Breaking news
PILNE! Targi ENERGETICS zostały przeniesione na 2021 rok || EXPOPOWER na 2022 rok || Warsaw Industry Week na 3-5 listopada 2021!

Począwszy od procesu produkcji energii elektrycznej, poprzez jej dystrybucję, a na wykorzystaniu kończąc, powstają petabajty informacji do przekazania i odebrania. Energetyka XXI wieku to już energetyka danych – przesyłamy nie tylko prąd, ale również dane. Aby w czasach kryzysu system energetyczny działał poprawnie, bardzo istotny staje się swobodny i bezpieczny przepływ wytworzonych informacji. Czy tak faktycznie jest? Czy komunikacja w polskiej branży energetycznej w dobie pandemii jest bezpieczna?

 

Izabela Żylińska, Ekspert

 

Home office – nowa fabryka danych

Obecna sytuacja związana z koronawirusem spowodowała, że wielu pracowników wykonuje swoje obowiązki zdalnie, z prywatnych domów poprzez prywatne łącza, komputery czy telefony. Najczęściej są to prace biurowe, jak wysyłanie wiadomości e-mail, rozmowy telefoniczne lub spotkania w formie wideokonferencji. Aby były możliwe, niezbędny jest m.in. dostęp do serwerów firmowych, służbowych skrzynek pocztowych, czy zaszyfrowanych połączeń.

– Sytuacja związana z pandemią zaskoczyła wszystkich. Każdy z nas obserwuje jak to, co było zawsze oczywiste, na przykład dostęp do internetu i powszechne zdolności komunikacji, może być w sytuacji kryzysowej zagrożone lub wręcz przestać działać – podkreśla Paweł Niedzielski, Dyrektor ds. Sprzedaży, Sektor Energetyczny, Nokia Solutions and Networks Sp. z o.o. – Nie mamy na szczęście jeszcze takich drastycznych doświadczeń. Widać jednak, że duże obciążenie sieci komercyjnych powoduje potrzebę rozważenia takich scenariuszy, jak przykładowo ograniczenie pasma przeznaczonego na streaming. Dziś jeżeli spotykamy się z problemami w prowadzeniu wideokonferencji albo w szybkości dostępu do danych, które nigdy wcześniej nie pojawiały się, to zapala się nam co najmniej żółta (o ile nie czerwona) lampka... Przygotowując korporacyjne systemy łączności na sytuacje kryzysowe, trzeba jednak polegać przede wszystkim na własnej infrastrukturze.

W wielu firmach VPN (ang. Virtual Private Network, wirtualna sieć prywatna), poprzez którą pracownicy zdalni mogą połączyć się z systemami swoich firm, jest niedostępna dla wszystkich członków zespołu. Rozwiązaniem może być w tej sytuacji skorzystanie z usług serwowanych w modelu SaaS (ang. Software as a Service, oprogramowanie jako usługa) z chmury czy ze stacji roboczych VDI (ang. Virtual Desktop Infrastructure, wirtualna infrastruktura deskopowa). Niezależnie od formy dostępu do zasobów firmowych, pracownicy łączą się z nimi przez internet – stacjonarny (kablowy), LTE czy światłowodowy FTTH. Jego przepustowość zależy właśnie od rodzaju połączenia z siecią.

W połowie marca br. polscy operatorzy komórkowi opublikowali swoje statystyki dotyczące przesyłu danych oraz rozmów głosowych w pierwszych tygodniach pandemii. Według Play natężenie ruchu głosowego wzrosło o 30 proc., transmisja danych w ciągu dnia – średnio o 40 proc. T-mobile poinformował, że liczba połączeń wzrosła średnio o 50 proc., zaś wykorzystanie danych – o 20 proc. Zużycie normuje się wieczorem, czyli już poza godzinami pracy.

– Epidemia koronawirusa zmieniła naszą codzienność. Praca zdalna, zamknięte szkoły, zalecenia pozostania w domu, to wszystko wpływa na zwiększony ruch w internecie – poinformował Mirosław Błaszczyk, Prezes Zarządu, Cyfrowego Polsatu S.A. i Polkomtel Sp. z o.o., operatora sieci Plus, w komunikacie prasowym opublikowanym przez spółkę. – Dzięki sprawnie działającej infrastrukturze naszej sieci i zastosowaniu w jej budowie nowoczesnych technologii jesteśmy przygotowani na większy ruch użytkowników. Naszym klientom zapewniamy pełną funkcjonalność i jakość działania naszej sieci.

