Quali sono stati i consumi di acqua? Vi sono perdite o stagnazioni nella rete? È necessario effettuare una manutenzione? Ebbene, ora tutti questi dati non devono più essere raccolti dai tecnici durante le visite programmate in loco. Infatti, a differenza dei tradizionali contatori d'acqua, i contatori d'acqua intelligenti comunicano e trasmettono i dati automaticamente e regolarmente (e in caso di incidente, immediatamente) al fornitore d'acqua o al comune. Poiché esistono vari protocolli, la scelta giusta varia a seconda dei requisiti specifici.
Le tecnologie di comunicazione sono cambiate drasticamente da quando è arrivato sul mercato il primo contatore intelligente. Si è iniziato con la trasmissione unidirezionale dei dati di misurazione per passare con il nel tempo alla comunicazione bidirezionale tra i contatori e il sistema testa-fine (HES) che collega i contatori al sistema centrale. La necessità di migliorare le prestazioni e l'affidabilità delle comunicazioni ha portato poi all'introduzione di nuovi standard e protocolli. Oggi la misurazione intelligente va ben oltre la trasmissione dei dati dal contatore al sistema: si tratta invece dell'interazione tra dispositivi intelligenti nelle infrastrutture IoT dei servizi di utenza che aiutano a costruire reti collegate tra i contatori e altri dispositivi e tra più sistemi. Mentre il Wireless M-Bus (wM-Bus) e la rete basata su LoRaWAN® (Long Range Wide Area Network) sono due delle tecnologie di comunicazione più utilizzate attualmente nei contatori intelligenti, esiste ora un'altra tecnologia che ha un grande potenziale di semplificare ulteriormente la gestione dell'acqua: il NB-IoT (narrowband Internet of Things).
Ma vediamo queste tre tecnologie in maggiore dettaglio.
wM-Bus (M-Bus wireless)
In passato, il protocollo standard aperto wM-Bus era la tecnologia di lettura wireless dei contatori più diffusa. È stata progettata specificamente per la misurazione intelligente e ampiamente adottata grazie alla sua funzione di standardizzazione, qualità del servizio, frequenza dei dati e interoperabilità. Le società di servizi idrici l'hanno quindi adottata per costruire le loro reti e controllare le funzionalità desiderate nelle letture dei contatori, indipendentemente dalle terze parti. Essendo stata progettata per trasmettere grandi volumi di dati senza esaurire la batteria, la tecnologia wM-Bus era ideale per le società di fornitura e i comuni che avevano bisogno di ottenere dati dei contatori per fini di fatturazione, rilevazione delle perdite, frodi e manomissioni, supporto alla manutenzione predittiva, senza il rischio di incorrere in dispute con i consumatori.
Tuttavia, il protocollo wM-Bus ha un range massimo di 400-500 metri, che può diminuire drasticamente in condizioni non ottimali, ossia quando i contatori dell'acqua sono installati in scantinati o sotterranei. In presenza di lunghe distanze, ad esempio nelle aree rurali e scarsamente popolate, le reti wM-Bus possono rivelarsi inefficienti. La costruzione di sistemi di lettura automatica dei contatori con wM-Bus richiede inoltre un notevole sforzo, con l'installazione di grandi e costose antenne e numerose unità di raccolta dei dati in tutta la città o l'area di fornitura. Anche in questo caso, spesso è impossibile raggiungere i contatori situati fuori dal perimetro definito. Senza dimenticare che l'intera rete wM-Bus richiede manutenzione per garantire prestazioni e qualità del servizio coerenti.
LoRaWAN (long-range wide-area network)
Grazie alla trasmissione di dati ad ampio raggio e a lunga portata, LoRaWAN® risolve molti problemi del protocollo wM-Bus. LoRaWAN è uno standard LPWAN (low-power wide-area network), un protocollo di rete per la comunicazione wireless bidirezionale tra oggetti alimentati a batteria. È stato sviluppato per distanze superiori (da 2 a 15 km nel campo libero) e penetra facilmente ostacoli difficili quali pareti, soffitti e case. LoRaWAN definisce il modo in cui i pacchetti di dati sono trasmessi automaticamente utilizzando la tecnologia radio LoRa® e soddisfa i massimi standard di sicurezza con crittografia end-to-end. Il basso consumo energetico necessario per la trasmissione dei dati garantisce una lunga durata della batteria.
