ArtefatoVISÃO-SM-CENTRAL2.0

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CE 235 - Sistemas Embarcados de Tempo Real Página 1

Smart Meter Central

Visão

Versão <3.0>

Outubro de 2011 ITA/CTA - São José dos Campos

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HISTÓRICO DA REVISÃO

Data

Versão

Descrição

Autores

10/08/2011 a 22/08/2011 1.0 Preenchimento do Documento Visão de maneira compartilhada

Equipe SM-CENTRAL via Google Docs

22/08/2011 1.0

Conclusão desta versão deste Documento Visão de maneira

compartilhada.

Alexandre Possebon

22/08/2011 1.0

compartilhada

Gustavo Matuck

22/08/2011 1.0

compartilhada

Ciro Matrigrani

22/08/2011 1.0

compartilhada

José Armando Barbosa Filho

22/08/2011 1.0

compartilhada

Taynara Araujo Soares

22/08/2011 1.0

compartilhada

Paulo Andre Carvalho de Melo

16/10/2011 2.0

compartilhada

13/10/2011 –

16/10/2011 3.0

compartilhada

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ... 4

1.1 Finalidade ... 4

1.2 1.2 Escopo ... 4

1.3 1.3 Definições, Acrogramas e Abreviaturas ... 4

1.4 Referências ... 5

2 POSICIONAMENTO ... 6

2.1 Descrição do Problema ... 6

2.2 Sentença de Posição do Produto ... 6

3 DESCRIÇÃO DOS ENVOLVIDOS E USUÁRIOS ... 7

3.1 Resumo dos Envolvidos - (STAKEHOLDERS) ... 7

3.2 Resumo dos Usuários ... 8

3.3 Ambiente do Usuário ... 8

3.4 Resumo das Principais Necessidades dos Envolvidos ou Usuários ... 8

3.5 Alternativas e Concorrência ... 8

4 VISÃO GERAL DO PRODUTO ... 9

4.1 Perspectiva do Produto ... 9

4.2 Suposições e Dependências ... 12

5 RECURSOS DO PRODUTO ... 12

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1 INTRODUÇÃO

A finalidade deste documento é coletar, analisar e definir as necessidades e características de nível superior do Smart Meter Central. Ele enfoca os recursos de que os envolvidos e usuários-alvo precisam e mostra por que essas necessidades existem. Os detalhes de como o Smart Meter Central atende a essas necessidades estão descritos nas especificações suplementares e de caso de uso.

Observação: Conforme a evolução do conhecimento que acerca o SM-Central, este documento pode e deverá sofrer alterações para garantir a conformidade para o funcionamento o qual foi proposto pelo Cliente.

1.1 Finalidade

Este documento tem por finalidade principal propiciar a melhor definição possível dos requisitos de alto nível do Smart Meter Central, em termos de necessidades do Protótipo e conseqüentemente as necessidades dos clientes para o desenvolvimento do produto Smart Grids. A ideia se baseia na identificação das regras de negócio do cliente para que o Smart Meter Central atenda às necessidades quanto às funcionalidades e integrações com os demais dispositivos.

1.2 1.2 Escopo

Este documento de Visão do Protótipo do Smart Meter Central refere-se a uma Unidade de Software de Computador - USC que implementa algumas das principais funcionalidades do Projeto SMART GRIDS o qual contempla outras 05 USC's afins. Este projeto vem a atender inicialmente, de forma acadêmica, a necessidade do instituto do ITA/CTAno sentido de desenvolvimento de técnicas e experiências sobre o assunto.

1.3 1.3 Definições, Acrogramas e Abreviaturas

As definições, acrogramas e abreviaturas principais referentes ao Protótipo Smart Meter Central encontram-se descritas no documento Glossário.

