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Steffen Vogel 2011-02-27 14:57:05 +01:00
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commit cbfccdfd7b

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@ -127,51 +127,6 @@ Einführung
\end_layout
\begin_layout Standard
In diesem Artikel werden wir das Projekt vorstellen, einen generellen Überblick
über die einzellnen Kompontenten geben und auf die Implementierung eingehen.
Ich möchte damit den Einstieg in das Projekt erleichtern und neue Entwickler
motivieren sich zu beteiligen.
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\begin_layout Standard
Einzellheiten zur Installation/Konfiguration eines eigenen volkszaehler.org
Setups finden Sie unsere Mailingliste
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
volkszaehler-dev@lists.volkszaehler.org
\end_layout
\end_inset
und im Wiki
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
\begin_inset Flex URL
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
http://wiki.volkszaehler.org
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\end_inset
.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset VSpace defskip
\end_inset
Neben dem
\series bold
Schutz der Privatsphäre
@ -180,12 +135,11 @@ Schutz der Privatsphäre
\end_layout
\begin_layout Itemize
eine kostenfreie Alternative gegenüber den kommerziellen Messstellenbetreibern
anbieten
kostenfreie Alternative gegenüber den kommerziellen Messstellenbetreibern
\end_layout
\begin_layout Itemize
dem Nutzer ein Bewusstsein über seinen Verbrauch/Nutzungsverhalten aufzeigen
Bewusstsein über Verbrauch/Nutzungsverhalten bilden
\end_layout
\begin_layout Itemize
@ -224,6 +178,48 @@ Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht diese Ziele durch eine lückenlose Kette
ist.
\end_layout
\begin_layout Standard
In diesem Artikel werden wir das Projekt vorstellen, einen generellen Überblick
über die einzellnen Kompontenten geben und auf die Implementierung eingehen.
Ich möchte damit den Einstieg in das Projekt erleichtern und neue Entwickler
motivieren sich zu beteiligen.
\end_layout
\begin_layout Standard
Einzelheiten zur Installation/Konfiguration eines eigenen volkszaehler.org
Setups finden Sie unsere Mailingliste
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
volkszaehler-dev@lists.volkszaehler.org
\end_layout
\end_inset
und im Wiki
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
\begin_inset Flex URL
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
http://wiki.volkszaehler.org
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\end_inset
.
\end_layout
\begin_layout Section
Was ist ein intelligenter Zähler, Smart Meter oder elektronischer Heimzähler
\end_layout
@ -272,52 +268,6 @@ Dem Energieversorger dienen die genaueren Verbrauchszahlen im Falle eines
Um dies zu erreichen sind die intelligenten Zähler in der Regel aus der
Ferne vom Versorger auslesbar.
\end_layout
\begin_layout Standard
Wikipedia schreibt zum Thema intelligente Zähler:
\end_layout
\begin_layout Quotation
Ein intelligenter Zähler (auch Smart Meter genannt) ist ein elektronischer
Stromzähler, der dem Energieversorgungsunternehmen über eingebaute Zusatzfunkti
onen oder nachträgliche Module ermöglicht, die erfassten Zählerstände über
die Ferne auszulesen.
\end_layout
\begin_layout Quotation
[…] Neben dem reinen Einsatz von intelligenten Zählern zur Messung des Stromverb
rauchs ist es auch möglich, in einem Haushalt den Wasser-, Gas-, und Wärmeverbra
uch intelligent zu überwachen.
\end_layout
\begin_layout Quotation
[…] Der Zweck intelligenter Zähler ist vornehmlich, variable Leistungsentgelte
in Abhängigkeit von der Gesamtnachfrage und Netzauslastung erheben zu können.
Damit erhoffen die Energieversorger, das Netz und die vorhandene Kraftwerkinfra
struktur besser auszunutzen sowie Investitionen für Spitzenlastausbau zu
vermeiden oder zumindest zurückzustellen.
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
Quelle:
\begin_inset Flex URL
status open
\begin_layout Plain Layout
http://de.wikipedia.org/wiki/Intelligenter_Zähler
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
@ -404,37 +354,7 @@ Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) schreibt den Versorgern nur vor, das
\end_layout
\begin_layout Section
Was ist der Volkszaehler?
\end_layout
\begin_layout Standard
volkszaehler.org ist ein freier intelligenter Stromzähler im Selbstbau, bei
dem die anfallenden Stromprofile unter der Kontrolle des Nutzers verbleiben.
