فرافن به صورت تخصصی در حوزه پلتفرم اینترنت اشیا فعالیت دارد و به عنوان شرکت دانش بنیان تولیدی نوع یک موفق به تولید پلتفرم بومی اینترنت اشیا شده است.

شرکت فرافن علاوه بر عضویت در “فروم اینترنت اشیا ایران  “(IiF)به عنوان “مجری هوشمند سازی بخش کشاورزی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری” انتخاب شده است.

فرافن علاوه بر دارابودن محصول بومی رای بین که محصول تلاش وتجربه متخصصان داخلی برای ارائه سرویس های اینترنت اشیا و big data  دارای تجربه و شناخت کامل بر بستر های ارتباطی به ویژه شبکه های موبایل، توانمندی ویژه ای در ارائه خدمات بر روی بستر های ارتباطی LPWA   از جمله NB-IoT و  LoRaWAN را داراست.

پلتفرم مدیریت IoT رای‌بین
پلتفرم بومی رای بین بعنوان هسته مرکزی اینترنت اشیا می باشد که دارای قابلیت های پردازش درلحظه، عملکرد مستقل از پروتکل، انعطاف پذیری در مورد نحوه پردازش داده ها، مقیاس پذیری و قابلیت یکپارچه سازی با دیگر سیستمهای بالادستی را داراست. این پلتفرم یک لایه میانی است که ارتباطات، جریان داده ها، مدیریت تجهیزات سخت افزاری و عملکرد برنامه ها را تسهیل می کند. همچنین قابلیت ایجاد زنجیره سرویس های ارزش افزوده بر مبنای این پلتفرم قابل ارائه خواهد بود. عملکردهای اصلی پلتفرم طراحی شده بشرح ذیل است:

• مدیریت اتصال سنسورها و سخت افزارها
• مدیریت پروتکلهای ارتباطی مختلف
• فراهم نمودن امنیت و احراز هویت سنسورها و کاربران جهت اتصال به پلتفرم
• جمع آوری، ذخیره سازی و مصورسازی و آنالیز دیتای های ذخیره شده
• پایش و مدیریت پیوسته فعالیت ها و لاگ کاربران در سامانه

قابلیت ها

ظرفیت پردازشی  بالا
امکان پردازش اطلاعات به‌صورت بلادرنگ مزیت بسیار مهمی به شمار می‌رود. پلتفرم طراحی شده قادر است یک اکشن در کمترین زمان ممکن از لحظه دریافت یک اتفاق یا رخداد را انجام دهد. قابلیت پردازشی پلتفرم طراحی شده به‌گونه‌ای است که پاسخگوی تعداد زیادی از event ها باشد.  همچنین امکان پیاده سازی به صورت کلاسترینگ را دارا می باشد که در این حالت، امکان توزیع ترافیک ورودی در یک محیط به‌صورت High availability فراهم می‌شود.

پشتیبانی از پروتکل های مختلف
پلتفرم به‌گونه‌ای طراحی شده است که بتواند مدیریت انواع دستگاه های حوزه اینترنت اشیاء را  فارغ از نوع پروتکل انجام دهد. همچنین بتوان پروتکل‌های جدید را به آن اضافه کرد. برای این منظور یک‌لایه device Gateway برای آن در نظر گرفته شده است که ضمن پشتیبانی از پروتکل‌ها و فرمت دیتاهای مختلف به‌راحتی امکان اضافه نمودن پروتکل‌های جدید بدون نیاز به تغییر ساختاری در کل پلتفرم فراهم شود.

منطق پردازشی منعطف
منطق پردازشی شامل سه بخش پردازش داده‌ها، بخش تصمیم‌گیری و بخش اجرای فرامین یا دستورالعمل می‌باشد. داده‌های ورودی پلتفرم، در این قسمت از پلتفرم اینترنت اشیا پردازش می‌شوند. به طور مثال ماژول زنجیره قوانین اجازه می‌دهد تا عملکردهایی بر اساس داده‌های دستگاه ها انجام شود.

