Monitorování energie v IoT se v dnešní společnosti stalo jedním ze základních aspektů chytrých domácností, protože lidé se snaží snížit výdaje na spotřebu energie ve svých domovech. Pro tuto aplikaci se používají přenosná robustní zařízení pro monitorování energie LoRaWAN, která v reálném čase měří elektrické parametry, jako je výkon, napětí, proud a účiník.
Ale jak je vidět z neustále rostoucí poptávky po systémy hospodaření s energií v domácnostech, bylo by vhodné se podívat na další bezdrátové protokoly, které mohou poskytnout podobné výhody. V tomto článku se ponoříme do výhod LoRaWAN pro správu energie a představíme nově vznikající technologii s názvem RBF což představuje přesvědčivou alternativu pro monitorování energie v inteligentní domácnosti.
Proč zvolit systém energetického managementu LoRaWAN?
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) je dnes uznáván jako jeden z nejslibnějších protokolů IoT, a to i v oblasti systémů energetického managementu. Pojďme se podívat na klíčové důvody, proč se LoRaWAN stal oblíbenou volbou pro monitorování energie v chytrých domácnostech:
- Dálkové připojení
Další klíčovou silnou stránkou sítě LoRaWAN je její dosah na velké vzdálenosti. Informace ze senzorů LoRaWAN lze za vynikajících podmínek odesílat do bran až na vzdálenost 10 km. Vzhledem k tomu, že v městských oblastech je přímá viditelnost překážkou, je dosah terminálů omezen na přibližně 3 kilometry. Díky velkému dosahu je LoRaWAN nejvhodnější ve velkých oblastech nebo komplexech zahrnujících mnoho struktur, kde je obtížné umístit několik sítí Wi-Fi nebo Bluetooth.
- Cenově efektivní řešení
Pokud jde o specifičnost LoRaWAN, jedná se o cenově dostupný způsob implementace monitorování energie. Komunikace mezi senzory a bránami probíhá prostřednictvím rádiových vln, kde jsou náklady na komunikaci po pochopení základů zanedbatelné. Samotná zařízení LoRaWAN jsou navíc velmi cenově dostupná a jsou k dispozici pro řadu funkcí, takže mohou být dobrou volbou pro majitele domů nebo firmy, které chtějí efektivní správu energie, aniž by musely utratit mnoho peněz.
- Extrémně nízká spotřeba energie
Nízká spotřeba energie je další vlastností, která má dopad na konstrukci zařízení LoRaWAN. Většina senzorů pro monitorování energie v síti LoRaWAN je napájena z baterií a vyznačuje se extrémně dlouhou životností. Nízká spotřeba energie také znamená menší potřebu údržby, protože baterie by se nemusí tak často měnit. Jednoduše řečeno, to platí pro majitele domů, protože jejich systém pro monitorování energie vyžaduje jen malé úsilí a jeho údržba je z dlouhodobého hlediska rozhodně levnější.
- Robustní funkce zabezpečení
Pokud jde o bezpečnost, technologie chytré domácnosti si nemůže dovolit mezeru v legislativě a LoRaWAN si v této oblasti vede dobře. Většina dat přenášených sítěmi LoRaWAN je šifrovaná a zabezpečená, takže uživatelé, kteří se obávají o soukromí údajů o spotřebě energie, se nemusí obávat. Většina sítí LoRaWAN implementuje dvě úrovně zabezpečení:
- Zabezpečení zařízení: To umožňuje povolit připojení k síti pouze kvalifikovanému zařízení, čímž se snižuje riziko invaze.
- Zabezpečení sítě: Data koncových uživatelů jsou šifrována, aby nedocházelo k odposlouchávání ani úpravám dat přenášených mezi koncovým bodem a odesílatelem.
- Škálovatelnost a flexibilita
Je velmi pohodlné rozšiřovat nebo přidávat nové základnové stanice sítě LoRaWAN, což usnadňuje začlenění dalších zařízení nebo vylepšení monitorovacího systému. Tato flexibilita činí solární energii vhodnou pro individuální majitele domů i komerční systémy výroby a spotřeby energie.
- Odolnost proti rušení
Modulační technika LoRa, která je součástí sítě LoRaWAN, je velmi citlivá na rušení, a proto se osvědčila v městských oblastech, kde je v provozu několik bezdrátových sítí. To je zcela zásadní pro zajištění přesného přenosu dat bez ohledu na kvalitu rádiového vyzařování v okolí sítě.
