوصول إلى بيانات القياس والاستهلاك، خطا الاتحاد الأوروبي خطوة مهمة نحو مزيد من كفاءة الطاقة والشفافية في قطاع الكهرباء. وتهدف القواعد إلى تمكين المستهلكين وتقريب مستقبل طاقة أكثر خضرة واستدامة، مع الاعتراف بصعوبات قابلية التشغيل البيني والتأكيد على الفوائد العديدة لوصول المستهلكين إلى هذه المعلومات القيّمة.

المصدر: energy.ec.europa.eu

ومن الصعوبات الرئيسية في تطبيق القواعد جعلُ أنظمة بيانات الطاقة المختلفة متوافقة. فهناك كثير من موردي الطاقة والتقنيات العاملة في الاتحاد الأوروبي، ولذلك فإن مواءمة جمع البيانات وتوفيرها مهمة معقدة. وإدراكًا لذلك، يؤكد الاتحاد الأوروبي أهمية المعايير والبروتوكولات المشتركة التي تتيح تبادل بيانات القياس والاستهلاك بحرية بين الأنظمة. والواقع أن معظم مشروعات القياس الذكي القائمة في أوروبا تعتمد على معيارين رئيسيين: DLMS وM-Bus.

التغلب على صعوبات قابلية التشغيل البيني في القياس الذكي.

القواعد ثمرة عمل طويل في الإعداد والتشاور مع الأطراف المعنية: فالأحكام الجديدة يجب أن تغطي كل المسائل اللازمة وأن تكون قابلة للتطبيق عمليًا. وبموجبها يجب أن يحصل المستهلكون على وصول بسيط إلى بيانات القياس الخاصة بهم، وأن يتمكنوا من السماح لأطراف ثالثة باستخدام بيانات استهلاكهم أو إنتاجهم لمصلحتهم. والهدف هو حماية المستهلكين وجعلهم في الوقت نفسه مشاركين فاعلين في تحول الطاقة.

ما الذي تغيره القواعد الجديدة للمستهلكين ولسوق الطاقة.

يحصل المستهلكون على عدة مزايا: إذ يمكنهم مقارنة استهلاكهم باستهلاك جيرانهم وتقييم أسعار الموردين المختلفين، مما يعزز المنافسة في سوق التجزئة للطاقة. وهذا يشجع الحلول المبتكرة والفعالة، مثل الاستجابة للطلب ودمج مصادر الطاقة المتجددة، مما يؤدي في النهاية إلى خفض التكاليف وتحسين جودة الخدمة. وإلى جانب الفوائد التي يجنيها المستهلكون الأفراد، فإن للقواعد آثارًا واسعة على قطاع الطاقة بأكمله، وهي محطة مهمة في جهود الاتحاد الأوروبي لبناء سوق أكثر شفافية وكفاءة وتركيزًا على المستهلك.

وتصف المفوضية الأوروبية هذه القواعد بأنها الأولى في سلسلة من اللوائح التي ستُعتمد خلال العامين المقبلين بشأن قابلية التشغيل البيني لبيانات مستهلكي الطاقة. وستتناول اللوائح التالية بيانات تغيير المورد والاستجابة للطلب وخدمات أخرى.

ومن خلال معالجة قابلية التشغيل البيني، يسعى الاتحاد الأوروبي إلى ضمان المنافسة العادلة وتكامل سوق الطاقة، وإلى تزويد المستهلكين بمعلومات كاملة لاتخاذ قرارات مستنيرة.

مستقبل قابلية التشغيل البيني لبيانات مستهلكي الطاقة.

باعتماد هذه القواعد، يحاول الاتحاد الأوروبي حل مشكلات توافق القياس الذكي في جميع الدول الأعضاء. فقابلية التشغيل البيني مهمة متعددة الأبعاد وعابرة للقطاعات على نحو متزايد. والكهرباء ليست القطاع الوحيد الذي يواجهها: فالحاجة نفسها قائمة في الرعاية الصحية والإدارة العامة. وتتوقع منظومات أخرى، مثل التنقل الكهربائي وإدارة المباني، الوصول إلى بيانات القياس والاستهلاك لتسهيل دمج وإدارة محطات الشحن والشبكات الصغيرة المزودة بألواح شمسية وأنظمة تخزين الطاقة.

وتظل خصوصية البيانات وأمنها من الموضوعات الرئيسية أيضًا: فهما أكثر ما يحد من اعتماد أي حل قابل للتشغيل البيني. ويتأثر توافق القياس الذكي أيضًا بغياب آليات الموافقة، وبدرجة تفصيل البيانات المجمعة، وبتوزيع الأدوار والمسؤوليات بين الجهات التي تدير البيانات وتعالجها. ولهذا تركز القواعد الجديدة على تحديد نموذج مرجعي مشترك يتضمن أدوار الأطراف ومسؤولياتها.

نموذج من خمس طبقات بوصفه حلًا لقابلية التشغيل البيني.

المبدأ المعتمد هو نموذج من خمس طبقات يفصل بين نموذج مرجعي مشترك يوفر قابلية التشغيل البيني على المستوى الأوروبي، ونموذج وطني مبني على قائمة من المعايير.

