Langattoman vesimittarin opas: Kuinka NB-IoT- ja LoRa-järjestelmät toimivat

A langaton vesimittari on mittauslaite, joka lähettää kulutuslukemat radio- tai matkapuhelinverkon kautta sen sijaan, että teknikko vaadittaisiin käymään jokaisessa mittarissa henkilökohtaisesti. Suora vastaus tätä tekniikkaa arvioiville laitoksille, isännöitsijöille ja jakelijoille on suoraviivainen: langaton mittaus poistaa manuaalisen ohikulkevan tai ajo-aikalukeman tarpeen, lyhentää laskutusjaksoa ja antaa käyttäjille lähes reaaliaikaisen näkemyksen käyttötottumuksista ja epänormaalista virtaustapahtumista. Tässä artikkelissa kerrotaan, kuinka langattomat vesimittarit toimivat, vertailee niiden takana olevia viestintätekniikoita, käy läpi järjestelmäarkkitehtuurin ja tarkastellaan, missä tekniikkaa käytetään asuin-, liike- ja kunnallisissa vesiverkoissa. Se perustuu julkisesti saatavilla oleviin alan tutkimuksiin, mukaan lukien Grand View Researchin markkina-analyysit ja Maailmanpankin julkaisemat tulottomat vesitutkimukset, jotta keskustelu pohjautuu todennettavissa oleviin lukuihin yleisten väitteiden sijaan. Lukijat, jotka etsivät käytännöllistä, teknistä yleiskuvaa vesimittarien etäluentamisesta, HUOM-IoT-vesimittarijärjestelmistä ja LoRa-pohjaisesta mittauksesta, löytävät alla olevista osioista tietotaulukot, vertailukaaviot ja käyttöönotto-ohjeet.

Mikä on langaton vesimittari ja miten se toimii

Langaton vesimittari yhdistää virtausta mittaavan elementin, kuten valosähköisen suoralukumoduulin tai mekaanisen rekisterin pulssilähdöllä, viestintämoduuliin, joka raportoi säännöllisesti tai jatkuvasti kulutustietoja. Sen sijaan, että henkilöstön pitäisi avata mittarin kuoppa ja tallentaa numero käsin, mittari itse työntää tiedot keskusmittariin langattoman verkon kautta. Tämä perusperiaate on useiden toisiinsa liittyvien tuotekategorioiden taustalla, mukaan lukien HUOM-IoT vesimittarit , LoRa vesimittarit , langattomat M-Bus-mittarit ja lyhyen kantaman Bluetooth-vesimittarit, joita käytetään walk-by-keräykseen. Langattoman tekniikan valinta riippuu käyttöönottoympäristöstä, palvelualueen mittarien tiheydestä ja siitä, haluaako voimalaitos luottaa olemassa olevaan solukkoverkkoon vai käyttää omaa yksityistä radioinfrastruktuuriaan.

Tyypillisessä vesimittarin etäluenta-asetuksessa mittari herää määritellyn aikataulun mukaan, mittaa kertyneen virtauksen ja lähettää kompaktin datapaketin, joka sisältää lukeman, aikaleiman ja perusdiagnostiikkaliput, kuten akun tilan tai vastavirtauksen havaitsemisen. Vastaanottava järjestelmä, olipa kyseessä solukkotukiasema HUOM-IoT:tä varten tai LoRa-yhdyskäytävä yksityisen verkon käyttöönottoa varten, välittää paketin edelleen keskusalustalle, jossa se tallennetaan, validoidaan ja asetetaan laskutus- ja analytiikkaohjelmistojen saataville. Koska radiomoduuli käynnistyy vain hetken aikaa lähettääkseen, mittari voi jäädä erittäin alhaisen tehon tilaan loppujakson ajan, mikä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi langattomasta mittauksesta on tullut käytännöllistä laajamittaisessa käyttöönotossa sen sijaan, että se olisi kapea ratkaisu muutamiin vaikeapääsyisiin kohteisiin.

Ydinlangattomien viestintätekniikoiden vertailu

Sähköyhtiöt ja mittarien valmistajat valitsevat yleensä pienen joukon langattomia standardeja suunnitellessaan etälukuohjelmaa, ja jokaisella on erilaisia kompromisseja kantaman, virrankulutuksen ja verkkoriippuvuuden suhteen. NB-IoT (Narrowband Internet of Things) toimii olemassa olevassa matkapuhelininfrastruktuurissa, mikä tarkoittaa, että mittari voi lähettää lähes mistä tahansa operaattorin peitolla ilman, että apuohjelman tarvitsee asentaa omia yhdyskäytäviä. LoRa ja LoRaWAN sitä vastoin käyttävät lisensoimatonta GHz:n taajuutta ja vaativat apuohjelman tai integraattorin ottamaan käyttöön yhdyskäytäviä, mutta ne välttävät jatkuvan riippuvuuden kolmannen osapuolen mobiiliverkosta. Langaton M-Bus on laajalti käytössä Euroopassa sähkönmittauksissa ja se kattaa tyypillisesti lyhyemmät etäisyydet, jotka sopivat tiheään kaupunkirakennukseen, kun taas Bluetooth-pohjaisia ​​mittareita käytetään useimmiten ohikulku- tai ohiajokeräykseen, jossa kädessä pidettävä lukija tai ajoneuvo kulkee lyhyen matkan päässä jokaisesta metristä. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto näiden lähestymistapojen yleisistä ominaisuuksista käsitteellisellä tasolla; todellinen suorituskyky missä tahansa tietyssä käyttöönotossa riippuu maastosta, rakennustiheydestä ja verkon kokoonpanosta.