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1.4 Referências

A elaboração deste documento de Visão baseou-se nos documentos:

• Smart Meter Requirements: Dutch Smart Meter specification and tender dossier o Autor: KEMA Consulting

o Versão: 2.1 final o Data: 04-02-2008

o Projeto: Functional and technical specifications Smart Meters • http://www.mountaingoatsoftware.com/scrum/product-backlog

o Último acesso no dia 22/08/2011 às 22:17. • The Smart Grid - The Consumer View

o Autor: GE Energy

• The Smart Grid - The Smart Grid and its benefits o Autor: GE Energy

• Desenvolvimento da SmartGrid da EDP - Projeto InovGrid o Autor: EDP

o Data: 01-07-2010 o Projeto InovGrid

• European Technology Platform - Smart Grids o European Comission

o Data: 2006

• Artigo: “Integração de Tecnologias para Viabilização da Smart Grid” o Autor: Djalma M. Falcão

o IEEE

• Artigo: “Prospects of Smart Grids Technologies for a Sustainable and Secure Power Supply” o Autores: W.Breuer, D. Povh

o Alemanha o 2007

• Painel Smart Grid - Redes Inteligentes o Autor: Daniel Senna Guimarães o Data: 30-03-2011

o Projeto Cidades do Futuro da CEMIG

• Glossário – Documento que identifica alguns termos específicos utilizados.

• Product Backlog – Documento que identifica necessidades, requisitos, definição e priorização de tarefas e designação destas aos Stakeholders.

•

Release Backlog – Documento que identifica as User Stories priorizadas para cada Sprint Backlog, e juntamente com as que serão implementadas no primeiro Sprint.

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2 POSICIONAMENTO

2.1 Descrição do Problema

O problema

Dotar de capacidade inteligente tal aparelho visando propiciar o suprimento inteligente de necessidades de suporte ao funcionamento de outros Smart Meters.

afeta

Em um primeiro momento, todos os usuários envolvidos no consumo de eletricidade de uma concessionária. Em seguida, as empresas que competem diretamente e indiretamente neste segmento de mercado. Os órgãos governamentais ligados à produção, transmissão e comercialização de energia também serão afetados (por exemplo, ANEEL).

cujo impacto é

Permitir o acompanhamento e gerenciamento em tempo real da _{eletricidade utilizada pelos demais SM que estiverem na rede.}

Uma boa solução seria

Desenvolvimento de uma ferramenta computacional integrada a um dispositivo de hardware capaz de realizar em tempo real a integração e gerenciamento de todo o processo de transmissão e comercialização de energia elétrica.

2.2 Sentença de Posição do Produto

Para Todos os usuários envolvidos no consumo de eletricidade, empresas deste segmento de mercado ou qualquer outro objeto desta natureza que faça uso das tecnologias SMART GRID.

Quem Necessitar ou quiser utilizar as ferramentas inteligentes voltadas ao _{projeto SMART GRID.}

O SMART METER CENTRAL Representa uma Unidade de Software de Computador que mapeia as principais funcionalidades, referente ao suporte, no que tange o gerenciamento e controle da energia elétrica.

Que Propicia a centralização dos dados, viabiliza a interoperabilidade entre as _{demais USCs integrando-as.}

Diferente de Produtos a serem concebidos pelas outras Equipes do Projeto SMART GRID, que possuem seu foco na implementação de funcionalidades voltadas para a solução final a ser utilizada por cada tipo de cliente.

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3 DESCRIÇÃO DOS ENVOLVIDOS E USUÁRIOS

Nesta seção são identificados e considerados todos os envolvidos no processo de Modelagem de Requisitos, visando assegurar a conformidade na representação dos mesmos. Todos os perfis de usuários envolvidos que, de uma forma ou de outra, integram o projeto também serão detalhados, bem como ponto de vista sobre o problema, necessidades e as possíveis soluções.

3.1 Resumo dos Envolvidos - (STAKEHOLDERS)

Os envolvidos interessados pelo desenvolvimento do projeto são descritos na tabela a seguir, mesmo não sendo considerados usuários finais. Esta tabela considera apenas os envolvidos que não são usuários.

Nome

Descrição

Responsabilidades

Team Scrum Smart Meter CENTRAL.

Grupo de alunos de graduação e pós-graduação da matéria de SETR envolvidos no desenvolvimento do componente central do Smart Grid

Interface de Comunicação; Assegura-se de que todos os meios de comunicação sejam completos

Iteração com SM;

Confirmação de Recebimento; Tarifação.

Equipe de Qualidade do Projeto (auditoria)

Alunos da disciplina CE-230 Verificar a concordância do produto com as normas vigentes e inspecionar a qualidade, a confiabilidade e a segurança do produto na produção e no uso. Equipe de Teste do Projeto Alunos da disciplina CE-237 - Tópicos Avançados em Teste

de Software

Testas as funcionalidades do software em busca de possíveis falhas.

