【应用】如何解决智能电表的通信难题

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  能电表和其他“智能能源”设备和仪器的通信和连接需求对设计人员和开发人员提出了严峻的挑战。

  让我们来了解一下智能电表的通信难题,并了解当前设备是如何解决这些难题的。然后,我们将考虑应如何解决这些难题来提供具有成本效益且能满足未来需求的实用智能电网解决方案。

  下图1显示了智能电网网络架构的示例,将有助于理解为什么灵活性和多模是新一代智能电表的关键部署属性。

如何解决智能电表的通信难题

  图1

  灵活性和多模:新一代智能电表的关键部署属性

  解决方案基于各种各样的技术,因地理位置、当地网络基础设施标准和质量而异。

  HAN(家域网)或 BAN(楼域网)使用短距离无线标准(如 ZigBee、Thread、WiFi和蓝牙)将家电设备连接到智能电表。它还可以使用PLC(电力线载波)有线技术。

  NAN(邻域网)使用星形网络拓扑结构,如蜂窝 M2M(GPRS、3G、LTE MTC、NB-IoT、LPWAN)将每个电表直接连到基站,并使用云或网状网拓扑结构,如 PLC 或 802.15.4g 将所有智能电表节点聚集到 DAP(数据聚集点),而该 DAP 将使用蜂窝 M2M(GPRS、3G、LTE MTC)直接连接到基站或通过以太网直接连接到云。

  灵活性

  解决方案必须要有足够的灵活性才能支持上面列出的所有标准,其中的部分标准仍在开发中,可能需要现场更新和远程升级。

  例如 PLC 技术已经被多家标准组织进行过标准化,如 IEEE P1901.2、PRIME(基于电力线的智能电表演进标准)和 G3,并且这些技术标准均提供多种不同的数据速率和频率带宽。各个国家也都派生了不同的 PLC技术分支 版本来针对自己的电网具体情况进行优化。

  迄今为止,仍然没有一个通用的互操作性标准来管理智能电网的通信,也可能永远都不会有!

  多模

  多模也是必备的设置,因为大多数使用情况下都要求多个功能同时运行。欧洲和亚洲城市部署的NAN网状拓扑结构需要并发支持 PLC 和 802.15.4g,因为一个节点可能通过 PLC 连接到一个节点,同时通过 802.15.4g 连接到另一个节点。

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