Dalam artikel ini kita akan melihat bagaimana IOEN bersifat biomimetik: arsitektur berbasis agen inovatifnya didasarkan pada pola yang ditemukan di alam.
Jaringan listrik kita saat ini sedang mengalami masa transisi yang cepat. Gelombang pasang sumber energi baru terbarukan dan perangkat internet of things (IoT) telah menciptakan komplikasi baru untuk jaringan yang tidak dibangun untuk menanganinya. Selain itu, peristiwa cuaca ekstrem semakin membesar-besarkan masalah dalam jaringan energi kita, seperti yang terlihat di Texas awal tahun ini .
Jaringan kami dapat beradaptasi, tetapi tantangannya membutuhkan pendekatan baru. Dalam desain IOEN kami, kami telah mencari inspirasi dari alam, dengan mempertimbangkan grid sebagai organisme dan bukan hanya sebagai infrastruktur.
Apa yang bisa alam ajarkan kepada kita?
IOEN mengambil inspirasi dari desain 4,3 miliar tahun dalam pembuatannya. Alam mengelola sistem yang kompleks dengan menciptakan kesadaran, melalui konfigurasi sederhana antara dan di dalam setiap elemen dari tepi, tengah, dan inti sistem. Ini menghasilkan simbiosis di mana elemen-elemen itu bekerja bersama. Hasilnya adalah sistem yang seimbang dan sederhana yang benar-benar terdistribusi, terdesentralisasi, adaptif, self-healing dan fraktal. Ada banyak contoh di alam ini, dan berikut adalah beberapa di antaranya.
Unsur-unsur di alam berdaulat sendiri:
Di dalam sarang lebah, misalnya, setiap lebah memiliki agensinya sendiri dan seperangkat aturan yang mengatur bagaimana ia berperilaku. Seekor lebah tidak perlu kembali ke ratu untuk mendapatkan petunjuk. Itu sudah diprogram sebelumnya dengan beberapa aturan sejak lahir untuk bertindak demi kepentingan terbaik sarang. Jika seekor lebah mati, sarangnya tahan banting, memastikan tidak ada sumber kegagalan tunggal. Tindakan kecil mereka, bagaimanapun, menambahkan hingga perubahan besar karena setiap individu menjalankan bisnisnya atas nama sarang.
Kesederhanaan menciptakan perilaku kompleks yang muncul:
Apa yang membentuk “segelintir aturan”? Burung berbondong-bondong berdasarkan tiga di antaranya:
- Jaga jarak aman dari burung lain dan penghalang
- Bepergian dengan kecepatan rata-rata sebagai tetangga Anda dalam kawanan
- Bepergian ke arah yang kira-kira sama dengan tetangga Anda dalam kawanan.
Instruksi sederhana ini menghasilkan pola dan kerumitan yang menakjubkan, seperti gumaman burung jalak .
Menciptakan ketahanan sistemik: Koloni semut tangguh. Menginjak beberapa semut tidak membahayakan sarang semut. Jika beberapa lebah madu terganggu untuk kembali ke sarangnya, ratu masih aman. Kemampuan individu untuk melaksanakan perintah yang ditanamkan sebagai seperangkat aturan atau prinsip, dan kemudian beradaptasi dengan kondisi yang mereka temukan, memungkinkan sistem yang lebih luas menjadi tangguh dan menghadapi kondisi yang berubah.
Otonomi terdesentralisasi: Yang penting, tidak satu pun dari contoh-contoh ini bergantung pada otoritas pusat untuk menginstruksikan perilaku mereka. IOEN menciptakan sistem di mana semua elemen jaringan listrik sadar akan lingkungan sekitar mereka. Node mendengarkan dan memberi sinyal kepada tetangga mereka tentang kebutuhan mereka dan perilaku yang muncul bermanfaat bagi ‘koloni’.
Kami menggunakan kombinasi unik dari arsitektur dan teknologi perangkat lunak terdistribusi yang muncul untuk mereplikasi pendekatan yang sama ini untuk menciptakan sistem energi penyembuhan diri yang terlokalisasi, sadar diri. Apa yang kita sebut ekologi energi.
Skala alam, waktu besar: Karena tidak ada koordinasi pusat, alam dapat tumbuh sesuai dengan lingkungan yang memungkinkan. Abad lalu, semut argentina tiba dan menetap di Eropa dari asalnya di Amerika Selatan. Koloni itu membentang di Mediterania. Satu koloni super sekarang mengelilingi dunia , dan semut dari Melbourne akan mengenali sepupunya dari Barcelona.
Sifatnya serupa: Pertimbangkan pakis. Daun itu sendiri terdiri dari daun lain. Polanya berulang ke atas, atau ke bawah, dalam fraktal. Ini memberikan penghematan besar dalam desain, cukup gunakan kembali pola yang sama.
Ketahanan Jaringan dalam Praktek, Menggunakan IOEN
Trafo yang terlalu panas pada jaringan listrik memiliki visibilitas yang kecil di mana perangkat lain mungkin mengkonsumsi, memproduksi, atau menyimpan energi di sekitarnya. Perangkat tidak memiliki kesempatan untuk melibatkan rekan-rekannya untuk menunjukkan bahwa itu dalam kesulitan dan meminta mereka untuk meringankan beban. Efek bersihnya adalah bahwa masalah kecil dari transformator yang terlalu panas menjadi lebih besar karena beban tambahan ditempatkan pada komponen hulu, yang kemudian dapat membebani sistem.
Dalam solusi kami, kami menghubungkan perangkat di area tersebut ke komunitas Jaringan Energi Internet sumber terbuka. Hal ini memungkinkan mereka untuk berkomunikasi dalam bahasa pribadi dan aman. Setiap agen memiliki DNA perangkat lunak yang mendefinisikan perilaku mereka, serta kemampuan untuk mendengarkan dan memancarkan sinyal (“biokimia”) kepada rekan-rekan mereka.
Pada contoh trafo panas berlebih, komponen infrastruktur (trafo) akan memancarkan sinyal marabahaya. Sinyal ini didengar oleh agen terdekat (perangkat energi) dan pada gilirannya digosipkan ke rekan-rekan mereka. Mitra IOEN RedGrid di Australia telah membuat simulasi menggunakan versi Game of Life Conway yang dapat diprogram, suatu bentuk matematika yang dikenal sebagai cellular automata, di mana transformator listrik memerlukan kerja sama dari node lingkungan.