محیط کاربرپسند
سامانه طراحی شده دارای یک رابط مدیریتی تحت وب می‌باشد که بر اساس میزان دسترسی تعریف شده امکان پیکربندی و همچنین مشاهده گزارشات برای کاربر امکان‌پذیر می‌باشد. بعلاوه توسط قابلیت هایی که ماژول داشبوردساز در اختیار قرار می دهد می توان نمایش گرافیکی داده ها را مطابق ورتیکال مورد نظر از طریق این رابط کاربری فراهم نمود.

یکپارچگی
معماری پلتفرم به گونه ای است که امکان پیاده سازی و یکپارچگی ورتیکال های مختلف و همچنین سامانه های third party بروی پلتفرم حاصل شود. این امر توسط ماژول یکپارچه ساز که متشکل از  API های مختلف است، فراهم شده است.

سامانه کشاورزی هوشمند
در کشاورزی هوشمند با استفاده از سنسورهای مبتنی بر تکنولوژی اینترنت اشیا و جمع آوری اطلاعات محیطی و ماشینی ، و با کمک گرفتن از هسته پردازش مرکزی پلتفرم، کاربران ( کشاورزان ) میتوانند آگاهانه در هر حوزه از فعالیت خود تصمیم بگیرند . به عنوان مثال با استفاده از داده های جمع آوری شده و نظارت بر وضعیت محصولات ، می توان مقدار و تعداد دفعات استغاده از سموم و کود را برای دستیابی به بازده مطلوب مشخص کرد.
امروزه اینترنت اشیا بعنوان یک بازیگر اصلی در حوزه کشاورزی شناخته شده است و در زنجیره تامین مواد غذایی نقش مهمی ایفا میکند . کشاورزی هوشمند با دریافت به موقع داده ها و اطلاعات مربوط به فرایندهای کشاورزی نظیر کاشت، برداشت و غیره و همچنین پیش بینی آب و هوا، کیفیت خاک، در دسترس بودن و هزینه نیروی کار مورد نیازو پیش بینی های بازار قادر به برنامه ریزی فعالیت ها میباشد و اقدامات اصلاحی / پیشگیرانه ای را برای آینده ارائه می دهد.

در کشاورزی هوشمند با کمک فناوری میتوان موارد زیر را ایجاد و یا بهبود بخشید :

سامانه هشدار پیش‌هنگام آتش‌سوزی جنگل / فضای باز
با توجه به وقوع آتش سوزی‌های پیوسته در سال‌های اخیر، استفاده از فناوری نوین به جای روش‌های سنتی و غیر کارآمد برای اعلام حریق در عرصه‌های منابع طبیعی ضرورتی اجتناب ناپذیر است. افزایش گشت مراقبت، مشارکت‌های مردمی، آموزش و فرهنگ‌سازی حریق از جمله راهکارهای رایج برای مقابله و یا مهار به موقع با آتش‌سوزی در عرصه‌های طبیعی است که تاکنون مورد استفاده قرار گرفته اند اما همچنان به دلیل عدم به کارگیری تجهیزات تشخیص حریق کارآمد شاهد بروز این پدیده مخرب در منابع طبیعی کشور می باشیم. با توجه به اینکه جنگلها و مراتع در هر کشور جزو سرمایه های ملی محسوب می شوند، بدیهی است که در اثر حریق، هزینه‌های کلان بر اقتصاد ملی تحمیل شود. در آمارهایی که سالیانه توسط CTIF منتشر می شود و در سال 2020 نیز گزارش شده است بیانگر این است که بالای 20 درصد از حریق ها در فضای سبز و جنگل ها رخ می دهند. با در نظر گرفتن این مهم که میزان این ذخائر طبیعی محدود است، بنابراین حفظ این منابع در برابر خسارات ناشی از وقوع حریق در اولویت اصلی قرار دارد.

