Monitoreo de energía IoT se ha convertido en uno de los aspectos esenciales de los hogares inteligentes en la sociedad actual, ya que las personas buscan reducir el gasto en consumo de energía en sus hogares. Para esta aplicación, se utilizan dispositivos portátiles y robustos de monitoreo de energía LoRaWAN para adquirir parámetros eléctricos como potencia, voltaje. , corriente y factor de potencia en tiempo real.
Pero como puede verse por la demanda en constante aumento de sistemas de gestión de energía en el hogar, sería pertinente buscar otros protocolos inalámbricos que puedan ofrecer ventajas similares. En este artículo, profundizaremos en las ventajas de LoRaWAN para la gestión energética y presentaremos una tecnología emergente llamada RBF que presenta una alternativa convincente para el monitoreo inteligente de la energía en el hogar.
¿Por qué elegir el sistema de gestión de energía LoRaWAN?
LoRaWAN (Red de área amplia de largo alcance) se reconoce hoy como uno de los protocolos de IoT más prometedores, incluso en el campo de los sistemas de gestión de energía. Exploremos las razones clave por las que LoRaWAN se ha convertido en una opción popular para el monitoreo inteligente de la energía en el hogar:
- Conectividad de largo alcance
Otra ventaja clave que a la gente le gusta de LoRaWAN es que puede alcanzar grandes distancias. La información de los sensores LoRaWAN se puede enviar a las puertas de enlace con distancias de hasta 10 km en excelentes condiciones. Dado que la línea de visión es una obstrucción en las áreas urbanas, las terminales están limitadas a aproximadamente 3 kilómetros de alcance. Debido a su capacidad de largo alcance, LoRaWAN es más apropiado en áreas grandes o complejos que abarcan muchas estructuras en las que es difícil colocar varias redes de Wi-Fi o Bluetooth.
- Solución rentable
En cuanto a la especificidad de LoRaWAN, se trata de una forma asequible de implementar el monitoreo energético. La comunicación de los sensores a las puertas de enlace se realiza a través de ondas de radio, donde el coste de la comunicación es insignificante después del hundimiento de los fundamentos. Además, los dispositivos LoRaWAN en sí son muy asequibles y también están disponibles para una variedad de funciones, por lo que pueden ser una buena opción para propietarios de viviendas o empresas que desean una gestión energética eficaz sin tener que gastar mucho dinero.
- Consumo de energía ultrabajo
El bajo consumo de energía es otra característica que tiene implicaciones para el diseño de dispositivos LoRaWAN. Tenga en cuenta que la mayoría de los sensores de monitoreo de energía LoRaWAN funcionan con baterías y se caracterizan por una duración de batería extremadamente larga. El bajo uso de energía también significa que se necesita menos mantenimiento porque las baterías no tendrían que ser reemplazadas con tanta frecuencia. En términos simples, este es el caso de los propietarios de viviendas, ya que su sistema de monitoreo de energía requerirá poco esfuerzo y es definitivamente más barato de mantener a largo plazo.
- Características de seguridad robustas
En cuanto a la seguridad, la tecnología del hogar inteligente no puede permitirse el lujo de tener un vacío legal, y LoRaWAN tiene buenos resultados en esta área. La mayoría de los datos transmitidos a través de las redes LoRaWAN están cifrados y, por lo tanto, son seguros; Los usuarios preocupados por la privacidad de los datos de consumo de energía no deben preocuparse. La mayoría de las redes LoRaWAN implementan dos niveles de seguridad:
- Seguridad del dispositivo: Esto permite permitir que solo el equipo calificado se conecte a la red, reduciendo así las posibilidades de una invasión.
- Seguridad de la red: los datos del usuario final se mantienen cifrados para que no haya escuchas ni modificaciones de los datos en la transferencia entre el punto final y el remitente.
- Escalabilidad y flexibilidad
Es muy conveniente expandir o agregar nuevas estaciones base de la red LoRaWAN, lo que facilita incluir más dispositivos o mejorar el sistema de monitoreo. Esta flexibilidad presenta la energía solar como adecuada para propietarios individuales y sistemas comerciales de gestión de producción y uso de energía.
