(EMTG)?
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Europas größter Energieversorger E.ON ist optimal auf die Smart Meter Datenlawine vorbereitet – Sind Sie es auch? Alexander Körner Leading Technical Sales Professional, IBM [email protected] Gordon Speda E.ON Metering GmbH [email protected] Agenda • Wer ist E.ON bzw. E.ON Metering (EMTG)? • Die Smartmeterdaten-Herausforderung @ EMTG • Schritt 1: EMTGs Head-End Optimierung • Schritt 2: Der flexible und skalierbare Energie Daten Pool • Zusammenfassung • Backup Slides © 2013 International Business Machines Corporation 2 Firmenporträt – E.ON • Die E.ON AG ist die Holding eines der Welt größten Energiekonzerne mit Sitz in Düsseldorf. • Der Name kommt von dem griechischen Wort ‘Äon’, was Ewigkeit bedeutet. • E.ON ist in über 30 Ländern aktiv und betreut über 26 Millionen Kunden. • An allen Standorten in Europa, Russland und Nordamerika zusammen, haben ca. 79000 Mitarbeiter in 2001 knapp 113 Milliarden Umsatz € generiert. • Die Firma wurde 20000 durch den Zusammenschluß der beiden Energiekonzerne VEBA und VIAG gegründet. Im Januar 2002 wurde dann in Großbritannien zusätzlich der Energiekonzern Powergen übernommen. • In 2003 trat E.ON in das Gasgeschäft durch die Übernahme der Ruhrgas (jetzt E.ON Ruhrgas) ein. E.ON Ruhrgas ist in mehr als 20 europäischen Ländern präsent. © 2013 International Business Machines Corporation 3 Firmenporträt – EMTG Wir sind ein E.ON ‘Centre of Excelence’ für die Entwicklung und kommerzielle Umsetzung von “Smart”-Lösungen und -Technologien Netzwerk / Grid Betreiber Die E.ON Metering GmbH bietet Vorteile für alle Marktbeteiligten 1. Implementierungspartner für ‘Smart’ Themen, vom “Konzept bis zum Betrieb” 2. Wettbewerbsfähiger Smart Meter Serviceanbieter und Betreiber 3. Anbieter von Smart Grid, Smart Home und E-mobility Produkte und Lösungen. Improved LV & MV network management and real-time information capability, allowing for efficient and effective compliance with regulatory requirements Better plant utilization and optimised ongoing network development Handel / Vertrieb Innovative tariffs and creation of bundled products & services Value-added services and energy efficiency advice Endkunden Transparency and pro-active control of their own energy consumption Optimised energy management with accurate and controllable costs and bills © 2013 International Business Machines Corporation 4 Die Serviceangebote von E.ON Metering beinhalten den Komplettservice für Geschäftskunden, Partner und Kunden anderer Firmen Komplettservice von E.ON Metering Know-How/ Consulting Services Angebote von System -Bereitstellung und Betrieb © 2013 International Business Machines Corporation Zusätzliche Smart Meter Dienstleistungen 5 Die Platform für ‘Smarte’-Lösungen von E.ON Metering Smart Metering Elektrizität Automatisierte Business Prozesse © 2013 International Business Machines Corporation Meter Data Management Kommunikation mit Marktpartnern Transparenz von Verbrauch & Erzeugung Kundenspezifische Servicepakete 6 Agenda • Wer ist E.ON bzw. E.ON Metering (EMTG)? • Die Smartmeterdaten-Herausforderung @ EMTG • Schritt 1: EMTGs Head-End Optimierung • Schritt 2: Der flexible und skalierbare Energie Daten Pool • Zusammenfassung • Backup Slides © 2013 International Business Machines Corporation 7 “Smart Metering” des vergangenen Jahrhunderts Kommunikation mit Marktpartnern Was gegenwärtig als „Smart Metering“ etabliert und bekannt ist, ist die Art und Weise wie wir unsere Industriekunden seit Jahren messen (mit kleineren Ergänzungen). © 2013 International Business Machines Corporation 8 Smart Metering des 21ten Jahrhunderts Work force Ma DA A SC As s n ag e m ent Micro CHP Wind et S tatu s Info rma tion igna s l l o r t Ko n GI S le Kommunikation mit Marktpartnern PV Gas Water Intelligent Substation ge n ä g t s La Heating eCar@home En Re c hnu er gie ng s tellu