Introduktion til forskellige typer radionetværk

Transkript

1 Introduktion til forskellige typer radionetværk

2 Typegodkendelse af forbrugsmålere Datasikkerhed for aflæsning af forbrugsmålere Fjernaflæsning af forbrugsmålere Internet of Things (IoT) 4 forskellige fjernaflæsningsprincipper: - Wireless M-Bus (EN-13757) - LoRaWAN (LoRa Alliance Specification 1.0.2) - Sigfox (Proprietær specifikation) - NB IoT (3GPP LTE Advanced Pro Release 13: 22. juni 2016) 2 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

3 Typegodkendelse Varmemålere som anvendes til afregning, skal typegodkendes iht. Måleinstrumentdirektivet (MID), på baggrund af EN Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

4 Typegodkendelse Kølemålere som anvendes til afregning, skal typegodkendes iht. national dansk kølegodkendelse, TS 27.02, iht. til BEK 1178, på baggrund af EN1434 Den danske typegodkendelse accepters af adskillige andre lande 4 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

5 Typegodkendelser Kommunikationsinterfacet i en forbrugsmåler, er underlagt målerens typegodkendelse Kun moduler som er indeholdt i målerens typegodkendelse, må anvendes når måleren benyttes til afregning 5 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

6 Datasikkerhed EU har sat fokus på datasikkerhed ved indførelse af Persondataforordningen (GDPR) Ved fjernaflæsning skal data overføres krypteret Data skal opbevares sikkert Kun nødvendige data må indsamles Overtrædelse kan give bøde på op til 20 mio EUR 6 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

7 Fjernaflæsning Tidligere anvendtes fjernaflæsning udelukkende til afregning Nu går tendensen i retningen af også, at benytte data til driftovervågning, både af forsyningsnetværk og forbrugerinstallationer Lækager, temperaturer, spidsforbrug Specielt i Danmark hjemtages der også data til Permanent Drift Overvågning som forenkler stikprøvning af målerbestanden Der skelnes mellem licens-frie og licens-pligtige frekvenser Mange taler om IoT (Internet of Things) og LPWAN (Low Power Wide Area Network) Udbyderne af LPWAN mener, at forbrugsmålere i fremtiden skal aflæses via LPWAN som IoT enheder LPWAN Low cost Low power Few data Long range 7 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

8 Nyt forslag fra EU kommissionen Udvidelse af direktiv 2012/27/EU om energieffektivitet Forslaget foreskriver at efter 2020 skal alle nye forbrugsmålere der installeres, være fjernaflæsbare Allerede installerede målere skal være fjernaflæsbare fra 2028 Forbrugerne skal afregnes for faktisk forbrug på månedsbasis. 8 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

9 IoT, Internet of Things 9 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

10 NB IoT s defination af IoT 10 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

11 Fjernaflæsning med Wireless M-Bus M-Bus er en åben europæisk standard, normeret i EN Første Wireless M-Bus standard EN udkom i 2005 og er blevet opdateret flere gange. Nyeste udgave er fra 2013 og der er en ny 2018 på vej Det mest udbredte aflæsningssystem i Europa 11 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

12 Fjernaflæsning med Wireless M-Bus Wireless M-Bus benytter primært det licensfrie ISM bånd på 868 MHz Der anvendes primært 1 vejs kommunikation, men 2 vejs vinder frem 2 vejs kommunikation benyttes til at omkonfigurere måler- og modulparametre og evt. til at opdatere firmware. Høj transmissionshastighed og høj datasikkerhed med 128 bit individuel kryptering Wireless M-Bus anvendes både til drive by og fixed network aflæsning og begge måder kan kombineres Et wireless M-Bus netværk er typisk et lokalt lukket netværk som drives af energiforsyningen, boligforeningen eller lignende Stor robusthed da man selv har kontrol over den samlede infrastruktur 12 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

13 Fjernaflæsning med Wireless M-Bus Fall back aflæsning via drive by Godt kompromis mellem batteriforbrug, rækkevidde og kollisionsminimering International åben komplet standard som beskriver både transportlag og applikationslag = Interoperabilitet Mulighed for certificering gennem OMS*, hvorved stor interoperabilitet sikres Rigtig mange udbydere Det mest udbredte aflæsesystem i Europa Eneste tilladte trådløse fjernaflæsning af el- og gasmålere i Tyskland!! *) OMS: Open Meter System 13 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

