blog-background.png

Správné pojetí komunikace pro inteligentní měření: Jaké výhody má LTE CAT NB1 a LTE CAT M1?

Juerg Haas
By Juerg Haas - 15. září 2020 15:50:43 CEST

Smart Metering with LTEVolba nejvhodnější komunikační technologie pro řešení inteligentního měření je při budování infrastruktury inteligentního měření zásadním krokem. Od doby prvních instalací „inteligentních“ měřičů došlo k dramatickému vývoji komunikačních technologií, a obdobně je tomu s očekáváními v oblasti dostupnosti dat a funkcionality související s inteligentním měřením. Po dlouho dobu stačilo odečítat data jednou za den pro účely měsíční fakturace, dnes se ovšem očekávání často posouvají směrem k jejich dostupnosti blízké reálnému času – například provozovatel přenosové soustavy může poskytovat zátěžový profil a údaje o spotřebě v zákaznickém portálu, může mít po krátkých intervalech k dispozici údaje pro analýzu kvality energie nebo může využívat infrastrukturu inteligentních měřičů jako náhradu za hromadné dálkové ovládání při řízení zatížení.

Komunikační technologie není jen jednoduchou otázkou zajištění přenosu dat z periférií do systému. Nové technologie jako například NB-IoT slibují nejen nižší náklady na komunikaci v průběhu celého životního cyklu, ale rovněž standardizaci a zjednodušení integrace zařízení, čímž se zjednoduší systémové prostředí energetických společností a z dlouhodobého pohledu se dosáhne postupné konvergence systémů.

Napříč Evropou byly v první vlně zavádění inteligentních měřičů dominantní PLC technologie, jejichž existence má i dnes v mnoho případech jasný smysl. Nejvhodnější komunikační technologie nebo jejich nejvhodnější kombinaci je nutné vždy uvážit pro konkrétní případ na základě potřeb provozovatele a dostupné infrastruktury v konkrétní zemi nebo řešené oblasti. LTE CAT NB1 (NB-IoT) a LTE CAT M1 jsou nové mobilní technologie vyvinuté specificky pro komunikaci v oblasti internetu věcí (IoT). Provozují je poskytovatelé telekomunikačních služeb na základě téže infrastruktury jako u spotřebitelské mobilní komunikace, ovšem optimalizované pro komunikaci typu „stroj stroj“ (M2M) namísto hlasové, a rovněž pro příslušné objemy dat.

Nyní se na tyto nové mobilní technologie podíváme blíže, především na to, jak fungují a které výhody mohou přinést.

Přínosy LTE CAT NB1 a LTE CAT M1: Spolehlivost, pokrytí, efektivita, jednoduchost, bezpečnost

LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 byly vyvinuty pro plnění požadavků světa M2M / IoT a díky tomu mají z pohledu příslušných aplikací některé vynikající charakteristiky:

Spolehlivost a pokrytí

LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 pracují na týchž sítích jako běžné mobilní přístroje, a tyto sítě jsou obhospodařovány telekomunikačními operátory, kteří mají velký zájem na zajišťování vysoké dostupnosti komunikačních služeb – což posiluje spolehlivost řešení. Obě technologie LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 nabízí vynikající pokrytí i v obtížných podmínkách, například ve sklepích, a jako technologie typu P2P dobře fungují i v odlehlých oblastech s nižší hustotou měřičů.

Nákladová efektivnost a jednoduchost

Instalace a zprovoznění jsou jednoduché. Na rozdíl od PLC zařízení komunikují mobilní zařízení nezávisle na ostatních zařízeních, takže přidání nebo odejmutí měřiče nemá vliv na celkovou topologii a stabilitu sítě. Nově přidaný měřič může začít okamžitě komunikovat, se zahájením komunikace není nutné čekat na dokončení okolních instalací.

V dřívějších dobách inteligentního měření pro komerční, průmyslové a síťové aplikace, kdy komunikační náklady na P2P spojení byly značné, bylo oblíbené zasmyčkování doplněných měřičů prostřednictvím komunikace přes RS-485. Nyní, kdy máme NB-IoT, pro to již není žádný důvod. Z pohledu nákladů na komunikaci po dobu životnosti měřiče není žádný rozdíl mezi přenosem dat z jednotlivých zařízení jednoduše přímo připojených do systému a naopak připojených prostřednictvím centrálního zařízení nebo brány, která před odesláním data shromažďuje. Druhý způsob má ovšem zřejmou nevýhodu ve vyšších instalačních nákladech a přináší různé těžkosti pro moderní aplikace inteligentní sítě.

Připravenost na budoucí potřeby

LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 jsou nedílnou součástí strategie telekomunikačních operátorů pro 5G sítě. V tomto smyslu mohou energetické společnosti spoléhat na to, že tato technologie bude k dispozici po celou dobu životnosti investice. Přímé připojení také ponechává prostor pro budoucí potřeby. Architektura umožňuje upgradování zařízení a komunikaci na základě událostí. A ta je klíčová, pokud si přejete zasílat aktualizace dat v intervalech řekněme 10’ nebo pokud byste tak chtěli činit do budoucna.

Zabezpečení

V neposlední řadě se u LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 uplatňují bezpečnostní standardy 3GPP, které jsou odvozené od úrovní zabezpečení definovaných v LTE. Osvědčené bezpečnostní vlastnosti podporují důvěrnost, dostupnost a celistvost informací – zabraňují tak např. neoprávněnému přístupu, přerušování spojení a manipulaci s daty. Všechna uživatelská data je možné zabezpečit šifrováním při přenosu komunikačním kanálem, a navíc jsou také autentizovány vysílací a přijímací koncové body.

Shrnutí

Díky rozšiřitelnosti a robustní, nákladově efektivní komunikaci jsou technologie LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 považovány za vynikající řešení pro inteligentní měření a pro mnoho způsobů využití IoT v obytných i průmyslových prostředích. Ovšem rychlost dat u LTE CAT NB1 a LTE CAT M1 byla definována s ohledem na potřeby M2M - a je tedy poměrně nízká. Na základě svých rozsáhlých zkušeností s projekty rolloutů inteligentních měřičů můžeme konstatovat, že neexistuje žádná komunikační technologie, která by byla oproti ostatním za všech okolností lepší. Optimální cestu je třeba stanovit pro každý případ zvlášť, a nejčastěji se dojde k hybridnímu řešení, u kterého je zvolená primární technologie doplněna dalším typem komunikace.

Podrobnější informace o NB-IoT a LTE-M (CAT-M1) najdete v našem dokumentu:
"NB-IoT in AMI: What Does the New Communication Technology Bring to Smart Metering?"

Spojte se s námi

Recent Articles

Popular Articles