Kantavuus on yksi useimmin kysytyistä kysymyksistä verrattaessa langattomia vesimittaritekniikoita, ja se on helpompi ymmärtää visuaalisena vertailuna kuin numeroluettelona. Alla oleva kaavio näyttää havainnollistavat, yleisesti siteeratut enimmäisetäisyysalueet kullekin tekniikalle suotuisissa olosuhteissa, kuten avoimessa maastossa tai näköetäisyydellä. Nämä luvut ovat likimääräisiä ja tarkoitettu ilmaisemaan suhteellista suuruusluokkaa pikemminkin kuin minkään yksittäisen asennuksen taattua spesifikaatiota. Todelliseen kantamaan kentällä vaikuttavat esteet, rakennusmateriaalit, yhdyskäytävän tai tukiaseman sijainti ja paikalliset radiohäiriöt. Kaavion pylväiden pituudet on piirretty visuaalisen selkeyden vuoksi, eivätkä ne ole tiukasti lineaarisessa asteikossa, joten jokaisen palkin vieressä olevat arvot tulee lukea ensisijaisena tietopisteenä.

Kaaviosta käy ilmi, että Bluetooth-pohjaiset langattomat vesimittarit sopivat parhaiten lyhyen kantaman keräysskenaarioihin, koska kannettavan lukijan tai ajoneuvon täytyy kulkea suhteellisen läheltä jokaista yksikköä luotettavan yhteyden saamiseksi. Langaton M-Bus on vertailun keskellä ja toimii hyvin tiheissä kerrostaloissa tai monikäyttöisissä rakennuksissa, joissa mittarit on ryhmitelty rakennukseen tai pieneen kampukseen. LoRa laajentaa käytännöllistä valikoimaa huomattavasti avoimessa tai puoliavoimessa maastossa, minkä vuoksi se valitaan usein kaukomittausalueille, teollisuuspuistoihin ja maaseudun jakeluverkkoihin, joissa laajan kiinteän infrastruktuurin asentaminen ei olisi käytännöllistä. NB-IoT:llä ei ole yhtä kiinteää kantamaa samassa mielessä, koska se riippuu taustalla olevan matkapuhelinverkon peittoalueesta pikemminkin kuin erillisestä point-to-point radiolinkistä, ja tästä syystä kaavio merkitsee sen solun solun säteellä kiinteän etäisyyden sijaan. Käytännössä tämä matkapuhelinriippuvuus on myös NB-IoT:n tärkein etu kaupungin laajuisissa käyttöönottoissa, koska apuohjelman ei tarvitse suunnitella tai ylläpitää omaa yhdyskäytäväverkkoaan. Kompromissi on, että NB-IoT-mittarit luottavat jatkuvaan operaattoriverkon käytettävyyteen ja alueesta riippuen voivat sisältää datayhteysjärjestelyn matkapuhelinoperaattorin kanssa. LoRa-asennukset välttävät tämän jatkuvan verkkoriippuvuuden, mutta edellyttävät, että apuohjelma tai asentaja suunnittelee yhdyskäytävän sijoittelun huolellisesti, erityisesti alueilla, joilla on mäkiä, tiheää kasvillisuutta tai korkeita rakennuksia, jotka voivat vaimentaa signaalia. Langaton M-Bus on edelleen yleinen valinta markkinoilla, joilla on vakiintunut yhteensopivien vastaanottimien kanta, ja se yhdistetään usein samassa rakennuksessa olevien lämpö- ja vesimittareiden kanssa. Näiden vaihtoehtojen välillä valittaessa harvoin on kyse siitä, kumpi on yleisesti suositeltavampi, vaan kyse on sen sijaan tekniikan sovittamisesta tietyn palvelualueen tiheyteen, maastoon ja olemassa olevaan infrastruktuuriin. Langattomien vesimittarien valmistaja, joka palvelee useita alueita, tarjoaa yleensä useamman kuin yhden viestintävaihtoehdon, jotta jakelija tai laitos voi sovittaa tuotteen paikallisen verkon olosuhteisiin sen sijaan, että se olisi lukittu yhteen standardiin.