Chefe de Produto Prof. Dr. Adilson Cunha, representando o Cliente. Representar as necessidades dos clientes e usuários dentro da Equipe.

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3.2 Resumo dos Usuários

Uma lista resumida de todos os usuários identificados é ilustrada a seguir.

Nome

Descrição

Responsabilidades

Envolvido

Concessionárias de

Energia Principal Cliente do Sistema

Propiciar o

conhecimento de toda a equipe de

desenvolvimento sobre possíveis alterações nos requisitos do projeto e concordar com os releases

Chefe de Produto

3.3 Ambiente do Usuário

O cliente poderá utilizar o produto em conjunto com os outros sensores inteligentes do sistema Smart Grids, como Smart Meter Network (SM-NET) e demais Smart Meters do Projeto. É necessária a integração deste produto com os demais para o seu correto funcionamento.

3.4 Resumo das Principais Necessidades dos Envolvidos ou Usuários

Necessidade

Prioridade

Preocupações

Solução

_Atual

Soluções Propostas

A concessionária necessita de uma ferramenta inteligente para o gerenciamento de energia elétrica, maximizando a operabilidade e minimizando custos e desperdícios Alta Levar em conta as principais funcionalidades e as regras que regem o funcionamento da concessionária Não há Desenvolvimento de um produto baseado em sistema embarcado em tempo real capaz de realizar o

gerenciamento e

fornecimento eficiente e eficaz de energia elétrica, garantindo qualidade e confiabilidade em todas as operações envolvidas

3.5 Alternativas e Concorrência

Os concorrentes para este tipo de produto são limitados às empresas estrangeiras, o qual ainda não possui os seus produtos disseminados eficientemente no Brasil. Existem alguns modelos tradicionais

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CE 235 - Sistemas Embarcados de Tempo Real Página 9 para centrais de medidores portáteis, porém não são do mesmo propósito de funcionalidades e recursos para o qual o SM-Central está sendo desenvolvido. Estes modelos são simples, não integrados a outros dispositivos e não atendem aos requisitos de um mercado consumidor cada vez mais exigente.

4 VISÃO GERAL DO PRODUTO

4.1 Perspectiva do Produto

Os Componentes de Software produzidos através do Projeto Smart Grids – USC propiciarão a implementação de diversas funcionalidades que atendem às solicitações dos stakeholders relacionadas ao Smart Meter Central. Após uma re-estruturação da arquitetura do Smart Grid, a figura 1 a seguir ilustra a nova solução proposta.

Figura 1 – Integração dos Smart Meters.

SM-CENTRAL

SM-NET

SM-PDV

SM-MOV

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CE 235 - Sistemas Embarcados de Tempo Real Página 10 Descrição em alto nível:

● SM-CENTRAL - realiza a integração e operabilidade entre os SM.

● SM-NET (Network) - Realiza a integração e eficiência na distribuição de energia elétrica e dados. ○ SM-RES (Residencial) - Realiza o consumo inteligente de energia elétrica nas residências. ○ SM-IND (Industrial) - Realiza o consumo inteligente de energia elétrica nas indústrias. ○ SM-PDV (Ponto de venda) - Realiza a comercialização de energia em pontos

estratégicos.

■ SM-MOV (Móvel) - Realiza o consumo, distribuição e comercialização de energia elétrica.

O SM-Central deverá integrar toda a comunicação com os demais Smart Meters através da comunicação com o SM-NET. Utilizando sensores, o SM-Central deverá realizar o monitoramento e gerenciamento de todos os Smart Meters de forma eficiente e eficaz. A figura 2 a seguir ilustra uma macro-visão da comunicação envolvida para a transmissão de energia elétrica no Smart Grid.

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CE 235 - Sistemas Embarcados de Tempo Real Página 11 A figura 3 a ilustra uma visão interna do produto SM-Central. Para o correto funcionamento do dispositivo são necessários 5 componentes e uma Unidade de Processamento Central (UPC), descritos a seguir:

• Medição: Responsável por todas as funcionalidades que envolvem a medição poerante aos demais Smart Meters;

• Programação: Responsável por todas as funcionalidades que envolvem a programação perante aos demais Smart Meters;

• Alerta: Responsável por todas as funcionalidades que envolvem a alertas perante aos demais Smart Meters;

• ID: Responsável por todas as funcionalidades que envolvem a identificação perante aos demais Smart Meters;

• Monitoramento: Responsável por todas as funcionalidades que envolvem o monitoramento perante aos demais Smart Meters.