Problemy z szybkością odczuwa również internet stacjonarny. Na portalu telepolis.pl można przeczytać, że „łącza „przytkały się” niemal natychmiast po ogłoszeniu zamknięcia żłobków, przedszkoli, szkół i uczelni”. Dla czynności wymagających sprawnego przesyłu danych (zarówno ich pobierania, jak i wysyłania) najlepiej sprawdza się jednak najnowocześniejsza technologia, czyli internet światłowodowy, pomimo że dostawcy tego typu połączenia również informują o wzroście ruchu o ok. 20 proc. Internet LTE to dobre rozwiązanie dla urządzeń mobilnych, poza domem, lub jako wyjście awaryjne.

Gdzie jeszcze powstają dane?

W opublikowanym na początku tego roku raporcie Instytutu Telekomunikacji Politechniki Warszawskiej, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, pt. „Wymagania w zakresie łączności radiowej dla sektora energii w dobie transformacji cyfrowej” znajduje się rozdział, w którym określono obecne potrzeby teleinformatyczne energetyki. Należą do nich:

  • Usługi łączności dyspozytorskiej, czyli komunikacja głosowa (realizowana jest przez stacjonarne łącza telekomunikacyjne uzupełnione o bezprzewodowy system TETRA i analogowy DIGICOM 7), przesyłanie plików multimedialnych (w razie potrzeby obecnie realizowane przez sieci komercyjne) i przekaz wizyjny w czasie rzeczywistym (może być realizowany przy użyciu szerokopasmowych rozwiązań radiowych). Liczba użytkowników to ok. 35 tys. osób. Wykorzystanie zwiększa się w sytuacjach kryzysowych.

  • Obsługa energetycznych systemów SCADA (ang. Supervisory Control And Data Acquisition) – telematyczna obsługa obiektów energetycznych generuje terabajty danych miesięcznie. Niezbędne są tu rozwiązania typu IoT (ang. Internet of Things, Internet Rzeczy) zapewniające niezawodność i zagregowaną przepustowość łącza.

  • Obsługa klastrów energii wymaga komunikacji zewnętrznej (niezbędne łącze szerokopasmowe) i wewnętrznej (w zależności od potrzeb: łączność przewodowa lub szerokopasmowa bezprzewodowa).

  • Obsługa OZE potrzebuje szybkiej i niezawodnej wymiany danych. W normalnych warunkach pracy zapewnią ją łączność przewodowa lub szerokopasmowa bezprzewodowa, w sytuacjach wrażliwych – rozwiązania typu IoT.

  • Obsługa magazynów energii – ze względu na specyfikę wykorzystania urządzenia te wymagają stałego monitorowania niezawodnym i charakteryzującym się małymi opóźnieniami łączem, jak np. usługi IoT. Jednak możliwe jest tu wykorzystanie sieci stacjonarnej lub szerokopasmowej łączności bezprzewodowej.

  • Odczyt liczników energii elektrycznej aktualnie w Polsce najczęściej prowadzony jest za pośrednictwem linii energetycznych (ang. Power Line Communication, PLC). Jednak na dużych obszarach będzie niezbędne zastosowanie łączności bezprzewodowej z funkcjonalnościami IoT.

  • Obsługa elektromobilności będzie wymagała systemu komunikacji, który zapewni szybkość reakcji, dyspozycyjność i niezawodność.

  • Zapewnienie komunikacji krytycznej w sytuacjach nadzwyczajnych – obecnie do komunikacji głosowej najczęściej wykorzystywana jest łączność wąskopasmowa jak np. TETRA, TETRAPOL, DIGICOM 7. Jednak stabilna komunikacja wideo czy przesyłanie fotografii w czasie rzeczywistym wymagają rozwiązań szerokopasmowych.

  • Sterowanie predykcyjne związane jest z powstawaniem ogromu danych w czujnikach rozmieszczonych w infrastrukturze energetycznej na terenie całej Polski. Informacje te trzeba będzie przekazać do systemu w celu analizy i transformacji poprzez bezprzewodową sieć z funkcjonalnością IoT.

  • Obsługa urządzeń UAV (ang. Unmanned Aerial Vehicle, bezzałogowy statek powietrzny) wiąże się z przesyłaniem sygnałów sterujących dronami czy streamingiem wideo w celu np. monitorowania obiektów energetycznych. W tym przypadku jedyną formą łączności jest szerokopasmowa sieć bezprzewodowa.