Princip fungování monitorování energie LoRaWAN
Systémy pro monitorování energie LoRaWAN jsou souborem prostředků, které vysílají/využívají rádiové vlny k vytvoření bezdrátové sítě. Skládají se z tělesných senzorů, přístupových bodů, síťového serveru a aplikačního serveru. Mnohé z nich mají tvar trubice a jsou napájeny baterií; shromažďují elektrická data, jako je výkon, napětí a proud. Tyto senzory odesílají tyto informace v určitých časových okamžicích směrem k blízkým bránám pomocí modulace LoRa.
Brány jsou jako průchody, senzory odesílají svá data do těchto bran, které jsou poté přenášeny na síťový server. Tento server řídí síť a akce mohou zahrnovat odstranění více zpráv, zabezpečení zařízení atd. Síťový server poté přeposílá zpracovaná data na aplikační server. Zde funguje aplikace pro monitorování energie a nacházejí se zde funkce, jako je vizualizace dat a analýza spotřeby. Ty mohou být k dispozici prostřednictvím webových stránek nebo aplikací, které jsou vyvinuty na uživatelském rozhraní.
Tato architektura umožňuje efektivní, bezpečná a rozšiřitelná řešení pro monitorování energie. A co je nejdůležitější, LoRaWAN se hodí pro domácí i firemní použití a umožňuje regulovat a monitorovat spotřebu elektřiny ve velkých i malých kapacitách.
LoRa vs. RBF: Výběr správného protokolu pro monitorování energie v chytré domácnosti
Přestože je LoRaWAN jednou z nejpoužívanějších technologií v oblasti energetického managementu, není jedinou dostupnou. Jednou z nadějných technologií, která je v současnosti považována za efektivnější protokol než Z-Wave, je RBF. Zde uvádíme stručné srovnání těchto dvou technologií, které vám pomůže se správným rozhodnutím ohledně vašeho energetického monitoringu.
RBF je bezdrátový komunikační protokol navržený společností RoomBanker pro jejich chytré domy, včetně části pro správu energie. Spolu s LoRaWAN využívá RBF... frekvenční pásmo subGHz, což znamená, že dokáže přenášet data na značnou vzdálenost a procházet překážkami, jako jsou zdi.
Mezi klíčové vlastnosti technologie RBF patří:
- Dálkový dosah: Zařízení RBF mohou být navržena pro sdílení informací až na vzdálenost přibližně 3 km v městském prostředí a případně i na větší vzdálenosti ve venkovském prostředí.
- Nízká spotřeba energie: RBF je určen pro použití v zařízeních napájených bateriemi a některé senzory mohou s jednou baterií fungovat až několik let.
- Vysoká spolehlivost: Využívá nové metody kontroly chyb a rušení, jejichž úkolem je zabránit selhání přenosu dat.
- Bezpečná komunikace: RBF používá end-to-end šifrování k ochraně dat svých uživatelů, která jsou přístupná pouze zamýšleným příjemcům.
- Síťové sítě: Zatímco LoRaWAN má hvězdicovou topologii, což znamená, že uzly musí komunikovat s bránou, RBF podporuje síťovou topologii, což znamená, že uzly mohou přeposílat zprávy, čímž rozšiřují pokrytí sítě.
Porovnání LoRa a RBF
V praxi se zdá, že LoRa i RBF poskytují dobré vlastnosti, pokud jde o monitorování energie v chytrých domech. Zde je srovnání klíčových aspektů:
Rozsah:
- LoRa: Za perfektních provozních podmínek může ujet až 10 km, ale v intenzivním pracovním prostředí, jako je město, urazí vzdálenost 3 km.
- RBF: V městském prostředí je to až 3 km, ale díky síťovým sítím může jít i dále.
Spotřeba energie:
- LoRa: Držáky s velmi nízkou spotřebou energie, vhodné pro zařízení napájená bateriemi.
- RBF: Také napájí zařízení, která by měla odebírat podobný výkon jako zařízení LoRa, a proto by měla mít podobnou výdrž baterie.
Topologie sítě:
- LoRa: V případě CBRN má primárně pouze hvězdicovou topologii, ve které je koncový uzel přímo připojen pouze k branám.