• UPC: Unidade de Processamento Central que integra todos os 5 componentes para o funcionamento em conformidade com os requisitos do Cliente.

Uma observação importante a ser feita é com relação à unidade UPC, o qual não foi previsto nos sprints de desenvolvimento ágil do produto. Esta unidade é importante e deve ser incluído no início do desenvolvimento pela equipe CES-63/CE-235. A UPC deverá realizar a comunicação direta com o SM-Rede, gerenciando todo o funcionamento operacional do dispositivo.

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4.2 Suposições e Dependências

Para este projeto deverá ser levado em consideração as especificações de software e hardware envolvidos. Como atualmente há diversas tecnologias disponíveis no mercado (gratuitos e sob licença), torna-se necessário observar o produto como um todo buscando:

• Maximizar a compatibilidade entre os módulos;

• Atender os diversos requisitos do cliente como, por exemplo, com relação às funcionalidades, aspectos legais, meio ambiente, viabilidade, potencial de crescimento, market-share, etc;

• Propiciar melhoria contínua do produto (maior competitividade perante os concorrentes) • Propiciar uma comunicação eficiente do SM-Central com os demais dispositivos, passando

pelo SM-NET.

Com relação às funcionalidades, o SM-Central deverá propiciar uma conexão a um computador para eventuais configurações, acessos administrativos e operacionais. Esta comunicação poderá ser pela Internet e/ou Intranet.

Dependendo de como será realizado o processo de detalhamento dos demais Smart Meters, o presente documento poderá sofrer alterações para garantir os requisitos o qual o SM-Central foi proposto.

5 RECURSOS DO PRODUTO

Abaixo é descrita uma lista os principais recursos identificados para o SM-Central. Torna-se preciso salientar que, conforme o detalhamento dos demais Smart Meters, esta lista poderá sofrer alterações.

• Captura e armazenamento de informações detalhadas (ID, alertas, programações, etc) dos demais Smart Meters conectados ao SM-Central;

• Monitoramento de informações sobre o status de funcionamento do sistema como um todo, bem como de cada Smart Meter conectado ao SM-Central. Por exemplo, consumo, tarifas, conformidade no funcionamento dos Smart Meters, etc;

• Comunicação com computadores via Internet e/ou Intranet para operações administrativas e operacionais;

• Geração de relatórios detalhados sobre o funcionamento do SM-Central;

Torna-se necessário identificar as ferramentas mais adequadas para serem utilizadas durante toda a cadeia produtiva deste módulo. Abaixo são listados inicialmente os possíveis recursos identificados para o SM-Central.

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CE 235 - Sistemas Embarcados de Tempo Real Página 13 • Identificação dos Smart Meters que solicitam comunicação;

• Validar a conexão entre o SM-Central e o SM requerente; • Registro de ações;

• Recebimento de dados do Smart Meter requerente; • Envio de Dados para o Smart Meter requerente; • Envio de confirmação referente ao envio de dados; • Recebimento da confirmação de recebimento de dados; • Fim da conexão com o Smart Meter requerente;

• Registro de ações realizadas;

• Bloqueio e habilitação de fornecimento de energia elétrica; • Monitoramento da integridade da rede Smart Grids; • Emissão de relatórios;

• Armazenamento de tarifas com relação a: o Regiões;

o Períodos durante o dia; o Feriados.

6 OUTROS REQUISITOS DO PRODUTO

O desenvolvimento do SM-Central deverá levar em consideração alguns fatores importantes quanto ao processo de desenvolvimento do produto:

• Boas práticas de concepção e desenvolvimento do produto, através de metodologias ágeis (SCRUM, KANBAN, etc);

• Obedecer aos principais requisitos de usabilidade, qualidade, confiabilidade e segurança (CMMI);

Com relação aos recursos e funcionalidades do SM-Central, espera-se que este produto tenha uma Interface amigável com o usuário que acessar as funcionalidades administrativas e operacionais do SM-Central.