eCar@public, @work, @shopping, … ng Qu a litä t Grid Sensors gem a n a M t Asse e nt Was jetzt kommt sind die Massendaten von verschiedenen Quellen, die verarbeitet, gespeichert und mit diversen Anwendungen integriert werden müssen. Das geschieht mit Marktpartnern und Kunden und verschiedensten Formaten. © 2013 International Business Machines Corporation 9 Smart Meter Einsatz in Europa Source: The Smart Grid in Europe, 2012-2016: Technologies, Market Forecasts and Utility Profiles (GTM Research) © 2013 International Business Machines Corporation 10 Let’s talk about Big Data! Deutlich veränderte Datenmengen für 10 Millionen Smart Meter: Heute – Jeder Zähler wird 1-2 mal im Jahr abgelesen Sehr bald – Jeder Zähler wird alle15 Minuten abgelesen Gesetzliche Vorgaben – Erfordern ggf. das Speichern der Daten über 3 Jahre und länger 350.4 Milliarden Anzahl der Datensätze pro Jahr für 10 Mio Meter AbleseHäufigkeit 3.65 Milliarden 120 Mio Monatliche Zähler Ablesungen © 2013 International Business Machines Corporation Tägliche Zähler Ablesungen 15 Minute Intervall Ablesungen 11 E.ONs Smart Energy Plattform (S.E.P.) S.E.P. ist die Vision einer Plattform, die als Motor für Innovation und Veränderungen in der Energieerzeugerindustrie durch Bereitstellung eines hohen Grad an Wiederverwendbarkeit, Flexibilität, Skalierbarkeit und Anbindung an alle möglichen Arten von Assets dienen soll. © 2013 International Business Machines Corporation 12 Fokusbereiche der E.ON Smart Energy Plattform E-Mobility Optimierte Nutzung von Resourcen Daten Sammlung Dynamische VerbrauchsKontrolle Energie Transparenz Energiespeicher -Management © 2013 International Business Machines Corporation GeräteenergieManagement KundenIntegration 13 Effizientes Smart Meter Data Management ist der Schlüssel zu EMTGs Erfolg • Die gesammelten Daten von Smart Metern sind ein sehr wertvolles Gut und werden gebraucht für… – – – – – – Rechnungsstellungen Energie Grid Optimierungen Energie-Verbrauch, -Überwachung und -Vorhersage Tarifanpassungen Die Markteinführung neuer Technologien (z.B. E-Mobility) Viele mehr… • EMTG muß vorbereitet sein, um die Daten von Millionen von Smart Metern zu verarbeiten – Aktuell gibt es noch einen Fokus auf selektive Industriekunden mit weniger als 50000 Smart Meter. – In der nahen Zukunft dann auch größere Industriekunden, Endverbraucher und MDM Hosting für externe Geschäftskunden © 2013 International Business Machines Corporation 14 MDM innerhalb E.ONs Smart Energy Plattform: Ein Umsetzung in mehreren Schritten… • Schritt 1: Optimierung der existierenden EMTG Head-End Lösung – Die Head-End Anwendung ist die erste Datenquelle die von der erhöhten Antahl von Smart Metern ‘getroffen’ wird… – Das Head-End System wird interne, umabhängige Smart Meter Datenanbieter ‘füttern’ • Schritt 2: Einführung eines hochgradig skalierbaren ‘Energie Datenpools’ für eine flexible Portalintegration, Reports und Datenanalyse – Besonders schnelle und sklaierbare Datenquelle für EMTGs Smart Meter Daten, ohne dabei mit den Originaldaten arbeiten zu müssen (auch aus Sicherheitsgründen) – Operationeller ‘Data Store’ und komplexe Analysen, verbunden mit flexiblen Reports – Schnittstellen zu weiteren E.ON Systemem (z.B. SAP IS-U) • Schritt 3 … Schritt n – Lassen Sie sich überraschen! ☺ © 2013 International Business Machines Corporation 15 Agenda • Wer ist E.ON bzw. E.ON Metering (EMTG)? • Die Smartmeterdaten-Herausforderung @ EMTG • Schritt 1: EMTGs Head-End Optimierung • Schritt 2: Der flexible und skalierbare Energie Daten Pool • Zusammenfassung • Backup Slides © 2013 International Business Machines Corporation 16 EMTGs aktuelle Head-End (ZFA) Lösung • EMTG verwendet die Head-End Lösung von ITF-EDV Fröschl (ZFA) für die Industrie Smart Meter Kunden – ‘ZFA’ = Zählerfernablesung • Einige Eigenschaften der Fröschl ZFA: – Standard Lösung (Umfangreiche Funktionlität, Auswertungen und Gerätemodule) – Smart