النموذج المرجعي المشترك مجموعة من الإجراءات المرجعية للوصول إلى البيانات ولتبادل المعلومات اللازم بين أدوار المشاركين في السوق. ويغطي طبقات الأعمال والوظائف والمعلومات، في حين تُحدَّد الطبقتان المتبقيتان، الاتصال والمكونات، على المستوى الوطني لتعكسا الخصوصيات والممارسات المحلية.

ويصف النموذج المرجعي سير العمل لخدمات وإجراءات محددة على أساس حد أدنى من المتطلبات يضمن التنفيذ الصحيح للإجراء ويسمح بالتكييف الوطني.

ويتكون من «نموذج الأدوار» الذي يضم مجموعة من الأدوار والمسؤوليات وتفاعلاتها؛ و«نموذج المعلومات» الذي يضم كائنات المعلومات وسماتها وعلاقاتها؛ و«نموذج العمليات» الذي يصف خطوات الإجراءات. والنموذج محايد تقنيًا ولا يرتبط بتفاصيل تنفيذ معينة.

خلال 24 إلى 36 شهرًا (للدول الأعضاء التي لا تزال في مرحلة الانتقال إلى القياس الذكي)، يجب على كل دولة أن تقدم نموذجها المرجعي الوطني وممارساتها، مع إجراءات الوصول إلى البيانات وتبادلها بين المشاركين في السوق. وكما ورد في ملحق اللائحة التنفيذية، يجوز للنموذج الوطني أن يستخدم أحد المعايير المعتمدة لتبادل بيانات القياس:

• سلسلة EN 62056: DLMS/COSEM؛
• سلسلة EN 13757: M-Bus السلكي وwireless M-Bus؛
• EN 50491-11؛
• EN 16836: Zigbee SEP 1.1.

المعياران الأولان هما المرجعان الرئيسيان للقياس الذكي، أما الآخران فهما معياران للأنظمة الإلكترونية المنزلية وأنظمة المباني. ويُستخدم EN 50491-11 لعرض بيانات القياس على شاشة خارجية لدى المستهلك، وEN 16836 للشبكات اللاسلكية المتشابكة (mesh) لتبادل بيانات العدادات (ولا تُستخدم Zigbee إلا لمسافات قصيرة ولا تُستخدم أبدًا في الشبكات واسعة النطاق).

والخبر السار أن LoRaWAN، بوصفها تقنية LPWAN الرائدة، جاهزة تمامًا لدعم معياري DLMS وM-Bus اللذين تنص عليهما القواعد الأوروبية الجديدة. ولا يقتصر الأثر على قياس الكهرباء في أوروبا: فهذان المعياران الرئيسيان انتشرا في أنحاء العالم ويشملان القياس الذكي بجميع أنواعه، بما في ذلك الكهرباء والمياه والغاز والحرارة.

دور LoRaWAN والمعايير الرئيسية في القياس الذكي

M-Bus وDLMS معياران رئيسيان تدعمهما منصة البرمجيات LoRa Basics Modem من Semtech على كثير من منصات LoRa العتادية. ويمكن لمصنعي العدادات استخدام منصة LoRa البرمجية والعتادية من Semtech لتنفيذ طبقات التكييف الرسمية التي تتطلبها تطبيقات M-Bus وDLMS.

وقد جرى التحقق من التطبيقات والعروض التوضيحية القائمة مع الشركاء، وهي مشروحة في ندوة Semtech عبر الإنترنت «Smart Metering with LoRa Basics Modem».

Semtech وLoRa Alliance: رواد أنظمة المرافق الذكية.

حددت LoRa Alliance طبقة التكييف IPv6 اللازمة لدعم ملف تعريف DLMS في LoRaWAN. ثم سلّمت جمعية DLMS الملف الجديد إلى هيئات التوحيد القياسي. وبعد المراجعة والتصويت، وحّدت هيئات التوحيد القياسي الأوروبية واللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) ملف تعريف DLMS لـ LoRaWAN بوصفه EN 62056-8-12 في المعيار الأوروبي وIEC 62056-8-12 في المعيار الدولي للجنة IEC.

مستقبل القياس الذكي مع LoRaWAN والقواعد الجديدة للاتحاد الأوروبي.

وإضافة إلى ذلك، حددت LoRa Alliance وOMS معًا طبقة تكييف M-Bus (MBAL) لـ LoRaWAN. وانتهى التعاون الذي بدأ في عام 2019 بموافقة OMS على التقرير الفني TR06. وبعد مراجعة دقيقة وتصويت في عام 2023، قامت اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN) رسميًا بتوحيد طبقة تكييف M-Bus (MBAL) وتوسيعها لشبكات الأطراف الثالثة بوصفها EN 13757-8:2023. ومن بين تقنيات LPWAN، كانت LoRaWAN أول من بلغ هذه المحطة، كما أكدت OMS وكما عرضت LoRa Alliance في حدث ENLIT العام في عام 2021.

ويمكن لشركات المرافق العامة الآن أن تشترط استخدام هذه المعايير المرجعية مع LoRaWAN في مناقصات القياس الذكي، لتتبع الاتجاه الذي حددته القاعدة الجديدة. وبنشر LoRaWAN مع دعم المعايير الجديدة، تضمن الامتثال التنظيمي وتحصل على قابلية التشغيل البيني والتكامل السلس وحلول جاهزة للمستقبل.

Semtech وشعار Semtech وLoRa® علامات تجارية مسجلة أو علامات خدمة لشركة Semtech Corporation أو شركاتها التابعة.

المصدر: blog.semtech.com