Fornire elettricità moderna è un gioco di numeri. Dalla produzione della centrale elettrica ai modelli di utilizzo dei consumatori, gli operatori di rete destreggiano un insieme complesso di variabili per mantenere le luci accese. Gli strumenti basati su cloud possono aiutare a gestire tutti questi dati, ma i proprietari delle utenze e gli operatori di sistema sono preoccupati per la sicurezza. Questa preoccupazione impedisce loro di utilizzare il cloud, un nome collettivo per i computer Internet in rete che forniscono scalabilità, potenza di calcolo flessibile ed economica.

Gli scienziati dell'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) stanno sviluppando e implementando strumenti per facilitare il cloud computing per le operazioni e la pianificazione della rete. Un framework in fase di sviluppo ad Argonne maschera i dati sensibili, consentendo agli operatori di rete di eseguire calcoli complessi nel cloud per determinare dove e quando inviare le risorse. Facilitando questi calcoli senza compromettere la sicurezza e l'integrità dei dati, il framework aiuta gli operatori di rete a portare il sistema elettrico nel futuro evitando costosi investimenti in infrastrutture informatiche.

Sempre più aziende stanno spostando i propri sistemi informatici (IT) nel cloud. Ma l'adozione tra gli operatori di rete è stata lenta, anche come contatori intelligenti, sensori e altri componenti in rete aggiungono ancora più dati che devono essere elaborati.

"Globale, il cloud ha pochissimi utenti del settore energetico a causa del problema di sicurezza, " disse Feng Qiu, uno scienziato computazionale principale nella divisione Energy Systems di Argonne che guida la ricerca sulla sicurezza dei dati del laboratorio. "Il cloud è qualcosa che gli operatori di rete vogliono usare, ma hanno preoccupazioni molto profonde."

Per archiviare i dati in modo sicuro nel cloud, un utente può crittografarlo, ma il vero valore del cloud per gli operatori di rete risiede nella capacità di eseguire calcoli su dati sbloccati, "noleggiando" efficacemente la potenza del computer remoto per calcoli intensivi al volo. Uno di questi calcoli è il problema dell'impegno unitario, che comprende il programma per le centrali elettriche:quanta energia producono e quando.

"È un problema molto classico per l'industria, e di solito è molto difficile da risolvere, " ha detto il co-investigatore Alinson Santos Xavier. "Quindi hai bisogno di molta potenza di calcolo per questo."

Gran parte dei dati coinvolti in tali calcoli sono sensibili, rivelando posizioni critiche e dettagli aziendali proprietari. Per sfruttare la potenza di calcolo flessibile del cloud senza esporre tali informazioni, La squadra di Qiu essenzialmente si deforma, o "perturba, " il modello e i dati inviati per i calcoli, modifica delle variabili e delle equazioni chiave. Una versione mascherata del problema va a un computer "solver" basato su cloud, e la risposta viene restituita a un locale, server sicuro per la decodifica.

"Durante l'intero processo, i dati e il modello reali non sono mai sul cloud, " ha detto Qiu. "Quindi, anche se gli hacker ottengono i dati dal cloud, non possono farne uso".

Il team Argonne sta entrando nel terzo anno di un progetto quinquennale finanziato dall'Office of Cybersecurity del DOE, Sicurezza energetica, e risposta alle emergenze per produrre il quadro. Oltre a mascherare i dati, i ricercatori stanno lavorando per suddividere ulteriormente i problemi computazionali per risolverli su più computer basati su cloud.

Il risultato non solo consentirà più velocemente, soluzioni più efficienti per i problemi esistenti, ma potrebbero consentire approcci più robusti:modellazione più precisa dei generatori, Per esempio, o un numero maggiore di scenari per la pianificazione.

"Le utility e gli operatori di sistema indipendenti hanno risorse computazionali limitate, " Ha detto Qiu. "Questo apre loro la porta per ottenere più potenza di calcolo e apre la strada al settore energetico per la transizione al cloud computing".