  • Wykorzystanie technik AR/VR (ang. Augmented Reality, rozszerzona rzeczywistość; ang. Virtual Reality, wirtualna rzeczywistość) wiąże się również z transmisją danych poprzez szerokopasmową sieć bezprzewodową. Techniki AR/VR będą coraz chętniej wykorzystywane w energetyce ze względu na zmniejszającą się kadrę pracowników posiadających duże doświadczenie w pracy na sieci, ale również ze względu na problemy z pozyskiwaniem nowych ekspertów.

Do tych punktów możemy również dodać inne procesy, podczas których powstają dane. Są to przykładowo:

  • Monitoring w czasie rzeczywistym pracy jednostek wytwórczych uczestniczących w procesie regulacji częstotliwości.

  • Monitorowanie stanu czujników i sensorów (biometrycznych, środowiskowych).

  • Lokalizacja i wizualizacja na mapach i planach (także 3D).

  • Aplikacje dla centrów zarządzania.

Jak widać energetyka na każdym etapie swojego funkcjonowania wytwarza dane czy to w postaci informacji z czujników i systemów, czy to w ramach komunikacji głosowej, połączeń wideo lub przesyłania plików multimedialnych. Dziś już praktycznie wszystkie działania muszą odbywać się w czasie rzeczywistym, a co najważniejsze – szybko, nieprzerwanie i z wysokim priorytetem bezpieczeństwa.

Komunikacja energetyki w dobie koronawirusa

Czy w obecnej sytuacji kryzysowej, powodującej zmniejszenie przepustowości łączy komórkowych i stacjonarnych, przesył danych w energetyce jest nadal niezachwiany?

Wzrost ilości przesyłanych danych we wszelkiego rodzaju sieciach, a co za tym idzie – obciążenie całej infrastruktury technicznej operatorów telekomunikacyjnych, jest faktem – stwierdza Łukasz Górs ki, Dyrektor ds. Projektów Strategicznych w ANDRA Sp. z o.o. – W tej chwili jednym z najciekawszych pytań jest to, jak operatorzy telekomunikacyjni z tą niespodziewaną sytuacją sobie radzą, chociażby z wykorzystaniem mechanizmów QOS (Quality of Service)? Parametry łącz dostępowych oraz połączeń punkt–punkt takie, jak opóźnienia czy przepustowość łącza, są bardzo często obustronnie monitorowane zarówno przez operatorów telekomunikacyjnych, jak i OSD. Wynika to z zapisów podpisanych umów na świadczenie usług telekomunikacyjnych z uwzględnieniem parametrów jakościowych SLA.

Pięciu największych OSD, poproszonych 2 kwietnia 2020 r. o przesłanie informacji odnośnie osiągniętych parametrów SLA (ang. Service Level Agreement) w lutym i marcu tego roku dla łącz dostępowych oraz połączeń punkt–punkt, nie udzieliło żadnej odpowiedzi naszej redakcji. Jedynie Rzecznik Prasowy PGE Dystrybucja SA, w wiadomości zwrotnej na zapytanie wskazał, że spółka nie może przekazać takich danych, ze względu na klauzulę poufności związaną z podpisanymi umowami.

Rozwiązanie? Własny system komunikacji

W tej chwili w komunikacji korporacyjnej w energetyce mamy sytuację, którą można uznać za pewnego rodzaju hybrydę. Mianowicie komunikacja głosowa jest bez problemu obsługiwana przez własne, niezawodne i dobrze zabezpieczone na wypadek kryzysów systemy łączności (czyli tradycyjne systemy głosowe, VoIP we własnych sieciach, TETRA), lecz w zakresie transmisji danych, zwłaszcza w obszarze komunikacji bezprzewodowej, nie ma już takiej pełnej autonomii – komentuje Paweł Niedzielski i dodaje: – I tu wielką przyszłość ma „własny system we własnym paśmie”, jakim jest Private LTE 450 MHz. Oczywiście własny system i własne pasmo to pewne skróty myślowe, ale w skali energetyki, jako całej branży, z pewnością uzasadnione. Sieci krytyczne budujemy na sytuacje, których nie chcielibyśmy przeżywać, jednak przyjmujemy, że mogą się zdarzyć. Sytuacja, jaką mamy z koronawirusem jest właśnie taką, której zapewne nie zakładaliśmy w naszych scenariuszach kryzysowych. Tym bardziej potwierdza to, że własne zasoby o kontrolowanej wydajności i dużej niezawodności, jak P-LTE powinny być podstawą rozwiązań do komunikacji krytycznej.

