Bert Haskell, Teknoloji Direktörü, Pecan Street Inc.
Pecan Street Inc., akıllı şebeke teknolojilerini test etme, pilot çalışmalar yapma ve satışa sunma çalışmalarında işbirliği yapan üniversitelerin, teknoloji şirketlerinin ve elektrik şirketlerinin kurduğu kar amacı gütmeyen bir birliktir. “Akıllı şebeke”, gelişmiş ölçüm sistemleri, ev enerjisi yönetim sistemleri (HEMS), sensörler, solar fotovoltaik sistemler (PV), akıllı ev aletleri, elektrikli araçlar ve İnternet hizmetleri gibi tüketicilerin enerjiyi daha verimli kullanmalarını sağlayacak elektrik şebekesi sistemlerini modernize etmeye yönelik enerji sektöründeki çabaları tanımlamak için kullanılan terimdir. Pecan Street, Texas’ın Austin şehrindeki Mueller bölgesinde 200’ü aşkın evdeki sensör sistemlerinden neredeyse iki yıllık enerji tüketimi verileri topladı.
Pecan Street’in en önemli hedeflerinden biri, tüketici enerjisi yönetiminde yeni ürünler, hizmetler ve ekonomik fırsatlar geliştirilmesini sağlamaktır. Araştırmamız, insanların enerji tüketimlerini yönetmeleri ve azaltmaları için gerekli bilgi ve araçları sağlamamızı ve aynı zamanda evlerini çok daha rahat yaşanacak ortamlara dönüştürmemizi mümkün kılabilir. Ayrıca, cihaz şirketleri, araştırmamızdan elde ettiğimiz verileri kullanarak şebeke çalışmalarını daha iyi yönetebilecek ve bu doğrultuda altyapı modernizasyonuna gerekli yatırımları yapabilecekler.
Pecan Street’in araştırmasının temelinde, birçok kaynaktan veri toplayarak bu verileri analiz edilmek ve görselleştirilmek üzere depolayan cihazdan buluta mimarisi yatmaktadır. Her altı saniyede bir 6-8 devreden geçen gücün miktarını ölçen sistemlerden elektrik verilerini topluyoruz. Ayrıca, kablosuz ağ geçidi kullanarak doğalgaz ve su sayaçlarından verileri de topladık. Ayrıca, topluluktaki eski bir havaalanı kulesindeki bir radyo toplayıcısı, Landis+Gyr* gelişmiş akıllı ölçüm cihazlarından yüksek güvenilirlikli bir hizmet ağı (elektrik, su ve doğalgaz) aracılığıyla Texas Üniversitesi’nin süper bilgisayar tesisine ve veritabanımıza veri akışı sağlamaktadır.
Tüketicilerin, evlerindeki çevre kontrollerinde yaptıkları değişiklikler gibi eylemlerini ya da enerji bilgilerinin izlenme biçimlerindeki ayarlamaları kaydediyoruz. Ayrıca, planlarımız arasında gelişmiş termostatlardan, ev otomasyon sistemlerinden, ev güvenlik sistemlerinden, hareket dedektörlerinden, güneş panelleri ve elektrikli otomobil şarj istasyonları gibi yeni enerji teknolojilerinden verileri de toplamak var.
Topladığımız verilerle tüketicilerin ne kadar ilişkili olduğunu anlamak bizim için çok önemli. Bu nedenle, araştırmamızın bir parçası olarak, bazı katılımcılara web tabanlı bir portaldan ya da bir akıllı telefon uygulamasından kendileriyle ilgili verilere erişim sağlanacak.
İki yıl boyunca 80 gigabayttan fazla veri topladık ve program boyunca bunun bir terabayta ulaşmasını bekliyoruz. Bir terabayt çok büyük miktarda veri gibi görünmese de tek tek veri göstergeleri olarak düşündüğümüzde aslında gerçekten çok büyük. Her bir veri göstergesi, benzersiz bir olayı temsil eder, bu nedenle bu verilerin işlenmesi olağanüstü derecede karmaşıktır. Birbirinden ayrı çok sayıda kaynaktan yapılandırılmamış sabit veri akışını, analiz edildiği ve görselleştirildiği Texas Üniversitesi’ne aktarmak ve burada toplamak oldukça zordur.
Bu boyuttaki bir veriyi depolamanın ve analiz etmenin en iyi yöntemini bulma çalışmalarımızda üçüncü kez farklı bir veritabanı mimarisini deniyoruz. İlk aydan sonra, MySQL* yaklaşımımızın “24 saatlik bir periyotta toplam buzdolabı kullanımı ne kadardır ve cihaz için talebe yanıt veya güç gereksiniminin arttığı saatlerde yerel kaynakların devreye alınması gibi bir imkan var mıdır?” şeklindeki karmaşık sorgular için yetersiz olduğunu fark ettik. O andan itibaren yeni veritabanı mimarilerine geçiş yaptık ve şu anda bir EMC Greenplum* yoğun veri çözümünü değerlendiriyoruz. Greenplum, özel donanımların karmaşıklığı ve kısıtlamaları olmadan çok büyük ölçekte paralel işleme (MPP) mimarisine sahip entegre bir yoğun veri analizi sistemi ile yapılandırılmış ve yapılandırılmamış veriler için modüler bir çözüm sayesinde verilerimizi işlememize ve analiz etmemize yardımcı olacak bir Hadoop* dağıtımı sunar.
Doğru yoğun analiz yaklaşımını bulmanın yanı sıra, karşılaştığımız en büyük zorluklardan bir diğeri de topladığımız verilerin bütünlüğünü sağlamaktı. Veri sistemindeki çalışmayan kanallar veya yaşanılan bölgedeki geniş bant bağlantısının kesilmesi, güvenilir olmayan değerler elde etmemize neden oldu. Bu sorunu çözmek için güvenilir olduğu bilenen verilerden nitelikli veri setleri oluşturduk. Bu veri setlerini çok yüksek kaliteli olarak etiketledik ve araştırmacıları bu verileri kullanmaya yönelttik.
Intel’in de aralarında bulunduğu Pecan Street birliğini oluşturan kuruluşlar, akıllı şebeke projesini yeni ürün konseptleri için bir geliştirme platformu, inovasyon için bir test ortamı olarak kullanıyorlar. Yoğun veri analizleri yaparak insanların enerji tüketim davranışlarını ve enerji tüketimini nasıl yönetmek istediklerini daha iyi anlayabiliriz. Ayrıca, elektrik şirketlerine enerji şebekelerinin modernizasyonuna daha iyi yatırımlar yapmalarına yardımcı olacak bilgiler sağlayabiliriz.