Akun kesto ja virranhallinta etävesimittauksessa

Koska useimmat langattomat vesimittarit asennetaan maanalaisiin kaivoihin, kellareihin tai muihin paikkoihin, joissa ei ole helppoa pääsyä verkkovirtaan, akun käyttöikä on yksi tärkeimmistä käytännön seikoista kaikissa asennuksessa. Yleinen suunnitteluperiaate pitkän akun käyttöiän takana tässä laitekategoriassa on yksinkertainen: radiomoduulin tulee pysyä alhaisen tehon lepotilassa mahdollisimman suuren osan käyttöjaksosta, ja sen tulisi ottaa merkittävää virtaa vain lyhyen mittausjakson aikana, joka tarvitaan lukeman mittaamiseen ja lähettämiseen. Jatkuvasti reaaliajassa lähettävä mittari kuluttaa elinkaarensa aikana huomattavasti enemmän tehoa kuin ajastettua aikaväliä raportoiva mittari, koska radiolähetys on tyypillisesti laitteen eniten tehoa vaativa toiminta. Tämä raportointitiheyden ja odotetun akun käyttöiän välinen suhde ymmärretään hyvin yleensä erittäin pienitehoisissa IoT-laitteissa, ei vain vesimittareissa, ja se vaikuttaa suoraan siihen, miten valmistajat määrittävät oletusraportointivälit. Kaksi yleistä määritystilaa vastaavat asiakkaiden erilaisiin tarpeisiin: ajoitettu lataustila, joka raportoi tietyin väliajoin virran säästämiseksi, ja reaaliaikainen lataustila, joka suosii tietojen välitöntä akun maksimaalista säästöä.

Alla oleva taulukko havainnollistaa tätä yleistä suhdetta käsitteellisesti eikä tarkana eritelmänä tietylle akkukemialle tai moduulille. Sen on tarkoitus näyttää suuntauksen muoto, joka koskee laajalti erittäin pienitehoisia langattomia mittareita, mukaan lukien NB-IoT-vesimittarit ja LoRa-vesimittarit, jotka käyttävät lepotilan ja valveen virranhallintaa. Vaaka-akseli osoittaa, kuinka usein mittari on määritetty raportoimaan lukema, siirtyen jatkuvasta tai lähes reaaliaikaisesta raportoinnista vasemmalla päivittäiseen raportointiin oikealla. Pystyakseli esittää akun suhteellista käyttöikää havainnollistavalla asteikolla, jossa korkeammat arvot osoittavat pidemmän odotetun käyttöajan paristojen vaihdon välillä tai suljetun akun käyttöiän päättymisen. Tämä on yksinkertaistettu malli, joka on tarkoitettu tukemaan suunnittelukeskusteluja tietyn tuotekokoonpanon taatun suorituskäyrän sijaan.

Kaavion nousutrendi heijastaa suoraviivaista toimintaperiaatetta: mitä harvemmin mittari herättää radiomoduulinsa lähettämään, sitä vähemmän se kuluttaa kumulatiivista energiaa käyttöiän aikana. Jatkuvaa tai lähes reaaliaikaista latausta varten konfiguroidut mittarit ovat havainnollistavan käyrän alemmassa päässä, koska radiomoduuli on aktiivinen paljon useammin, mikä kuluttaa akkua nopeammin, vaikka hyöty on välittömämpi näkyvyys kulutukseen. Päivittäistä tai ajoitettua latausta varten määritetyt mittarit sijaitsevat käyrän yläpäässä, koska moduuli viettää suurimman osan ajastaan ​​erittäin alhaisessa tehossa lepotilassa ja herää vain hetken mittaamaan ja raportoimaan. Juuri näin on kuvattu monissa nykyaikaisissa langattomissa mittareissa, joissa laite palaa automaattisesti erittäin alhaiseen virrankulutustilaan, kun mittarin lukujakso on valmis, sen sijaan, että se pysyisi aktiivisena. Aiemmin mainitut kaksi ajoitettua tilaa, ajoitettu lataus ja reaaliaikainen lataus, antavat asentajan valita sijainnin tällä käyrällä tietyn käyttöönoton prioriteettien perusteella. Asuinrakennus, jossa tuhansia asuntoja on hajallaan eri puolilla kaupunkia, saattaa suosia ajoitettua latausta vaihtovälien pidentämiseksi ja kenttähuoltokäyntien vähentämiseksi. Kaupallinen tai teollisuuslaitos, jossa on pienempi määrä mittareita ja suurempi tarve lähes reaaliaikaiseen vuodon tai epänormaalin virtauksen havaitsemiseen, voi hyväksyä lyhyemmän aikavälin vastineeksi ajankohtaisemmista tiedoista. Äärimmäiset lämpötilat, signaaliolosuhteet ja uudelleenlähetysyritysten määrä heikon signaalin alueella voivat kaikki siirtää todellista asennusta ylös tai alas tästä idealisoidusta käyrästä, minkä vuoksi kaavio esitetään yleisenä mallina eikä kiinteänä takuuna. Valmistajat julkaisevat yleensä määritysvaihtoehdot yksittäisen kiinteän raportointinopeuden sijaan, jotta asentajat voivat säätää tämän kompromissin ympäristön mukaan. Oikean raportointivälin valitseminen on siksi yhtä lailla käyttöönottopäätös kuin laitteistospesifikaatio, ja siitä tulisi keskustella mittarinluentajärjestelmän toimittajan kanssa ennen laajan käyttöönoton aloittamista. Monivuotisia käyttöönottoja suunnittelevat laitokset käsittelevät yleensä odotettuja vaihto- tai huoltovälejä suunnittelusyötteenä kenttähuollon ajoituksessa kertaluonteisen asennuksen yksityiskohdan sijaan.

