اینترنت انرژی (IOE)

اینترنت انرژی (IOE) رویکرد جدیدی مبتنی بر اینترنت اشیا است که در پاسخ به بحران مصرف انرژی و کنترل منابع تجدیدناپذیر مطرح شده است. در واقع کاربردهای مختلف اینترنت اشیا در قالب مسائلی مانند اینترنت افراد و مواردی از این دست مورد بررسی قرار گرفته است.

نظر به بحران مصرف انرژی، گرایش به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، مسائل گرمایش زمین و حرکت به سوی پایداری در تولید و توسعه، مفهوم اینترنت انرژی از جایگاه با اهمیتی برخوردار است. استفاده از توانمندی اینترنت در مدیریت تولید و مصرف انرژی در مقوله IOE مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

تقاضا برای انرژی در دهه گذشته به صورت نگران‌کننده‌ای افزایش پیدا کرده است. این موضوع به بحران منابع انرژی و گرمایش جهانی عمده‌ترین مسائلی است که گریبانگیر دنیای امروز است. راهکار منطقی مقابله با این بحران، استفاده از توانمندی‌های فناوری اطلاعات و ارتباطات است که با عنوان اینترنت انرژی شناخته می‌شود.

در سال‌های اخیر موضوع کاهش مصرف انرژی به طور فزاینده‌ای مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این مساله عمدتاً به علت مزایای اقتصادی و توسعه پایدار بوده است. بسیاری از راهکارهای رسیدگی به این مسئله مهم مشتمل بر چند دیدگاه می‌باشند. اطلاعات دقیق و به روز در مورد مصرف انرژی یکی از مهمترین الزامات اجرای تمامی راهکارهای ذخیره انرژی می‌باشد. لذا تعیین میزان مصرف انرژی ویژگی اساسی مدیریت انرژی در بهره‌وری از انرژی می‌باشد. افزایش توجه و مطالعه برای شناسایی روشهای هوشمندتر و کاراتر برای استفاده انرژی الکتریکی یکی از مباحث اصلی تحقیق در زمینه اینترنت انرژی می‌باشد.

تعریف اینترنت انرژی

اینترنت انرژی برگردان فارسی Internet of Energy است که با فرم کوتاه IOE نمایش داده می‌شود. این مفهوم به عنوان یک حوزه ترکیبی از فناوری و توزیع انرژی، سازوکارهایی را برای بهبود استفاده از توانمندی‌های مبتنی بر شبکه هوشمند فراهم آورده است. در این حوزه از فناوری اینترنت اشیاء به منظور گردآوری و تحلیل داده‌ها در زمان واقعی Real-time جهت مدیریت هوشمند انرژی استفاده می‌شود.

برای حل مساله مدیریت انرژی، راه‌حلی مبتنی بر استفاده از اینترنت پیشنهاد شده است که به اینترنت انرژی موسوم است. رشد چشمگیر فناوری‌های اطلاعات و شبکه‌های هوشمند این امکان را فراهم ساخته است تا به کمک استفاده از توانمندی‌های اینترنت بین عرضه و تقاضای همزمان انرژی موازنه‌ای برقرار شود.

این مقوله فراهم کننده یک معماری نوین است که موجب توسعه سیستم‌های توزیع شده در شبکه برق و انرژی می‌شود. به بیان دیگر، اینترنت انرژی یک واسط زمان واقعی بین شبکه هوشمند و مجموعه بزرگی از تجهیزات برقی فراهم میکند. برخی از این تجهیزات شامل خودروهای برقی، ساختمان‌های مسکونی و تجاری، وسایل برقی و… است. این حوزه به وسیله پردازش داده‌ها و اطلاعات، ظرفیت تولید و ذخیره بهینه انرژی به همراه ایجاد توازن بین تولید و مصرف انرژی الکتریکی در شبکه قدرت را ایجاد می‌کند.

ساختار کلی اینترنت انرژی

الگوهای مصرف انرژی در دستگاه‌های خاص، یک ابزار جایگزین برای نظارت بر انرژی می‌باشند. زیرا این الگوها امکان اندازه‌گیری و تخمین مصرف کل انرژی را فراهم می‌آورند. اهمیت استفاده از استراتژی‌های ذخیره  انرژی در مدیریت، توجه بسیاری از پژوهشگران و متخصصان حوزه‌های صنعت و دنیای آکادمیک را به خود جلب کرده است. در این پژوهش معماری و الگوریتمی که در طراحی سیستم‌های مدیریت نقش داشته‌اند مورد بررسی قرار گرفته است.

ساختار کلی اینترنت انرژی

در پژوهش حاضر بر این نکته تأکید می‌شود که راهنماهای رایج برای طراحی یک سیستم مدیریت، ناشی از سیاست‌های منتخب ذخیرهی انرژی است. طراح، با استناد به پیچیدگی معماری و با توجه به احتمال توسعه‌های آتی می‌تواند فناوریهای حسگری و ارتباطی مورد نیاز و همچنین معماری کل سیستم و ماژول‌های نرم‌افزار را انتخاب نماید. لازم به ذکر است که ماژول‌های نرم‌افزاری قادر به ارائهی پشتیبانی هوشمند میباشند.

جمع بندی بحث

به موازات ظهور فناوری‌های جدید، دولت‌ها باید توانایی استفاده از آن‌ها را داشته باشند. انطباق با شرایط جدید و ایجاد نوآوری در شیوه ارائه خدمات دولتی همراه با سرعت و کیفیت آن اهمیت فراوانی دارد. از طرفی بحران انرژی از جمله مسائلی است که موجب ایجاد دگرگونی‌های بسیاری در توسعه فناوری‌های مختلف شده است. از این رو ضروری است که برای مدیریت کارآمد و اتخاذ سیاست‌های مواجهه با بحران‌ها و دگرگونی‌ها، نگاهی فراتر از فناوری وجود داشته باشد. راهکار منطقی در این زمینه، بهره‌گیری از اینترنت انرژی است.

با توجه به افزایش مصرف انرژی و رشد جمعیت، نیاز شدیدی برای صرفه جویی در مصرف انرژی به شکل ممکن وجود دارد. ناتوانی در دسترسی و کنترل وسایل از راه دور، یکی از دلایل هدر رفت انرژی است. شبکه‌های حسگر بی‌سیم‌ها نقشی بسیار مهمی در مدیریت انرژی، نظارت مستقیم بر انرژی مصرفی دارند که این نیز منار به کاهش مصرف انرژی و حفاظت از ذخائر انرژی می‌شود. فناوری IOE برای مدیریت تولید و مصرف همزمان انرژی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است که باید آن را جدی بگیرید.

این تحقیق راهکاری را برای استفاده بهینه از انرژی، نظارت محیطی، و مسائل ایمنی با رویکرد اینترنت انرژی را مدنظر قرار می‌دهد. در این معماری چند لایه ای، داده‌ها از منابع بسیار متعددی جمع آوری می‌شود. داده‌ها متمرکز شده و مورد تحلیل قرار می‌گیرد. سپس بسته به نوع عملیات لازم و با مدنظر قرار دادن وضعیت موازنه انرژی، تصمیم‌های آنی (بلادرنگ) اتخاذ می‌شود. هدف این است کارآمدی استفاده از انرژی بهبود یابد.

دانلود مقاله اینترنت انرژی