Meter Hersteller unabhängig (mehr als 150 verschiedene Gerätetreiber für die Kommunikation und Interpretation der Daten) – Unterstützt alle gängigen Kommunikationmodi – Unabhängig von der Art der Energie (Elektrizität, Gas, Wärme, Wasser etc.) – Sehr weite Verbreitung bei deutschen und europäischen Energieversorgern • ITF-EDV Fröschl ist der primäre Head-End Anbieter für die EMTG © 2013 International Business Machines Corporation 17 Fröschls ZFA Systemarchitektur End-User Clients Application Server Database Server Communication Server © 2013 International Business Machines Corporation 18 Fröschl ZFA Optimierung (1/2) • Mögliche Probleme mit der gegenwärtigen Fröschl ZFA (aus einer EMTG Perspektive) – Der Datenexport in andere System (z.B. andere MDM Systeme) primär via Web Services Schnittstellen • Sehr flexibel, aber nicht für grössere Datenmengen geeignet (wichtig für Schritt 2 der EMTG MDM Architektur) – Bisher wurden nur Oracle, MS SQL Server oder Sybase unterstützt • Auch wenn die ZFA für die Speicherung von von 15 Minuten Intervalldaten optimiert ist, könnte es potentielle Skalierbarkeitsprobleme bei größeren Smart Meter Datenmengen geben • Anforderungen an weitere Zeitintervalle in der Zukunft (z.B. 5 Minuten oder 1 Minuten Intervalle) können von der gegenwärtigen Fröschl ZFA nicht sehr leicht abgebildet werden © 2013 International Business Machines Corporation 19 Fröschl ZFA Optimierung (2/2) • Wie diese Problembereiche adressiert wurden – Integration der IBM Informix Zeitreihen Datenbanktechnologie als eine weitere unterstütze Fröschl ZFA Datenbank – Direkter Zeitreihendatenzugriff für den neuen EMTG Energiedaten Pool für den Export von Massendaten aus der Fröschl ZFA • Sehr gutes IBM / EMTG / Froeschl Teamwork! – Zwei sehr erfolgreiche IBM Informix PoCs/Workshops seit 2011 – Die Fröschl ZFA / Informix Portierung begann Anfang 2012 – Native Informix Zeitreihenunterstützung ab sofort in der Fröschl ZFA verfügbar – Der Fröschl ZFA / Informix Einsatz bei der EMTG/E.ON wird im ersten Halbjahr 2013 beginnen © 2013 International Business Machines Corporation 20 Hinter den Kulissen der neuen Fröschl ZFA IBM Informix innovative Technologie für Sensordaten • Performance und Skalierbarkeit – Extrem schnelle Datenzugriffe • Optimale Datenspeicherung für Smart Meter Daten (= Zeitreihendaten) – Unterstützt Zeitreihendaten-Operationen, die man nur sehr schwer oder überhaupt nicht mit Standard SQL Anfragen formulieren kann – High Performance TimeSeries Loader: ca. 60000 Zeitreihenwerte/Sek. pro CPU-Core – Kunden und Business Partner haben bereits erfolgreich Tests für mehrere Millionen Sensoren (z.B. Smart Meter) durchgeführt! • Deutlich veringerter Platzbedarf – Einsparungen von über 60% gegenüber einem klassischen, relationalen Ansatz sind realistisch • Durch offene Schnittstellen sehr leicht durch den Anwender bzw. Entwickler erweiterbar – Die Erweiterungen laufen im Datenbankkern und erlauben dadurch eine optimale Performance • Optional erweiterbar mit innovativer In-Memory-/ Columnar-Technologie für komplexe Datenbankabfragen: Informix Warehouse Accelerator (IWA) • Konzeptionell sehr nahe an der Vorstellung des Anwenders/Entwicklers wie man mit Zeitreihendaten umgeht © 2013 International Business Machines Corporation 21 Agenda • Wer ist E.ON bzw. E.ON Metering (EMTG)? • Die Smartmeterdaten-Herausforderung @ EMTG • Schritt 1: EMTGs Head-End Optimierung • Schritt 2: Der flexible und skalierbare Energie Daten Pool • Zusammenfassung • Backup Slides © 2013 International Business Machines Corporation 22 Ein flexibler und skalierbarer Energiedaten Pool (1/2) • Warum der Bedarf für eine weitere Smart Meter Datenquelle bei der EMTG? – Die Fröschl ZFA ist optimal für die Verwaltung der ‘Roh’ Smart Meter Daten, aber nicht flexibel genug für den direkten Zugriff auf die Intervalldaten. – Die EMTG hat Bedarf für eine Datenquelle, die sich