Kuinka langaton mittarinlukujärjestelmä on rakennettu

Täydellinen langaton vesimittarin käyttöönotto on enemmän kuin itse mittari; Se on päästä päähän -järjestelmä, joka koostuu mittarista, langattomasta verkkokerroksesta ja keskitetystä mittarinlukualustasta. Alla oleva kaavio näyttää yleisen tietovirran, jota käytetään useimmissa vesimittarin etäluentaohjelmissa, olipa taustalla oleva siirto NB-IoT, LoRa tai jokin muu langaton standardi. Älykäs mittarinlukujärjestelmä antaa mittarin lukuohjeen määritetyn aikataulunsa mukaisesti, etävesimittari vastaa ajankohtaisilla kulutustiedoilla ja tiedot tallennetaan keskitetysti niin, että Järjestelmänvalvojat voivat tarkistaa käytön ja mittarin tilan ilman käyntiä paikalla . Tämä rakenne mahdollistaa ominaisuudet, kuten ennakkomaksun seurannan, venttiilin etäohjauksen ja poikkeavuuksien havaitsemisen, toimivat yhdestä kojelaudasta sen sijaan, että kullekin toiminnolle vaadittaisiin erillisiä manuaalisia prosesseja.

Jokainen tämän arkkitehtuurin vaihe palvelee erillistä tarkoitusta. Mittari itse vastaa vain tarkasta virtauksen mittauksesta ja jaksoittaisesta lähetyksestä, mikä pitää virrankulutuksensa ja sisäisen prosessoinnin minimaalisena. Langaton verkkokerros, olipa sitten operaattorin NB-IoT-infrastruktuuri tai apuohjelman asentama LoRa-yhdyskäytäviä, kuljettaa lukeman kentältä keskuspisteeseen ilman, että mittariin tarvitsee muodostaa langallisen yhteyden. Mittarinlukualusta kokoaa tiedot jokaiselta liitetyltä mittarilta, suorittaa validointitarkistuksia, kuten epätavallisen korkean kulutuksen ilmoittamisen tai äkillisen putoamisen, joka voi viitata peukalointiin tai putken rikkoutumiseen, ja asettaa tiedot saataville kojelaudan kautta. Tämä kerrostettu lähestymistapa antaa yhden järjestelmänvalvojan valvoa tuhansia yhteyspisteitä, mikä ei olisi käytännöllistä manuaalisessa lukumallissa.

Ennakkomaksu, lataus ja venttiilin etäohjaus

Peruskulutusraportoinnin lisäksi monet langattomat vesimittarit lisäävät ennakkomaksutoimintoja, jotta asiakkaat voivat ladata tilinsä saldoa ja kulutusta seurataan automaattisesti saldon mukaan. Tämä malli on yleinen useiden vuokralaisten asuinrakennuksissa, vuokra-asunnoissa ja alueilla, joilla sähkölaitokset haluavat vähentää jälkilaskutuksen hallinnollista taakkaa. Koska mittari raportoi tiedot langattoman verkon kautta, ennakkomaksusaldo ja käyttöhistoria voidaan päivittää ja tarkastaa ilman teknikon vierailua, ja asiakas tai isännöitsijä voi yleensä tarkastella saldo- ja käyttötietoja linkitetyn sovelluksen tai portaalin kautta.

Valinnainen venttiilinohjaustoiminto laajentaa tätä entisestään sallimalla valtuutetun järjestelmänvalvojan avata tai sulkea etäyhteyden vedentulon tiettyyn liitäntäpisteeseen. Tätä käytetään tyypillisesti maksukyvyttömyyden hallintaan, tyhjien kiinteistöjen kausiluontoisiin sulkemiseen tai hätäeristykseen vastauksena havaittuun vuotoon tai epänormaaliin virtauskuvioon. Koska venttiilikomento kulkee samaa langatonta kanavaa pitkin, jota käytetään mittarin lukemiseen, ylimääräistä käyntiä työmaalla tai erillistä ohjausjohdotusta ei tarvita, mikä pitää asennuksen yksinkertaisena sekä uudisrakennus- että jälkiasennusprojekteissa. Kuten ydinmittaustoiminnossa, kaikki venttiilikomennot ja niiden tulokset kirjataan mittarinlukujärjestelmään, mikä antaa järjestelmänvalvojille tietueen siitä, milloin ja miksi tiettyä venttiiliä käytettiin.

• Ennakkomaksusaldot päivittyvät automaattisesti, kun langattomasta mittarista vastaanotetaan kulutustietoja.
• Lataustapahtumat voivat näkyä järjestelmässä ilman fyysistä käyntiä mittarin luona.
• Venttiilin kauko-ohjauksella voidaan keskeyttää tai palauttaa syöttö keskustasolta.
• Kaikki tasapainomuutokset ja venttiilitoimenpiteet tallennetaan hallinnollista tarkistusta ja auditointia varten.

