Hackaday.io上的树莓派项目-能源互联网
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Hackaday.io上的树莓派项目-能源互联网
关于项目
项目描述
我们的愿景
我们认为能源是一种共同的。我们致力于打造"能源互联网"。
我们的使命
DAISEE 有雄心壮志，将能源送货上门，就像互联网从我们家门口（从集中系统或从您邻居那里）带来了信息（以及更多信息一样）。我们希望促进有弹性的分散、安全、值得信赖的能源基础设施，让"消费者"能够自由决定如何共享能源。
我们设计基于开源的分布式自主能源组织系统（从消费监控和自愿管理到基于智能合约的能源生产共享）。我们部署受信任的（微型）点对点能源基础设施。
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今天，向相对大量的人提供相当重要的能源的最简单方法是建造大型发电厂（从煤到核能也使用天然气和水力发电），基础设施很重（大管道穿过领土，更多的小管道从变电站到家庭）。这种系统依靠低成本和丰富的不可再生资源。
随着当地和全球能源消耗的增加，资源（非常快）的耗竭、气候变化和...可再生能源成本直线下降，系统开始发展...所以，越来越像这样：
一个更加分散的组织，依靠分散的可再生资源。这意味着生产点更本地，更靠近消费点。然而，这种系统以现有基础设施为基础，当地电力生产商通常不是生产产品（电力）的所有者，因为它们受到法规的制约，强制要么将电力出售给另一个更大的生产商或调度员，要么消耗自己的电力。
主要有4个问题：
首先，能源生产商和调度员对微观层面的实时消费模式并不了解（通常一点也不）了解，这意味着他们没有关于其客户的有意义的能耗信息，这将有助于实时优化生产/消费平衡;
其次，在现有系统中，由于电网的管道损耗，能源损失巨大（占总产量的7%至12%）;
第三，现行制度没有充分利用当地资源的潜力;这些系统没有到位，不符合发展中国家关于能源可及性的问题，因为其复原力不够强;
最后，但最不重要的一点，消费者不能真正与能源互动，因此很难提高对降低能源消耗的认识。你与能源供应商的唯一关系是，首先账单，第二开关。
然后是 4 大问题级别：
能源系统和组织日益复杂;
受信任的第三方的成本（特别是允许分发的一方）;
区域监管环境的复杂性和不一致;
消费者方面：如何让人们参与能源治理？
这里提出的解决这些问题的解决方案是试验和迈向（更多）分布式能源系统组织，例如：
与互联网一样，我们坚信分布式能源系统将有助于发展分散的自主能源组织，从而为上述挑战提供强大而有弹性的答案。
解决问题的挑战是什么？
安全能源数据
我们可以通过监控系统（如开放式能源监视器）访问有意义且安全的能耗和生产数据，这些监控系统包含嵌入式以太坊（轻型）客户端，用于在分布式分类账（"区块链"）上记录能源流。这使您有机会对数据进行安全和验证，并访问"假名"消耗和生产能源数据，从而促进交易。
减少能源损失
依靠地方一级的微电网点对点能源交易，可以大大减少电网的能源损失，因为电力不必跨越全国到达消费点。
创建"短路"
将本地分布的能源系统相互连接，可以充分利用分散的本地资源（太阳、风、水力、电化学电力生产，来自植物和细菌......），同时加强系统的弹性，因为当地生产的产品是本地消耗的。
开放式能源治理
消费者是等式的一部分，如果不是在讨论能源时，是核心和主要参与者。分布式系统使得从纯消费者转向"消费者"成为可能，为人们参与能源治理提供一条出路。这不仅有助于解决地面需求，而且使能源变得显而易见。
在这方面，DAISEE 的使命是什么？
DAISEE 的使命是构建"能源互联网"，并共同组织能源。我们必须部署 o笔源安全分散的自主能源生产系统和消费监测，以符合构建微电网基础设施，从而实现值得信赖的点对点能源交易。
主计划中有 3 个包：
能源监测：如何基于开源技术的系统中安全地监控能耗/生产？
机器对话：如何让物体在它们之间处理能源代币时做出一致的决定，他们什么时候消费，它们如何促进能源消耗的降低？
可信交易：如何使地区/城镇/地区级别的点对点能源交易成为可能？
临时发展步骤是什么
能量监测：设置传感器，检查各种数据传输和数据。
使传感器进行通信：在两个传感器上安装以太坊客户端，并通过区块链上的基本智能合约进行通信
使每个房子的传感器工作，并测试第一个事务。
使事情在两个多的房子之间工作（并部署微网格）。
DAISEE 的使命宣言是什么？
我们的愿景：每个人都将成为能源"消费者"，并将共享能源数据和在分散、可信和安全的全球基础设施中处理能源。
我们的灵魂：能量是共同的。换句话说：受信任的共同或相互依赖，不需要任何中间人来处理与房屋/地区/地区（即：能源、运输、废物、材料等）相关的任何流动。
我们的指南针：部署"DAOs"，以促进能源等部门的自主性。
我们的社区：我们引导DASEE与人才从"La M[Y]NE"和"Cellabz"在更广泛的社区（特别是包括公民瓦特）。
"La M[Y]是一个"层-lieu"（总部设在里昂），致力于可持续问题。人们来自不同的背景来解决具体问题。