leichter mit der vorhandenen SAP basierten Portaltechnologie und vorhandener IBM WebSphere Technologie integrieren lässt. • Einige Portal Operationen (z.B. Aggregationen) erfordern den Zugriff auf große Mengen von Zeitreihendaten • Direkter SQL Zugang ermöglicht eine deutlich bessere Portal Performance als ein Web Service basierter Zugriff – Um die Skalierbarkeits- und Geschwindikeitsanforderungen für das zukünftige MDM Datenwachstum abzudecken. – Flexible Reports und komplexe Hochgeschwindigkeitsanalysen auf den Smart Meter Daten • Entsprechende Funktionalitäten werden zur Zeit nicht in der Fröschl ZFA unterstützt – Eignung für zukünftige Hosting Aktivitäten © 2013 International Business Machines Corporation 23 Ein flexibler und skalierbarer Energiedaten Pool (2/2) • Das EMTG / IBM Energiedaten Pool Projekt (ongoing) – Eine sehr flexibles Datenmodell, enwickelt basierend auf der IBM Informix Zeitreihendatenbanktechnologie – Direkter Zeitreihendatenzugriff zur Fröschl ZFA / Informix Head-End Lösung – Integration mit der E.ON SAP IS-U für Smart Meter bezogene Meta Daten – Nutzung des innovativen IBM Informix In-Memory Warehouse Accelerator für komplexe Analysen bzw. Reports auf den Zeitreihendaten – IBM Cognos wird als Frontend für Reports in Kombination mit den Zeitreihendaten verwendet – Phase 1 des Projekts ist seit Mitte November 2012 in einer internen Produktionstestphase © 2013 International Business Machines Corporation 24 Der EMTG Energiedaten Pool: Ein Überblick Cognos Enterprise Meta Data Energy Data Pool (Informix DB & IWA) Smart Meter Data Production Environment © 2013 International Business Machines Corporation 25 Energiedaten Pool: Einige Anwendungsfälle (1/2) • Anwendungsfall 1: Verbesserte EMTG Portal Angebote, um neue Kunden zu gewinnen – Neues, deutlich leistungsfähigeres Self-Service Portal für EMTG Industriekunden (z.B. flexible Smart Meter Datenaggregationen und -vergleiche) – Flexible Möglichleiten zu Datengruppierung (z.B. um den Energieverbrauch bzw. die Energieerzeugung für regionale Niederlassungen zu berechnen) – Optimierte Portal Antwortzeiten und damit zufriedenere Portalnutzer © 2013 International Business Machines Corporation 26 Energiedaten Pool: Einige Anwendungsfälle (2/2) • Anwendungsfall 2: Neue Reports und analytische Möglichkeiten – Bietet detaillierte Energieverbrauchs bzw. Energieerzeugung-Report den EMTG Industriekunden. – Realisierung eines analytischen BI Frameworks basierend auf dem EMTG Energiedatenpool, um ggf. komplexere analytische Report-Optionen (gegen Bezahlung) der EMTG Kundenbasis anbieten zu können. © 2013 International Business Machines Corporation 27 Hinter den Kulissen des E.ON Energiedaten Pools IBM Schlüsseltechnologien als Basis für den EMTG Energiedaten Pool • IBM Informix Datenbank mit integriertem Zeitreihendatentyp plus… • IBM Informix In-Memory Data Warehouse Accelerator – Extreme Abfragebeschleunigung (z.B. Faktor 100 oder mehr) ohne spezielles Tuning Seit der Informix Version 12.10 kompatibel mit den Informix Zeitreihendatentypen – Spezielle Optimierungen für eine bessere Integration mit IBM Cognos • IBM Cognos Enterprise – Leistungsfähige und sehr flexible Analysen plus Reporteigenschaften • …plus IBM SWG Services • …plus IBM Hosting Services © 2013 International Business Machines Corporation 28 IBM Informix Warehouse Accelerator (IWA) © 2013 International Business Machines Corporation 29 Informix Warehouse Accelerator und Zeitreihendaten • Einmalige, ‘One Stop’ Lösung für operationale und analytische Zeitreihendaten Anforderungen. • Eine einheitliche SQL-Schnittstelle, um entweder die nativen Informix Zeitreihendaten oder das In-Memory Zeitreihen Data Warehouse über standardisierte SQL-Progammierschnittstellen (z.B. JDBC, ODBC, .NET, R via RODBC etc.) anzusprechen. • Der Informix Warehouse Accelerator (IWA) kann direkt aus den Informix Zeitreihen-Datenstrukturen