blog-background.png

NB-IoT och LTE-M: Vilka är fördelarna med smarta elmätare?

Juerg Haas
Juerg Haas - 2020-sep-23 14:15:30

Smart Metering with LTEValet av den lämpligaste kommunikationstekniken för smarta elmätare är ett viktigt steg i att bygga upp sin mätinfrastruktur. Kommunikationstekniken har utvecklats enormt sedan de första ”smarta” elmätarna installerades och det samma gäller förväntningarna på datatillgänglighet samt smarta funktioner. Det var länge tillräckligt med dygnsvis avläsning för månadsfaktureringen, men idag är förväntningen allt oftare tillgång till data i mycket högre upplösning – ett elnätsföretag kan till exempel vilja visa belastningsprofiler och förbrukningsdata i sin kundportal, snabbt kunna analysera elkvaliteten eller använda mätsystemet för effektstyrning.

Kommunikationsteknik handlar om mycket mer än dataöverföring från mätarna till systemet. Ny teknik som NB-IoT erbjuder lägre kommunikationsavgifter över hela livscykeln och ger samtidigt fördelar genom standardisering samt mindre komplicerad integration av elmätare, vilket bidrar till ett enklare systemlandskap för elnätsföretaget och på lång sikt sammanslagning av olika system.

Elnätskommunikation (PLC) har varit dominerande i den första vågen av smarta elmätare över hela Europa och har i många fall fortfarande en roll att spela. Den lämpligaste kommunikationstekniken eller kombinationen av tekniker måste alltid väljas från fall till fall beroende på elnätsföretagets behov samt vilken infrastruktur som finns tillgänglig i landet eller området. NB-IoT (LTE CAT NB1) och LTE-M (LTE CAT M1) är nya mobila tekniker som utvecklats särskilt för IoT-kommunikation. De tillhandahålls av teleoperatörer och bygger på samma infrastruktur som konsumenternas mobilnät, men är optimerade för M2M-kommunikation (maskin till maskin) i stället för röstsamtal och konsumenters datavolymer.

Vi tar här en titt på dessa nya mobila teknologier, hur de fungerar och vilka fördelar de kan erbjuda.

NB-IoT och LTE-M har utvecklats särskilt för M2M/IoT-applikationer och har därför perfekta egenskaper för just detta användningsområde:

 

Tillförlitlighet, täckning, effektivitet, enkelhet och säkerhet

 

Tillförlitlighet och täckning

NB-IoT och LTE-M använder samma mobilnät som vanliga mobila enheter. Dessa nät upprätthålls av teleoperatörer som har ett starkt intresse av att garantera en hög tillgänglighet för sina kommunikationstjänster, vilket samtidigt förbättrar tillförlitligheten för båda teknikerna. Detta ger en överlägsen täckning även på platser som vanligen har dålig signal, till exempel källare och de fungerar bra även i glesbygden där elmätarna är mer utspridda.

Kostnadseffektivt och enkelt

Installation och utrullning är inga problem. Till skillnad från PLC- eller RF mesh-enheter kommunicerar mobila enheter oberoende av varandra. Att ta bort eller lägga till en mätare påverkar inte nätets topologi eller stabilitet. När man installerar en ny elmätare kan den börja kommunicera omedelbart utan att man behöver vänta på att övriga installationer i området slutförs.

När det var nytt med smarta elmätare för hushåll, industri och nätapplikationer var kommunikationsavgifterna för P2P-anslutningar fortfarande höga, men med IoT är prisbilden mycket mer attraktiv. När det gäller kommunikationsavgifterna över elmätarens livslängd gör det ingen skillnad om data överförs från varje elmätare till systemet eller om de först samlas av en masterenhet eller gateway. Det senare har rentav tydliga nackdelar i form av högre installationskostnader och ställer till med problem för moderna smarta elnätsapplikationer.

Framtidssäkert

NB-IoT och LTE-M är en integrerad del av teleoperatörernas 5G-strategi. Det innebär att elnätsföretagen kan känna sig trygga med att tekniken kommer att finnas kvar genom hela investeringens livslängd. Samtidigt ger den direkta anslutningen utrymme för nya former av användning i framtiden. Arkitekturen möjliggör både uppdatering av elmätarna och händelsedriven kommunikation, varav det senare är särskilt viktigt till exempel om man nu eller i framtiden vill skicka datauppdateringar med högre upplösning än idag.

Säkerhet

Sist men inte minst omfattas både NB-IoT och LTE-M av 3GPP:s säkerhetsstandarder som sedan tidigare fastställts för LTE (4G). De beprövade säkerhetsegenskaperna bidrar till bättre dataskydd, tillgänglighet och integritet genom att förhindra obehörig åtkomst, avbrott och manipulering av data. Alla användaruppgifter skyddas med kryptering vid överföring samt autentisering av både avsändaren och mottagaren.

Summering

Tack vare skalbar, robust och kostnadseffektiv kommunikation är NB-IoT och LTE-M idealiska för smarta elmätare och andra IoT-applikationer i hushålls- och industrimiljöer. Däremot är datahastigheten för teknikerna avsedd för M2M-kommunikation som kräver lite mindre bandbredd och inte lika hög som för vanlig LTE (4G). Med vår omfattande erfarenhet av mätarutrullningar vet vi att en P2P-lösning är helt överlägsen över tid att underhålla och driva för ett elnätsbolag, men vi vet också att en teknik ibland inte kan täcka alla situationer utan kan behöva kompletteras med andra typer av kommunikationslösningar.

 

För mer detaljerad information om NB-IoT och LTE-M, ladda ner vår vitbok:

"NB-IoT in AMI: What Does the New Communication Technology Bring to Smart Metering?"

Har du frågor kring tekniken?

Ta kontakt