Умные счетчики: IoT в ЖКХ

Сегодня инновационное развитие сферы ЖКХ и города в целом невозможно без точного и прозрачного учета энергоресурсов, а для этого необходима надежная система непрерывного мониторинга потребления ресурсов.

Не первый раз мы слышим о том, что специально созданные IoT-устройства – «умные счетчики» – собирают и передают показания воды, электричества, газа и тепла дистанционным способом. IoT или интернетом вещей называют сеть устройств, связанных через интернет и способных собирать данные и обмениваться ими.

Как это работает

В настоящее время практически любой современный счетчик энергоресурсов можно сделать «умным». Достаточно подключить к нему специальный модем для беспроводной связи (по радиоканалу, GSM, NB IoT или другим сетям). Главное требование к приборам учета - они должны быть оснащены специальным выходом: цифровым, аналоговым или импульсным, через который подключают модемы. Большинство устройств, выпускаемых сегодня, уже оснащены такими выходами. При этом существует несколько вариантов монтажа модемов: их устанавливают как внутри счетчиков, так и снаружи – подключение внешних модулей.

Каким образом это работает? Все достаточно просто. Передача данных происходит автоматически. «Умный» счетчик снимает показания и сам отправляет заказчику по заданному расписанию: один/два раза в день (неделю, месяц), а при необходимости – по запросу.

Вся информация поступает на облачный сервер, где происходит её дальнейшая обработка, анализ и хранение. Это так называемый дата центр, который дает возможность круглосуточного мониторинга всех показаний с компьютера или мобильного устройства.

Для организации системы дистанционного учета потребления энергоресурсов применяются проводные и беспроводные технологии. На сегодняшний день современным, простым в установке и эксплуатации, менее затратным по сравнению с проводным решением, а поэтому более приоритетным является беспроводной способ передачи.

Популярные беспроводные технологии передачи данных счетчиков

RF (RadioFrequency) – технология передачи данных по радиоканалу – каналу связи, состоящему из радиопередатчика, линии радиосвязи и радиоприемника. В роли радиопередатчика данных выступают радиомодемы, которые работают по принципу ретрансляции сигнала и строят так называемую самоорганизующуюся MESH-сеть – линию радиосвязи. Модемы находятся в спящем режиме и просыпаются только в случае отправки или приема сигнала, что позволяет автономно работать до десяти лет. MESH-сеть организуется автоматически, гарантирует устойчивую связь и высокую дальность передачи данных. Показания всех приборов учета поступают в одну точку сбора – координатор или радиоприемник, который в свою очередь отправляет данные на сервер. К дополнительным преимуществам технологии можно отнести отсутствие необходимости получения лицензий на использование радиочастот, низкое энергопотребление, большую емкость сети.

GSM/GPRS. Показания счетчиков с модемов поступают на сервер посредством сотовой сети. Подключение устройств осуществляется через SIM-карту. Преимуществами данной системы являются большой радиус действия и отсутствие необходимости построения дополнительной инфраструктуры сети – не нужно устанавливать вспомогательные устройства для отправки информации. К недостаткам можно отнести вероятность загруженности канала связи, периодическое пополнение баланса SIM-карты, зависимость от качества связи того или иного оператора, отсутствие возможности работы от автономного питания, маленькую скорость передачи данных.

NB-IoT. Принцип работы технологии подобен GSM. NB-IoT модемы передают показания счетчиков посредством сотовой сети, что требует наличия SIM-карты. Информация поступает на вышку сотового оператора и далее по сети Интернет отправляется на облачный ресурс.

Положительным отличием является выделенный узкополосный частотный спектр для передачи IoT-данных, который исключает возможность загруженности канала связи и дает уверенный сигнал в подвальных и труднодоступных помещениях. К дополнительным преимуществам NB-IoT технологии можно отнести сверхнизкое энергопотребление, большой радиус действия, автономную работу устройств. Среди недостатков – периодическое пополнение баланса SIM-карты, зависимость от качества связи того или иного оператора.

Wi-Fi. Показания приборов учета передаются на Wi-Fi-роутер, который имеет постоянный доступ к Интернету. Данная технология отличается высокой скоростью передачи данных. К недостаткам можно отнести малый радиус действия, загруженность канала связи в городах, отсутствие возможности использования автономного питания.

Преимущества использования «умных» счетчиков

Автоматическое снятие показаний счетчиков исключает:

• любые ошибки, недостоверные или нерегулярные данные, поступающие от потребителей;
• аварийные ситуации, утечки, сбои в работе оборудования;
• хищение ресурсов, внешние вмешательства, например, поднесение магнита и пр.;
• необходимость проведения периодических обходов и проверок показателей.

Становится ясно, что с новым прибором учета схитрить не получится! Специалисты снабжающих организаций смогут ежедневно дистанционно контролировать потребление ресурсов в каждой отдельной квартире, во всем доме в целом, на объектах предприятий, заводов, офисов и т.д. Благодаря этому пользователи будут платить только за то количество воды, газа, электричества и тепла, которое действительно потребляют. В конечном итоге это позволяет оптимизировать процессы, сокращать расходы и существенно экономить энергоресурсы.

Когда будут устанавливать «умные» счетчики

Внедрение диспетчеризации учета потребляемых ресурсов актуально для большинства снабжающих и коммерческих организацией, а также государства в целом. С каждым годом растет количество производителей «умных» IoT-устройств, развиваются технологии передачи данных.

Стоит отметить, что сегодня уже существует немало реальных проектов, где поставщики ресурсов активно проводят диспетчеризацию приборов учета. Так, например, в д. Бубны Вилейского района Минской области работает беспроводная система диспетчеризации учета газа, воды и электричества, в том числе система контроля утечки газа. Результатом её установки стал комплексный мониторинг всех показаний энергоресурсов в одной программе.

Количество проектов по диспетчеризации приборов учета значительно увеличилось за последние 2 года. «Умные» счетчики устанавливают как в домах деревень, поселков, так и квартирах городов.

В настоящее время ведущая научно-исследовательская и проектно-изыскательская организация в системе Министерства связи и информатизации Республики Беларусь ОАО «Гипросвязь» уже представила разрабатываемую модель построения унифицированной системы контроля интеллектуальных зданий (УСКИЗ). Система позволит на законодательном уровне осуществлять съем показаний счетчиков учета энергоресурсов в автоматизированном режиме, представлять информацию снабжающим организациям для верификации и обработки данных в соответствии с тарифами для последующего предоставления в АИС ЕРИП.

В 2019 г. в Беларуси планируется разработка всех необходимых технических нормативно-правовых актов, а затем – полномасштабное внедрение системы контроля интеллектуальных зданий по всей республике.

Таким образом, сейчас уже нет сомнений, что в недалеком будущем «умные» устройства будут использоваться в нашей повседневной жизни.