S€M: lo smart monitor per i consumi energetici

Il numero di misuratori intelligenti installati nelle abitazioni è in continuo aumento. Come i normali misuratori, che consentono di eseguire la lettura locale e remota del consumo di gas ed elettricità, anche S€M (e la sua versione statunitense $EM) è in grado di monitorare i consumi energetici, rendendo disponibili all’utente i dati istantanei e storici della misura.

Introduzione

E’ sicuramente molto utile poter disporre in ogni momento delle informazioni relative al consumo energetico (sia istantaneo che cumulativo). Inoltre, se si dispone di un impianto a pannelli solari, si può anche determinare la potenza immessa dallo stesso nella rete. Se nella propria abitazione si dispone di un misuratore intelligente [1], è possibile estrarre da esso un’enorme quantità di informazioni. Sebbene già numerose app per dispositivi mobile siano in grado di tenere traccia dei consumi energetici, l’autore ha preferito utilizzare un dispositivo con un ampio display led in grado di visualizzare le informazioni in tempo reale. Inoltre, la maggior parte delle app è in grado di visualizzare solo i dati relativi al giorno precedente, e di memorizzare i dati storici solo per un numero limitato di mesi. Questo progetto consente invece di memorizzare i dati storici per un qualunque periodo di tempo.

Il dispositivo S€M

Le informazioni provenienti dalla porta d’interfacciamento del misuratore (in questo caso un Landys+Gyr G350 a fase singola basato sul protocollo DSMR 4.0) sono rese disponibili in un qualunque punto dell’abitazione tramite una rete wireless. Questi dati possono poi essere visualizzati sul controller S€M, oppure su un ampio display a led. Con il controller è possibile visualizzare i dati relativi al consumo di elettricità e gas giornaliero, mensile, ed annuale. Le informazioni sono scritte ogni quindici minuti in un file in formato CSV presente sulla scheda di memoria SD, e possono essere successivamente processate per produrre diagrammi e grafici analitici.

Le principali caratteristiche tecniche del dispositivo S€M sono le seguenti:

  • lettura giornaliera, mensile, ed annuale del consumo di gas ed elettricità;
  • lettura dell’assorbimento corrente di potenza;
  • lettura della generazione corrente di potenza;
  • memorizzazione dei dati su scheda di memoria SD;
  • possibilità di selezione del tipo di connessione: WiFi oppure cablata;
  • possibilità di inviare le informazioni remotamente tramite connessione internet.

Come funziona

Alla porta P1 del misuratore è collegato un piccolo modulo di interfacciamento, che è stato progettato in due versioni distinte: una per le reti cablate (Figura 1), e una per la trasmissione dei dati su rete WiFi (Figura 2). Il modulo di interfaccia legge ogni 10 secondi tutte le informazioni provenienti dal misuratore, utilizzando il protocollo DSMR 4.0 a 115200 baud, e le trasmette in rete sotto forma di pacchetto UDP. Il segnale proveniente dal misuratore è inizialmente invertito per convertirlo in un segnale seriale di tipo standard. Il segnale seriale è anche disponibile come segnale TTL su CON1 (interfaccia TCP/IP) oppure su DATA_OUT (interfaccia WiFi).

Figura 1: versione TCP/IP del modulo di interfaccia, basata sul modulo USR-TCP232T

 

Figura 2: versione WiFi del modulo di interfaccia, basata sul modulo WiFly RN-171

L’interfaccia TCP/IP è composta da soli due componenti: un integrato inverter TTL e un modulo USRTCP232-T, che richiede di essere configurato. Questa configurazione può essere eseguita operando direttamente tramite la rete, e utilizzando il software fornito con il modulo. Lo stato dell’interfaccia è indicato da due led: uno per l’alimentazione, e l’altro per i dati.

L’interfaccia WiFi include invece un numero maggiore di componenti, ma è fondamentalmente [...]

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2 Commenti

  1. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 16 giugno 2017
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 16 giugno 2017

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