IoT технології для дистанційного знімання показань лічильників води

Ідея IoT (Internet of Things) - у взаємодії речей з сервером і між собою, де участь людини зводиться до мінімуму. Наприклад, лічильники електроенергії, що відсилають свідчення в керуючу компанію; GPS-трекери, які відстежують рух таксі; різноманітні фітнес-браслети - це все інтернет речей.

Зараз такі технології активно впроваджуються в системи диспетчеризації споживання енергоресурсів. Це підвищує ефективність роботи комунальних служб, а також забезпечує користувача докладної і актуальною інформацією. Розумні лічильники відстежують споживання в реальному часі, що допомагає своєчасно усувати витоки, забезпечувати точне виставлення рахунків і покращувати взаємодію між комунальними підприємствами та їх клієнтами.

Однак для розумних лічильників необхідні спеціалізовані технології. Існують різні мережеві протоколи для розумного обліку води. Перед підключенням будь-якого з них, користувач повинен врахувати ряд факторів: бюджет і якість обслуговування, кількість пристроїв, покриття, безпеку.

Сьогодні існують різні мережеві протоколи для розумного обліку ресурсів. До основних стандартів застосовуваним в розумних пристроях (в тому числі в розумних лічильниках води і тепла) можна віднести LoRa, NB-IoT, WMBus.

LoRaWAN

В на початку 2015 року Semtech Corporation і дослідницький центр IBM Research представили новий відкритий енергоефективний мережевий протокол LoRaWAN (Long Range Wide Area Networks), що забезпечує значні переваги перед Wi-Fi і стільниковими мережами завдяки можливості розгортання межмашинного (M2M) комунікацій, розбавивши затишшя на ринку бездротових технологій. Технологія LoRa з'явилася на світ під егідою некомерційної організації LoRa Alliance , заснованої такими компаніями, як IBM, Semtech, Cisco і ін ., з метою прийняття та просування протоколу LoRaWAN як єдиний стандарт для глобальних мереж з низьким енергоспоживанням (LPWAN- від англ. Low Power Wide Area Network). Власне, абревіатура LoRa об'єднує в собі метод модуляції LoRa в бездротових мережах LPWAN, розроблений Semtech, і відкритий протокол LoRaWAN. Розробники LoRa Alliance позиціонують LoRa як технологію, що має значні переваги перед стільниковими мережами і WiFi завдяки можливості розгортання межмашинного (M2M) комунікацій на відстанях до 20 км. і швидкостях до 50 Кбіт / с., при мінімальному споживанні електроенергії, що забезпечує кілька років автономної роботи на одному акумуляторі типу АА.

NB-IoT

NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) - стандарт стільникового зв'язку для пристроїв телеметрії з низькими обсягами обміну даними. Розроблено консорціумом 3GPP (консорціум, який розробляє специфікації для мобільної телефонії) в рамках робіт над стандартами стільникових мереж нового покоління. Перша робоча версія специфікації представлена ​​в червні 2016 року. Фактично стандарт NB-IoT з'явився відповіддю консорціуму 3GPP на створення LoRa Alliance. По суті технології дуже схожі, ті ж теоретичні відстань передачі інформації і термін служби обладнання. Основним і принциповою відмінністю є приналежність мережі і частотний діапазон. NB-IoT це операторський стандартами працює на частотах GSM і LTE (ліцензованих частотах) в той час як LoRa працює на відкритому, неліцензованому частотному діапазоні. Важливою особливістю устаткування що працює на стандарті NB-IoT, є наявність sim карти або sim чіпа. Це необхідно пам'ятати при виборі технології та враховувати хто буде є власником sim карт і оплачувати щомісячні платежі за зв'язок. В даний момент тривають суперечки прихильників кожної технології. Але на наш погляд на питання: "що краще LoRa або NB-IoT?" немає однозначної відповіді. І ми спираємося на характеристики і властивості конкретного пристрою і застосовуємо в своїх рішення обладнання обох стандартів.

WMBus

Wireless MBus - стандарт затверджений нормативною документацією 1997 року. Набув поширення в Східній і Західній Європі. З його допомогою організується знімає показання лічильників води, тепла, газу, електроенергії в житлових і промислових будівлях. Основна топологія мережі для WM-Bus - «точка-точка» або «зірка». Типовим застосуванням WM-Bus є організація збору свідчень лічильників споживання ресурсів на стаціонарний (через ретранслятори) або мобільний концентратор (планшет обхідника). Дані згодом збираються їх для подальшої обробки з концентратора в автоматичному або ручному режимі. Радіус прийому передачі концентратора або ретранслятора залежить від конфігурації конкретних приміщень але з практики зазвичай становить 50-75м. Термін служби елементів живлення можна порівняти з терміном служби в обладнанні LoRa і NB-IoT. До переваг можна віднести максимальну автономність системи а також відносна дешевизна при використанні послуг обхідника. Якщо у вимогах водоканалу вказана передача даних на пульт диспетчера то буде потрібно монтаж ретрансляторів з підведенням електроживлення до кожного, що має бути враховано на стадії проектування.