Por que os dados de energias renováveis ainda fluem na direção errada

Svet Bajlekov, Cofundador e CEO, AMMP Technologies | Abril de 2021

O método mais popular hoje para acessar dados de dispositivos e sensores via internet é a API REST. As APIs REST funcionam em um modelo de requisição-resposta: você faz uma requisição por dados e obtém uma resposta. Elas são amplamente usadas, bem documentadas e, para muitas aplicações, funcionam muito bem.

Mas para sistemas de energia renovável – particularmente portfólios distribuídos com centenas ou milhares de ativos – este modelo tem limitações significativas.

"Me arrume um encanador"

Deixe-me explicar com uma analogia. Imagine que você tem um vazamento em um cano na sua casa. Com uma abordagem de API REST, consertá-lo funcionaria assim:

• Você liga para um encanador e pergunta: "Tem um vazamento?" (Requisição)
• O encanador visita, verifica e diz: "Sem vazamento." (Resposta)
• Você espera 5 minutos e liga novamente: "Tem um vazamento agora?"
• O encanador visita novamente: "Sem vazamento."
• Você repete isso a cada 5 minutos...
• Eventualmente, na 50ª ligação, o encanador chega e diz: "Sim, tem um vazamento!"

A essa altura, você pagou por 50 visitas do encanador e seu chão ficou inundado por 4 horas.

Uma abordagem melhor? Dê a chave ao encanador e diga: "Avise-me quando houver um problema." O encanador verifica periodicamente (à conveniência dele, não sua) e te liga imediatamente quando encontra algo.

Pull vs. Push

O modelo de API REST é um modelo "pull" – você constantemente puxa dados da fonte, independentemente de algo ter mudado ou não. Isso tem várias desvantagens para o monitoramento de energia:

• Latência: você só descobre problemas no seu intervalo de sondagem. Se você sonda a cada 5 minutos, uma falha pode passar despercebida por até 5 minutos.
• Largura de banda: a maioria das solicitações retorna "sem alterações", desperdiçando largura de banda e recursos do servidor.
• Escalabilidade: À medida que seu portfólio cresce, o número de requisições aumenta linearmente (ou pior). Gerenciar limites de taxa da API em milhares de sites se torna um desafio.
• Custo: muitas APIs de fornecedores cobram por requisição, tornando a sondagem de alta frequência cara.

A alternativa é um modelo "push" – fontes de dados publicam atualizações quando algo muda, e as partes interessadas recebem essas atualizações automaticamente.

Entre Pub/Sub

O padrão publicar-assinar (pub/sub) resolve esses problemas elegantemente. Em um sistema pub/sub:

• Publicadores (dispositivos, sensores, sistemas) enviam dados para um broker de mensagens central sempre que têm algo a reportar
• Assinantes (plataformas de monitoramento, sistemas de análise, motores de alerta) registram seu interesse em tópicos ou fluxos de dados específicos
• O broker roteia as mensagens dos publicadores para todos os assinantes interessados

Esta arquitetura oferece vantagens significativas:

• Atualizações em tempo real: os dados chegam assim que estão disponíveis, não no próximo intervalo de sondagem
• Eficiente: Somente dados alterados são transmitidos
• Escalável: Adicionar novos assinantes não aumenta a carga nos publicadores
• Desacoplado: Publicadores e assinantes não precisam saber da existência um do outro

Por que isso importa para a energia distribuída

Sistemas de energia renovável distribuída são particularmente adequados ao modelo pub/sub:

• Ativos são geograficamente dispersos: Um sistema de sondagem centralizado precisa contatar cada local; um sistema pub/sub recebe dados de todos os locais através de uma única interface
• Múltiplos stakeholders precisam dos mesmos dados: Operadores, investidores, gerentes de rede e clientes, todos querem visibilidade sobre o desempenho do sistema. Com pub/sub, cada um pode assinar os dados que precisa sem duplicar solicitações à fonte
• Alertas são críticas em tempo real: Quando um inversor falha ou uma bateria atinge um estado crítico, você precisa saber imediatamente – não na próxima sondagem
• Volumes de dados estão crescendo: Conforme os sistemas adicionam mais sensores e monitoramento de maior resolução, o transporte eficiente de dados torna-se essencial

Fazendo a mudança

Na AMMP, construímos nossa infraestrutura de dados em torno do modelo pub/sub desde o início. Nossos dispositivos de borda publicam dados em nossa plataforma de nuvem em tempo real, e nossa plataforma disponibiliza esses dados para usuários, APIs e integrações como um fluxo contínuo.

Também apoiamos a integração com fornecedores que adotaram abordagens semelhantes – como a plataforma VRM da Victron Energy, que usa MQTT (um protocolo pub/sub popular) para acesso a dados em tempo real.

A indústria de energia está gradualmente fazendo essa mudança, mas ainda há um longo caminho a percorrer. Muitos portais de fornecedores ainda dependem de APIs REST com limites de taxa estritos, tornando o monitoramento em tempo real desafiador.

Saiba Mais

Escrevemos mais sobre nossa arquitetura de dados e como ela permite monitoramento e análises em tempo real para portfólios de energia distribuída. Entre em contato para saber como a AMMP pode te ajudar a fazer seus dados fluírem da maneira certa.