04 декабря 2016г.
В настоящее время «качество жизни» рассматривают как общесоциологическое, социально-экономическое и экономическое понятие. Для его характеристики используют объективные индикаторы и субъективные критерии, среди которых характеристики окружающей среды дома, финансовые ресурсы и степень, в которой они удовлетворяют потребности.
Деятельность и быт человека невозможно представить без электрических устройств. Современная электроэнергетика претерпевает изменения: развиваются возобновляемых источников энергии, значительно ростет потребление, дорожает традиционный надзор за подключениями. Это представляет опасность потери контроля над сетью, изменения ее структуры и параметров. Одним из способов решения проблем - перенос информации относительно спроса и предложения электричества через ценовой сигнал. Применение цен реального времени в целом снижает цену электричества, объём потребления и нагрузку на сети, что приводит к увеличению качества жизни. Сегодня потребитель не в состоянии адекватно реагировать на меняющийся ежеминутно сигнал. Единственное решение – переложить эту заботу на умное устройство, машину. Точноый учёт электричества и денег совместно приведет к мгновенной оплаты потреблённой энергии. Вместе это складывается в систему экономических отношений между машинами, так называемую машинную экономику.
Машинная экономика состоит из трёх основных элементов: платежи, отношения, идентичность. Для автономных устройств размер платежа может быть минимальным. Протокол взаимодействия, отношения между устройствами, позволяет взаимодействовать независимо от сетевых условий и коммуникативного слоя.
Требование проведение мгновенных платежей меньше одного рубля приводит к поиску альтернатив традиционной банковской системе, которая имеет нижнюю границу для комиссии одного платежа порядка 10 рублей, что делает межмашинные платежи запретительно дорогими. Наилучшим кандидатом являются криптовалюты, в частности биткоин.
Биткоин представляет собой распределённую платёжную систему с собственной расчётной единицей, построенную на блокчейне. Перевод денег, так называемая транзакция, происходит путём публикации на блокчейн специального скрипта: «Этими деньгами можно воспользоваться при таком условии». Архитектура системы позволяет совершать транзакции как внутри блокчейна («он-чейн»), так и вне его («офф-чейн»).
Он-чейн транзакция является достоверным подтверждением денежного перевода. За подтверждение система может взимать или не взимать комиссию пропорционально объёму транзакции в байтах. Наличие комиссии стимулирует участников системы быстрее подтверждать транзакцию.
Офф-чейн транзакция передаётся между участниками по стороннему каналу связи, что положительно сказывается на времени перевода и на комиссии. Она хороша, когда баланс в системе «время-комиссия-безопасность» необходимо значительно сместить в сторону времени. Биткоин предоставляет базовые инструменты для реализации офф-чейн транзакций с достаточной степенью безопасности.
Так как офф-чейн транзакции проходят без комиссии, они являются естественным средством для проведения микроплатежей, много меньше одного рубля. Логически можно представить серию микроплатежей как платёжный канал, действующий заданное время. Комиссия взимается за транзакции открытия и закрытия канала, которые достигают блокчейн. Внутри канала участники вольны переводить любые суммы, без комиссии.
Основной задачей информационно-коммуникационной системы является передача сообщений от одного узла другому в как можно более широком диапазоне условий. Неадекватность имеющихся коммуникационных протоколов для Интернета вещей (Tox, Xicity) требуют новых разработок.
Базовый протокол поддерживает негарантированную отправку сообщений в стиле „послал и забыл“. Поверх этого мы реализуем стили RPC, PubSub, групповую коммуникацию и облегчаем инженеру прикладного уровня работу.
Проблема идентификации является одной из основных для приложений блокчейна и распределённых технологий. Устройство не видит и не слышит «собеседника», как человек. Строим систему идентификации на нескольких технологических элементах.
Иерархия ключей (BIP32) - позволяет с минимальными усилиями использовать множество пар публичный/секретный ключ (далее – ключ). В рамках системы определим идентичность человека, организации или устройства (далее - сущность) через наличие у него ключа.
Для практических применений важны атрибуты идентичности, например, пол и возраст человека, возможность их комбинировать. Подтверждение атрибута происходит следующим образом. Пусть сущность обладает идентичностью, то есть ключом. От него сущность порождает ключ-потомок для атрибута, которому соответствует биткоин-адрес. С этого адреса на адрес доверенного лица происходит перевод денег. Офф-чейн доверенному лицу сущность может передать необходимые доказательства для удостоверения атрибута. После получения денег доверенное лицо шлёт ответную транзакцию с с идентификатором файла сертификата.
