Communicatietechnologie

Draadloze M-Bus is een wijdverbreid en gestandaardiseerd communicatieprotocol voor draadloze metercommunicatie en het op afstand uitlezen van warmte-, koel-, elektriciteits- en watermeters. Het is specifiek ontworpen om te voldoen aan de behoeften van de nutssector voor kwaliteit van dienstverlening en gegevensfrequentie, zonder concessies te doen aan de levensduur van de batterij.

Draadloze M-Bus kan worden gebruikt voor het op afstand uitlezen van slimme watermeters via een drive-by installatie of via een vast netwerk – en het is mogelijk om de twee methoden voor het verzamelen van gegevens te combineren. Een netwerk wordt doorgaans gebouwd en onderhouden door de nutsvoorziening door meerdere verzamelaanheden in een leveringsgebied te installeren. Draadloze M-Bus communiceert op ongelicenseerde frequenties, waarbij in verschillende delen van de wereld verschillende frequenties gangbaar zijn.

Al onze warmte-/koelmeters en slimme apparaten voor nutsvoorzieningen kunnen worden ingesteld om gegevens te verzenden via de Draadloze M-Bus-standaard, waarbij een breed scala aan frequenties wordt ondersteund.

1. Lange batterijlevensduur
Dankzij de optimalisatie om grote hoeveelheden data te ondersteunen zonder de batterijlevensduur in gevaar te brengen, is draadloze M-Bus geschikt voor nutsbedrijven die verder willen gaan dan alleen facturering en de data willen gebruiken om hun operaties te optimaliseren en hun data-gebruik te maximaliseren door bijna real-time analyse van waterverlies en druk in het distributienetwerk. Draadloze M-Bus ondersteunt dagelijkse of uurlijkse waarden in een slimme meter met een verwachte levensduur van maximaal 16 jaar.

2. Netwerkeigendom
Draadloze M-bus is ook de juiste keuze als u controle over uw eigen netwerk wilt hebben en niet afhankelijk wilt zijn van externe leveranciers voor het waarborgen van de juiste meterleesprestaties en kwaliteit van de service. De initiële investering in het opzetten van een netwerk is hoger dan bij andere technologieën, maar de kostprijs per meter is vaak lager met geïntegreerde draadloze M-Bus-communicatie dan met andere technologieën.

3. Flexibele oplossing
Draadloze M-Bus-netwerken zijn het meest geschikt voor stedelijke gebieden waar het gemakkelijker is om de balans te optimaliseren tussen de meters die per data-verzamelingsunit worden gelezen. Als uw leveringsgebied zowel landelijke als stedelijke gebieden beslaat, is het mogelijk om een draadloze M-bus-netwerk op te zetten in de dichtbevolkte gebieden en dit te combineren met drive-by meterlezen in de dunbevolkte gebieden om zo een hoge kosten-batenverhouding te waarborgen.

1. Eigendomsverantwoordelijkheid
Bij een netwerk gebaseerd op het draadloze M-Bus-protocol ben je eigenaar van de infrastructuur en moet je het netwerk bouwen en onderhouden om de vereiste prestaties en kwaliteit van de meteraflezing te waarborgen. Uw zakelijke rechtvaardiging voor het investeren in een draadloos M-Bus-netwerk zal worden beïnvloed door verschillende omstandigheden zoals de grootte en geografische indeling van uw leveringsgebied.

2. Dekking in landelijke gebieden
Vanwege het bereik zal een netwerk op basis van draadloze M-Bus meer infrastructuur vereisen om landelijke of dunbevolkte gebieden te dekken. In dergelijke gebieden kunnen een drive-by oplossing met draadloze M-Bus of een netwerk gebaseerd op een andere technologie alternatieven zijn, tenzij u grote hoeveelheden frequente gegevens vereist voor geavanceerde analyses.

U bouwt een netwerk op basis van Draadloze M-Bus door meerdere gegevensverzamelingsunits over uw leveringsgebied te installeren. Een grootschalige gegevensverzamelingsunit bestaat uit een of twee antennes die de signalen van de meters via Draadloze M-Bus opvangen. Een antenne is via kabels verbonden met een concentratorunit die via een beveiligde mobiele verbinding gegevens terugstuurt naar uw meterdata-beheersysteem. Het is ook mogelijk om kleinere gegevensverzamelingsunits te gebruiken om gegevens van een beperkt aantal meters te verzamelen.