Missä langattomia vesimittareita on käytössä

Langatonta vedenmittausta käytetään monenlaisissa asetuksissa omakotitalojen yhteyksistä suuriin teollisuuden ja kuntien mittauspisteisiin, ja oikea teknologiayhdistelmä vaihtelee usein segmenteittain. Asuinrakennuksissa etusijalle asetetaan yleensä alhaiset yksikkökustannukset, pitkä akun käyttöikä ja yksinkertainen integrointi ennakkomaksu- tai laskutusjärjestelmiin, koska näihin ohjelmiin liittyy usein suurien mittareiden asentaminen laajalle maantieteelliselle alueelle. Liikerakennukset suosivat usein useiden vuokralaisten alimittausta jaetusta syöttölinjasta, joka hyötyy samasta langattomasta infrastruktuurista, mutta painottaa enemmän yksikkökohtaista rakeista raportointia. Teollisuuskohteissa on yleensä vähemmän yhteyspisteitä, mutta niillä painotetaan enemmän tiedon luotettavuutta ja integrointia olemassa oleviin prosessinvalvontajärjestelmiin. Kunnallista ja aluemittausta puolestaan ​​käytetään usein verkon korkeammalla tasolla seuraamaan vyöhykkeelle tulevaa massavirtausta ja havaitsemaan suuria häviöitä ennen kuin ne saavuttavat yksittäisten asiakasmittareiden.

Alla oleva donitsikaavio esittää havainnollistavan, edustavan jakauman näistä sovellussegmenteistä, jotka perustuvat langattomien vesimittarien alalla havaittuihin yleisiin käyttöönottomalleihin sen sijaan, että ne liittyvät yhteen nimettyyn lähteeseen. Sen tarkoituksena on antaa yleiskuva suhteellisesta painotuksesta eikä tarkasta markkinaosuusluvusta, koska todelliset osuudet vaihtelevat huomattavasti maittain, sääntely-ympäristön ja tietyn laitoksen älykkäiden mittausohjelmien kypsyysasteittain. Asuinliittymät edustavat tyypillisesti suurinta yksittäistä segmenttiä yksikkömäärällä mitattuna, koska kotitalouksien yhteyksiä on useimmilla palvelualueilla enemmän kuin teollisuus- tai massamittauspisteitä. Kaupalliset ja teolliset segmentit seuraavat, mikä heijastaa yhdistelmää osamittauksen ja prosessin seurannan käyttötapauksia. Kuntien ja piirien joukkomittaus täydentää kuvaa pienempänä, mutta strategisesti tärkeänä segmenttinä, joka keskittyy verkkotason häviöiden havaitsemiseen yksittäisen laskutuksen sijaan.

Asuinrakentamisen dominanssi tässä havainnollistavassa jaottelussa heijastaa kotitalouksien yhteyksien suurta määrää, jotka sähköyhtiöiden on hoidettava, ja se on myös segmentti, jossa manuaalisen mittarinluentatyön vähentäminen tuottaa suurimmat kumulatiiviset ajansäästöt. Kaupalliset käyttöönotot hyötyvät langattomasta osamittauksesta, koska yksi rakennus voidaan jakaa useisiin laskutettaviin yksiköihin ilman erillisiä langallisia yhteyksiä takaisin kunkin vuokralaisen keskitettyyn lukupisteeseen. Teollisuuskäyttäjiä, vaikkakin määrältään pienempiä, syntyy usein suhteettoman suuri osuus veden kokonaiskulutuksesta liittymää kohden, joten näiden mittareiden tarkalla ja oikea-aikaisella tiedolla on merkittävä toiminnallinen painoarvo, vaikka segmentin osuus kokonaisliitännöistä on verrattain vaatimaton. Kunta- ja aluetason massamittauksella on täysin erilainen rooli: yksittäisten asiakkaiden laskutuksen sijaan sitä käytetään ensisijaisesti vyöhykkeelle tulevan veden vertaamiseen vyöhykkeen mitatun kulutuksen summaan, mikä on yksi vakiotekniikoista tulottomien vesihäviöiden tunnistamisessa. Siirtyminen langattomaan teknologiaan missä tahansa näistä segmenteistä seuraa yleensä samaa taustalla olevaa tekijää, joka on toive useampaan, vähemmän työtä vaativaan tiedonkeruuun kuin manuaalinen lukusykli voi tarjota. Kiinteistökehittäjät määrittävät langattoman mittauksen yhä useammin rakennusvaiheessa eikä jälkiasennuksia myöhemmin, koska on tehokkaampaa asentaa johdotusvapaa infrastruktuuri kerran kuin päivittää rakennuksen mittausjärjestelmä asumisen jälkeen. Pilottiohjelmia suorittavat laitokset alkavat usein yhdestä segmentistä, useimmiten asuinalueelta tai määritellyltä aluemittausalueelta, ennen kuin ne laajenevat muihin segmentteihin, kun lukujärjestelmä ja taustaintegraatio on validoitu. Tämä segmenttikohtainen lähestymistapa antaa langattomien vesimittareiden valmistajalle mahdollisuuden räätälöidä tuotekonfiguraatioita, kuten raportointivälin tai venttiiliohjauksen saatavuuden, kunkin asiakastyypin erityistarpeiden mukaan sen sijaan, että tarjoaisi yhtä erilaista tuotetta. Yhdessä nämä käyttöönottomallit selittävät, miksi langattoman mittaustekniikan kysyntä kasvaa edelleen lähes kaikissa vesiliittymien luokissa sen sijaan, että se keskittyisi yhteen kapeaan käyttötapaukseen.