Die Daten des Volkszaehlers sind nicht duch den Versorger auslesbar.
Mit einem Materialeinsatz von ca.
EUR 100, etwas Geschick und Zeit lässt sich ein solcher Volkszaehler auf
Basis eines Standard-µC-Moduls aufbauen.
\end_layout
\begin_layout Standard
Der Volkszaehler kann nicht als fertiges Gerät gekauft werden.
Es ist ein Selfmade-Projekt.
Der Volkszaehler besteht nicht aus einem einzigen Element sondern aus insgesamm
t 4 Modulen (Messung, Verarbeitung, Speicherung & Auswertung).
Das Modul zur Messung muss in der Regel von einem Elektriker im Schaltschrank
der Hausinstallation eingebaut werden.
Es gibt auch Varianten die keinen Eingriff in die Hausinstallation benötigen.
Alle anderen Module lassen sich von interessierten Tüftlern selber nachbauen.
\end_layout
\begin_layout Standard
Die einzelnen Module und deren Zusammenspiel wird etwas weiter unten genauer
erklärt.
\end_layout
\begin_layout Section
Warum brauche ich einen Volkszaehler?
Warum brauche ich einen volkszaehler?
\end_layout
\begin_layout Standard
@ -468,7 +388,7 @@ So Lustig diese Gedankenspiele auch sind - mit einem intelligenten Zähler
\end_layout
\begin_layout Standard
Wer dies nicht möchte, hat mit dem Volkszaehler die Möglichkeit sich einen
Wer dies nicht möchte, hat mit dem volkszaehler die Möglichkeit sich einen
intelligenten Zähler selbst zu bauen und die Verbrauchsdaten selbst auszuwerten.
Die Daten bleiben beim Kunden und der Versorger hat keinen Zugriff auf
diese Daten.
@ -476,15 +396,15 @@ Wer dies nicht möchte, hat mit dem Volkszaehler die Möglichkeit sich einen
\end_layout
\begin_layout Section
Wie funktioniert der Volkszaehler?
Wie funktioniert der volkszaehler?
\end_layout
\begin_layout Standard
Der Volkszaehler besteht aus mehreren Modulen.
Der volkszaehler besteht aus mehreren Modulen.
Für jedes Modul gibt es unterschiedliche Ideen der Umsetzung.
Es gibt also nicht den einen Volkszaehler, sondern in der technischen Ausführun
Es gibt also nicht den einen volkszaehler, sondern in der technischen Ausführun
g verschiedene Varianten.
Grundsätzlich funktionieren aber alle diese Varanten nach dem gleichen
Grundsätzlich funktionieren aber alle diese Varianten nach dem gleichen
Prinzip.
\end_layout
@ -517,52 +437,40 @@ Die folgende Zeichnung zeigt die Position der Sensoren im Schaltschrank.
\end_layout
\begin_layout Section
Woraus besteht ein Volkszaehler?
Woraus besteht ein volkszaehler?
\end_layout
\begin_layout Standard
Der Volkszaehler besteht aus 4 Modulen:
Der volkszaehler besteht aus vier Modulen:
\end_layout
\begin_layout Itemize
Messen
Sensor(en)
\end_layout
\begin_layout Itemize
Verarbeiten
Controller
\end_layout
\begin_layout Itemize
Protokollieren/Speichern
Backend
\end_layout
\begin_layout Itemize
Auswerten
Frontend(s)
\end_layout
\begin_layout Standard
Für jedes dieser Module gibt es verschiedene Ideen diese zu realisieren.
Diese vier Module grenzen sich lokal, durch die verwendeten Technologien
und ihre Aufgabe voneinder ab.
Alle Module sind in mehreren Varianten verfügbar.
So den individuellen Bedürfnissen entsprechend ein angepasstes Setup aufgebaut
werden.
Mehr dazu findet Ihr im Wiki unter Morphologischer Kasten.
\end_layout
\begin_layout Standard
Hier möchte ich für jedes Modul eine Beispielkonfiguration vorstellen und
kurz ein paar Infos dazu schreiben:
\end_layout
\begin_layout Standard
Das Projekt lässt sich in drei Bereiche aufteilen, die untereinander über
eine spezifizierte API kommunizieren.
Diese drei Module grenzen sich lokal, durch die verwendeten Technologien
und ihre Aufgabe voneinder ab.
Alle Module sollen untereinander austauschbar sein und sind in mehreren
Varianten verfügbar.