Normaal gesproken kan een gegevensverzamelingsunit meters binnen een straal van 500-1000m lezen. Het is echter mogelijk om afstanden van meer dan 3 km te bereiken wanneer speciale antennes worden geplaatst, bijvoorbeeld op schoorstenen, vakwerktorens of vlaggenmasten. De antennes moeten zo hoog mogelijk worden geïnstalleerd om de signalen van de meters in de omliggende omgeving op te vangen.

U kunt het netwerk alleen bouwen of samenwerken met uw oplossing provider om het netwerk op te zetten en de vereiste prestaties te garanderen.

Draadloze M-Bus kan ook worden gebruikt in een drive-by-opstelling, waarbij u rond uw distributienetwerk rijdt en de meters onderweg leest met een kleine converterunit en een app op uw Android-smartphone of -tablet.

De LoRaWAN® specificatie is een Low Power, Wide Area (LPWA) netwerkprotocol dat is ontworpen om batterijgevoede 'dingen' draadloos met het internet te verbinden in regionale, nationale of mondiale netwerken. Het voldoet aan belangrijke eisen van het Internet of Things (IoT), zoals bidirectionele communicatie, end-to-end beveiliging, mobiliteit en lokalisatiediensten.

LoRaWAN® netwerkarchitectuur is geïmplementeerd in een ster-van-sterren topologie waarbij gateways berichten doorgeven tussen eindapparaten en een centrale netwerkserver. De gateways zijn via standaard IP-verbindingen met de netwerkserver verbonden en fungeren als een transparante brug. Zij converteren eenvoudigweg RF-pakketten naar IP-pakketten en vice versa. De draadloze communicatie maakt gebruik van de langeafstandskenmerken van de LoRa fysieke laag, waardoor een enkelvoudige hop-link mogelijk is tussen het eindapparaat en een of meerdere gateways. Alle modi ondersteunen bidirectionele communicatie, en er is ondersteuning voor multicast-adresgroepen om spectrum efficiënt te gebruiken tijdens taken zoals Firmware Over-The-Air (FOTA) upgrades of andere massa distributieberichten.

LoRaWAN® is een nieuwkomer en sterk gepromoot door de LoRaWAN Alliance®, en veel leveranciers hebben LoRa-producten waardoor het gemakkelijk is om cloudgebaseerde oplossingen te bouwen om sensoren en apparaten op afstand uit te lezen. Software voor de applicatieserver is ook beschikbaar voor degenen die een complete oplossing willen.

1. Lange afstand en hoge dekking met weinig componenten
De LoRaWAN® is wereldwijd. Het is mogelijk om bestaande LoRaWAN® netwerkproviders te gebruiken, of je kunt je eigen netwerk bouwen, te beginnen met een enkele LoRaWAN® gateway om grote gebieden te bedekken met duizenden eindknooppuntapparaten.

2. Verminderd risico op interferentie
LoRa is een gepatenteerde spread spectrum technologie die gebruik maakt van de ongebruikte sub-GHZ frequenties. De modulatie zorgt voor hoge prestaties, veerkracht tegen interferentie en hoge gebouwpenetratie.

De kwaliteit van de dienstverlening hangt af van de netwerkprovider. Als de radiodekking faalt, kan de klant problemen ondervinden bij het oplossen hiervan.

De communicatiesnelheid varieert. Het lange bereik wordt bereikt door de communicatie te vertragen, wat op zijn beurt de levensduur van de batterij vermindert.

Meerdere kosten kunnen van toepassing zijn. Bijvoorbeeld abonnementen op cloudoplossingen, netwerkoperator kosten en sleutel- en certificaatkosten. Dit maakt het moeilijk om te vergelijken.

Een manier om een LoRaWAN-toepassing te beginnen bouwen, is door samen te werken met een LoRaWAN-netwerkprovider. In dit geval abonneer je je op een clouddienst waar je gegevens worden opgeslagen. Al je sensoren en apparaten moeten worden ingesteld om gegevens naar die provider te sturen met behulp van verschillende door LoRa gedefinieerde sleutels.

Het is ook mogelijk om je eigen netwerk op te bouwen en dit vereist, net als elk op radio gebaseerd systeem, kennis over hoe je de gateways en antennes plaatst om volledige dekking te krijgen voor alle sensoren en apparaten in het netwerk. Voor het gegevensleessysteem moet je internetverbonden servers hebben om je eigen cloudoplossing te draaien.

