LoRaWAN для удаленного считывания показаний счетчиков и выставления счетов в газовых и водопроводных компаниях

Интернет вещей

Технологии беспроводной связи открыли возможности управлять устройствами на расстоянии. Оборудовав электронные устройства датчиками и чипами и подключив их к таким сетям, можно запустить систему, которая будет работать без участия человека. Такие устройства называются умными; объединенные в единую сеть, они образуют Интернет вещей (IoT).

Что такое LoRaWAN®-сети

Сети Wi-FI успешно используют для передачи объемных пакетов данных на небольшие расстояния, например, внутри офиса или квартиры. Однако эта технология едва ли подходит для передачи небольших пакетов данных умных устройств на дальние расстояния. Также Wi-Fi требует больших энергозатрат и инвестиций в развертывание сети.

Специально для таких задач были созданы технологии снятия показаний счетчиков на основе LPWAN (Low-power Wide-area Network) — энергоэффективные сети дальнего радиуса действия. Например, сеть LoRaWAN®. Эта технология позволяет покрыть большую площадь (до 15 км) и использовать минимальное количество энергии при передаче данных.

LoRaWAN® успешно используют в интернете вещей: данные в таких сетях передаются по специально разработанному для них протоколу, позволяющему передавать данные умных устройств, работающих от батарей. Например, в единую сеть LoRaWAN® можно объединить сенсоры и радиомодули, предназначенные для считывания показаний приборов учета, настроив автоматическую передачу показаний счетчиков в отдельном доме или в целом городе.

LoRaWAN®: беспроводная связь для снятия показаний счетчиков газа и воды

Передача данных в сетях низкого энергопотребления происходит следующим образом.

Умные устройства. Это могут быть умные счетчики воды или газа, а также радиомодули — устройства, устанавливаемые на аналоговые счетчики, и превращающие их в умные, например, радиомодули Jooby.

В зависимости от типа радиомодуля, в таких устройствах используют различные типы IoT-датчиков для газо- и водоснабжения и различные технологии для считывания показаний приборов учета. Так, радиомодули Jooby для счетчиков газа оборудованы встроенным сенсором магнитного поля, который фиксирует количество оборотов циферблата счетчика, а для снятия показаний водомеров используют оптические датчики, фиксирующие количество оборотов стрелки циферблата счетчика (после каждого полного оборота датчик генерирует импульс). 

Умные устройства настраивают с помощью приложения и устанавливают удобную для поставщика частоту передач данных, например, один раз в сутки. Таким образом, каждый день в указанное время радиомодуль отправляет зафиксированные данные на базовую станцию.

Базовая станция, или шлюз. Базовая станция — это устройство, собирающее данные большого количества радиомодулей и передающее их на сервер. В зависимости от частоты передачи данных, к одному шлюзу можно подключить до нескольких сотен радиомодулей.

Сервер. Попадая на сервер, данные обрабатываются в программном обеспечении и становятся доступными поставщикам ресурсов и управляющим компаниям в виде удобных отчетов.

Преимущества технологии LoRaWAN®

Сети LoRaWAN® разработаны специально для интервальной передачи небольших пакетов данных. Низкая скорость передачи данных и особенности технологии позволяют обеспечить следующие ее преимущества:

• Высокая проникающая способность. Конечные устройства можно размещать плотно застроенных городах, а также в подвальных помещениях. Это особенно важно при учете ресурсов, так как домовые счетчики находятся именно в подвалах.
• Нет необходимости в лицензии на вещание. Данные по протоколу LoRaWAN® передаются на нелицензируемых частотах.
• Длительный срок работы батарей. Устройства с автономным питанием могут работать до 10 лет без замены батареи.
• Дальний радиус действия. Протокол LoRaWAN® позволяет передавать данные на расстояние до 15 км (в зависимости от типа местности и застройки).
• Контроль над устройствами. Поставщикам доступна информация об уровне заряда батарей радиомодулей и их несанкционированном снятии.

Как используют LoRaWAN® для оптимизации учета газа и воды

Удаленный учет ресурсов на базе технологии LoRaWAN® позволяет компаниям-поставщикам газа и воды:

• значительно упростить и ускорить сбор данных
• автоматически получать точные сведения о потреблении
• ускорить и оптимизировать составление документации и счетов

Установив пользователям умные устройства для учета ресурсов, поставщик может узнать точные данные в любое время. Для этого не нужно посылать контролера, связываться с абонентом по телефону или выжидать, когда он будет находиться дома и предоставит сотруднику компании доступ к счетчику. Показания считываются автоматически, и при этом исключается возможность ошибки из-за человеческого фактора. Поэтому поставщик может быть уверен, что получит все необходимые и корректные данные в тот момент, когда они ему понадобятся.

Благодаря умным устройствам поставщики воды могут оперативно узнавать об утечках в системе и быстро ликвидировать аварии: умные IoT-датчики сигнализируют о снижении давления или уровня воды.

Кроме того, функциональность радиомодулей позволяет отслеживать попытки абонентов снизить реальные показания счетчиков. Например, установить на прибор учета магнит, замедлив или остановив таким образом вращение крыльчатки водомера. При таком событии поставщик сразу получает уведомление в программном обеспечении и может заблокировать нарушителя, не допустив хищения ресурсов.

Jooby с 2016 года предоставляет застройщикам, коммунальным предприятиям и интеграторам комплексные решения для умного учета газа и воды на базе технологии LoRaWAN®. За 8 лет команда реализовала ряд успешных кейсов, настроив заказчикам систему беспроводной связи, предоставив им умные устройства для учета ресурсов и удобную современную систему аналитики данных Интернета вещей. Ознакомиться с ними детально и узнать, как заказчики оптимизировали учет данных с помощью технологии LoRaWAN®, вы можете на сайте Jooby.

Удаленный учет ресурсов на базе технологии LoRaWAN® предоставляет поставщикам ресурсов возможность оптимизировать сбор данных, минимизировать количество ошибок в выставляемых счетах и иметь постоянный доступ к актуальным данным о расходах потребителей.

IoT-приложения для учета показаний и выставления счетов делают обработку данных легкой и удобной. Возможности такого ПО, в частности, Jooby Dashboard повышают скорость сведения отчетов и подготовки документации. Использование умных устройств и подключение к облачным сетям газо- и водоснабжения помогает экономить, снижая операционные расходы на учет ресурсов и оперативно выявляя утечки и хищения.