Automatische Konfiguration von SmartGridready-Geräten über einen QR-Code

Das Label „SmartGridready“ ermöglicht die Einbindung intelligenter Geräte in Smart Grids. Dieses Projekt zielt darauf ab, den komplexen und fehleranfälligen Konfigurationsprozess deutlich zu vereinfachen.

Text

Ausgangslage

Das neue Label "SmartGridready" ermöglicht die Integration intelligenter Geräte wie Wärmepumpen und Stromzähler in ein Smart Grid. Diese Geräte reagieren auf externe Kontrollsignale des Smart Grid Controllers und können flexibel auf Schwankungen im Stromangebot und in der Nachfrage reagieren, beispielsweise durch Nutzung von Überschussenergie. Eine eindeutige Schnittstellenbeschreibung (EID) vereinfacht die Einbindung der Geräte, indem sie Kommunikationsparameter, Funktionsprofile und Datenpunkte bereitstellt.

Die Konfiguration des Smart Grid Controllers erfordert jedoch manuelle Erstellung oder Anpassung einer Konfigurationsdatei, die gerätespezifische Einstellungen und Verweise auf die EID-XML enthält. Dies ist zeitaufwändig, fehleranfällig und erfordert spezialisiertes Wissen. Ziel des Projekts ist es, diesen Prozess zu vereinfachen und effizienter zu gestalten.

Zielsetzung

Ziel des Projekts ist es, die Inbetriebnahme smarter Geräte durch die Verwendung eines QR-Codes erheblich zu vereinfachen. Der QR-Code enthält alle erforderlichen Informationen zur Identifikation und Konfiguration des Geräts, sodass der Nutzer weder die EID kennen noch manuell Konfigurationsdateien erstellen muss. Mithilfe einer mobilen WebApp wird der QR-Code gescannt, die EID ausgelesen und in einem benutzerfreundlichen Formular zur weiteren Anpassung bereitgestellt. Zusätzlich soll ein QR-Code-Generator in der WebApp individuelle Parameteranpassungen ermöglichen, um eine flexible und effiziente Einbindung der Geräte sicherzustellen.

Gerät Konfigurieren
                            
Das Bild zeigt den Prozess nach dem Einlesen des QR-Codes, bei dem die EID und optionale Parameter sowie CustomData extrahiert werden. Diese Daten werden zur Erstellung der Konfiguration verwendet, die in einem benutzerfreundlichen Formular angezeigt und bearbeitet werden kann. Die Eingaben werden validiert, um Fehler zu minimieren.
Systemübersicht
                            
Die Geräte und deren Status werden in einer Liste angezeigt. Durch Anklicken eines Geräts können Details eingesehen und Parameter bearbeitet oder das Gerät gelöscht werden, was die Integration von typgleichen Geräten erleichtert.
QR-Code Generator
                            
Das Bild zeigt den QR-Code Generator, mit dem der Nutzer benutzerspezifische QR-Codes erstellen kann. Zunächst werden Angaben zur EID gemacht, entweder aus der SmartGridready Library oder einer benutzerdefinierten URL. Nach Eingabe wird die EID abgerufen und die Konfigurationsparameter in einem Formular angezeigt. Diese können bearbeitet und der QR-Code in Echtzeit generiert und als Bilddatei exportiert werden.

Ergebnisse

Im Rahmen des Projekts wurde eine WebApplikation im Mobile-First-Ansatz entwickelt, die die Integration intelligenter Geräte in den Customer Energy Manager (CEM) erheblich vereinfacht. Der Fokus lag auf der Umsetzung eines benutzerfreundlichen QR-Code-basierten Konfigurationsprozesses. Folgende Funktionen wurden erfolgreich implementiert:

Generierung von QR-Codes.
Scannen von QR-Codes.
Integration eines QR-Code-Generators in die WebApp.
Abrufen und Abbilden von EID-Daten aus der EID-Library.
Bearbeitung von Gerätekonfigurationsparametern.
Hinzufügen, Bearbeiten und Entfernen von Geräten in der Geräteliste.
Bereitstellung der Konfigurationsdaten für den CEM.

Technische Schlüsselbegriffe

Smart Grid Ein intelligentes Stromnetz, das digitale Kommunikation und Automatisierung nutzt, um Strom effizient zu verteilen und die Nachfrage in Echtzeit anzupassen. Es ermöglicht Geräten, wie Wärmepumpen, auf Schwankungen im Stromangebot zu reagieren.
CEM (Customer Energy Manager) Ein Akteur, das als Smart Grid Controller fungiert und für die Steuerung und Überwachung von intelligenten Geräten im Smart Grid verantwortlich ist.
EID (External Interface Description) Eine eindeutige Identifikation für smarte Geräte, die eine Beschreibung der Kommunikationsparameter und Funktionsprofile umfasst, um die Geräte in einem Smart Grid zu integrieren und zu steuern.
QR-Code Ein zweidimensionaler Barcode, der zur schnellen und einfachen Speicherung und Übertragung von Daten verwendet wird. Im Projekt wird er verwendet, um die Konfiguration und Identifikation von Geräten im Smart Grid zu ermöglichen.

Kund:in

Logos

Team

Sven Hunn
Tim Mattenberger

Betreuer
Jürg Luthiger
Matthias Krebs