Mittausmenetelmien tehokkuuden vertailu

Langattoman NB-IoT-mittauksen, LoRa-pohjaisen langattoman mittauksen ja perinteisen manuaalisen tai langallisen mittauksen välillä valitseminen edellyttää useiden suorituskykymittojen punnitsemista kerralla sen sijaan, että optimoidaan yhdelle tekijälle. Lukuetäisyys, asennuksen helppous, riippuvuus ulkoisista verkoista, kuinka usein tietoja voidaan realistisesti päivittää ja kuinka hyvin lähestymistapa skaalautuu verkon kasvaessa, kaikki vaikuttavat eri tavalla käyttöönottokontekstin mukaan. Tutkakaavio on hyödyllinen tapa visualisoida nämä kompromissit yhdessä, koska se näyttää kunkin lähestymistavan vahvuuksien ja heikkouksien yleisen muodon sen sijaan, että se vähentäisi vertailua yhteen numeroon. Alla olevassa kaaviossa käytetään yksinkertaista yhdestä viiteen suhteellista asteikkoa viidellä ulottuvuudella kolmelle lähestymistavalle: langaton NB-IoT-mittaus, langaton LoRa-mittaus ja perinteinen manuaalinen tai langallinen mittarinluenta, joka on sisällytetty vertailun lähtökohtana eikä kilpailevana tuotteena. Pisteytys heijastaa kunkin lähestymistavan yleisiä, laajalti tunnustettuja teknisiä ominaisuuksia eikä tietystä toimittajan vertailuarvosta saatuja tietoja.

Tämän kaavion NB-IoT-polygonin muoto ulottuu kauimpana asennuksen yksinkertaisuuden ja pitkän aikavälin skaalautuvuuden suhteen, mikä kuvastaa sitä tosiasiaa, että mittari voidaan tyypillisesti aktivoida olemassa olevassa matkapuhelinverkossa ilman, että laitos rakentaa omaa radioinfrastruktuuria. Tämä sama riippuvuus julkiseen verkkoon aiheuttaa sen, että NB-IoT:n pisteet ovat alhaisemmat verkon riippumattomuudessa, koska jatkuva toiminta riippuu jatkuvasta matkapuhelinverkon peitosta ja yhteysjärjestelyistä verkko-operaattorin kanssa. LoRa näyttää erilaisen muodon ja ulottuu pisimmälle verkon riippumattomuuteen, koska apuohjelma käyttää omaa yhdyskäytäväinfrastruktuuriaan sen sijaan, että se riippuisi kolmannen osapuolen operaattorista, mikä voi olla tärkeä näkökohta organisaatioille, jotka haluavat hallita omaa verkkokerrosta. LoRa saa kohtuulliset pisteet asennuksen yksinkertaisuudessa, koska yhdyskäytävät on suunniteltava ja asennettava, mikä vaihe, jonka NB-IoT suurelta osin välttää käyttämällä olemassa olevia matkapuhelintorneja. Molempien langattomien lähestymistapojen tulos on huomattavasti korkeampi kuin manuaalinen tai langallinen lukeminen tietojen päivitystiheydellä, koska jopa konservatiivinen ajoitettu latausväli, joka on useita kertoja päivässä, tarjoaa silti paljon ajankohtaisempaa tietoa kuin kuukausittainen tai neljännesvuosittainen manuaalinen käynti. Manuaalinen ja langallinen lukutulos on alhaisimmat pitkän aikavälin skaalautuvuuden suhteen tässä vertailussa, koska liitäntäpisteiden lisääminen tarkoittaa yleensä suhteellista kenttätyötä tai ylimääräisiä johdotusajoja, kun taas langaton verkko voi tyypillisesti absorboida lisämittareita suhteellisen vaatimattomalla inkrementtiinfrastruktuurilla. Lukualue pisteytetään kohtalaisesti LoRa:lle ja korkea NB-IoT:lle samasta taustalla olevasta syystä, jota käsiteltiin aikaisemmassa aluevertailussa, nimittäin siitä, että NB-IoT hyötyy matkapuhelinoperaattoreiden jo rakentamasta laajasta peittoalueesta. On syytä huomata, että manuaalinen ja langallinen lukeminen on sisällytetty tähän perinteisiä menetelmiä edustavana vertailuperustana, ei nimettynä kilpailevana tuotteena, koska vertailun tarkoituksena on havainnollistaa, miksi laitokset ovat siirtymässä langattomaan tekniikkaan yleisesti. Mikään yksittäinen lähestymistapa ei saa korkeimpia pisteitä kaikissa viidessä ulottuvuudessa, mikä on juuri se pointti, kun vertailu esitetään tutkakaaviona paremmuusjärjestyksen sijaan, koska oikea valinta riippuu siitä, mitkä mitat ovat tärkeimmät tietylle projektille. Palvelu, jolla on olemassa matkapuhelinverkon peitto koko palvelualueellaan, voi nojautua NB-IoT:hen alhaisemman infrastruktuurikuormituksen vuoksi, kun taas organisaatio, joka hallinnoi määriteltyä kampusta tai teollisuusaluetta ja suosii verkon ohjausta, voi nojata LoRa:han. Molemmat ovat pohjimmiltaan erilaisia ​​kuin laajamittaisten mittausohjelmien manuaaliset tai langalliset lukumenetelmät, ja ne ovat yleensä tehokkaampia useimpien ulottuvuuksien osalta.

