ניו-טק מגזין | אוגוסט 2025

תמונת נושא: ניטור תמונת שער: « משפר את IoT רשתות חכמות התומך ב קבלת ההחלטות בזמן אמת ואת הנצילות, מתגבר את אבטחת הרשת ומבטיח תשתית מקור: חשמל גמישה וחכמה יותר לעתיד ( ; נוצר M Yaqoob / stock.adobe.com .) AI באמצעות שיקולי תכנון למהנדסים לניטור רשתות חשמל מציב IoT פיתוח חומרת מספר אתגרים טכניים, המחייבים התייחסות קפדנית. תחנות משנה ורשתות הולכה של חשמל מייצרות הפרעות אלקטרומגנטיות ) משמעותיות, העלולות לשבש את EMI ( . כדי להבטיח העברת IoT פעולתם של התקני נתונים אמינה בסביבות עתירות רעש אלה, המהנדסים חייבים להטמיע סיכוך עוצמתי, אלגוריתמים מתקדמים של סינון ופרוטוקולי תקשורת העמידים לרעש. פתרונות חומרה חייבים להיות מוקשחים כדי לעמוד בתנאי מזג אוויר קיצוניים, בתנודות טמפרטורה ובאפשרות של חבלה פיזית – במיוחד באזורים מרוחקים ולא מאובטחים. נוסף על גורמים סביבתיים אלה, נצילות ההספק היא גורם מכריע. התקני ניטור רשתות פועלים לעיתים קרובות במקומות מרוחקים, שזמינות אספקת החשמל בהם מוגבלת. לפיכך, יש לתכנן חומרה נצילה אנרגטית, המשלבת מיקרו-בקרים בהספק נמוך במיוחד, מערכות ממוטבות לניהול הספק ויכולות קצירת אנרגיה כדי להאריך את חיי התפעול שלהם. המהנדסים חייבים לשקול שילוב של ספקי כוח מגובים בסוללות, או במקורות אנרגיה סולאריים, כדי לשמור על פעילות רציפה במהלך הפסקות חשמל ממושכות או בתנאי הספק נמוך. יכולת ההרחבה היא גורם מפתח נוסף . תשתית הרשת מתרחבת IoT בתכנון התקני ללא הרף, ופתרונות הניטור חייבים לספק מענה להתרחבות זו. פרוטוקולי תקן פתוח וארכיטקטורות מודולאריות מאפשרים יכולת פעולה הדדית בין טכנולוגיות קיימות ועתידיות, ומבטיחים אינטגרציה חלקה בסביבות רשת מגוונות. המהנדסים חייבים לתכנן מערכות גמישות, שיוכלו להתמודד עם נפחי נתונים הולכים וגדלים ויאפשרו לבצע בקלות עדכוני קושחה, אבחון מרחוק ומיטוב ביצועים ללא צורך בהחלפה נרחבת של חומרה.

מספקות תובנות בזמן אמת על ביצועי רשת החשמל, IoT מערכות מתקדמות לניטור :1 איור « ומשפרות את הנצילות, את האמינות ואת האבטחה בעולם של אנרגיה ההופך למורכב יותר ) AI ; נוצר באמצעות well/stock.adobe.com מקור: ויותר (

יכולת הפעולה ההדדית קריטית גם לאור אופייה המפוצל של המערכת האקולוגית של רשת החשמל, המשלבת מערכות ישנות ומודרניות. על המהנדסים לתעדף פרוטוקולי , MQTT תקשורת סטנדרטיים בתעשייה, כגון , כדי להבטיח החלפת IEC 61850 ו- OPC UA נתונים חלקה בין התקנים ופלטפורמות שונים. גם סוגיית האבטחה מהווה שיקול מכריע ביישומי רשת חשמל. הטמעת הצפנה מקצה לקצה, מנגנוני אתחול מאובטחים ואלגוריתמים לזיהוי חריגות עשויה לסייע במיתון סיכוני אבטחת סייבר, ולהגן על תשתיות חיוניות מפני התקפות אפשריות. עמידה בתקנות המשתנות של אבטחת הסייבר ובשיטות הפעולה המומלצות בתעשייה חיונית להגנה על תשתית רשת החשמל. היבט חיוני נוסף הוא מזעור השיהוי בהעברת נתונים. תפעול הרשת מחייב עיבוד נתונים בזמן אמת לשם קבלת החלטות מיידית. בהתקני הקצה AI הטמעת יכולות עיבוד מפחיתה את ההסתמכות על מחשוב ענן, ומשפרת את זמני התגובה. ניתוח נתונים לזהות IoT מאפשר להתקני AI המבוסס על דפוסים בצריכת האנרגיה, לחזות תקלות ולמטב אסטרטגיות תגובה לביקוש ללא העיכובים האופייניים למרכזי נתונים מרוחקים. למחשוב בשיהוי נמוך חשיבות מכרעת בוויסות תדרים, בייצוב מתח ובזיהוי תקלות בזמן אמת – תחומים המחייבים תגובה מהירה כדי לשמור על יציבות הרשת.

עיקריות IoT טכנולוגיות לניטור רשתות חשמל מהנדסים, המפתחים פתרונות לניטור , יכולים IoT רשתות חשמל התומכים ב למנף טכנולוגיות חדשניות שונות כדי ליצור מערכות עמידות ואמינות. מודולי תקשורת ממלאים תפקיד חיוני בהבטחת העברה מאובטחת ואמינה של נתונים. טכנולוגיית ) LPWAN רשת מרחבית בהספק נמוך ( מאפשרת תקשורת ארוכת-טווח בהספק נמוך, שהופכת אותה לאידיאלית ליישומי ניטור מרחוק. לתרחישים הדורשים שיהוי נמוך במיוחד ותפוקת נתונים גבוהה, רשתות מציעות יתרונות משמעותיים, לרבות 5 G תמיכה בניתוח נתונים בזמן אמת. יישומים מסוימים עשויים לחייב פרוטוקולי תקשורת קנייניים, שהותאמו לצרכים ספציפיים של ביצועים ואבטחה כדי לספק פתרונות מותאמים המשפרים את אמינות המערכת. דוגמה מצוינת לפתרון תקשורת יעיל היא Murata Type 1 SJ LoRaWAN ™ מודול LPWAN ). מודול זה מספק קישוריות 2 (איור בהספק נמוך ובממדים קומפקטיים, תכונות ההופכות אותו לבחירה מצוינת ליישומי ניטור רשתות. המודול מתאפיין ברגישות בהספק יציאה מרבי -137 dBm גבוהה של ISM , ותומך בטווח תדרי ה- +22 dBm של , תכונות המבטיחות 915 MHz עד 868 MHz Murata תקשורת אמינה לטווח ארוך. מודול

1 https://www.iea.org/energy-system/electricity/smart-grids

41 l New-Tech Magazine