ویژگی‌ها:

• نقشه(نمایش سنسور ها به همراه آیکن مربوطه بسته به شرایط سنسور (خاموش یا روشن بودن، عبور از حد آستانه برای سه پارامتر دما ، رطوبت و دی اکسید کربن)
• نمودار(-نمودارهای تک پارامتری( دارای تقویم – نمودارهای با دیتای Live و عبور از حد آستانه) – نمودارهای چند پارامتری)
• گزارش گیری(قابلیت گزارش گیری از داده های سنسور براساس ساعت )
• هشدار( تنظیم مقادیر پارامترهای دما، رطوبت و دی اکسید کربن برای تعریف حد آستانه جهت اعلان هشدار)
• مدیریت کاربران( امکان تعریف کاربران جدید، تنظیم دسترسی کاربر)
• گزارش ورود کاربران به پلتفرم( نام کاربر، زمان ورود، بخش های مورد بررسی)
• دوربین(موقعیت تصاویر بر روی نقشه، نمایش ویدئو و عکس موارد تشخیص داده شده توسط دوربین)
• مدیریت دستگاه ها(اضافه کردن دستگاه های جدید و دسترسی به وضعیت آن ها ( فعال/غیرفعال) و نوع سنسور ها و رویداد های دستگاه )

سامانه پارکینگ هوشمند

نرم افزار موبایل برای کاربران

• استفاده از کیف پول مجازی
• امکان پرداخت درون نرم افزاری
• دریافت اطلاعات مختلف از سرور
• دریافت اطلاعات جابجایی خودرو از محل پارک
• ثبت سوابق پارک و پرداخت
• ارائه مسیریابی به کاربر برای رسیدن به موقعیت خالی پارک

نرم افزار ضابطین اجرایی (پارکبان یا پلیس)

• ثبت شماره خودرو ها
• ذخیره سازی تصاویر گرفته شده از پلاکها
• ارتباط با سرور و دریافت انواع پیامهای مرتبط مانند پیام های مدیریتی
• ارتباط با سرور و ارسال تصاویر جمع آوری شده
• امنیت بالای نرم افزار
• پردازش تصویر پلاک خود

پنل مدیریتی

• وجود سطوح مختلف دسترسی برای افراد مختلف
• مدیریت وضعیت سرور
• مدیریت پروفایل افراد
• مانیتورینگ مدت زمان توقف
• مانیتورینگ تخلفات
• مانیتورینگ منابع شامل تعداد فضاهای اشغال شده و تعداد فضاهای خالی
• مدیریت تعرفه ها و نرخ گذاری پویا
• ارتباط با نرم افزار ضابطان و ارسال پیام های مرتبط
• ارتباط با نرم افزار کاربران و ارسال پیام های مرتبط
• اتصال به پارکینگهای عمومی، طبقاتی و خصوصی در سطح شهر و پایش وضعیت آنها
• مدیریت تراکنش ها و درآمدها
• دریافت انواع مختلف گزارش های تصمیم یار بر مبنای داده کاوی اطلاعات گردآوری شده

سنسورهای پارک حاشیه ای خیابان ها

• پشتیبانی از nb-IoT
• مقاومت بالا برای کاربرد در خیابان ها
• عدم نیاز به تقویت کننده
• مقاومت در برابر نویزهای الکترومغناطیس عادی

مدیریت مصرف برق
با توجه به اهمیت منابع انرژی بویژه انرژی الکتریکی، مدیریت دارایی های شبکه توزیع برق کشور یکی از نیازهای مهم بشمار می رود. با گسترش روزافزون دستگاه‌ها و هوشمند سازی هرچه بیشتر آنها، وجود بستری برای تبادل اطلاعات بین اشیاء، با یکدیگر و انتقال اطلاعات حاصل از تعامل آنها با محیط که با فناوری اینترنت اشیا میسر گردیده است،  راهکاری نوین در این راستا می باشد.

مطابق شکل 1 عواملی مانند افزایش تعداد کاربران شبکه، افزایش تعداد تجهیزات مصرفی شبکه که خود افزایش مصرف انرژی را به دنبال دارند، موجب بروز چالش هایی مانند قطعی ها، عدم تعادل در مصرف برق و نوسانات قیمت خواهند شد. جهت مرتفع نمودن این چالش ها استفاده از راهکارهای نوین مانند کنترل مستقیم بار بسیار حائز اهمیت است.