Wdrożenie sieci LTE 450 MHz w Polsce umożliwiono energetyce, nowelizując w 2019 roku ustawę Prawo Telekomunikacyjne. Budowa Private-LTE przez jedną spółkę skarbu państwa zablokuje kontynuację obecnego stanu, gdzie każdy z OSD korzysta ze swojego systemu komunikacji, uniemożliwiającego niezakłóconą łączność z pozostałymi uczestnikami krajowego rynku energetycznego. Biorąc pod uwagę nowe możliwości prawne i technologiczne, a także ograniczenia dotychczas stosowanych rozwiązań, powinno zakończyć się dyskusje o wyższości starych systemów, jak DMR/TETRA, i skupić na rozwiązaniach, które umożliwią kompleksowe zarządzanie systemem energetycznym w Polsce i pozwalają na bezproblemową komunikację oraz transmisję danych pomiędzy wszystkimi OSD. Tym bardziej, że zapotrzebowanie na szybki i niezakłócony przesył danych w elektroenergetyce będzie zyskiwało na znaczeniu, szczególnie w przypadku awarii sieci energetycznych.

W kontrze do wygłaszanych na rynku opinii, aby kontynuować rozbudowę obecnie stosowanych w systemów komunikacji, uważam, że polskiej energetyce potrzebna jest dedykowana sieć łączności głosowej i przesyłu danych na potrzeby utrzymania infrastruktury krytycznej i reagowania kryzysowego. Nie musi to być jednak sieć wyodrębniona i dedykowana tylko jednej grupie interesariuszy. Zasoby sieciowe, czyli pojemność i priorytety, muszą być zarezerwowane, aby były dostępne wtedy, gdy są potrzebne. Jednak nie dotyczy to samej infrastruktury. Myślenie w kategoriach jej wyodrębnienia prowadzi do rozczłonkowania wysiłków, bowiem każdy interesariusz, próbuje wybudować swoją sieć. Niektórych na to stać, innych nie. Przy budowie rozłącznych sieci nie myśli się o integracji i współdziałaniu, a to może się okazać kluczowe dla skuteczności w czasach kryzysu – postuluje Tomasz Borkowski, z zarządu spółki MindMade należącej do Grupy WB. – Bardzo chciałbym, aby w Polsce doszło do zmiany sposobu myślenia. Zbudujmy jedną, wystarczająco pojemną sieć łączności na potrzeby utrzymania infrastruktury krytycznej i reagowania kryzysowego. Niech uczestniczą w tym projekcie wszyscy interesariusze. Połączmy budżety, wykorzystajmy sieci publiczne, wzmacniając je dobudowanymi elementami tam, gdzie jest to potrzebne. W efekcie mądrzej wydamy pieniądze oraz zbudujemy kompleksowe rozwiązanie. Co więcej, będzie to działanie wpisujące się w model współpracy między resortami rządowymi i przedsiębiorcami, z korzyścią dla nas wszystkich.

Wielkimi krokami nadchodzi czas wiosennych burz, który prawdopodobnie nałoży się na szczyt epidemii koronawirusa w Polsce. Jak wiemy z poprzednich lat, sezon coraz gwałtowniejszych wyładowań atmosferycznych, jakie występują w naszym kraju, skutkuje awariami sieci energetycznych, co oznacza dla wielu regionów zanik prądu na kilka godzin lub nawet dni. W efekcie przestaje działać łączność, czyli internet, dzięki której de facto funkcjonujemy, będąc w domowej izolacji. Jeśli dołożymy do tego braki kadrowe wynikające z epidemii (trzeba pamiętać, że w służbach utrzymaniowych też pracują ludzie), to nadchodzący sezon burzowy... i upalne lato będą dla energetyki wielkim wyzwaniem. Jak widać w najbliższych miesiącach energetyka będzie szczególnie potrzebowała systemu niezawodnej łączności głosowej i transmisji danych, w tym obrazu. Zapewnić to może właśnie LTE 450 MHz, czyli dedykowana sieć o znaczeniu krytycznym. Czy, dysponując obecnymi rozwiązaniami, jesteśmy w stanie sprostać czekającym nas wyzwaniom jutro, za tydzień czy dwa miesiące?

 

© Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy ARTSMART Izabela Żylińska.

Fot. freepik / prostooleh