NB-IoT is een point-to-point communicatietechnologie, ontwikkeld als hoeksteen in de 5G-strategieën van telecombedrijven, gebruikmakend van de bestaande infrastructuur van in handen van telecombedrijven zijnde antennelocaties voor mobiele communicatie (LTE). Geoptimaliseerd voor uitstekende dekking en zeer kleine hoeveelheden data, is NB-IoT een goede keuze voor het op afstand uitlezen van slimme meters die zich ondergronds bevinden en op andere moeilijk bereikbare plaatsen waar andere soorten communicatietechnologie tekort kunnen schieten. NB-IoT kan worden gebruikt voor tweerichtingscommunicatie, wat nodig is voor sommige slimme meter toepassingen, zoals firmware-updates.

Hoewel nog steeds een nieuwkomer in slimme metering, is de technologie nu uit de kinderschoenen en volledig uitgerold in verschillende landen. Telecomproviders wereldwijd breiden momenteel de dekking uit en het aantal leveranciers dat de technologie ondersteunt, neemt ook met de minuut toe.

1. Uitstekende dekking
NB-IoT is interessant in een slimme meter context omdat de dekking die het biedt geschikt is voor het op afstand aflezen van warmte meters op afgelegen en moeilijk bereikbare locaties (bijv. kelders). Gebaseerd op het LTE-netwerk gebruikt NB-IoT gelicentieerde frequentiebanden om minimale interferentie van andere apparaten te garanderen.

2. Ondersteunt behoeften aan hoge resolutie data voor analytische doeleinden
NB-IoT kan grote hoeveelheden data dragen en zo vaak verzenden als u nodig heeft. Voor Kamstrup warmte/koeling meters betekent dit gedetailleerde data tot 60-minutenintervallen (tot 32 registers), afhankelijk van stroomvoorziening en keuze van datapakket. De data wordt automatisch elk uur of eenmaal per dag (dagelijkse overdracht van uurlijkse waarden) verzonden.

3. Geen infrastructuurverplichtingen of investeringen voor de bedrijf
NB-IoT is de juiste keuze voor nutsbedrijven die niet willen investeren in en bezitten van communicatie-infrastructuur, aangezien het dataverzameling biedt zonder enige infrastructuurverplichtingen.

Vergeleken met een op een traditioneel vast netwerk gebaseerde oplossing, vereist NB-IoT geen initiële investering in de communicatie-infrastructuur. In veel gevallen maakt dit de opstart van aflezing op afstand goedkoper.

Als u de kosten van communicatie op de lange termijn wilt weten, zoek naar leveranciers die dit tegen een vaste prijs als onderdeel van het pakket aanbieden.

4. Gemakkelijkere uitrol van slimme meters
NB-IoT meters communiceren rechtstreeks met uw slimme metersysteem via het NB-IoT netwerk van uw lokale telecombedrijf. Dit maakt meterinstallatie veel eenvoudiger omdat u de meters gewoon kunt plaatsen wanneer en waar u wilt zonder uitgebreide planning. Het is vrijwel plug and play.

5. Toekomstbestendige P2P technologie
Een zeer breed scala aan bedrijven werkt aan het bevorderen van de technologie en NB-IoT is een hoeksteen in de 5G-strategieën van mobiele operators. Als gevolg hiervan zal NB-IoT naar verwachting een breed scala aan ondersteunde apparaten, platforms en systemen hebben, wat uw nutsbedrijf ten goede zal komen.

1. Energieverbruik
Het energieverbruik van NB-IoT is aanzienlijk lager dan de vorige cellulaire communicatietechnologieën zoals 2G/3G of 4G. Dit maakt het geschikter voor apparaten met batterijen. Echter, vergeleken met traditionele vaste netwerkoplossingen voor slimme meters is het energieverbruik van NB-IoT nog steeds hoger. Dit maakt het een uitdaging om een levensvatbare oplossing te bouwen voor meters met een verwachte levensduur van 16 jaar met dezelfde batterij. Daarom zal de datagramgrootte van een apparaat met batterijen kleiner zijn dan een datagram van een apparaat op netstroom. Maar het is mogelijk om een batterijlevensduur van 16 jaar te verkrijgen.

2. Infrastructuur van derden
Als u investeert in een op NB-IoT gebaseerde oplossing, bezit u de infrastructuur niet. Dit betekent dat u volledig afhankelijk bent van uw telecommunicatiepartner om ervoor te zorgen dat aan uw eisen voor de meterleesprestaties wordt voldaan. Bij problemen heeft u geen mogelijkheden om de dekking te verbeteren, waardoor het belangrijk is om de juiste partners te vinden bij het aangaan van een NB-IoT-oplossing.

3. Verschillende ITU-regio's
De verschillende telecommunicatieproviders gebruiken verschillende frequentiebanden voor hun LTE-communicatie in verschillende delen van de wereld. Ondersteuning van NB-IoT wereldwijd vereist een breed portfolio van modems die moeten worden aangepast in de watermeters, afhankelijk van de regio waarin ze zullen worden geïnstalleerd.