- RBF: Má možnost podpory síťových sítí typu mesh, což znamená, že může vytvořit příležitost pro vytvoření obchodní sítě s menším počtem mrtvých zón.
Frekvenční pásmo:
- LoRa: Proto pracují v různých subGHz pásmech v závislosti na jurisdikčních zákonech dané země.
- RBF: Pohybuje se také v subGHz pásmech, která mají podobné penetrační schopnosti a dosah jako pásma ISM.
Ekosystém:
- LoRa: Má zdravé prostředí, protože mnoho výrobců zařízení i poskytovatelů síťových služeb již existuje.
- RBF: Relativně méně rozvinutá technologie s kratší historií, která začala nabývat na popularitě zejména ve spolupráci s RoomBankerem.
Standardizace:
- LoRa: Je závislá na otevřeném standardu spravovaném společností LoRa Alliance.
- RBF: Technologie patřící společnosti RoomBanker a ovládaná touto společností.
Při výběru mezi LoRa a RBF pro váš systém monitorování energie v chytré domácnosti zvažte faktory, jako jsou vaše specifické požadavky, velikost vaší nemovitosti, dostupnost zařízení a vaše preference pro otevřené standardy oproti proprietárním řešením.
RBF umožňuje vývoj nízkoenergetických zařízení pro správu energie v domácnostech s dlouhým dosahem
Technologie RBF se používá v řadě zařízení pro správu energie, která se používají k efektivnímu monitorování a řízení spotřeby energie v domácnostech. Patří mezi ně i ta, která využívají rádiovou komunikaci na velké vzdálenosti a zároveň spotřebovávají málo energie, takže se hodí do domácností jakékoli velikosti.
Chytré zásuvky pro monitorování elektřiny jsou také jedním z nejdůležitějších prvků prostředí RBF. Přeměňují běžné spotřebiče na chytré a monitorované produkty s dálkovým ovládáním a statistikami spotřeby. Nástěnné vypínače RBF také dodávají osvětlení inteligenci, která zlepšuje využití a ovládání světla prostřednictvím dálkového ovládání, správy energie a kompatibility s dalšími inteligentními domácími zařízeními.
Pokud jde o aspekt rozsáhlého dohledu, inteligentní měřiče RBF využívají měření spotřeby a energie v celé domácnosti. Nabízejí okamžité informace o celkové spotřebě v domácnostech; někdy rozložení zahrnuje obvody a typy spotřebičů. Takové měřiče dokáží identifikovat nesrovnalosti, propojit se se solárními systémy a poskytovat tipy, jak spotřebovat méně energie.
Souhrnně se jim říká chytrá zařízení, která jsou podporována systémem RBF a tvoří ekosystém správy energie v domácnosti. Jejich dlouhý dosah a nízká spotřeba energie zajišťují správné fungování a dlouhou životnost baterií bez ohledu na domácí prostředí a umožňují majitelům domů inteligentně se rozhodovat ohledně spotřeby elektřiny.
RoomBanker: Hledáme partnery pro systémy energetického managementu v domácnosti
Za zmínku stojí, že RoomBanker v současné době hledá partnery pro popularizaci svých zařízení pro správu energie založených na RBF. Tato příležitost je pro... integrátoři systémů chytré domácnosti kteří si přejí rozšířit svá portfolia hlouběji do ekosystému chytré domácnosti, ale nechtějí si každé zařízení sami sestavovat.
Partnerský program je navržen tak, aby klíčovým zainteresovaným stranám poskytl řadu zařízení, která jsou již integrována s technologií RBF, jež umožňuje komunikaci na velké vzdálenosti a s nízkým výkonem. Patří sem možnosti získat individuálnější řešení, hi-tech podporu a možnost vylepšit odpovídající tržní nabídky.
RoomBanker může být užitečné při úspoře nákladů na vývoj produktů, což umožňuje společnostem uvést na trh nové produkty ve velmi krátkém čase a vstoupit na slibný trh chytrých a energeticky úsporných domů. Cílem vytvoření takového partnerství je generovat nové zdroje příjmů a zvýšit tržní podíly partnerů na trhu s inteligentními domy.
Prozkoumejte více: Podrobný technický přehled protokolu RBF | Případová studie SSG Rumunsko | Roombanker Smart Hub | Staň se Distributorem