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LoRaWAN®如何帮助公用事业公司通过物联网应用拓展智能城市业务

2022年3月29日/ by雷米Demerle

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数据是智能过程自动化的核心,但这些数据从何而来?对公用事业公司来说,远程收集精确数据一直是一个挑战。这导致了碎片化的数据收集系统,限制了数据分析在一定规模上的使用,从而对业务和消费者产生真正的影响。

关键的挑战是数据收集需求的分布式特性。在家庭中安装智能电表需要一个可靠、安全的回程,不依赖现有的基础设施,这些基础设施可能可用,也可能不可用。

低功耗广域网(LPWAN)技术为数以百万计的智能电表提供了一种低成本、可188bet金博宝滚球靠和安全的连接方式。这使得公用事业公司有潜力通过智能物联网设备与网络的轻松连接,扩大其在智能城市和社区的物联网应用程序的业务。随着数据的随时可用,LPWAN可以帮助公用事业供应商削减成本,提高安全性,减少浪费,提高客户满意度。

市场研究人员IHS Markit预计到2023年,通过LPWAN技术连接的智能电表和公用事业应用将超过3亿台。

使用低于1GHz的未经许可的频段,可以实现长达数公里的连接,可以连接偏远地区,还可以提供可以隐藏的米的链接。这些次ghz频率也解决了智能电表最紧迫的挑战之一,定位。电表可能被放置在不同房子的不同位置,确保信号从电表进出是关键。LPWAN网络的无线电信号渗透允许可靠地连接到可能位于地下室或高层塔楼的仪表。
这些信号由本地网关连接,越来越多的由第三方网络提供商运行,然后转发到云端,进入数据分析系统。无线电信号的远距离和高穿透性减少了所需网关的数量,并使成本效益高的LPWAN网络得以在许多国家推广。

LoRaWAN®标准是在2015年专门为低功率传感器网络开发的,基于Semtech的LoRa®调制技术,越来越多地用于分站的故障检测和智能电网监控188bet金博宝滚球ElvexysSA正在做什么OIKEN在瑞士和偏远地区监测设备,提供系统性能数据。使用电池支持的无线传感器节点可以提供重要数据,甚至可以预测设备何时出现故障,从而在定期维护中进行更换,而不是对潜在的灾难性故障做出反应。LoRaWAN的低功率要求意味着无线传感器节点上的电池可以使用多年,避免了电池更换周期的成本,而这可能会困扰大规模数据捕获部署。

安全

保证用户数据的安全和安全当然是一个关键的要求。LoRaWAN网络包括基于AES 128位加密密钥的嵌入式两层安全性,为低功耗数据组网进行了优化。这意味着数据可以从智能电表一直加密到企业数据系统。由于LoRa包不使用IP协议,因此不需要转换数据,它可以在端到端实现中保持安全。

兼容性

该行业面临的挑战之一是智能计量数据和应用的最重要标准的支持。这一问题正在通过开放组织的积极支持得到解决,例如罗拉联盟®以及定义计量标准的主要协会,以实现计量的互操作性并提供兼容性认证。公用事业公司可以依靠LoRaWAN网络上的计量应用标准。LoRaWAN现在是国际电联电信标准化部门(ITU- t)的一项国际公认标准,名为Y.4480,被LoRa联盟的数百家公司使用。

对于欧洲市场,特别是水、气和热的计量,LoRa联盟与OMS集团协会就使用M-Bus而不是LoRaWAN标准使用开放计量系统(OMS)计量语言进行了正式联络,以降低公用事业集成的复杂性和成本。OMS over LoRaWAN中,OMS作为应用层,位于LoRaWAN网络层之上的M-Bus适配层。这样就可以在LoRaWAN上进行标准的M-Bus传输。SemtechOMS和LoRa联盟验证所有级别的互操作性,从数据平台到通过相同或不同LoRaWAN网络连接的不同OMS端设备。

与无线Mbus连接相比,使用LoRaWAN网络的主要好处是保持相同的数据格式和相同的OMS应用层,同时拥有LoRaWAN的好处,提供较低的功耗,比W-Mbus更好的远程和深入室内渗透。这特别适用于电池供电的仪表,通常安装在地下深处,或混凝土或其他难以到达的地区。此外,LoRa联盟为LoRaWAN指定的一个好处是可以通过空中进行固件更新(FUOTA)。
OMS新规范的目标是确保与基于OMS的遗留系统的互操作性,并为公用事业公司在公共、私有或混合网络之间的网络模型提供开放和灵活的选择。公用事业公司可以根据自己的业务调整网络部署,并决定通过使用现有的运营商提供LoRaWAN网络服务,从而摆脱部署和维护无线网络基础设施的昂贵负担。

同样,对于全球市场和多计量等,LoRa联盟已与设备语言消息规范(DLMS)用户协会合作制定了新的通信配置文件,以支持ISO/IEC (IEC62056标准)标准化的DLMS。DLMS定义了一种语言的语义和语法,用于与各种智能设备进行可互操作的数据交换。

DLMS已被广泛采用,主要用于电力计量和DLMS/能源计量配套规范(COSEM)。DLMS在全球范围内被超过数亿的电表使用。与使用桥接器将数据转换为非标准安装不同,LoRaWAN上的DLMS通过端到端使用IPv6和UDP互联网协议无缝启用。通过IETF(在RFC8724和rfc9011中)定义的标准适配层使用静态上下文报头压缩(SCHC)技术实现了UDP包的分片和压缩传输。188bet金博宝滚球

为多个应用程序使用DLMS这样的单一应用程序标准还可以更容易地集成来自多个表的数据,这些表以前位于不同的竖井中,例如智能电表和智能水表。

未来的方向

一项可以进一步造福公用事188bet金博宝滚球业的新兴技术是卫星直接连接。已经发射的卫星具有可以直接处理LPWAN信息的有效载荷,几乎实时地从世界各地中继数据。卫星运营商可以重用地面网关体系结构或开发自己的软件定义无线电系统(SDR)实现目标LPWAN调制。多个卫星LPWAN网络已经发射或正在发射,为企业用户提供了更多的网络类型和分析引擎选择。这增加了产量,增加了竞争,降低了成本。

智能监测、数据收集和分析方面的进步,都是智能城市和社区不断增长的成本节约解决方案组合的一部分。

要了解企业如何使用LoRaWAN进行公用设施监控和其他智慧城市应用,请下载我们的智慧城市电子书。

本文最初发表于information-age.com
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主题:罗拉智能工具智能城市无线射频物联网智能水计量智能电能计量智能燃气计量

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