利用树莓派推动可持续能源解决方案

通过 Raspberry Pi 构建安全的能源服务物联网基础设施，助力实现更加可持续的未来。

EpiSensor 使用 Raspberry Pi Compute Module 4 创建能源服务的物联网基础设施，旨在加速全球向可持续能源的转型。

在未来几年，将有数以百万计的能源消耗和生产设备接入互联网，以实现新能源经济并推动向可持续能源的快速转型。传统的计量、控制和自动化系统并未被设计用于解决这一问题，它们通常需要较高的技术专业知识来部署，且复杂和昂贵，这在一定程度上阻碍了能源服务公司的发展。

EpiSensor 成立于 2007 年，旨在帮助能源服务公司更轻松地快速扩展规模，并与远程站点和资产进行通信，提供“消费者级”用户体验的高质量工业产品系列，满足精度、安全性、坚固性、可扩展性、可靠性和互操作性的最高标准。

为了加速向清洁、可持续能源的过渡，该公司提供物联网 (IoT) 基础设施，使其合作伙伴和最终客户能够轻松监控能源消耗，控制远程站点和资产，从而使电网运营商能整合更多可再生能源，帮助人们做出明智决策，提高效率、降低成本并减轻环境影响。

随着全球对能源责任的意识日益增强，EpiSensor 有能力改变各种商业和工业环境中的电力使用和支出。

面临的挑战

全球能源消耗持续增长，但据估计，大约 70% 的能源生产因效率低下而被浪费。数据表明，我们约四分之三的能源来自于会排放温室气体的来源。这也正是全球希望到 2050 年实现碳净零排放，以及增加可再生能源获取的重要原因。

"在未来几年，随着我们向可持续能源的快速过渡，数百万个站点和资产将需要连接到互联网。" EpiSensor 首席执行官布伦丹·卡罗尔（Brendan Carroll）表示，"我们今天已经拥有使用 100% 清洁可再生能源运行电网所需的技术，但这需要一个专用和专业的通信基础设施，以便能源消耗和生产的'物体'能够实时了解电网的状况，而传统系统并未为此而设计。"

EpiSensor 的团队对传统供应商进行了研究，发现尽管这些系统准确、可靠、安全，但通常是封闭、复杂、难以维护且昂贵的。建立这种专业化基础设施意味着要从头开始，集成每个组件并使其自动化，从而消除拖累能源服务提供商的摩擦点，同时不牺牲传统系统的相关品质。

他们希望系统易于扩展，以满足不同规模组织的需求，并且希望该系统提供消费级的用户体验，便于广泛采用。

近期，该公司专注于提供高端的需求响应或需求方灵活性，通过激励客户在用电高峰期减少用电，帮助电网运营商平衡供需。这是实现能源转型、减少电网压力的重要工具，EpiSensor 努力通过设计和构建高度准确、可扩展且安全的物联网基础设施来满足这一需求，从而在物联网基础设施方面处于前沿。

在考虑这一切的同时，EpiSensor 也意识到安全处理数据的重要性。"商业物联网项目中的数据安全对于保护敏感信息、防止未经授权的访问、减轻网络攻击、保护用户隐私、遵守法规、维护企业声誉、确保运营连续性和保护知识产权至关重要。" Brendan Carroll 说。EpiSensor 发现 Raspberry Pi 使他们能够实现所有这些目标。

解决方案

EpiSensor 于 2007 年成立时，正值技术行业的激动人心时刻。Brendan Carroll 表示："我们见证了三项重要新技术的发布：AWS 标志着新一类云计算的开始，iPhone 代表移动和用户体验的革命，ZigBee 等标准使无线传感器以极低功耗进行安全通信成为可能。" 我们开始将这一新的技术堆栈（后来被称为物联网）应用于解决全球能源和效率问题。根据客户的需求，经过多次迭代，EpiSensor 的最新 API Gateway 应运而生，围绕 Raspberry Pi Compute Module 4 构建。

EpiSensor 网关是一种紧凑型设备，可将数据从无线传感器网络直接传输到客户和合作伙伴的物联网平台。Brendan Carroll 表示："它是一款功能强大、坚固耐用且安全的嵌入式计算机，配备物联网应用程序商店和多种有线及无线通信接口：ZigBee、Wi-Fi®、蓝牙、4G 蜂窝、LoRa、GPS、CAN 总线、RS-485。" EpiSensor 致力于自动化许多通常由专家在客户现场完成的配置步骤，因此网关几乎可以自行配置和测试。Brendan Carroll 指出："EpiSensor 的网关是我们先进物联网解决方案的核心。它安全可靠，开发友好，并以开放格式提供数据。"

