Systèmes photovoltaïques embarqués : gestion des données des dispositifs et énergie verte

Depuis des décennies, les systèmes photovoltaïques sont déployés avec succès à travers le monde pour alimenter une variété d'applications, y compris les stations météorologiques éloignées, les tours de télécommunications, les installations résidentielles, les micro-réseaux communautaires et même les centrales électriques à l'échelle du réseau

Les systèmes photovoltaïques embarqués à grande échelle nécessitent une surveillance constante, une capture de données en temps réel et une gestion pour un fonctionnement optimal, souvent avec une connectivité limitée ou inexistante. La technologie de gestion des données des dispositifs est essentielle pour traiter les vastes quantités de données produites par ces dispositifs embarqués et les capteurs associés. Ces systèmes embarqués se composent de divers boîtiers de contrôle électroniques, onduleurs de puissance et composants de surveillance connexes tels que des capteurs de référence, des stations météorologiques et des dispositifs de mesure de l'énergie. Chaque dispositif doit collecter de nombreuses mesures, analyser les données disponibles et, dans de nombreux cas, envoyer les résultats à un système de gestion de données de niveau supérieur.

Les systèmes photovoltaïques sont conçus et construits par des développeurs embarqués spécialisés dans le marché de l'énergie verte. Les fabricants de dispositifs affectent ces experts à la construction de systèmes pour un déploiement dans des lieux à connectivité limitée ou inexistante. Ces dispositifs doivent être capables de traiter, stocker et transmettre des données horodatées capturées par des capteurs optoélectroniques, des capteurs de température, des capteurs de pression, etc. Les dispositifs conservent souvent des données pendant des mois ou des années, interrogent les données pour un affichage local et exportent périodiquement les données.

Qu'un fabricant de dispositifs construise un nouveau système pour l'énergie verte ou mette à niveau une application existante pour gérer et traiter localement les données, il se heurte à des défis qui peuvent compromettre la longévité des données capturées par ces dispositifs.

Fabriquer un système qui intègre divers composants matériels et logiciels – tels qu'un système d'exploitation en temps réel, un système de fichiers, une base de données et des outils de connectivité – peut constituer un défi important de conception et de développement. Tous les composants logiciels doivent s'intégrer harmonieusement dans un environnement matériel contraint, avec des responsabilités de gestion des données à chaque niveau.

À l'ère de l'Internet des objets (IoT), ces systèmes embarqués doivent non seulement collecter et récupérer des échantillons de données en direct, mais également comprendre et réagir aux modifications des données. ITTIA, un éditeur de logiciels, a reconnu que les appareils Edge ont besoin d'une solution de base de données moderne et flexible pour ajouter et supprimer dynamiquement des groupes de capteurs, récupérer après une coupure de courant inattendue, supprimer et remplacer automatiquement les valeurs les plus anciennes et, occasionnellement, corriger les valeurs stockées. En conséquence, les concepteurs de logiciels d'ITTIA ont conçu une solution, ITTIA DB, pour répondre aux exigences d'un tel marché de l'énergie verte.

Lorsque chaque point de données possède un nom, un horodatage et une valeur, les applications du dispositif doivent pouvoir interroger les données de diverses manières. Par exemple, un affichage intégré peut avoir besoin de représenter graphiquement les données pour des capteurs spécifiques, choisis par leur nom, sur une période donnée. Un ingénieur de terrain peut également exporter ces mêmes données vers un support amovible dans différents formats qui combinent les données d'une liste dynamique de capteurs par ordre chronologique. Pendant l'exécution de ces requêtes, les dispositifs doivent continuer à stocker de nouvelles données au fur et à mesure de leur arrivée, en arrière-plan, sans interruption.

Dans un cas d’utilisation typique, un appareil accumulera des millions d’éléments à partir de la quantité de données produites par chaque capteur. Une méthode permettant de convertir cette tempête d'informations en expansion rapide en données précieuses améliorera les décisions, enrichira l'expérience des utilisateurs finaux et générera plus d'action avec moins de mémoire et d'autres ressources en overhead. Les systèmes connectés au réseau, les onduleurs domestiques et les systèmes électriques commerciaux sont des exemples de tels cas d'utilisation. Pour répondre aux besoins énergétiques, ceux-ci peuvent être utilisés en alternance ou en conjonction avec le réseau électrique lorsque cela est nécessaire. Pour garantir la continuité du service, certains systèmes autonomes sont également équipés d’un système de batterie.

Les applications pour systèmes photovoltaïques qui intègrent ITTIA DB sont dotés d’une base de données embarquée moderne et robuste qui gère les tâches de collecte, de capture, d'amélioration et d'archivage des données séries temporelles. ITTIA DB identifie les informations précieuses souhaitées, telles que définies par le propriétaire de l'application, et ne capture et ne gère uniquement que les données précieuses. ITTIA DB détecte en continu les données indésirables, protège les données en cas de panne de courant intempestives et réduit considérablement les défis liés aux données, offrant ainsi aux fabricants la possibilité d'entrer sur le marché à temps.