So kann den individuellen Bedürfnissen nach ein angepasstes Setup aufgebaut
werden.
\end_layout
\begin_layout Subsection
Messen
Sensoren
\end_layout
\begin_layout Standard
@ -573,38 +481,54 @@ sautomaten eingeschleift wird.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Note Comment
status open
\begin_layout Plain Layout
hier ein Foto der Wattmeter im Schaltschrank einfügen!
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Auf dem Foto sieht man unten die Stromanschlüße und oben - die etwas dünnere
Kabel - die Signalleitungen die dann zum µController-Board gehen.
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Note Comment
status open
\begin_layout Plain Layout
kurz die Funktionsweise der Wattmeter erklären
\end_layout
\begin_layout Subsection
Verarbeiten
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Die Aufgabe der Controller ist es Sensoren auszulesen und diese Daten direkt
an das Backend zu senden.
Meist sind sie direkt mit den Zählern/Sensoren verbunden.
Ein typischer Ort wäre also der Sicherungskasten.
Diese Controller sind dann meist in das lokale IP Netzwerk eingebunden
und senden ihre Daten an ein Backend.
Ausgehend von Prototyp sind im volkszaehler.org Projekt bisher die Atmel
AVR/Ethersex basierenden Controller am meisten verbreitet.
\end_layout
Diese S0-Impulszähler waren die ersten unterstützten Sensoren.
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
\begin_layout Standard
Als Sensoren werden hier für das Erfassen des Verbrauchs Impulszähler eingesetzt.
Diese signalisieren dem Controller durch einen elektrischen Impuls, das
eine bestimmte Menge an elektrischer Energie, Wasser oder Gas verbraucht
wurde.
S0
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
steht hier für den Standard, der die Sensoren mit dem Controller verbindet
und darf nicht mit dem S0-Bus aus der ISDN Technik verwechselt werden.
Dieser sehr einfache Bus steht nur aus zwei Adern.
Nach einer zählerspezifischen Verbrauchseinheit wird ein elektrischer Impuls
erzeugt, der vom Controller verarbeitet werden kann.
Bei Stromzählern sind dies meist um die 1000 Impulse pro kWh.
Die gleiche Technik wird häufig auch bei Gas- und Wasserzählern eingesetzt.
Da lag es nahe mit dem volkszaehler auch gleich diese Gräßen zu erfassen.
Auch skalare Messgrößen wie z.B.
Temperatur, Luftdruck oder Luftfeuchtigkeit sind möglich, werden dann aber
nicht mehr durch Impulse erfasst.
@ -615,17 +539,7 @@ Ein typisches Setup für ein Einfamilienhaus könnte folgendermaßen aussehen:
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\begin_layout Itemize
3x 1-phasige S0-Stromzähler für den Hausanschluss
\begin_inset Foot
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
jede Phase erhällt einen Zähler
\end_layout
\end_inset
3x S0-Stromzähler für den Hausanschluss
\end_layout
\begin_layout Itemize
@ -641,7 +555,22 @@ jede Phase erhällt einen Zähler
\end_layout
\begin_layout Subsection
Protokollieren/Speichern
Controller
\end_layout
\begin_layout Standard
Die Aufgabe der Controller ist es Sensoren auszulesen und diese Daten direkt
an das Backend zu senden.
Meist sind sie direkt mit den Zählern/Sensoren verbunden.
Ein typischer Ort wäre also der Sicherungskasten.
Diese Controller sind dann meist in das lokale IP Netzwerk eingebunden
und senden ihre Daten an ein Backend.
Ausgehend von Prototyp sind im volkszaehler.org Projekt bisher die Atmel
AVR/Ethersex basierenden Controller am meisten verbreitet.
\end_layout
\begin_layout Subsection
Backend
\end_layout
\begin_layout Standard
@ -658,7 +587,7 @@ n um sie gegen Zugriff über das Internet zu schützen.
\end_layout
\begin_layout Subsection
Auswerten
Frontend
\end_layout
\begin_layout Standard
@ -735,6 +664,10 @@ Die möglichen Visualisierungsmethoden sind praktisch endlos.
API
\end_layout
\begin_layout Standard
Die zuvor besprochenen Module kommunikzieren über eine spezifizierte API.
\end_layout
\begin_layout Standard
Die API definiert eine Schnittstelle zwischen Controllern und Backend, sowie
zwischen Backend und Frontends.