Умная электроника становится все более распространенным явлением. Датчики, сенсоры разных типов устанавливаются в домах, офисах и на предприятиях. Умнеют и счетчики, учитывающие расход электроэнергии. Казалось бы, раз мониторинг потребления электричества ведет современное устройство, значит, его показатели должны быть гораздо точнее тех, что выполнялись электросчетчиками старых образов. На самом деле нет: ученые из Нидерландов доказали, что некоторые из моделей новых систем такого типа могут завышать показатели на 582%. В итоге человек, который не в курсе того, что счетчик может «врать», получив завышенный счет на электроэнергию, молча заплатит, ломая голову, куда могла уйти целая прорва энергии.
Работа проводилась Амстердамским университетом прикладных наук и Университетом Твенте. В своем исследовании специалисты наблюдали за работой нескольких моделей электросчетчиков — как умных, так и самых обычных. Используя стандартный испытательный стенд, ученые подключали счетчики к различным потребляющим электричество устройствам, которые можно найти в любом доме или квартире: бытовая техника, лампы накаливания, LED-светильники, нагреватели. Показатели сравнивались с контрольным прибором, работа которого была заведомо правильной.
Эксперимент продолжался шесть месяцев. Индивидуальные проверки счетчиков занимали от недели до нескольких недель. Исследователи изначально решили эмулировать потребление энергии обычным домохозяйством, так что счетчики не подвергали воздействию каких-либо экстремальных факторов, включая температуру или объем потребляемой подключенным бытовым устройством энергии. Поскольку проект выполнялся в Нидерландах, то ученые в ходе изучения работы счетчиков использовали наиболее популярные в этой стране модели этих устройств. Анализировались преимущественно системы, выпущенные с 2004 по 2014 год.
Результат оказался необычным: различные модели показывали погрешность в измерениях в интервале от -32% до +528% (для разных моделей это -31%, -32%, +475%, +566%, +569%, +581%, +582%). То есть ошибка в пользу энергетической компании могла составлять не единицы, а сотни процентов.
Ученые взялись за анализ работы счетчиков не удовольствия ради: провести исследование они решили после того, как узнали о многочисленных жалобах на местных форумах по поводу больших счетов за электричество. Специалисты стали поверять эти жалобы, испытав девять моделей наиболее распространенных в Нидерландах устройств. Пять из них показали значительное завышение показателей при измерении потребленной энергии, а два — занижали реальные показатели.
По завершению измерений испытанные устройства были разобраны для того, чтобы понять причину высоких погрешностей в результатах измерений. Как выяснилось, счетчики, которые завышали показатели потребленной энергии, были созданы на основе "пояса Роговского". Так называют измерительный трансформатор тока, выполненный в виде длинного замкнутого соленоида с произвольной и практически замкнутой формой и равномерной намоткой, один из выводов которой приведён к другому через ось соленоида. Устройства, занижающие показатели, выполнены на базе эффекта Холла (явление возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле).
Нидерландские ученые считают, что проблемой может быть как конструкция некоторых умных электросчетчиков, так и бытовые устройства с энергосберегающими функциями. Техника такого рода, говорят исследователи, генерирует помехи в электросети, что мешает счетчикам нормально измерять потребление энергии. К сожалению, модели проверенных систем специалисты не стали оглашать.
Проблема с некорректно работающими счетчиками может быть очень актуальной для стран Евросоюза. Дело в том, что в большинстве европейских стран уже давно заменили электромеханические счетчики на умные. В тех же Нидерландах таких устройств сотни тысяч. По мнению исследователей, на сегодняшний момент некорректно работающих электросчетчиков в этой небольшой стране 750 000. В мире их может быть гораздо больше — многие миллионы.
В США проблема с умными счетчиками тоже известна, здесь потребители электроэнергии регулярно устраивают митинги, посвященные вопросу необходимости запрещения таких устройств. В 2011 году в суд США подала иск семья, которая обратила внимание на большие счета за электричество, приходившие им в течение нескольких месяцев. Как оказалось, эти счета завышены минимум на $500 в месяц. Судья принял иск и признал правоту истцов, постановив выплатить им $1400. Проблема была как раз в умном счетчике. Но кроме выплаты, больше ничего не было сделано — умные счетчики как работали в домах, квартирах и офисах, так и продолжают работать.
Испытательный стенд специалистов из Нидерландов
Проблемой, по словам некоторых пользователей умных счетчиков, является также открытость этих устройств внешнему миру. Например, компания, которая их установила, может без ведома пользователя провести перенастройку системы. В итоге счетчик будет вести мониторинг и анализ потребленной энергии уже по другой схеме. Это может привести к значительному повышению счета за потребленное электричество.
В разных странах активисты сейчас борются за отмену инсталляции умных счетчиков и замену уже установленных на обычные дисковые устройства. Такие гаджеты не смогут удаленно взламывать злоумышленники, не поменяет внезапно показания и энергокомпания, руководство которой решило заработать больше денег в каком-то месяце или году. Пока что компании, поставляющие электричество домохозяйствам и предприятиям, сопротивляются, но вполне может быть, что возмущенные пользователи добьются своего и вернут себе обычные счетчики без лишних функций.