Ma LoRaWAN richiede ancora infrastrutture. All'interno dell'architettura di rete LoRaWAN, generalmente organizzata come topologia stellare, i contatori LoRa sono collegati tramite una connessione single-hop con uno o più gateway LoRa che trasmettono i dati dei contatori raccolti tramite una connessione IP standard ad un server di rete centrale o cloud. Per utilizzare i contatori d'acqua intelligenti LoRa, i fornitori di servizi idrici e i comuni devono disporre di un'infrastruttura LoRaWAN esistente o implementarne una nuova. In entrambi i casi, LoRaWAN richiede investimenti e responsabilità a livello di costruzione, espansione e manutenzione delle infrastrutture necessarie.
NB-IoT (narrowband Internet of Things)
Con NB-IoT, l'industria delle telecomunicazioni ha trovato una soluzione per il mercato IoT in espansione: i contatori intelligenti con comunicazione NB-IoT possono utilizzare l'infrastruttura cellulare esistente e i suoi siti di antenna per la comunicazione mobile 4G/LTE. Possono essere installati ovunque e compaiono automaticamente nei database. Questo consente ai servizi idrici di costruire reti di contatori intelligenti senza implementare la propria infrastruttura con antenne costose, negoziando le licenze per costruire stazioni base e selezionando i gateway e le altre attrezzature. Inoltre, non hanno bisogno di mantenere le competenze e i dipendenti nella loro azienda per mantenere l'infrastruttura di lettura dei contatori. Possono invece concentrarsi sulla propria infrastruttura idrica e sulla propria rete di distribuzione. D'altra parte, poiché NB-IoT dipende interamente dall'infrastruttura NB-IoT dei fornitori di telecomunicazioni per la copertura e la lettura delle prestazioni, i servizi idrici devono trovare il giusto partner per le telecomunicazioni.
Le tecnologie NB-IoT offrono una comunicazione bidirezionale robusta e conveniente, con una ridotta larghezza di banda e consentono la connessione affidabile di un grande numero di dispositivi a una singola rete. Una singola cella NB-IoT può coprire 50.000 dispositivi NB-IoT nella zona. Grazie alla sua eccellente copertura, NB-IoT è adatto per la lettura remota del contatore dell'acqua e resiste a condizioni difficili, come i contatori installati in scantinati e sotterranei o in aree remote e rurali. L'uso di bande di frequenza senza licenza garantisce inoltre l'interferenza minima di altri dispositivi. Con una telelettura dei contatori talmente facile, il drive-by è necessario solo in casi rari, in cui non è disponibile una rete pubblica.
Cosa significa tutto questo?
Non esiste una soluzione unica quanto si tratta di comunicazione dei contatori d'acqua intelligenti. La definizione della migliore soluzione dipende, tra l'altro, dall'intervallo di comunicazione e copertura richiesto, dal numero di contatori intelligenti in loco, dal tipo di area (urbana o rurale) e dal fatto che l'infrastruttura sia già operativa o debba essere costruita o debba essere gestita e mantenuta da terzi. Questo rende estremamente prezioso disporre di un portafoglio di prodotti che copre un'ampia gamma di tecnologie di comunicazione e contatori d'acqua intelligenti che possono passare da una tecnologia all'altra. Questo consente ai fornitori di acqua e al comune di prendere le migliori decisioni per la loro rete di misurazione.
Landis+Gyr mette a vostra disposizione tutto ciò che serve: contatori d'acqua intelligenti con comunicazione LoRa® e wM-Bus/OMS o interfacce NB-IoT (LwM2M) con servizi di connettività integrati alla nostra rete partner.