heraus über das innovative Informix ‘Virtual Table Interface’ befüllt werden. – Funktionale VTI Tabellen können z.B. genutzt werden, um sehr leicht vorverdichtete Daten zu übernehmen • IWA Instanzen können als Cluster konfiguriert werden, um eine optimale Skalierbarkeit für zukünftige Smart Meter Anforderungen zu gewährleisten. • IWA ist auf kostengünstiger 64-bit Linux/Intel Standard Hardware/Software verfügbar. © 2013 International Business Machines Corporation 30 Agenda • Wer ist E.ON bzw. E.ON Metering (EMTG)? • Die Smartmeterdaten-Herausforderung @ EMTG • Schritt 1: EMTGs Head-End Optimierung • Schritt 2: Der flexible und skalierbare Energie Daten Pool • Zusammenfassung • Backup Slides © 2013 International Business Machines Corporation 31 Zusammenfassung • Die globalen Anforderungen für die Einführung von Smart Meter Technologien durch die Energieversorger erzeugen eine globale Datenlawine und sind damit eine besondere Herausforderung für alle Beteiligten. • E.ON Metering bereitet sich darauf vor diese gestiegenen Herausforderungen optimal zu bewältigen indem sie… – …eine sehr flexible Smart Energy Plattform Architektur realisiert – …eine hochskalierbare und schnelle IBM Informix Zeitreihendaten-optimierte Datenbank einsetzt – …extrem schnelle IBM Informix In-Memory Data Warehouse Accelerator Technologie nutzt – …und alles mit IBM Cognos analytischen und Reporting Fähigkeiten kombiniert • Sehr gutes IBM / EMTG / Froeschl Teamwork von Anfang an! ☺ © 2013 International Business Machines Corporation 32 Agenda • Wer ist E.ON bzw. E.ON Metering (EMTG)? • Die Smartmeterdaten-Herausforderung @ EMTG • Schritt 1: EMTGs Head-End Optimierung • Schritt 2: Der flexible und skalierbare Energie Daten Pool • Zusammenfassung • Backup Slides © 2013 International Business Machines Corporation 33 Ein neues IBM Redbook zum Thema Informix TimeSeries • Einführung in die Informix Zeitreihentechnologie • Datenmodellierung für Zeitreihendaten • Informix TimeSeries Datenobjekte • Umsetzung in der Praxis • TimeSeries Datenbankabfragen • Die Informix TimeSeries SQL Funktionen und eigene Erweiterungen • Speicherung und Verwaltung von Informix Zeitreihendaten • Anwendungsbeispiele • Verfügbar seit September 2012 • Kostenloser Download: http://www.redbooks.ibm.com/abstracts/sg248 021.html?Open © 2013 International Business Machines Corporation 34 Zusatzinformationen (1/2) • Informationen zum 100 Millionen Smart Meter Benchmark – http://public.dhe.ibm.com/common/ssi/ecm/en/ime14017usen/IME14017USEN.PDF – http://www.ibm.com/developerworks/forums/servlet/JiveServlet/download/548-391263-14685713373005/Informix%20TimeSeries%20Affinity%20Meterflow%20Benchmark.pdf – http://www.amt-sybex.com/case-studies/affinity-meterflow-benchmark/ – http://www.metering.com/MDM/offers/scalability/100/million/smart/meters (Blog Artikel) • IBM Informix Dokumentation zum Thema Smart Metering / Zeitreihentechnologie – ftp://submit.boulder.ibm.com/sales/ssi/ecm/en/imb14120usen/IMB14120USEN.PDF (Broschüre) – http://publibfp.dhe.ibm.com/epubs/pdf/c2735671.pdf (User Guide) • Aktuelle IBM Informix Smart Meter / Zeitreihen Referenzen: – http://public.dhe.ibm.com/common/ssi/ecm/en/imc14641gben/IMC14641GBEN.PDF (AMTSybex) – http://public.dhe.ibm.com/common/ssi/ecm/en/imc14545gben/IMC14545GBEN.PDF (Hildebrand) – http://www.freeinformix.com/smart-meter-case-study-oncor.html (Oncor) – http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/34066.wss (UK Smart Meter Cloud) – http://public.dhe.ibm.com/common/ssi/ecm/en/lic14000gben/LIC14000GBEN.PDF (Trafficmaster) – http://public.dhe.ibm.com/common/ssi/ecm/en/imc14670usen/IMC14670USEN.PDF (Coldset Printing Partners) © 2013 International Business Machines Corporation 35 Zusatzinformationen (2/2) • Business Partner Announcement – http://www.ecologicanalytics.com/news/pr_support_Informix.html © 2013 International Business Machines Corporation 36