Сертификат имеет формат JSON Web Token (JWT), его можно использовать в других JWT-основанных системах. В качестве полезной нагрузки указывают атрибут, адрес сущности (соответствует публичному ключу атрибута) и доверенного лица, JWT ID (соответствует идентификатору первой транзакции), срок годности. Отзыв сертификата осуществляется посылкой ещё одной транзакции, которая “отменяет” первую.
Согласно этой схеме, доверенное лицо подтверждает или не подтверждает атрибут, что заявка на подтверждение атрибута пришла от его владельца. В качестве атрибута может выступать любое свойство, в том числе доверие. Для собственно установления доверия между устройствами достаточно подтвердить требуемые атрибуты через наличие ключа, соответствующего адресу, на который пришло подтверждение от доверенного лица.
Применим машинную экономику к электроэнергетике. Рассмотрим посёлок с одним генератором и установленный в нём микрогрид, то есть малую энергосистему с собственной генерацией. Например, с солнечными панелями, ветряками и аккумуляторами. Определим квант времени в три секунды. За квант времени каждое устройство учитывает, сколько он приняло или передало электроэнергии и при каких средних параметрах электричества. По истечении кванта времени устройство передаёт собранные по себе параметры остальным, в том числе цену за эту энергию и ее обоснование. Каждое устройство может построить аналог «торгового графика» (merit order), применительно к уже произведённой/потреблённой энергии, и определить, кому и по какой цене оплачивать электроэнергию. На основании ценового сигнала узлы сети вольны менять объёмы производства и потребления. При необходимости, в сеть может быть включён виртуальный потребитель/генератор, чтобы поддерживать цены в установленном коридоре или перепродавать «зелёное электричество» между микрогридами аналогично системе Renewable Energy Certificates.
Предпосылкой для работы рынка является доверие между устройствами и принадлежность к одному микрогриду. Управляющая компания сети создаёт Сущность с ключами и подписывает атрибут, который содержит идентификатор группы для каждого входящего в сеть устройства.
Плата за электроэнергию сознательно отделена от непосредственного учёта. В качестве базового сценария платежи проходят через Lightning Network внутри группы. Устройство платит за потреблённую электроэнергию или зарабатывает на произведённой в течение нескольких секунд от момента потребления или продажи энергии. Транзакции Lightning Network, договорённости об оплате, в том числе электронные чеки, криптографически увязаны на коммуникационном уровне. Устройства хранят всю переданную информацию за последние сутки и могут передавать на специализированные сторонние сервисы прогнозирования или контроля. Аудит коммуникационной истории может все восстановить с точностью до выбранного кванта времени.
Так как микрогрид построен на общей базе с машинной экономикой, то устройство вольно входить в экономические отношения с любым третьим сервисом, например, прогностическим, пользовательского мониторинга и т.п. На уровне высоких напряжений устройства передают за квант времени уже мегаватт-часы. Структура же и методы балансировки не отличаются от микрогрида.
Таким образом, машинная экономика, включение экономических взаимоотношений на уровень интернета вещей, измененит модели функционирования электроэнергетики. Внедрение элементов экономических отношений на уровне устройств сделает возможным единообразно включить в энергосистему элементы на разных уровнях, снизит цены на электроэнергию и уменьшит нагрузку на энергосистему. Использование машинной экономики потребителем - участником, позволит повысить качество жизни за счет перераспределения вознаграждения за экономию на сторону потребления и снижение стоимости поддержания инфраструктуры.
Список литературы
1. Баранов А.А., Альбицкий В.Ю., Валиуллина С.А. и др. Методы определения и показатели качества жизни детей подросткового возраста: пособие для врачей. – М., 2005.– 30с.
2. Булатов А.С. Экономика: Учебник. - М.: Бек, 2006. - 832с.
3. Курченков В.В. Уровень и качество жизни на юге России: тенденции и перспективы // Финансы и кредит. - 2007. - №27. - С.57-65.
4. Крыжановская А.Г. Теоретические подходы к определению качества жизни населения // Финансы, денежное обращение и кредит. - 2009. - №5. - С.273-276.