- Resistencia a la interferencia
La técnica de modulación LoRa incorporada en LoRaWAN es muy sensible a las interferencias, por lo que ha demostrado funcionar bien en áreas urbanas donde hay varias redes inalámbricas en funcionamiento. Esto es bastante esencial para garantizar que la transmisión de datos sea siempre precisa a pesar de la calidad de la RF que rodea una red.
Principio de funcionamiento del monitoreo de energía LoRaWAN
Los sistemas de monitoreo de energía LoRaWAN son un conjunto de medios que transmiten/utilizan ondas de radio para configurar una red inalámbrica. Está compuesto por sensores corporales, puntos de acceso, un servidor de red y un servidor de aplicaciones. Muchos tienen forma de tubo y funcionan con una batería; recopilan datos eléctricos como potencia, voltaje y corriente. Estos sensores envían esta información en determinados instantes de tiempo hacia las puertas de enlace cercanas con la ayuda de la modulación LoRa.
Las puertas de enlace son como pases, los sensores envían sus datos a estas puertas de enlace, que luego se transfieren a un servidor de red. Este servidor controla la red, las acciones pueden incluir la eliminación de múltiples mensajes, proteger los dispositivos, etc. Luego, el servidor de red reenvía los datos procesados a un servidor de aplicaciones. Aquí es donde opera la aplicación de monitoreo de energía y se encuentran funciones como la visualización de datos y el análisis del consumo. Estos pueden ser a través de sitios web o aplicaciones que se desarrollan en las interfaces del usuario.
Esta arquitectura permite soluciones de monitoreo de energía efectivas, seguras y extensibles. Lo más importante es que LoRaWAN se presta para uso doméstico y comercial, lo que permite regular y monitorear el uso de electricidad tanto en capacidades grandes como pequeñas.
LoRa versus RBF: elección del protocolo adecuado para el monitoreo de energía del hogar inteligente
Aunque LoRaWAN es una de las tecnologías más utilizadas en la gestión energética, no es la única disponible. Una de las tecnologías emergentes que actualmente se considera un protocolo más eficiente que Z-Wave se conoce como RBF. Aquí proporcionamos una breve comparación de estas dos tecnologías para ayudarlo a tomar la decisión adecuada sobre su monitoreo de energía.
RBF es un protocolo de comunicación inalámbrica diseñado por RoomBanker para sus hogares inteligentes, incluida la parte de gestión de energía. Junto con LoRaWAN, RBF utiliza banda de frecuencia sub-GHz, lo que significa que puede transferir datos a una distancia considerable y atravesar obstáculos como paredes.
Las características clave de la tecnología RBF incluyen:
- Largo alcance: Se pueden fabricar dispositivos RBF para compartir información hasta distancias de aproximadamente 3 km en entornos urbanos y posiblemente a distancias aún mayores en entornos rurales.
- Bajo consumo de energía: RBF está previsto para su aplicación en dispositivos que funcionan con baterías y algunos de los sensores pueden funcionar durante varios años con una sola batería.
- Alta Confiabilidad: Utiliza nuevos métodos de control de errores e interferencias cuya tarea es evitar el fallo de la transmisión de datos.
- Comunicación segura: RBF utiliza cifrado de extremo a extremo para salvaguardar los datos de sus usuarios a los que solo pueden acceder los receptores previstos.
- Redes de malla: si bien LoRaWAN tiene una topología en estrella, lo que significa que los nodos necesitan comunicarse con la puerta de enlace, RBF admite una red de malla, lo que significa que los nodos pueden reenviar mensajes, ampliando así la cobertura de la red.
Comparando LoRa y RBF
Prácticamente, tanto LoRa como RBF ofrecen buenas características cuando se trata de monitoreo de energía en hogares inteligentes. Aquí hay una comparación de aspectos clave:
Rango:
- LoRa: En perfectas condiciones de trabajo, puede recorrer hasta 10 km pero en un entorno de trabajo intensivo como una ciudad, cubre una distancia de 3 km.
- RBF: En entornos urbanos, es de hasta 3 km, pero puede llegar más lejos mediante una red de malla.
El consumo de energía:
- LoRa: Soportes de muy bajo consumo aptos para dispositivos que funcionan con pilas.