Vähentää tuloja tuottamatonta vettä kaukovalvonnan avulla

Tuloton vesi, yleisesti lyhennettynä NRW, tarkoittaa vettä, joka tuotetaan ja tulee jakelujärjestelmään, mutta jota ei koskaan laskuteta, joko fyysisen vuodon, mittausvirheen tai luvattoman käytön vuoksi. Maailmanpankin aiheesta tehdyn tutkimuksen mukaan kehitysmaat menettävät päivittäin noin 45 miljoonaa kuutiometriä vettä, jonka taloudellinen arvo on arvioitu yli kolme miljardia dollaria vuodessa, ja Maailmanpankki on erikseen arvioinut maailmanlaajuiset fyysiset vesihäviöt noin 32 miljardia kuutiometriä vuodessa, josta noin puolet tapahtuu kehitysmaissa. Samassa tutkimuksessa todetaan, että Maailmanpankki suosittelee, että tulottoman veden osuus jää alle 25 prosentin koko tuotetusta vedestä, kun taas käytännössä luku voi nousta jopa 60 prosenttiin monissa maissa. Nämä luvut havainnollistavat, miksi sähkölaitokset pitävät tulottoman veden vähentämistä merkittävänä toiminnallisena prioriteettina eikä vähäisenä rivikohtana ja miksi tarkat, usein päivitetyt mittaustiedot ovat keskeisessä asemassa määritettäessä, missä häviöitä esiintyy.

Langattomat vesimittarit edistävät tulottoman veden vähentämistä muutamalla erityisellä tavalla. Säännölliset automaattiset lukemat helpottavat yksittäisen liitännän äkillisen kulutuksen muutoksen havaitsemista, mikä voi viitata havaitsemattomaan vuotoon mittarin asiakaspuolella paljon ennen kuin se huomattaisiin kuukausittaisella manuaalisella lukemalla. Langattomilla bulkkimittareilla varustetut kaukomittausalueet antavat voimalaitokset verrata vyöhykkeelle tulevaa vettä vyöhykkeen laskutetun kulutuksen summaan, jolloin häviöt keskittyvät ilman, että koko verkkoa tarvitsee tarkastaa kerralla. Etädiagnostiikka, mukaan lukien vastavirtauksen havaitseminen ja mittarin tilaliput, auttavat myös tunnistamaan mittauksen epätarkkuudet tai peukalot, jotka muutoin vähentäisivät laskutettuja tuloja ilman, että niitä luokitellaan fyysisiksi vuodoiksi. Grand View Researchin toimiala-analyysi arvioi älykkäiden vesimittareiden maailmanlaajuisten markkinoiden arvoksi noin 9,1 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuonna 2024, mikä ennustaa kasvun olevan noin 10,9 miljardia dollaria vuonna 2026 ja 16,2 miljardia dollaria vuoteen 2030 mennessä, mikä kuvastaa yleishyödyllisten laitosten laajempaa siirtymistä maailmanlaajuisesti kohti tämäntyyppistä mittausinfrastruktuuria, joka pystyy tunnistamaan tällaisen häviön.

Käytännön huomioita valmistajille, tukkukauppiaille ja laitoksille

Organisaatiot, jotka hankkivat langattomia vesimittareita mittakaavassa, olivatpa kyseessä mittausohjelmaa ylläpitävä laitos, asentajia toimittava jakelija tai alueellisia markkinoita palveleva tukkuostaja, arvioivat toimittajia yleensä samanlaisten käytännön kriteerien perusteella. Yhteensopivuus aiotun viestintästandardin kanssa on lähtökohta, koska NB-IoT:lle rakennettu mittari ei integroidu LoRa-yhdyskäytäväverkkoon ja päinvastoin. Mittarinluentajärjestelmän ohjelmistorajapinnan johdonmukaisuudella on yhtä paljon merkitystä kuin itse laitteistolla, sillä alusta muuttaa välitetyn raakatiedon käyttökelpoiseksi laskutus- ja diagnostiikkatiedoksi. Seuraavassa luettelossa on yhteenveto seikoista, jotka usein tulevat esille langattomien vesimittareiden tukku- ja jakelukumppanuuksien toimittajien arvioinnissa.

1. Varmista, mitä langattomia standardeja tuetaan, mukaan lukien NB-IoT, LoRa, langaton M-Bus tai Bluetooth, ja sovita tämä kohdemarkkinoiden verkkoolosuhteisiin.
2. Tarkista käytettävissä olevat raportointivälin konfiguraatiot tasapainottaaksesi tietojen tuoreutta ja odotettua käyttöikää akun vaihtojen välillä.
3. Tarkista, ovatko ennakkomaksu- ja venttiilin etäohjaustoiminnot saatavana valinnaisina ominaisuuksina aiottuun sovellukseen.
4. Arvioi mittarinluentaalustan kykyä skaalata pilottikäytöstä koko kaupungin tai alueelliseen käyttöönottoon.
5. Arvioi ympäristön kestävyysvaatimukset, koska monet mittarit asennetaan maanalaisiin kaivoihin, jotka ovat alttiina kosteudelle ja lämpötilan vaihteluille.
6. Tarkista diagnostiikka- ja poikkeavuuksien havaitsemisominaisuudet, mukaan lukien käänteisvirtaus- ja akun heikon varaustason hälytykset, jotka tukevat tulottomia veden vähentämistavoitteita.

