LoRaWAN для дистанційного зчитування показань лічильників та виставлення рахунків у газових та водопровідних компаніях

Інтернет речей

Технології бездротового зв’язку відкрили можливості керувати пристроями на відстані. Обладнавши електронні пристрої датчиками та чіпами та підключивши їх до таких мереж, можна запустити систему, яка працюватиме без участі людини. Такі пристрої називаються розумними; об’єднані в єдину мережу, вони утворюють Інтернет речей (IoT).

Що таке LoRaWAN®-мережі

Мережі Wi-FI успішно використовують для передачі об’ємних пакетів даних на невеликі відстані, наприклад, всередині офісу чи квартири. Однак ця технологія навряд чи підходить для передавання невеликих пакетів даних розумних пристроїв на далекі відстані. Також Wi-Fi вимагає великих енерговитрат та інвестицій у розгортання мережі.

Спеціально для таких завдань були створені технології зняття показників лічильників на основі LPWAN (Low-power Wide-area Network) — енергоефективні мережі далекого радіусу дії. Наприклад, мережа LoRaWAN®. Ця технологія дає змогу покрити велику площу (до 15 км) та використовувати мінімальну кількість енергії при передаванні даних.

LoRaWAN® успішно використовують в Інтернеті речей: дані в таких мережах передаються за спеціально розробленим для них протоколом, що дає змогу передавати дані розумних пристроїв, які працюють від батарей. Наприклад, у єдину мережу LoRaWAN® можна об’єднати сенсори та радіомодулі, призначені для зчитування показників приладів обліку, налаштувавши автоматичну передачу показників лічильників в окремому будинку або в цілому місті.

LoRaWAN®: бездротовий зв’язок для зчитування показників лічильників газу та води

Передача даних в мережах низького енергоспоживання відбувається таким чином.

Розумні пристрої. Це можуть бути розумні лічильники води або газу, а також радіомодулі — пристрої, що встановлюються на аналогові лічильники, і перетворюють їх на розумні, наприклад, радіомодулі Jooby.

Залежно від типу радіомодуля, такі пристрої використовують різні типи IoT-датчиків для газо- і водопостачання і різні технології для зчитування показників приладів обліку. Так, радіомодулі Jooby для лічильників газу обладнані вбудованим сенсором магнітного поля, який фіксує кількість обертів циферблата лічильника, а для зняття показників водомірів використовують оптичні датчики, що фіксують кількість обертів стрілки циферблата лічильника (після кожного повного оберту датчик генерує імпульс). 

Розумні пристрої налаштовують за допомогою додатку та встановлюють зручну для постачальника частоту передачі даних, наприклад, один раз на добу. Таким чином, щодня у вказаний час радіомодуль надсилає зафіксовані дані на базову станцію.

Базова станція, або шлюз. Базова станція — це пристрій, який збирає дані великої кількості радіомодулів і передає їх на сервер. Залежно від частоти передавання, до одного шлюзу можна підключити до кількох сотень радіомодулів.

Сервер. Потрапляючи на сервер, дані обробляються у програмному забезпеченні та стають доступними постачальникам ресурсів та керуючим компаніям у вигляді зручних звітів.

Переваги технології LoRaWAN®

Мережі LoRaWAN® розроблені спеціально для інтервальної передачі невеликих пакетів даних. Низька швидкість передачі даних та особливості технології дозволяють забезпечити наступні її переваги:

• Висока проникаюча здатність. Кінцеві пристрої можна розміщувати у щільно забудованих містах, а також у підвальних приміщеннях. Це особливо важливо при обліку ресурсів, оскільки будинкові лічильники знаходяться саме у підвалах.
• Немає потреби у ліцензії на мовлення. Дані за протоколом LoRaWAN® передаються на частотах, що не ліцензуються.
• Тривалий термін роботи батарей. Пристрої з автономним живленням можуть працювати до 10 років без заміни акумулятора.
• Далекий радіус дії. Протокол LoRaWAN® дає змогу передавати дані на відстань до 15 км (залежно від типу місцевості та забудови).
• Контроль за пристроями. Постачальникам доступна інформація про рівень заряду батарей радіомодулів та їхнє несанкціоноване зняття.

Як використовують LoRaWAN® для оптимізації обліку газу та води

Дистанційний облік ресурсів на базі технології LoRaWAN® дає змогу компаніям-постачальникам газу та води:

• значно спростити та прискорити збирання даних
• автоматично отримувати точні відомості про споживання
• прискорити та оптимізувати складання документації та рахунків

Встановивши користувачам розумні прилади обліку ресурсів, постачальник може дізнатися точні дані в будь-який час. Для цього не потрібно надсилати контролера, зв’язуватися з абонентом телефоном або чекати, коли він перебуватиме вдома і надасть співробітнику компанії доступ до лічильника. Показники зчитуються автоматично, і при цьому унеможливлюється помилка через людський фактор. Тому постачальник може бути впевнений, що отримає всі необхідні та коректні дані у той момент, коли вони йому знадобляться.

Завдяки розумним пристроям постачальники води можуть оперативно дізнаватися про витоки в системі та швидко ліквідувати аварії: розумні IoT-датчики сигналізують про зниження тиску або рівень води.

Крім того, функціональність радіомодулів дає змогу відстежувати спроби абонентів зменшити реальні показники лічильників. Наприклад, встановити на прилад обліку магніт, уповільнивши або зупинивши таким чином обертання крильчатки водоміра. За такої події постачальник одразу отримує повідомлення у програмному забезпеченні та може заблокувати порушника, не допустивши розкрадання ресурсів.

Jooby з 2016 року надає забудовникам, комунальним підприємствам та інтеграторам комплексні вирішення для розумного обліку газу та води на базі технології LoRaWAN®. За 8 років команда реалізувала низку успішних кейсів, налаштувавши замовникам систему бездротового зв’язку, надавши їм розумні пристрої для обліку ресурсів та зручну сучасну систему аналітики даних Інтернету речей. Ознайомитись з ними детально та дізнатися, як замовники оптимізували облік даних за допомогою технології LoRaWAN®, ви можете на сайті Jooby.

Дистанційний облік ресурсів на базі технології LoRaWAN® надає постачальникам ресурсів можливість оптимізувати збір даних, мінімізувати кількість помилок у клієнтських рахунках і мати постійний доступ до актуальних даних про витрати споживачів.

IoT-додатки для обліку показників та виставлення рахунків роблять оброблення даних легким та зручним. Можливості такого програмного забезпечення, зокрема, Jooby Dashboard підвищують швидкість зведення звітів та підготування документації. Використання розумних пристроїв і підключення до хмарних мереж газо- та водопостачання допомагає економити, знижуючи операційні витрати на облік ресурсів та оперативно виявляючи витоки та розкрадання.