系統概述
Solar Monitor 是 3Q 為自家機房（綠能太陽能 + 儲能）開發的監控平台，從 2025 年 8 月持續迭代至今。整套系統跑在 Docker 容器、不依賴任何雲端服務、所有資料留在本機。
五個主要功能頁
IoT 整合層 — 跟一切設備說話
平台的核心不是「太陽能」三個字，是多協定統一接入的能力。現有部署整合了 4 個來源的數據：
時序資料 pipeline
設備 (Modbus / API / TUYA)
↓ 30 秒輪詢
Python Collector
↓ 資料驗證 + 單位轉換
MySQL (時序表)
↓ REST / WebSocket
Next.js Frontend (React)
↓ 即時推播
瀏覽器 / 手機 / 平板即時能量流向圖
儀表板用 SVG 畫出能量在系統內流動的方向—— 太陽能 → 電池 / 直接給負載、電池 ↔ 逆變器、市電 ↔ 1F+2F 電表、負載分布。線條動態箭頭 + 顏色反映實際流向。
數據點重點
- 動態限流 200A — BMS 根據單體電壓 / 溫度即時調整最大充電電流（已調整 5 次）
- SOC 55% × 474AH — 庫倫計數 + OCV 查表雙重校正，不會像市售逆變器內建 SOC 飄移
- 1F ¥2.26 / 2F ¥1.99 — 兩個迴路獨立計費，累積電費同步顯示
- 逆變器 0W — 純太陽能 + 電池供電中，市電 standby
歷史趨勢 + 太陽能預報
30 秒一筆儲存到 MySQL，提供任意時間區間查詢。6 條時序圖同步顯示，讓你看「電池電壓掉的時候 PV 在做什麼、電網有沒有接力」這種跨設備關聯。
右下角的未來 7 天太陽能發電預報是接 Solcast（國際公認的太陽能預報服務）。預報資料會餵進 AI 規劃引擎，讓「明天會晴 / 會陰」直接影響今天該不該深度放電。
BMS Cell 級監控 — 看到每一顆電池
市售 BMS 軟體只告訴你「整組電池 OK / 不 OK」。我們做的是每顆 cell 的即時電壓 + 溫度可視化—— 3 組電池 × 16 cell = 48 顆 cell同時呈現。
為什麼 cell 級監控重要
- 異常單體早期發現 — 一顆 cell 電壓比平均高 50mV 持續 1 小時 = 即將老化
- 平衡狀態可視 — 看出哪一顆需要 active balance、被動平衡夠不夠
- 過充 / 過放保護校準 — 不是 BMS 觸發了才知道，是看「最大單體 3.303V」就提前限流
- 溫度梯度 — 電池中間溫度比邊緣高 5°C？散熱有問題
系統控制 — 不只看，還能控
看數據是 SCADA 的基本，能下指令才是 EMS（Energy Management System）。系統控制頁的所有按鈕都能透過 Modbus 寫回逆變器：
關鍵控制能力
- 排程模式切換 — 「9:00 切 PV 優先、18:00 切電池優先、22:00 切市電優先」這種時段設定
- 動態充電限流 — 手動或 AI 自動，避免單體過充
- 電力管理 — 達到 SOC 上限 / 下限自動觸發動作
- 控制歷史 — 每一次「誰、什麼時候、改了什麼」都記入 action log（稽核必備）
- BMS 二級保護 — 即使主 BMS 失效，平台層也有 cell 電壓 / 溫度警戒
AI 簡報 + 48h 純 Python 雙引擎
能源規劃需要看「明天天氣、現在電池 SOC、電價時段、過去 24 小時負載趨勢、Solcast 預報」一堆變數。我們做了兩條獨立決策路徑：
把所有數據塞給 Claude，請它寫一段給人類看的 100-200 字簡報 + 行動建議。適合早晚兩次決策，內容是「凌晨逆變到 127AH, PV 升回 349AH 連續安全，明日 PV 足，午前可放心 ...」這種人話。
暴力枚舉未來 48 小時的所有「PV 優先 / 電池優先 / 市電優先」切換組合，算 expected cost + 違反 SOC 安全的次數，挑最便宜的。不依賴 LLM，網路斷也能跑。
早期版本只有 AI 簡報。但客戶反映 — 「沒網路怎麼辦？」「Claude API 改價怎麼辦？」「Anthropic 哪天倒了怎麼辦？」
所以我們加了純 Python 引擎當備援 + 比對基準。實際上很多情況純 Python 跟 Claude 結果差不多 — Claude 的價值是「寫成人話讓你信」，不是算得比較準。
同架構應用：工業自動化監控
Solar Monitor 真正的價值不在「監控太陽能」，而是把一個工業現場該有的監控元件做齊了 — 抽掉太陽能領域知識，剩下的就是一個可以接任何設備的監控平台骨幹。
同架構已驗證 / 規劃中的應用場景
傳統 SCADA（Wonderware / iFix / WinCC / GE Cimplicity）一套 NT$50 萬起跳、按 tag 數收費、每年 20% 維護費。中小企業用得到的功能不到 10%，剩下 90% 是給大型發電廠 / 化工廠的複雜邏輯。
我們這套 Open Source stack + AI 整合，單台部署成本不到 NT$3 萬，功能涵蓋 80% 中小企業真實需求，剩下 20% 客製化 1-4 週做完。
技術棧 + 部署
軟體層（全 Open Source）
- 前端：Next.js 14 + React 18 + TypeScript + TailwindCSS + shadcn/ui