2G/4G is een bekende en goed bewezen point-to-point communicatietechnologie, die gebruikmaakt van de bestaande mobiele infrastructuur van telco-eigen antennelocaties voor mobiele communicatie. Geoptimaliseerd voor uitstekende dekking en zeer grote hoeveelheden data, is 2G/4G een goede keuze voor het op afstand uitlezen van slimme warmte/koelingsmeters die zich in landelijke en andere moeilijk bereikbare gebieden bevinden waar andere soorten communicatietechnologie tekort kunnen schieten.

2G/4G kan worden gebruikt voor tweerichtingscommunicatie, wat noodzakelijk is voor sommige slimme meettoepassingen, zoals firmware-updates.

Hoewel 2G/4G-communicatie al lang bestaat, wordt het nog steeds gewaardeerd in de slimme meterindustrie en is het in de meeste landen volledig uitgerold.

1. Uitstekende dekking
2G/4G is interessant in een slimme metercontext omdat de dekking die het biedt het geschikt maakt voor het op afstand uitlezen van warmte-/koelmeters. Het maakt gebruik van gelicentieerde frequentiebanden – eigendom van de mobiele operators – om minimale interferentie van andere apparaten te garanderen.

2. Ondersteunt hoge resolutie databehoeften
2G/4G kan zeer grote hoeveelheden gegevens vervoeren en deze zo vaak als nodig verzenden. Voor Kamstrup-warmtemeters betekent dit gedetailleerde gegevens tot op 5-minuten intervallen (tot 32 registers).

De gegevens worden automatisch elke 5/15/60 minuten rechtstreeks naar het Meter Data Management systeem verzonden.

3. Geen infrastructuurverantwoordelijkheden of investeringen voor de nutsvoorziening
2G/4G is de juiste keuze voor nutsvoorzieningen die niet willen investeren in of eigenaar willen zijn van communicatie-infrastructuur, omdat het dataverzameling biedt zonder infrastructuurverantwoordelijkheden.

In vergelijking met een oplossing gebaseerd op een traditioneel vast netwerk, vereist 2G/4G geen initiële investering in de communicatie infrastructuur. In veel gevallen zal dit een opstart van op afstand lezen goedkoper maken. 
Als u de kosten van communicatie op de lange termijn wilt weten, zoek dan naar leveranciers die dit tegen een vaste prijs als onderdeel van het pakket aanbieden.

4. Eenvoudigere uitrol van slimme meters
Meters met 2G/4G communiceren rechtstreeks met uw slimme metersysteem via het netwerk van uw lokale mobiele operators. Dit maakt meterinstallatie veel eenvoudiger, aangezien u de meters gewoon kunt plaatsen waar en wanneer u maar wilt, zonder uitgebreide planning. Het is vrijwel plug and play.

5. Future-proof P2P technologie
Zelfs als de 2G-communicatie al vele jaren bestaat en binnen afzienbare tijd het einde van zijn levensduur nadert, maakt de combinatie met 4G het nog steeds tot een toekomstbestendige technologie, omdat 4G deel uitmaakt van de algehele 5G-strategie.

1. Stroomverbruik
Het stroomverbruik van 2G/4G is aanzienlijk hoger dan de NB-IoT communicatietechnologie, wat betekent dat het niet geschikt is voor apparaten die op batterijen werken en in plaats daarvan is ontworpen voor apparaten die op netstroom werken.

Veel nutsbedrijven hebben echter meters die op netstroom werken, of een combinatie van op netstroom- en op batterij werkende meters. 2G/4G is geschikt voor meters waar veel data frequent nodig is.

2. Infrastructuur van derden
Als u investeert in een oplossing op basis van 2G/4G, bezit u de infrastructuur niet. Daarom bent u afhankelijk van uw telecommunicatiepartner om ervoor te zorgen dat aan uw vereisten voor de meteruitleesprestaties wordt voldaan. In geval van problemen, heeft u geen opties om de dekking te verbeteren. Dit betekent dat het belangrijk is om de juiste partners te vinden wanneer u zich committeert aan een 2G/4G oplossing.

3. Verschillende ITU-regio's
De verschillende telecommunicatieproviders gebruiken verschillende frequentiebanden voor hun LTE-communicatie in verschillende delen van de wereld. Ondersteuning van 2G/4G wereldwijd vereist een breed portfolio van modems die in de warmte-/koelmeters moeten worden geplaatst afhankelijk van de regio waarin ze zullen worden geïnstalleerd.