Como trabalhos da tecnologia de LoRaWAN em medidores espertos da energia
Os medidores espertos da energia são os dispositivos que medida e para gravar o consumo de eletricidade de agregados familiares ou de negócios. Podem comunicar-se com uma plataforma central do servidor ou da nuvem para fornecer os dados e a analítica do tempo real que podem ajudar a aperfeiçoar o uso eficaz da energia, para reduzir custos, e melhoram o serviço ao cliente. Contudo, para permitir esta comunicação, os medidores espertos precisam uma solução sem fio segura e eficaz na redução de custos da conectividade que possa cobrir grandes áreas e apoiar milhões de dispositivos.
Uma tal tecnologia que está ganhando a popularidade é LoRaWAN, que é uma baixa potência, a tecnologia de rede de longa distância que permite uma comunicação de longo alcance entre dispositivos. Esta tecnologia é particularmente apropriada para a energia esperta que mede porque pode transmitir dados sobre distâncias longas ao consumir o poder mínimo1
LoRaWAN representa a rede de longa distância da longa distância. É baseado em LoRa, que é uma técnica da modulação que use o espectro de propagação do chilro (CSS) para codificar dados nas ondas de rádio. LoRa permite a baixa transmissão da taxa de dados sobre distâncias longas com imunidade alta à interferência e ao consumo2da baixa potência.
LoRaWAN é um protocolo de rede que defina como os dispositivos de LoRa se comunicam um com o otro e com um servidor de rede. LoRaWAN usa uma topologia das estrela--estrelas, onde dispositivos da extremidade (tais como medidores espertos) enviar dados às entradas (tais como estações base) que retransmitem os dados a um servidor de rede através do Internet. O servidor de rede então processa os dados e envia comandos ou reconhecimentos de volta aos dispositivos da extremidade através das entradas2.
LoRaWAN apoia classes diferentes de dispositivos da extremidade segundo suas necessidades de comunicação:
- Classe A: Estes dispositivos transmitem somente dados quando têm algo enviar e receber somente dados em duas janelas curtos após cada transmissão. Isto é a classe poder-a mais eficiente e apropriado para os dispositivos a pilhas que não exigem mensagens frequentes da ligação descendente.
- Classe B: Estes dispositivos transmitem dados como dispositivos da classe A mas para receber igualmente dados nas horas previstas baseadas em balizas tempo-sincronizadas das entradas. Isto permite uma comunicação mais predizível da ligação descendente mas consome mais poder do que a classe A.
- Classe C: Estes dispositivos transmitirem dados como dispositivos da classe A mas mantiverem seus receptores abertos em todas as vezes exceto quando transmitir. Isto permite uma comunicação contínua da ligação descendente mas consome a maioria de poder entre todas as classes.
Uma das vantagens principais de LoRaWAN para a medida esperta da energia é sua escalabilidade. LoRaWAN pode apoiar milhões de dispositivos da extremidade pela rede com custos de infraestrutura mínimos. Uma única entrada pode cobrir diversos quilômetros em áreas urbanas e dez dos quilômetros em áreas rurais segundo as circunstâncias ambientais2. Além disso, LoRaWAN usa a taxa de dados adaptável (ADR) para aperfeiçoar o consumo da velocidade e da potência da transmissão de cada dispositivo baseado em sua distância da entrada e da qualidade2do canal.
Uma outra vantagem de LoRaWAN para a medida esperta da energia é sua segurança. LoRaWAN usa a criptografia fim-a-fim para proteger a integridade de dados e a confidencialidade entre dispositivos da extremidade e servidores de rede. Cada dispositivo tem um identificador original (DevEUI) e duas chaves de sessão (AppSKey e NwkSKey) que é derivado de uma chave da aplicação (AppKey) compartilharam entre o dispositivo e o servidor de aplicações2. Adicionalmente, LoRaWAN usa o código da integridade de mensagem (MIC) para verificar a autenticidade de cada mensagem2.
Uma terceira vantagem de LoRaWAN para a medida esperta da energia é sua interoperabilidade. LoRaWAN segue um padrão global definido pelo ® de LoRa Alliance, que é uma associação aberta da indústria que promova a adoção da tecnologia no mundo inteiro3de LoRa. O padrão assegura a compatibilidade entre os produtos e as soluções dos vendedores diferentes através das vários aplicações e mercados3. Além disso, LoRaWAN apoia DLMS/COSEM (especificação de mensagem da língua do dispositivo/especificação do companheiro para a energia que mede), que é um standard internacional para uma comunicação de medida esperta baseada nos protocolos4do IP. DLMS/COSEM permite a integração sem emenda de medidores espertos com sistemas de medida e aplicações existentes4.
Em conclusão, a tecnologia de LoRaWAN oferece uma plataforma eficiente de IoT para a energia esperta que mede fornecendo a conectividade sem fio de longo alcance, a operação da baixa potência, a escalabilidade alta, o forte segurança, e a interoperabilidade global. Usando a tecnologia de LoRaWAN, os medidores espertos da energia podem fornecer empresas de serviço público os dados do tempo real sobre o consumo de potência, a tensão, os atuais, e outros parâmetros que podem os ajudar a aperfeiçoar suas operações da grade, para reduzir custos operacionais, para aumentar o serviço ao cliente, e permitem o negócio novo.