- 後端：Python 3.11 + Flask + Flask-SocketIO + APScheduler
- Modbus：PyModbusTCP（TCP）+ pymodbus（RTU over RS-485）
- 資料庫：MySQL 8（30s 採樣 → 多年歷史）
- AI：Anthropic Claude API（claude-sonnet / haiku 可選）
- 部署：Docker Compose（solar-frontend / solar-service / solar-mysql 三容器）
硬體層
- 主機：Mini PC（NUC 等）+ 8GB RAM + 256GB SSD，~NT$15,000
- Modbus 介面：USB-to-RS485 轉換器（RTU），逆變器直接走 TCP
- 網路：RJ45 接到內網 switch，建議獨立 VLAN 隔離工業設備
整套部署成本（不含設備本身）
| 項目 | 金額 (NT$) |
|---|---|
| Mini PC + 配件 | 15,000 |
| 軟體部署 + IoT 設備整合（1-3 種） | 80,000 - 200,000 |
| BMS / Modbus 客製 driver（若需要） | 30,000 - 100,000 / 種 |
| AI 規劃引擎客製（行業特化） | 50,000 - 150,000 |
| 月度維護（含 Claude API） | 5,000 - 15,000 / 月 |
※ 跟 Wonderware / iFix 一套 50 萬起跳 + 每年 20% 維護費比，整體 TCO 降低 60-80%。
常見問題
我們不是太陽能廠，可以用這個系統嗎？▼
可以。系統本質是「IoT + 時序資料 + AI 規劃」的工業監控平台，太陽能只是其中一個應用。同一架構可用在工廠產線監控（PLC / Modbus）、機房能源監控、智慧建築 BMS、農業環控等。我們的賣點不是「太陽能監控套件」，是「能整合各種設備的監控平台」。
支援哪些品牌的逆變器 / 儲能設備？▼
目前實測過 SRNE（深圳碩日）系列儲能逆變器、SPI UP 系列美規裂相逆變器。其他支援 Modbus TCP / Modbus RTU 協定的設備都能接，包含 Voltronic、Growatt、Goodwe、Solis 等多家品牌。沒見過的設備我們會先做 protocol reverse + 1-2 週客製。
AI 規劃引擎一個月成本多少？▼
Claude API 平均每筆規劃 $0.16 美金。我們現有系統累積 112 筆，平均每天 1-2 次 AI 簡報，月成本 $5-10 美金（約 NT$160-320）。要省錢可以全切到「48h 純 Python 暴力枚舉」引擎（< 1 秒算完、零 API 成本），結果差不多。
可以離線運作嗎？網路斷了會怎樣？▼
可以。Modbus 採集 + MySQL 儲存 + 本機 Web UI 全部跑在 Docker 容器內，**完全本機**。網路斷只會影響：1) Claude AI 簡報（會降級成純 Python 引擎）、2) Solcast 太陽能預報（會用最後一次預報延用）、3) 遠端訪問。其他即時監控、儲存、自動控制全部正常。
可以連政府的能源管理平台嗎？▼
可以。系統本身就是 REST + WebSocket 架構，加 connector 連台電 EMS / 經濟部能源局 ESS 平台 / 智慧電網試點都可以。我們也做過接 Modbus → MQTT 推到雲端 SCADA 的整合。
BMS 是自製的嗎？硬體要買嗎？▼
我們的版本配的是市售的 LiFePO4 BMS（含 RS485 通訊輸出）。BMS 硬體我們不賣，但會協助選型（DALY、JK、JBD、ANT 等都可整合）。軟體層的 Cell 級監控 dashboard 是自製的，市售 BMS 大多沒這麼直觀的 UI。
如果只想要「監控」不要「AI」可以嗎？▼
可以。AI 引擎是可選模組，關掉之後就是純監控 + 排程系統，跟 SCADA 一樣可靠。事實上很多工廠客戶第一階段就是這樣 — 先把所有設備數據抓進來看得到，再決定要不要加 AI 自動決策。
資料保留多久？▼
MySQL 預設保留全部歷史（30 秒一筆，10 年大約 100 GB，硬碟便宜）。如果要 long-term archival 我們會幫你加 PostgreSQL + TimescaleDB 做時序壓縮（節省 80% 空間）+ 自動 retention policy。
前端是手機優先還是桌面優先？▼
響應式設計，手機 / 平板 / 桌面都跑得動。實際操作上，「儀表板 + AI 簡報」適合手機隨時看；「歷史數據 + 系統控制」桌面比較方便（圖表大、表單多）。
我家裡 / 公司 / 工廠想評估，多久能出規劃書？▼
我們會先現場勘查一次（看設備牌、看網路、看現有 SCADA），1-2 週給規劃書 + 報價。實作期視設備數量，常見 4-12 週。
想做類似系統
如果你的工廠 / 機房 / 公司 / 多店家有以下情境，可以聊聊：
- 有多種設備想整合成一個 dashboard，但沒適合的市售方案（或太貴）
- 有現成 SCADA 但太老舊 / 太封閉 / 換廠商要鉅額授權費，想替換
- 想加AI 輔助決策但不知道從哪開始
- 是太陽能 / 儲能 / 充電樁業者，想要不綁逆變器品牌的監控軟體
我們會先到現場勘查（看設備、看網路、看現有系統），1-2 週給規劃書 + 報價，諮詢免費。