Wie LoRaWAN-Technologie-Arbeiten über intelligente Energie-Meter
Intelligente Energiemeter sind Geräte, die Maßnahme und den Stromverbrauch von Haushalten oder von Geschäften notieren. Sie können sich mit einer zentralen Server- oder Wolkenplattform verständigen, zum von Echtzeitdaten und von Analytics bereitzustellen, die helfen können, Energieeffizienz zu optimieren, Kosten zu verringern und verbessern Kundendienst. Jedoch um dieser Kommunikation zu ermöglichen, benötigen intelligente Meter eine zuverlässige und kosteneffektive drahtlose Zusammenhanglösung, die große Gebiete abdecken und Millionen Geräte stützen kann.
Eine solche Technologie, die Popularität gewinnt, ist LoRaWAN, das ein Niederleistungs ist, Netztechnik des weiten Bereichs, die weit reichende Kommunikation zwischen Geräten zulässt. Diese Technologie ist für die intelligente messende Energie besonders passend, weil sie Daten über langen Abständen beim Verbrauchen minimaler Energie1 übertragen kann
LoRaWAN steht für Netz des lange Strecken-weiten Bereichs. Es basiert auf LoRa, das eine Modulationstechnik ist, die Gezwitscherverbreitungsspektrum (CSS) verwendet um Daten bezüglich der Radiowellen zu verschlüsseln. LoRa ermöglicht niedrigem Datenratengetriebe über langen Abständen mit hoher Immunität zu Störung und zu Leistungsaufnahme der geringen Energie2.
LoRaWAN ist ein Vermittlungsprotokoll, das definiert, wie LoRa-Geräte mit einander und einen Netzwerk-Server sind. LoRaWAN eine Stern-vonsterntopologie verwendet, in der man Endengeräte (wie intelligente Meter) Daten zu den Zugängen schickt (wie Basisstationen) die die Daten zu einem Netzwerk-Server über das Internet neu legen. Der Netzwerk-Server dann verarbeitet die Daten und sendet Befehle oder Bestätigungen zurück zu den Endengeräten durch die Zugänge2.
LoRaWAN stützt verschiedene Klassen von Endengeräten abhängig von ihrem Kommunikationsbedarf:
- Klasse A: Diese Geräte übertragen nur Daten, wenn sie etwas haben, Daten in zwei kurzen Fenstern nach jedem Getriebe zu senden und nur zu empfangen. Dieses ist für batteriebetriebene Geräte die macht-leistungsfähigste Klasse und das passend, die nicht häufige Downlinkmitteilungen erfordern.
- Klasse B: Diese Geräte übertragen Daten wie Geräte der Klasse A aber, Daten an den geplanten Zeiten auch zu empfangen, die auf zeit-synchronisierten Leuchtfeuern von den Zugängen basieren. Dieses lässt zu, vorhersagbarere Downlinkkommunikation aber verbraucht mehr Energie als Klasse A.
- Klasse C: Diese Geräte übertragen Daten wie Geräte der Klasse A aber, ihre Empfänger zu halten, ausgenommen wann das Übertragen jederzeit sich zu öffnen. Dieses lässt zu, ununterbrochene Downlinkkommunikation aber verbraucht die meiste Energie unter allen Klassen.
Einer der Hauptvorteile von LoRaWAN für das intelligentes Energiemessen ist seine Ersteigbarkeit. LoRaWAN kann Millionen Endengeräte pro Netz mit minimalen Infrastrukturkosten stützen. Ein einzelner Zugang kann einige Kilometer in den Stadtgebieten und zehn Kilometer in den ländlichen Gebieten abhängig von den Umweltbedingungen2 umfassen. Außerdem verwendet LoRaWAN anpassungsfähige Datenrate (ADR) um die Übertragungsgeschwindigkeits- und Leistungsaufnahme jedes Gerätes zu optimieren, das auf seinem Abstand vom Zugang und von der Kanalqualität2 basiert.
Ein anderer Vorteil von LoRaWAN für das intelligentes Energiemessen ist seine Sicherheit. LoRaWAN verwendet aufeinander folgende Verschlüsselung, um die Richtigkeit der Daten und die Vertraulichkeit zwischen Endengeräten und Netzwerk-Servern zu schützen. Jedes Gerät hat ein einzigartiges identifizierendes Merkmal (DevEUI) und zwei Sitzungsschlüssel (AppSKey und NwkSKey) das von einem Anwendungsschlüssel (AppKey) abgeleitet werden teilten zwischen dem Gerät und dem Applikationsserver2. Zusätzlich verwendet LoRaWAN Mitteilungsintegritätscode (MIC) um die Echtheit jeder Mitteilung2 zu überprüfen.
Ein dritter Vorteil von LoRaWAN für das intelligentes Energiemessen ist seine Interoperabilität. LoRaWAN folgt einem globalen Standard, der durch das LoRa Alliance-® definiert wird, das eine offene Industrievereinigung ist, die die Annahme von LoRa-Technologie weltweit3 fördert. Der Standard stellt Kompatibilität unter den Produkten und den Lösungen der verschiedenen Verkäufer über verschiedenen Anwendungen und Märkten3 sicher. Außerdem stützt LoRaWAN DLMS/COSEM (Gerät-Sprachmitteilungsbeschreibung/Begleiter-Spezifikation für die messende Energie), das ein internationaler Standard für die intelligente Meßkommunikation ist-, die auf IP-Protokollen4 basiert. DLMS/COSEM ermöglicht nahtloser Integration von intelligenten Metern mit vorhandenen Meßsystemen und Anwendungen4.
Als schlußfolgerung bietet LoRaWAN-Technologie eine leistungsfähige IoT-Plattform für die intelligente Energie an, die indem sie weit reichenden drahtlosen Zusammenhang, Niederleistungsoperation, hohe Ersteigbarkeit, werthaltige Sicherheit und globale Interoperabilität misst, bietet. Indem sie LoRaWAN-Technologie einsetzen, können intelligente Energiemeter Versorgungsunternehmen mit Echtzeitdaten über die Leistungsaufnahme, Spannung, gegenwärtig versehen und andere Parameter, die ihnen helfen können, ihre Netzbetriebe zu optimieren, Betriebskosten zu verringern, Kundendienst zu erhöhen, und ermöglichen neuem Geschäft.