Când devine “smart metering” un sistem cu adevărat inteligent

29 SEPTEMBRIE 2010

În domeniul fără fir (wireless) utilizatorii finali din domeniul consumatorilor sunt mai avansaţi decât utilizatorii industriali: Telefoanele radio DECT, telefoanele mobile GSM, dispozitivele mâini libere cu bluetooth, reţelele de computere WLAN, telecomenzile de deschidere a garajelor sau sistemele de închidere comandate radio pentru vehicule fac parte de mult timp din cotidianul citadin. În domeniul de utilizare industrial şi “smart metering” tehnica radio a prins avânt de puţin timp. Pe lângă legăturile punct-la-punct şi reţelele complexe radio, tehnologia radio celulară în formatul GPRS şi UMTS devine din ce în ce mai atractivă.

de Bernd Hantsche, Director Divizia Produse cu tehnologie radio, Rutronik, elemente constructive electronice

Comunicarea “machine to machine” (M2M) facilitează costuri de producţie mai reduse, punând la dispoziţie date privind producţia, starea şi poziţia prin intermediul unui mediu central de monitorizare continuă. Rezultatul obţinut: eficienţa mai ridicată, disponibilitatea şi trans­parenţa proceselor pentru practic aproape toate segmentele industriale şi utilizările. O rentabilitate a investiţiei mai rapidă la produsele Metering (de măsurare) atrage investitorii şi antreprenorii care aduc o contribuţie activă, în afară de aceasta, la protecţia mediului.

Calea aleasă reprezintă ţinta: din pivniţă direct în centrul de calcul
Angrenat în special de noile directive ale UE “smart metering-ul” se confruntă în prezent cu o creştere majoră a utilizatorilor. Până în prezent, soluţiile bazate pe IEEE802.15.4, precum ZigBee, dar şi cele care utilizează numeroase cvasi-standarde dedicate, nu s-au putut impune în acest domeniu de utilizare, cu toate că metoda de mo­dulare DSSS asigură o transmitere fără pertur­baţii şi protocol stack-ul este dimensionat pentru pachete de date mai mici emise de senzori sau contoare. Responsabilă pentru aceasta pare să fie alegerea benzii de frecvenţe ISM (Industrial/Scientific/Medical) cuprinsă între 2,4 şi 2,5GHz. Aceasta este într-adevăr o bandă foarte largă şi se poate utiliza ca bandă unică pe plan mondial însă plafoanele din fier-beton reprezintă o piedică foarte greu de învins. În afară de toate acestea, în special, în anumite clădiri, se află montate din ce în ce mai multe reţele WLAN care pot perturba comunicarea ZigBee în aceeaşi bandă ISM, din cauza puterii mari şi a lăţimii de bandă de 20MHz sau – mulţumită protocolului dedicat – atingând şi 40MHz.
M-bus-ul fără fir se impune conform normei EN13757-4 pentru un număr crescător de aplicaţii echipate cu AMR (Automatic Meter Reading). Soluţia de 868MHz se consideră între timp ca un standard în acest domeniu de utilizare. Aceasta se diferenţiază prin modul de operare S (staţionar), T (transmitere a frecvenţei) şi R (recepţie a frecvenţei). Pentru fiecare mod în parte se pot seta parametri suplimentari, ca de exemplu o cerere de confirmare (Acknowledge) sau un cadru de trezire (wakeup frame) pentru a satisface multitudinea de utilizări “metering”. Mulţumită canalelor diferite, codificării Manchaster şi a diferitelor clase de putere se stabileşte astfel o comunicare robustă în situaţia dată. Rutronik oferă module radio cu licenţă de la Telit cu protocol M-bus integrat, fără fir, pentru serii de producţie mici sau medii, precum şi soluţii de chip-uri de la Infineon în special pentru volume mari. Portofoliul se completează evident cu cunoscutele terminale gateway. Acestea se pot conecta la bus-ul “metering-ului” prin intermediul transceiver-ului de 868MHz precum şi la internet prin intermediul modulului GSM/GPRS. Un procesor puternic împreună cu sistemul de operare Linux face legătura între cele două reţele şi pune datele AMR la dispoziţia serverelor poziţionate oriunde.

Telit GG863-SR conectează reţelele radio locale ISM prin GPRS la internet „alternativ” terminal-ul gateway bazat pe Linux este disponibil pentru conectarea la internet fără fir în reţelele de 868MHz sau 2,4GHz pentru cele mai diferite tehnologii de protocoale

A doua şansă pentru ZigBee
Noile sisteme radio alternative sunt în aşteptare cu câteva avantaje în comparaţie cu ZigBee de 2,4GHz sau cu soluţiile M-bus fără fir. Astfel noul transceiver de 886MHz de la ZMDI se poate comuta digital între 868MHz pentru utili­zarea în Europa şi 915MHz pentru utilizarea în America, dar opţional sunt disponibile şi frecvenţele neutilizate în prezent CT2 de 863-864MHz. Astfel rata de transfer a da­te­lor se dublează la 40kbps.
Foarte interesant este şi faptul că acesta suportă adresele IPv6 şi IPv4 la utilizarea protocoalelor 6loWPAN de asemenea disponibile. Transceiverul se bazează pe IEEE802.15.4 cu DSSS. Toate produsele sunt înregistrate din fabricaţie cu o singură adresa MAC astfel încât sunt posibile mai multe variante de adresare.

Consultanţă cuprinzătoare şi suport activ la “design-in”
Numărul mare de protocoale diferite dar cu toate acestea asemănătoare îi pune pe dezvoltatori la grea încercare în privinţa unei decizii la alegere. Un specialist M2M neutru faţă de producători poate fi de un ajutor substanţial la respec­tarea datelor cheie cele mai relevante precum topologia sau mărimea reţelelor, locul de exploatare, pozarea traseelor, alimentarea cu curent şi cerinţele privind siguranţa.
Distribuitorul mondial Rutronik oferă consul­tanţă prin intermediul centrului de com­pe­tenţă fără fir (Wireless Competence Center) cu ajutorul expe­rienţei îndelungate cu strategiile tehnologice şi a privirii în trecut asupra istoricului sili­ciului. Inginerii de tehnologie radio Rutronik sprijină dezvoltatorii pe parcursul întregii faze de dezvoltare.
Iar clienţilor li se garantează cu ajutorul unui portofoliu cu­prinzător de pro­du­cători di­verşi, de top, apre­cierea indi­viduală a aspectelor financiare şi tehnice.

Bernd Hantsche2000 Specializare ca inginer, după care a urmat studiul electrotehnicii / tehnicii de automatizare în Aachen.
2005 începe cariera la Rutronik ca manager de produs pentru tehnologia radio şi din 2008 este Director
Divizia Produse.

www.rutronik.com
www.telit.com
www.zmdi.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre