（清風(fēng)）試想有一天，你的家用電器能夠根據(jù)精確到分鐘的電力價(jià)格實(shí)時(shí)地自動(dòng)關(guān)閉和打開，這肯定非常令人吃驚，問題是有沒有可能呢？一個(gè)基于SOA建立的電力市場(chǎng)證明了這種可能性。

如果IT可被用來消除美國(guó)西海岸臭名昭著的滾動(dòng)式大停電，或者像2003年美國(guó)東北地區(qū)和中西部地區(qū)經(jīng)歷的大區(qū)域停電，那么將會(huì)給電力供應(yīng)帶來什么新的契機(jī)呢？

華盛頓州Richimond的美國(guó)能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Pacific Northwest National Laboratory ，PNNL）的研究人員正在試圖找出上述問題的答案。他們與IBM合作，建立了一個(gè)稱為GridWise的示范網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)示范網(wǎng)絡(luò)采用了一種被稱為“事件驅(qū)動(dòng)的面向服務(wù)的架構(gòu)”，其購電是實(shí)時(shí)進(jìn)行，并基于價(jià)格和其他因素而定。該示范項(xiàng)目讓顧客在電力資源上節(jié)省不少的錢，并且，在不影響服務(wù)水平的基礎(chǔ)上，使現(xiàn)有的公用基礎(chǔ)設(shè)施能夠應(yīng)對(duì)電力需求的高峰。

建立示范網(wǎng)絡(luò)

如何建立一個(gè)電力市場(chǎng)讓包括居民及商戶改變他們傳統(tǒng)的購電方式，從而達(dá)到不增加投資就可應(yīng)對(duì)電力需求的增長(zhǎng)，美國(guó)能源部贊助的PNNL示范網(wǎng)絡(luò)用了差不多一年的時(shí)間，初步達(dá)到了這個(gè)目標(biāo)。

這個(gè)所謂的電力市場(chǎng)實(shí)際上是一個(gè)運(yùn)行在太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）里IBM WebSphere應(yīng)用服務(wù)器上的SOA應(yīng)用程序。該程序接收來自許多不同Web服務(wù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括: 目前的電力批發(fā)價(jià)格、最近期的收盤價(jià)以及用于判斷這些價(jià)格的趨勢(shì)是向上或向下的數(shù)據(jù)。該程序通過運(yùn)行在WebSphere應(yīng)用服務(wù)器上的一些中間件（這些中間件在一種被IBM稱為事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)框架內(nèi)構(gòu)建），與參與者家庭里的一些特殊的智能設(shè)備進(jìn)行交流。這種事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)（EDA）中間件在負(fù)責(zé)執(zhí)行交易的市場(chǎng)和控制設(shè)備之間架起了一座通信的橋梁。

“我們發(fā)現(xiàn)，通過這個(gè)系統(tǒng)，我們可以以一個(gè)非常快速的方式減少人們的購電負(fù)擔(dān)，比如，我們的客戶平均節(jié)省了10％的電費(fèi)。” GridWise的項(xiàng)目經(jīng)理Rob Pratt表示: “這種系統(tǒng)也確實(shí)有助于在電力網(wǎng)中管理一些更困難的任務(wù)，比如，判斷波動(dòng)和潛在停電的可能性。”

這種系統(tǒng)是如何發(fā)揮效能的？

GridWise在2006年1月開始服務(wù)于華盛頓的奧林匹克半島（Olympic Peninsula），這個(gè)地區(qū)的能量供應(yīng)和熱力主要依靠電力。開始時(shí)，這個(gè)地區(qū)只有100多位住宅客戶、一幢商業(yè)建筑和一個(gè)抽水站。

正式開始之前，用戶先從Invensys Controls公司那里拿到了新電表和恒溫器、熱水器等智能設(shè)備。這些新電表和智能設(shè)備每5分鐘向位于用戶家中的一個(gè)中央Invensys網(wǎng)關(guān)傳送自己的一些數(shù)據(jù)和配置情況。該網(wǎng)關(guān)再通過基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)往這些設(shè)備發(fā)送信號(hào)用來調(diào)整其設(shè)置，以符合用戶自定義的溫度要求。而用戶則通過一個(gè)門戶網(wǎng)站來制定自己喜歡的溫度，比如白天設(shè)定溫度為華氏72度，晚上設(shè)定為華氏65度。

用戶也可以根據(jù)電力的價(jià)格設(shè)置一些閾值來提高或降低其恒溫器的溫度設(shè)置。比如，如果電力價(jià)格上漲，有些顧客愿意付出較高的成本，以擁有更好的舒適性; 而另一些選擇通過調(diào)低恒溫器的溫度設(shè)置，以節(jié)省他們的電力開銷。“我們讓客戶能夠控制自己的電力消耗。” Pratt說，“他們可以通過計(jì)算機(jī)去對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行控制以滿足自己的要求。在設(shè)定完之后，用戶無需記憶這些設(shè)置，即使忘記了也無所謂。”

但I(xiàn)nvensys 設(shè)備無法直接理解這些電力價(jià)格和消費(fèi)者喜好等信息，這些信息需要提交到PNNL，因此，基于控制的事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(EDA)的中間件就顯得至關(guān)重要了。中間件中以Java對(duì)象形式存在的虛擬恒溫器和熱水器能夠通過智能的方式理解用戶設(shè)置的參數(shù)以及關(guān)于價(jià)格方面的信息。

“采用基于事件的編程，使得我們能夠在基于控制系統(tǒng)的物理世界與基于SOA的交易世界之間架起了一座橋梁。” IBM的該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Ron Ambrosio說，“它讓我們搭建了更可擴(kuò)展或者更可控的應(yīng)用程序。”

這些虛擬的恒溫器將根據(jù)房間目前的溫度、用戶設(shè)置的參數(shù)以及用戶對(duì)于價(jià)格變更的敏感性等因素，通過Web服務(wù)在PNNL的市場(chǎng)中競(jìng)得了一個(gè)合適的價(jià)格。 PNNL市場(chǎng)每隔5分鐘收集一次虛擬恒溫器提交的價(jià)格，并確定一種新的結(jié)算電價(jià)。之后，新的價(jià)格便會(huì)通過事件總線在這個(gè)市場(chǎng)公布出來，并且告知這些虛擬設(shè)備，以激發(fā)他們的響應(yīng)。

“所有設(shè)備將得到同樣性質(zhì)的事件通知，但設(shè)備會(huì)根據(jù)不同用戶的偏好做出不同反應(yīng)。” Pratt說，“如果市場(chǎng)公布的價(jià)格等于或低于設(shè)備的預(yù)設(shè)報(bào)價(jià)，那么這些虛擬恒溫器或熱水器將接受這個(gè)價(jià)格并且保持原先的設(shè)置。如果價(jià)格高于其報(bào)價(jià)，那么虛擬恒溫器或熱水器將向裝在家中的網(wǎng)關(guān)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，以調(diào)整Invensys 恒溫器，所以它不會(huì)過多用電。”

“我們建立了一個(gè)分布程度非常高的應(yīng)用程序。”IBM的Ambrosio解釋道，“所有這些虛擬恒溫器都是一個(gè)Java對(duì)象，獨(dú)立運(yùn)行于自己的線程內(nèi)，并且通過異步事件和PNNL市場(chǎng)進(jìn)行交互。這些異步事件流通過我們的事件驅(qū)動(dòng)編程框架和事件總線到達(dá)SOA應(yīng)用程序。市場(chǎng)機(jī)制正是在這些SOA應(yīng)用程序中加以設(shè)定的。”