Tiedonsiirto on minkä tahansa älykkään sähköverkon tai etäluentajärjestelmän (AMI) keskeisimpiä osa-alueita. Jakeluverkkoyhtiö valitsee tiedonsiirtoratkaisuksi käyttötapauksista, maantieteestä, asutuksen tiheydestä tai olemassa olevasta infrastruktuurista riippuen PLC-, mesh- tai matkapuhelinverkon. Sähkön kuluttajat ovat yhä kirjavampi ja aktiivisempi joukko, josta osa tuottaa itsekin sähköä, osa lataa sähköautoa, osa valitsee uusiutuvia ja mitä kaikkea vielä. Miten energiayhtiö pystyy varmistamaan, että kaikenlaisia asiakassegmenttejä pystytään palvelemaan häiritsemättä etäluentaa?
Teknologiat kehittyvät
PLC-tiedonsiirto (Power-Line Communication) oli ensisijainen sähkömittareiden välisen tiedonsiirron teknologia ensimmäisissä eurooppalaisissa etäluentaratkaisuissa. Italiassa (Telegestore), Ranskassa (Linky), Espanjassa ja Suomessa toteutetuissa pioneeriprojekteissa käytettiin järjestään PLC-tekniikkaa pääasiallisena tiedonsiirtoteknologiana alueellisten NAN-verkkojen (neighborhood area network) tiedonsiirtoon. Pääsyy PLC-teknologian valintaan oli kustannustehokkuus. Energiayhtiöt pystyivät käyttämään sähköverkkoa myös tiedonsiirtoon, ja verkkotopologia salli ison määrän sähkömittareita yhtä keski-/pienjännitemuuntajaa kohti.
RF Mesh -teknologiaa ei ole koskaan otettu koko Euroopan mittakaavassa käyttöön aivan yhtä laajasti kuin PLC-tiedonsiirtoa. Mesh-verkkotopologiat ovat vähemmän riippuvaisia sähköverkon topologiasta, koska ne voidaan rakentaa ilman tukiasemaa toimiviksi ad hoc -verkoiksi. Lisäksi niiden taajuushyppelyominaisuus varmistaa yhteyden myös vaihtelevissa kuuluvuusolosuhteissa ilman että määrättyjen verkon solmukohtien olisi oltava näköyhteyden päässä toisistaan.
Ensimmäisiä etäluentajärjestelmiä käyttöön otettaessa mobiiliverkot eivät vielä olleet kustannustehokas vaihtoehto alueellisten NAN-verkkojen tiedonsiirtoon verrattuna PLC- tai RF Mesh -teknologiaan. Niinpä matkapuhelinverkkoja käytettiin lähinnä yritysten ja teollisuuden etäluentaan sekä PLC-datakeskittimien tiedonsiirron vararatkaisuna. IoT-verkkojen uusimmat teknologiat, esimerkiksi LTE CAT M1 ja NB-IoT, kuitenkin ovat korjanneet mobiilitiedonsiirron keskeiset puutteet. Langattoman tiedonsiirron kantaman paraneminen sisätiloissa, soveltuvuus massamaiseen käyttöön tiheästi rakennetuilla alueilla, pieni virrankulutus sekä edulliset, PLC- ja RF mesh -teknologioihin verrattuna kilpailukykyiset kokonaiskustannukset ovat tehneet näistä teknologioista ensisijaisen valinnan laajoihin etäluentaratkaisujen käyttöönottoihin.
Mobiilitiedonsiirron edut
Mobiilitiedonsiirto on tänä päivänä erittäin kustannustehokas ratkaisu. Se tarjoaa energiayhtiölle mahdollisuuden hyödyntää teleoperaattoreiden julkista infrastruktuuria sen sijaan, että energiayhtiö joutuisi itse investoimaan privaattiverkkoon, yhdyskäytävineen ja reitittimineen päivineen. Myös operatiivisen puolen kustannuksia säästyy, koska samalla jäävät pois kommunikaatiolaitteiden asennukset ja konfiguroinnit. Lisäksi verkkotopologian pisteestä pisteeseen -tiedonsiirto (P2P) vähentää toistuvia käyttökustannuksia, koska konfiguroitavia ja valvottavia laitteita on vähemmän.
Edullisempien investointien ja käyttökustannusten lisäksi etuna on mobiilitiedonsiirron laitteiden yksinkertaisemmat asennukset ja huollot älykkään sähköverkon sovelluksissa. Ei tarvita mutkikasta verkon ja toteutuksen suunnittelua, konfigurointeja ja virheiden korjausta. Ylläpidon kannalta P2P-tiedonsiirron joustavuus antaa mahdollisuuden poistaa ja vaihtaa laitteita ilman RF mesh- ja PLC-ratkaisuihin liittyviä reititystaulujen häiriöitä ja uudelleenkonfigurointeja.
Ennen vanhaan riitti, kun kulutuslukema saatiin luettua kerran kuussa sähkölaskua varten. Nykyaikaiset sähköverkot ovat huomattavasti dynaamisempia, ja sekä kuluttajat että verkko-operaattorit haluavat saada niistä irti enemmän tietoa liittyen esimerkiksi lähes reaaliaikaisiin kulutuslukemiin sekä sähkö laatuun, kuormaprofiileihin ynnä muihin yksityiskohtiin. Mobiilitiedonsiirto tarjoaa skaalautuvan, robustin ja kustannustehokkaan ratkaisun modernien asuinrakennusten ja teollisuuslaitosten IoT-järjestelmien tuottamien valtavien datamäärien keruuseen ja hyödyntämiseen.
Onnistunut teknologiavaihto
Siirtyminen uuteen kommunikaatioteknologiaan voi lisätä merkittävästi käytettävissä olevaa kapasiteettia ja lisätä joustomahdollisuuksia yhä dynaamisempien sähköverkkojen ja vaativien asiakkaiden edellyttämällä tavalla. Vaihto on kuitenkin syytä suunnitella huolellisesti, sillä etäluettavat mittarit vaikuttavat moniin eri prosesseihin, mukaan lukien esimerkiksi laskutus, asiakaspalvelu, IT-toiminnot sekä verkonhallinta.
Tanskalainen Vores Elnet siirtyi mobiiliverkkotopologiaan vuonna 2021. Yhtiö halusi skaalautuvamman, joustavan ja IoT-yhteensopivan etäluentajärjestelmän palvelemaan 200 000 asiakastaan ja otti käyttöön Landis+Gyrin kotitalouskäyttöön suunnitellun E360-mittarin vaiheittain ilman katkoksia loppukäyttäjien palveluihin. Landis+Gyrin tarjoamat kansainväliset SIM- ja yhteyspalvelut varmistivat moitteettoman tiedonsiirron ja laajensivat palvelun kattavuutta ilman tarvetta ottaa projektiin mukaan erikseen teleoperaattoria. Ratkaisun tuloksena Vores Elnet pystyi parantamaan yhteyksien toimivuutta ja häiriöttömyyttä lähes kaikissa mittareissa (99,99 %), myös syrjäisillä alueilla.
Haluatko tutustua tarkemmin tanskalaisen Vores Elnetin siirtymiseen PLC-tiedonsiirrosta mobiiliverkossa tapahtuvaan P2P-tiedonsiirtoon ilman sähkö- tai palvelukatkoja? Lataa projektiraportti!