در کشورمان  نیز روش‌های نوین مشارکت مشترکان در مدیریت بار و مصرف انرژی مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT)نیز طی سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است.  رویکردهای ذیل در ضوابط اجرایی برنامه  کنترل مستقیم بارهای سرمایشی مدنظر می باشد:

• تشویق مشترکین به همکاری با صنعت برق جهت کنترل بار پیک شبکه سراسری برق
• کنترل و کاهش پیک شبکه سراسری برق
• ایجاد ذخیره تولید مناسب در هنگام پیک بار شبکه برق کشور
• جلوگیری از توسعه غیرفنی و غیراقتصادی شبکه سراسری برق
• کنترل بار شبکه سراسری در 200 ساعت اول منحنی تداوم بار
• جلوگیری از هر گونه مدیریت بار اضطراری ناخواسته در شبکه سراسری برق و تداوم پایداری برق رسانی به مشترکین

اهداف قابل دسترس در برنامه‌های مدیریت بار و مصرف انرژی را می توان شامل قیمت‌گذاری زمان استفاده، کاهش قطع بار صنایع و بخش‌های کشاورزی و اداری، طرح ذخیره عملیاتی و کنترل سیستم بار عنوان کرد. در راستای تحقق اهداف مذکور و دستیابی به برنامه های کنترل بار مبتنی بر اینترنت اشیا، یک زنجیره کامل از تجهیز هوشمند، شبکه ارتباطی، پلتفرم و برنامه های کاربردی مورد نیاز است . با بکارگیری پلتفرم در طرح های مدیریت مصرف مشترکین شامل کنترل مستقیم بار مشتریان می توان سیاست های کنترلی مدنظر را پیاده سازی نمود. بنابراین ابتدا می بایست زیرساخت یا در واقع پلتفرم نرم افزاری و سرویس های مورد نیاز جهت فعال سازی دستگاه های IoT ایجاد شود. همچنین قابلیت توسعه به دو صورت افقی(horizontally)  و عمودی vertically)) نیز حائز اهمیت می باشد . به این معنی که با افزایش تعداد دستگاه ها و اشیاء متصل به شبکه، قابلیت پشتیبانی امکان پذیر باشد و در عین حال با توسعه راهکارهای مبتنی بر  IoT، قابلیت برقراری تعامل مناسب را با کاربردهای سازمانی موجود و سایر راهکارهای مبتنی بر IoT فراهم نماید.

پلتفرم اینترنت اشیا در صنعت برق

بدون تردید صنعت برق بعنوان زیرساخت توسعه صنعت یک کشور به شمار می آید . علاوه بر این انرژی برق به سهولت در دسترس مصرف کنندگان قرار می گیرد. جوامع صنعتی نیز نیاز اجتناب ناپذیری به جریان الکتریکی دارند. با این توصیف ، نقش سازنده تولید ، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی بیشتر نمایان می شود. بنابراین توسعه شبکه برق، استفاده از تجهیزات جدید و کارامدتر و همچنین بکارگیری فناوری های نوین در این حوزه نقش بسزایی در مدیریت، کنترل و پایش شبکه برق خواهد داشت.  فناوری اینترنت اشیا در سال های اخیر نقش قابل توجهی در سایر صنایع ایفا نموده است و چشم انداز بکارگیری این فناوری در صنعت برق نیز شایان توجه است.

مزایای بکار گیری فناوری اینترنت اشیا و هوشمندسازی در سطح شبکه توزیع عبارتند از:

• افزایش قابلیت اطمینان سیستم با کاهش تعداد و مدت زمان خاموشیها؛
• کاهش تلفات سیستم توزیع از طریق مدیریت بار و کنترل توان راکتیو؛
• کاهش قله بار؛
• بهبود کیفیت توان با کاهش ولتاژها و قطعی ها؛
• افزایش فروش برق با شناسایی انشعاب های غیرمجاز؛
• افزایش عمر تجهیزات با جلوگیری از اضافه بار شدن و تشخیص به موقع عیب ها؛
• اصلاح آمارها و داده ها با استفاده از سیستم جمع آوری اطلاعات برای طراحی و برنامه ریزی شبکه.
• سهولت و بهبود در روابط شرکت توزیع با مشترکان و جلب رضایت آنها.

در ادامه به برخی از قابلیت های کلیدی بکارگیری فناوری اینترنت اشیا در صنعت توزیع برق پرداخته شده است. همچنین مدل سیستمی پلتفرم اینترنت اشیا و متدلوژی عملکردی آن در پروژه تشریح می گردد.