14 Fjernaflæsning med LoRaWAN LoRa (Long Range radio) er en ny alliance med over 200 medlemmer inden for kommunikation og netværksdrift Specificerer et Low Power Wide Area Network (LPWAN) til batteridrevne Internet of Things (IoT) Er defineret, ikke standardiseret LoRa benytter det licensfrie ISM bånd på 868 MHz 2 vejs kommunikation Der forventes både åbne og lukkede netværksløsninger Åbne netværk nok ikke til overførsel af alarmer Teoretisk kan der overføres mange data og op til 50 kbit/sek. men det giver en kortere rækkevidde Bosch Cisco IBM La Poste (FR) TÜV 14 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

15 Fjernaflæsning med LoRaWAN IoT Typisk anvendes der så lave hastigheder som 300 bit/sek. som giver lang rækkevidde, men mulighed for mange kollisioner og det kræver speciel batteriløsning Op til 128 bit individuel kryptering Er kun en transportvej. Ingen defineret dataprotokol = Ingen interoperabilitet Mulighed for certificering Et vist udbud af komponenter annonceret Bosch Cisco IBM La Poste (FR) TÜV 15 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

16 Fjernaflæsning med Sigfox IoT Sigfox er et nyt fransk firma som overlader det til nationale operatører at drive åbne netværk på franchise basis Sigfox er ikke standardiseret Hører til gruppen af Low Power Wide Area Network (LPWAN) 2 vejs kommunikationen er kun til kommandoer ikke til rekonfiguration eller softwareopdatering Sigfox benytter det licensfrie ISM bånd på 868 MHz Der kan kun overføres meget få data (12 byte) pr. datatransmission ved så lav hastighed som 100 bit/sek Adeunis Connit Hydroko Ijinus Webthings 16 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

17 Fjernaflæsning med Sigfox IoT Primært til dataoverførsel, ikke til alarmer Fall back aflæsning via målerens optiske øje Sigfox er er kun begrænset udbredt Adeunis Connit Hydroko Ijinus Webthings 17 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

18 Fjernaflæsning med NB IoT Narrow Band Internet of Things er standardiseret i 3GPP telekommunikationsstandarden 2 vejs kommunikation over bestående 3G/4G netværk Ingen drive by mulighed Fall back aflæsning via målerens optiske øje NB IoT benytter de licenserede 700, 850, 950 MHz frekvensbånd Kun Huawei netværk understøtter i dag NB IoT (i DK kun TDC) Kræver SIM kort (esim). Skifte operatør = ny måler/modul Er kun en transportvej. Ingen defineret dataprotokol = Ingen interoperabilitet Kræver speciel batteriløsning Alcatel Ericsson Huawei Nokia 18 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

19 Fjernaflæsning med NB IoT Begrænset datamængde og få transmissioner pr. døgn Find en teleoperatør der vil give: - fast pris for en 15 års driftsperiode! - garantere sikret funktionalitet i 15 år Roaming i grænselandet Forventer store udfordringer med at kunne aflæse målere f.eks. i kældre og yderområder Samme sikkerhed som 3G/4G netværk De første chipset er ved at være tilgængelige Alcatel Ericsson Huawei Nokia 19 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

20 Transmissioner ved 15 års batterilevetid wm-bus LoRaWAN Sigfox NB IoT Power Data/TX Power Data/TX Power Data/TX Power Data/TX 14dBm 232 Byte 14dBm 255 Byte 14dBm 12 Byte 23dBm 55 Byte Bytes TX/døgn Bytes TX/døgn Bytes TX/døgn Bytes TX/døgn OBS: Der er ingen rækkeviddebetragtning med i skemaet 14dBm = 25mW 23dBm = 200mW TX = Transmission 20 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ 868 MHz licensfrit bånd GSM licensbånd

21 Konklusion Tja. Man skal som det første være afklaret med hvad man vil de næste år Månedsafregning eller tidsserier til analyse og energioptimering? Mulighed for overførsel af tidskritiske data? Mulighed for softwareopdatering og omkonfiguration? Selv have styr på hele netværket eller have tillid til at andre kan/vil? Skifte batterier imellem målerskifte? Tro på værdien af at anvende en international standardiseret kommunikation, eller håbe på at disse nye løsninger vil overleve på den lange bane til en acceptabel pris og med en brugbar performance 21 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ

22 Tak for opmærksomheden Bjarne Lund Jensen Produktchef fjernaflæsning 22 Introduktion til forskellige typer radionetværk DF BLJ