Jakelijoiden ja tukkukauppiaiden kannalta yhteistyö vakiintuneen langattomien vesimittareiden valmistajan kanssa, joka tarjoaa johdonmukaisen tuotevalikoiman kaikissa viestintästandardeissa, voi yksinkertaistaa varaston suunnittelua, koska yksi toimittajasuhde voi kattaa useita alueellisia verkkovaatimuksia sen sijaan, että se vaatisi erillisiä hankintajärjestelyjä kullekin langattomalle standardille.

Asennus- ja huolto-opas

Yksi langattomien vesimittareiden käytännön eduista on se asennus ei vaadi käynnissä olevaa tietoliikennekaapelointia takaisin keskeiseen kohtaan, mikä yksinkertaistaa sekä uudisrakentamista että jälkiasennusprojekteja. Tyypillinen asennussarja hyötyy edelleen johdonmukaisesta prosessista luotettavan verkkoyhteyden varmistamiseksi, kun mittari on käytössä.

• Varmista signaalin saatavuus asennuspaikalla ennen mittarin sijoituksen viimeistelyä, erityisesti LoRa-asennuksissa, joissa yhdyskäytävän etäisyydellä on merkitystä.
• Asenna mittari valmistajan ohjeiden mukaisesti mittaustarkkuuden säilyttämiseksi.
• Rekisteröi mittarin yksilöllinen tunniste mittarinlukujärjestelmään ennen yhteyden aktivointia.
• Varmista, että alkulukema on vastaanotettu onnistuneesti ennen asennuksen sulkemista.
• Suunnittele säännöllisiä etädiagnostiikkatarkastuksia rutiininomaisten fyysisten tarkastusten sijaan varaamalla paikan päällä käynnit merkittyjen poikkeavuuksien varalta.

Tietoja NINGBO SHIDAI INSTRUMENT CO., LTD

NINGBO SHIDAI INSTRUMENT CO., LTD on AMICO Groupin tytäryhtiö ja toimii kokonaisvaltaisena korkean teknologian yrityksenä, joka keskittyy AMICO-brändin mittaustuotteiden tutkimukseen, kehittämiseen, tuotantoon ja myyntiin. Yhtiön tuotevalikoimaan kuuluvat IC-korttivesimittarit, Bluetooth-vesimittarit, lämpömittarit, valosähköiset suoralukumittarit, pulssi-etälähetysmittarit, langattomat LoRa-mittarit, langattomat NB-mittarit, WS-vesimittarit, WPD-vesimittarit, yksivirtausviestintävesimittarit, kapasitiiviset suorat juomavesimittarit ja älykkäät vesimittarin lukujärjestelmät. Tämän laajan tuotekattavuuden ansiosta yritys voi tukea asiakkaita asuin-, liike-, teollisuus- ja kunnallismittaustarpeissa yhden toimittajasuhteen sisällä. Valmistajana, jolla on omat tutkimus- ja kehitysmahdollisuudet, NINGBO SHIDAI INSTRUMENT CO., LTD on asemassa tukemaan langattomien vesimittareiden tukku- ja jakelukumppaneita, jotka etsivät tasaista tuotteiden laatua ja integroitua mittarinluentajärjestelmän yhteensopivuutta kasvavassa langattomassa mittausvalikoimassa.

Usein kysytyt kysymykset

Q1: Mikä on langaton vesimittari?
Langaton vesimittari on mittauslaite, joka välittää kulutuslukemat radio- tai matkapuhelinverkon kautta, jolloin tiedot pääsevät keskitettyyn mittarinlukujärjestelmään ilman, että teknikko tulee käymään jokaisessa paikassa henkilökohtaisesti.

Q2: Mitä eroa on NB-IoT- ja LoRa-vesimittareiden välillä?
NB-IoT-vesimittarit käyttävät olemassa olevia julkisia matkapuhelinverkkoja, joten erillistä yhdyskäytäväinfrastruktuuria ei tarvita, kun taas LoRa-vesimittarit käyttävät yksityistä yhdyskäytäväverkkoa, jonka apuohjelma tai asentaja määrittää ja ohjaa mobiilioperaattorista riippumatta.

Kysymys 3: Kuinka langaton vesimittari auttaa vähentämään tuloja tuottamatta vettä?
Säännölliset automaattiset lukemat ja etädiagnostiikkaliput helpottavat vuotojen, epänormaalin virtauksen ja mittausvirheiden havaitsemista ajoissa, mikä tukee hävikkien seurantaa, johon tulottomat vedenvähennysohjelmat luottavat.

Q4: Vaatiiko langaton vesimittari johdotuksen asennuksen aikana?
Ei, langattomat vesimittarit on suunniteltu erityisesti välttämään tiedonsiirtojohdotusta mittarin ja lukujärjestelmän välillä, mikä yksinkertaistaa sekä uusia asennuksia että jälkiasennuksia.

Q5: Voiko langaton vesimittari tukea ennakkomaksua ja venttiilin etäohjausta?
Monet langattomat vesimittarijärjestelmät tukevat valinnaista ennakkomaksuseurantaa ja venttiilin etäohjausta, mikä mahdollistaa saldojen automaattisen päivittämisen ja toimitusten hallinnan keskusalustalta tarvittaessa.