Intercambiabilità smart meter UNI TS 11291: stato di implementazione

17 marzo 2017 Eventi, Gas Smart Metering, Media, MeterLinq, Presentazioni

All’evento “Smart metering e distribuzione 4.0” Massimo Cesaro, CTO di MeterLinq, è intervenuto a nome dello Smart Metering Group di ANIE – CSI, portando l’esperienza di due anni di lavoro con le utilities e i produttori di smart gas meter per quanto riguarda la tematica della interoperabilità e intercambiabilità degli oggetti.

Il video dell’intervento

Potete guardare il video dell’intervento (18 min.) o, di seguito, leggere la trascrizione dei punti principali.

Il modello di riferimento UNI TS 11291

Dall’autorità AEEGSI è stato definito il dominio della intercambiabilità: i contatori, i gateway e i concentratori fino al SAC, il sistema di gestione dei dati. Ma aver isolato il SAC rispetto alla intercambiabilità comunque non elimina certi vincoli da parte di chi poi realizza applicazioni di gestione dati per quanto riguarda il tema della intercambiabilità.

Intercambiabilità del Gruppo di Misura

Il concetto è stato introdotto fin dall’inizio del progetto di smart gas metering nazionale con la delibera 155/2008 dell’AEEGSI, mentre la definizione dei criteri di intercambiabilità è stata demandata al CIG, il Comitato Italiano Gas.

Il CIG ha definito 2 aree:

  1. l’interoperabilità tra i diversi elementi del sistema, quindi contatori, concentratori o gateway
  2. l’intercambiabilità dei Gruppi di Misura destinati al mass market, secondo la teoria che – fatte salve le differenze tecnologiche tra contatori dinamici, meccanici, statici – dal punto di vista della gestione dell’utility questi sono sostanzialmente uguali.

L’approccio dell’autorità di imporre l’intercambiabilità sostanzialmente consente di minimizzare gli impatti operativi e gestionali nella rete di telelettura e telegestione. Ovviamente per ottenere questo risultato l’applicazione deve essere sistemistica, quindi per esempio l’interoperabilità è propedeutica all’intercambiabilità.

Dopo aver riassunto il quadro normativo di riferimento, Cesaro ha illustrato lo

Stato di implementazione

L’Autorità ha imposto un piano di roll out a tappe forzate, contemporaneo all’emissione della normativa, quindi il roll out dei contatori è iniziato quando le specifiche di test non erano ancora presenti.

Poi ci sono stati una serie di problemi tecnici perché lo sviluppo dei contatori è iniziato prima della completa definizione del protocollo dati.

Un altro problema è la complessità della normativa – quasi 2000 pagine – ed esistono molte ambiguità di interpretazione: questo ha creato poi delle “leggere” divergenze che poi però tendono ad essere anche significative e possono portare ad implementazioni opposte tra un produttore e un altro.

Questo ha portato il CIG a elaborare un documento di domande e risposte frequenti (FAQ) sulle Best Practices da adottare, però anche questo documento non è stato recepito allo stesso modo da tutti i produttori e quindi si sono creati nuovi problemi di intercambiabilità.

Esempi pratici di non intercambiabilità

Ad oggi, noi abbiamo esperienza su 5 tipi di contatori installati e tutti si dichiarano conformi alla normativi 11291 in virtù di una autocertificazione.

a) Sincronizzazione dell’orologio

Per quanto riguarda la sincronizzazione dell’orologio, non tutti i GdM su cui abbiamo lavorato supportano la cosiddetta sincronizzazione forte da parte del SAC. Il tema della sincronizzazione è delicatissimo basti pensare alla gestione giorno-gas, della puntualità… Noi dopo 2 anni di esperienza sul campo abbiamo visto che ci sono macchine che possono avere derive estremamente significative, parliamo dell’ordine delle decine di giorni, se non adeguatamente sincronizzate.

b) Codifica dei dati

Dal punto di vista della codifica dei dati c’è chi ha interpretato tipi di dati in modo diverso: la lunghezza delle stringhe di bit, l’ordinamento dei bit all’interno della singola stringa, ecc. Tutte cose che non sono molto dettagliate nella normativa e non sono nemmeno testate in fase di standardizzazione, per cui si può arrivare al paradosso nel quale un contatore non è intercambiabile pur avendo passato con successo il test di intercambiabilità!