- RBF: También alimenta dispositivos que deberían consumir energía similar a la de los dispositivos LoRa y, por lo tanto, tener una duración de batería similar.
Topología de la red:
- LoRa: en el caso de CBRN, principalmente tiene topología en estrella solo en la que el nodo final está conectado directamente solo con puertas de enlace.
- RBF: tiene una opción para admitir redes de malla, lo que significa que puede crear una oportunidad para crear una red empresarial con menos zonas muertas.
Banda de frecuencia:
- LoRa: Por lo tanto, operan en diferentes bandas Sub-GHz según las leyes jurisdiccionales del país.
- RBF: También incursiona en las bandas sub-GHz que tienen capacidades de penetración y alcance similares a las bandas ISM.
Ecosistema:
- LoRa: Tiene una ecología saludable ya que muchos de los fabricantes de dispositivos, así como los proveedores de redes, ya existen.
- RBF: Una tecnología relativamente menos desarrollada con una historia más corta que comenzó a ganar impulso principalmente con la cooperación con RoomBanker.
Estandarización:
- LoRa: depende de un estándar abierto gestionado por LoRa Alliance.
- RBF: Una tecnología que pertenece y está controlada por RoomBanker.
Al elegir entre LoRa y RBF para el sistema de monitoreo de energía de su hogar inteligente, considere factores como sus requisitos específicos, el tamaño de su propiedad, la disponibilidad de dispositivos y sus preferencias por estándares abiertos versus soluciones patentadas.
Dispositivos de gestión de energía doméstica de bajo consumo y largo alcance habilitados por RBF
La tecnología RBF se aplica en una serie de dispositivos de gestión de energía que se utilizan para monitorear y controlar eficientemente el uso de energía en el hogar. Incluyen aquellos que utilizan comunicación RF a largas distancias y al mismo tiempo consumen poca energía y pueden adaptarse a hogares de cualquier tamaño.
Monitoreo de electricidad enchufes inteligentes son también uno de los elementos más importantes del entorno FBR. Convierten electrodomésticos comunes en productos inteligentes y monitorizados con control remoto y estadísticas de consumo. Interruptores de pared RBF También brinda inteligencia a la iluminación que mejora el uso y control de la luz a través de operación remota, administración de energía y compatibilidad con otros dispositivos domésticos inteligentes.
Con respecto al aspecto de vigilancia de amplio alcance, los medidores inteligentes RBF emplean mediciones de energía y uso en toda la casa. Ofrecen información instantánea de la carga total de consumo en los hogares; en ocasiones la distribución incluye circuitos y tipos de electrodomésticos. Dichos medidores pueden identificar irregularidades, interactuar con sistemas solares y brindar consejos sobre cómo usar menos energía.
En conjunto, se denominan dispositivos inteligentes que cuentan con el respaldo de RBF y conforman el ecosistema de gestión de energía del hogar. Sus características de largo alcance y bajo consumo proporcionan el correcto funcionamiento y una larga vida útil de sus baterías independientemente del entorno del hogar y permiten a los propietarios tomar decisiones inteligentes con respecto al uso de su electricidad.
RoomBanker: busca socios para sistemas de gestión energética del hogar
Cabe señalar que RoomBanker está buscando actualmente socios para popularizar sus dispositivos de gestión energética basados en RBF. Esta oportunidad es para integradores de sistemas domésticos inteligentes que desean ampliar sus carteras más profundamente en el ecosistema del hogar inteligente pero no quieren construir todos los dispositivos ellos mismos.
El programa de asociación está diseñado para proporcionar a las partes interesadas clave una variedad de dispositivos ya integrados con la tecnología RBF que permite comunicaciones de largo alcance y bajo consumo. Estas incluyen oportunidades para obtener soluciones más personalizadas, soporte de alta tecnología y la capacidad de mejorar las ofertas de mercado correspondientes.
Banquero de habitaciones puede ser útil para ahorrar el costo del desarrollo de productos, lo que permite a las empresas lanzar nuevos productos en muy poco tiempo e ingresar al prometedor mercado de hogares inteligentes y energéticamente eficientes. El objetivo de crear dicha asociación es generar nuevas fuentes de ingresos y aumentar las cuotas de mercado de los socios en el mercado de hogares inteligentes.