EpiSensor 物联网技术的一个显著优势在于它能够轻松部署并与客户现场的系统集成，例如现有的楼宇管理系统 (BMS) 或 SCADA 以及在云中运行的系统，这些系统能够提供完整的能源管理或需求响应解决方案。此外，EpiSensor 还提供了一套工具，使定制集成的构建变得快速而简单，合作伙伴可以利用 EpiSensor 的全面预建集成列表，仅需点击几下即可连接到所有领先的能源服务平台。

网关可以实时从无线节点收集数据，这些信息可通过网关的网络界面和移动应用程序提供。它允许通过网关的 API 或使用 EpiSensor 的设备管理平台 Core 来远程监控和管理所有节点和传感器，帮助他们更轻松地为客户运行多个能源服务程序。用户能够实时查看系统性能信息，轻松调整配置，并直观了解所有节点在无线网状网络中的连接情况。

Brendan Carroll 表示："我们的目标是比传统系统更快、更容易部署，这意味着我们的合作伙伴可以更快地扩展能源解决方案。我们使设施管理者、系统集成商、能源服务公司、能源经理和软件即服务（SaaS）提供商能够利用低成本、易于部署的物联网基础设施，提供世界一流的能源管理、需求响应和环境监测方案。"

为何选择 Raspberry Pi？

自 EpiSensor 成立以来，其专业技术不断发展壮大。"我们吸引了一支位于爱尔兰的世界级工程团队，由经验丰富的管理团队领导，他们曾在相关行业发展并出售过多家高科技公司。" Brendan Carroll 表示，"现在，我们的物联网基础设施正在快速发展，备受全球市场领导者的信赖。"

EpiSensor 认识到 Raspberry Pi 提供了一个简单而强大的解决方案，避免从头开始设计系统架构中的计算机模块。Brendan Carroll 说：“EpiSensor 选择 Raspberry Pi 是因为它具有成本效益、可靠性和卓越的性能，而最重要的是，其蓬勃发展的社区提供了宝贵的支持。如果一个大型社区在使用像 Raspberry Pi 的 CM4 这样的计算机板，并且你遇到了一些偶发性问题，那么社区中的其他人很可能已经解决了这个问题，这使得 Raspberry Pi 成为我们的首选。”

Raspberry Pi 计算模块 4 功能强大，集成了四核 Arm Cortex-A72 处理器，能够运行极为安全可靠的 Ubuntu Core 操作系统；它包括一个物联网应用商店，这意味着 EpiSensor 网关的功能可以扩展和定制，支持机器学习、设备管理和高级网络应用等附加功能。它的工作温度范围广，能够以低功耗静音运行，同时提供被动冷却，这为恶劣环境中的高可靠性提供了保障。

结果

EpiSensor 与全球 20 多个国家的数百家能源服务公司合作，维护关键业务系统，获得客户广泛赞誉。该公司的产品因其可扩展性和可用性而受到高度认可。此外，它们在现场部署和调试方面都表现得高效而便捷。

"我们的合作伙伴包括全球最大的需求响应聚合商 Enel X、能源和设施管理领域的全球领先企业威立雅，以及由能源巨头 Dalkia 和 EDF 共同拥有的系统集成领先企业 Capula，还有商业脱碳领域的专家 CoolPlanet。" Brendan Carroll 表示，"我们与合作伙伴在全球范围内进行大规模部署，每时每刻都在传输数据。"

EpiSensor 已为未来的发展做好充分准备，Raspberry Pi 使公司能够灵活地满足不断扩大的高需求市场的要求。根据 Statista 的预测，全球能源管理市场的收入将在 2024 年达到 100 亿美元，年增长率为 10.75%。推动市场增长的因素包括全球能源成本上升、监管变化（例如欧盟 2023 年能源效率指令的修订）、环境问题、实现净零排放的竞争、可再生能源整合以及能源安全。

同样，由于电网运营商在管理可再生能源的整合和能源需求激增所带来的间歇性挑战，需求响应也在迅速增长。EpiSensor 首席运营官 Cristina Coffey 表示，"通过需求响应计划在毫秒级的资产层面提供电网灵活性，并将多个资产聚合成虚拟发电厂 (VPP)，这是一个重大任务，我们在树莓派技术的帮助下完成了这项任务。VPP 汇集了各种分布式能源资源 (DER)，如电池、UPS 系统、电动汽车充电器、工业机械，甚至是小规模的需求方资源如智能电器或 HVAC 系统。它们的应用正在不断增长，被视为未来可持续能源的关键组成部分。