c) Porta seriale

L’idea di avere un unico strumento per governare tutta la rete dei contatori è estremamente attraente per una Utility perché quando manda fuori una squadra può non avere la conoscenza esatta del tipo di contatore – marca e modello e versione – in campo, e quindi l’intercambiabilità può minimizzare l’impatto delle operazioni in campo. Qui abbiamo delle non conformità che vanno sia nella comunicazione con il SAC, ovvero nella generazione delle trame da parte del SAC verso il contatore, sia nelle metodiche di collegamento fisico, con sistemi di indirizzamento a 1 byte o a 2 byte del tutto incompatibili.

d) Gestione della fornitura

Nella gestione della valvola ci sono quattro modalità distinte (su 5 tipi di contatori): in pratica, ogni produttore ha il suo modo di chiudere la valvola!

e) Crittografia e sicurezza

Dal punto di vista della crittografia e sicurezza abbiamo visto che ci sono interpretazioni differenti sulla cifratura. Nonostante il framework sulla sicurezza sia molto ben normato ci sono delle ambiguità nella interpretazione, per cui produttori diversi ad esempio gestiscono diversamente la validità del frame counter, che è una parte fondamentale per automatizzare e rendere trasparente il meccanismo di cifratura tra il SAC e il contatore.

Aggiornamento del firmware

Non essendoci una specifica molto stringente su come va testo l’aggiornamento del firmware ogni produttore implementa una procedura “leggermente” differente, tra virgolette perché sono differenze che riguardano anche punti importanti, che vanno dalla numerazione dei blocchi di trasferimento del firmware, al modo di sapere se il trasferimento è andato a buon fine o meno, fino ad arrivare al formato del file da usare per il trasferimento. Ad oggi su quattro fornitori ci sono tre modalità di aggiornamento firmware diverse.

Spunti di riflessione

L’aggiornamento firmware nei GdM alla release più recente è assolutamente raccomandato, perché è un passo verso la intercambiabilità. Nonostante a volte i Distributori non siano interessati se le letture arrivano e sono valide, in realtà è un problema che probabilmente verrà fuori nel tempo. Noi stiamo già verificando sul campo problemi causati da mancati aggiornamenti del firmware.

L’altro tema è che non tutti i Gruppi di Misura sono sotto copertura radio, per esempio nelle sostituzioni per fine vita.

Esiste l’idea della gestione delle differenze sul SAC, questa però a nostro avviso vanifica l’idea della  intercambiabilità. Sappiamo che ci sono fornitori che propongono driver specifici per marca e modello, ma questo significa che non parliamo più di intercambiabilità ma di un sistema altamente specializzato che può funzionare con molti oggetti ma non è intercambiabile. Questo significa che un domani, quando una squadra dovrà andare a sostituire il contatore per un qualsiasi motivo, si produrrà un problema logistico all’utility che lo dovrà sostituire con lo stesso modello, perché release nuove dello stesso oggetto potrebbero non essere compatibili con la gestione in corso in quel momento.

Sulla qualificazione dei GdM da parte del Distributore, ad oggi non c’è nessuno che ragionevolmente sia in grado di emettere un certificato di completa aderenza e conformità alla normativa e alla norma tecnica.

Quindi un nostro suggerimento alle utility è quello di cominciare a realizzare delle procedure e dei processi interni per verificare l’intercambiabilità in esercizio. Questa è una attività che ha degli impatti anche nella gestione della rete di telelettura e telegestione però è un lavoro che è meglio fare all’inizio piuttosto che doversi trovare a fare successivamente perché presenta dei costi molto alti.

Conclusioni

L’intercambiabilità dei GdM è uno strumento molto utile per i Distributori: consente l’utilizzo di diversi fornitori, dà la possibilità di evolvere il sistema per l’acquisizione di nuove tecnologie, per esempio sostituire un contatore meccanico con uno statico senza dover modificare altri componenti del sistema, e nel tempo consente un controllo più efficace dei costi.

Spostare la responsabilità sul SAC non risolve il problema, lo nasconde solo sotto il tappeto: l’astrazione del GdM non è l’intercambiabilità del GdM.

Il dialogo tra produttori, utilities e associazioni di categoria è essenziale: dovrebbe portare alla condivisione di best practices per diminuire i rischi del roll out e a trovare una lingua comune per decidere che cosa vuol dire intercambiabilità veramente.

Il sistema nel suo insieme sta convergendo verso la vera intercambiabilità, ma possiamo farlo solo con l’appoggio delle utility, ovvero se l’utility effettivamente  ritiene l’intercambiabilità un componente strategico del suo sistema di smart metering.

Le slide delle relazioni dell’evento “Smart metering e distribuzione 4.0” organizzato da EnergiaMedia sono scaricabili a questo link.