Cellabz是将区块链与新兴技术相结合的"实验室构建者"。
公民瓦特是一个社区谁建立低婴儿床开源能源监测和数据viz系统。它旨在重新定义智能能源监测器，因为我们知道它针对可接受的生态反馈技术，这是非侵入性的，以及个人控制和自动调节能源消耗。
5 X 公民瓦特 v1.1 传感器
1 X 开放式能量监测器
1 X 计算机
3 X 树莓派 3
3 X PINE64+
4 X Arduino
1 X Arduino继电器开关 XBEE
1 X 太阳能电池板
1 X 充电器
1 X 计算机屏幕
1 X 灯泡
1 X 小型风力涡轮机
区块链技术有兴趣在数量有限的中间人占大部分空间的行业中考虑透明和安全的点对点分布。以更实际的方式说：
在银行和金融生态系统中，少数银行、基金和跨国公司都信任比特币（基于区块链技术-具有所有已知的限制）使得在特定活动中成为可能，让中间人得到骑乘，并实现直接点对点交易。
同样，在能源部门，视国家不同，电网和生产通常由少数行为者信任，而且显然不能与其他基础设施运营商进行相互操作（例如EV）。有点像比特币，但生态系统要复杂得多，因此需要超越区块链的思考，区块链技术是思考分布式、透明和安全的点对点系统的借口。我们确实使用"原谅"这个词，因为正如我们稍后将注意到的，区块链技术无法满足分散式点对点能源交易的所有需求，甚至带来一些限制，需要选择区块链技术的部分，我们可以在与其他技术混合至关重要的情况下使用。
为了有点挑衅，我们会说区块链作为区块链不会彻底改变任何东西。然而，有趣的是，与区块链"区块链外"的行业和社区之间的混合和互操作的精神和潜力，以及潜在的革命基础。
我们有能力在规模上使用区块链技术做什么？
从现在起，在我们的案例中，我们使用的区块链技术（本地私有以太坊区块链）使得基于一个4节点分布式、透明和"安全"数据库的算法（"智能合约"，没有智能或合同）对等方之间的虚拟电力交易实现自动化成为可能。我们还能够使实际有效的电力交易从所需的生产者到必要的消费者：根据"智能合同"操作的实际交易开关进行转换，触发生产者从中调用的使用者购买其电力。
在将它应用于能源行业时，我们遇到的限制是什么？
请注意，其他人可能已经克服了这些限制。然而，目前我们手中没有足够的细节来保证这些细节得到有效克服。在这里，我们将尝试发现区块链技术的主要局限性，在我们的案例中，应用于能源行业：
区块链技术使得以非常低成本进行小额交易成为可能"：在与区块链的交互有限的情况下，可以验证小额交易的低成本。如果需要与区块链进行持续和永久的互动（例如注册每个对等体的实际生产和消费），则收取的费用可能需要支付大量费用。
"区块链技术使得识别可验证、可审核和真实的用户成为可能"：用户是伪用户（不是匿名的，而是假名的）。此外，区块链技术不会验证、标记或保证用户，或用户输入的数据。正如我们说的可爱："狗屎出"，区块链技术是过渡工具与输入和输出。输入需要验证，才能将区块链称为"担保和验证信息的工具"。
"区块链技术认证并使交易更加安全，降低欺诈行为的风险"：如果交易验证的协商一致过程，情况确实如此。
"区块链技术使信息对同行透明"：只要您给出读取信息所需的键，情况确实如此。
"区块链技术使实时交易成为可能"：不是真的。它比西联交易快。但是，由于共识流程验证（挖掘过程），对于定期使用的区块链，阻止验证需要几秒钟到几分钟的时间。这不是实时的，这是一个限制的情况下，有必要保证消耗和产生的数量，在实时，如果我们想要保持交易过程和物理电力交换过程之间的链接。
"区块链技术使得存储任何类型的数据成为可能"：它取决于区块链技术，在讨论存储信息的数量（数量）时，它存在一个限制。区块链技术不是用来存储大量数据而设计的，因为存储的数据越多，区块链越重;因此，在灵活性和分布式电位方面，您会松动。
工作证明 （PoW） 过程使用大量的计算能力，因此消耗大量能源。这是相当矛盾的，而运行一个项目/程序围绕能源使用的优化和合理化。这是一个需要解决的硬点，因为如果使用 PoW，缩放需要强大的计算能力。其他潜在的共识验证流程可以使用，例如风险证明 （PoS）。
因此，目前仅采用区块链技术进行可扩展的分布式点对点电力交换和交易，存在很大的限制。然而，区块链技术是开始开发这种系统的重要基础。
这就是我们在过去5个月里所实现的目标：定义区块链技术在能源领域使用的相关性，以建立有利于透明、安全、假名的点对点电力交易的条件;如果不是完全相关的，我们需要以什么方式来回答我们面临的问题。我们还围绕 DIASEE 计划实现了强大的社区联盟。
我们的问题仍然比答案多，因为在任何探索阶段，你尝试的东西很少或没有尝试过或解决。我们确信，我们已经在区块链技术方面建立了强大的专业知识，是时候探索该技术与其他新兴技术的混合化，这些技术可以解决我们当前和可能的未来问题。
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Sen2020-08-27
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