Kommunikationen är en central faktor i alla smarta nät eller AMI-system. Beroende på applikationer, geografi, landsbygd/stadsområde eller befintlig infrastruktur kan en nätoperatör välja PLC, mesh eller mobilnätskommunikation. Kundbasen blir allt mångsidigare och aktivare och inkluderar numera även prosumenter, elbilsladdare, förnybara energikällor med mera. Hur kan nätbolagen då säkerställa att kraven från alla segment tillgodoses utan att orsaka störningar i mätinfrastrukturen?
Teknologier under utveckling
Elnätskommunikation (Power-Line Communication, PLC) var den huvudsakliga tekniken som användes i den första vågen av smarta elmätare i Europa. De första projekten i Italien (Telegestore), Frankrike (Linky), Spanien och Sverige använde PLC som primär kommunikationsteknik i NAN-nätverk (Neighbourhood Area Network). Den största orsaken att välja PLC i europa var dess kostnadseffektivitet. Nätbolagen kunde återanvända sina elnät för att överföra data i en topologi med hög densitet av mätare per MV/LV transformatorstation.
Även om RF Mesh inte blivit lika vanligt som PLC har tekniken ofta använts som alternativ nättopologi vid lägre koncentrationer av mätare per transformatorstation eller där infrastrukturen inte kunnat hålla den kvalitet som kommunikation med PLC kräver. Meshtopologier är inte lika beroende av nättopologin på grund av förmågan att skapa ad hoc RF-nätverk. Dessutom säkerställer förmågan att hoppa mellan noder anslutningen även vid varierande täckningsförhållanden utan behov av direkt siktlinje mellan specifika noder.
När den första vågen av AMI rullades ut kunde inte mobilkommunikation för NAN-nätverk konkurrera i fråga om kostnader med vare sig PLC eller RF Mesh. Därför användes mobilkommunikation främst i kommersiella och industriella mätare och som backhaul-kommunikation för PLC-datakoncentratorer. Men med de senaste framstegen inom IoT-mobilteknik, såsom LTE CAT M1 och NB-IoT, har de största bristerna med mobilkommunikation övervunnits. Tack vare trådlös kommunikation med förbättrad täckning inomhus, stöd för massanslutningar i tättbebyggda områden, lägre strömförbrukning och en total ägandekostnad i nivå med PLC och RF mesh har mobilnät blivit standard i storskaliga utrullningar.
Fördelar med mobilt
Mobil kommunikation kan numera vara ett väldigt kostnadseffektivt alternativ. Den ger nätbolag möjlighet att använda teleoperatörers offentliga infrastruktur i stället för att själva investera i privata nät med gateways och routrar och betala för att installera och konfigurera enheterna vid stolpar och nätstationer. Dessutom minskar en punkt-till-punkt-topologi (P2P) också återkommande driftskostnader eftersom färre enheter behöver konfigureras och övervakas.
Förutom lägre investeringskostnader och löpande kostnader är även installationen och underhållet av smarta elnät baserade på mobilkommunikation enklare. Det finns inget behov av komplicerad nätverksplanering, arkitektur, konfiguration eller clean-up. P2P erbjuder samma flexibilitet som meshnätverk vid underhåll för det går att avlägsna eller omplacera enheter utan störningar och omkonfigurering av routertabeller som med RF Mesh och PLC.
Förr räckte det med att avläsa data en gång om dagen för månadsfakturering. Idag är nätet allt mer dynamiskt – både elanvändare och nätbolag har större förväntningar på realtidsinformation om elförbrukning, elkvalitet, lastprofiler med mera. Mobila teknologier erbjuder en skalbar, stabil och kostnadseffektiv metod för att samla in och använda den enorma mängd data som behövs för IoT-användningsfall i moderna bostads- och industrimiljöer.
Framgångsrik övergång
Beroende på regionala förutsättningar, regelverk och kundernas förväntningar kan du kanske använda en eller flera av topologierna som beskrivs ovan. Att övergå till en ny topologi kan öka kapaciteten avsevärt och erbjuda den flexibilitet som behövs för att tillmötesgå krävande elanvändare i ett allt mer dynamiskt nät. Detta kräver dock en omsorgsfull strategi eftersom smarta elmätare påverkar de flesta av elnätsbolagets processer, allt från fakturering till kundservice och från IT till nätverkshantering.
Danska Vores Elnet genomförde en sådan övergång till mobil topologi 2021. För att skapa en mer skalbar, flexibel och IoT-anpassad AMI-infrastruktur för sina 200 000 kunder rullade företaget ut Landis+Gyrs Hushållsmätare E360 i flera etapper utan att orsaka avbrott för slutanvändarna. De internationella SIM- och anslutningstjänsterna som Landis+Gyr erbjuder gav perfekt dataöverföring och utökad täckning, allt utan att behöva en separat teleoperatör. Resultatet blev att Vores Elnet kunde öka anslutbarheten och upptiden för 99,99 procent av sina mätare även i mer avlägsna områden.
Ladda ner fallstudien för att läsa mer om hur danska Vores Elnet övergick från PLC till mobil P2P utan att påverka den befintliga nätverksamheten eller kundupplevelsen negativt.
