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为什么智能表计需要下一代蜂窝技术?

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智能表计并不是下一代蜂窝技术最适合的应用。公用事业仪表不需要高达 100Mbps 的高数据速率,这是专为消费者移动视频流而设计的。发送的数据量很小,传输速度不重要,需要低功耗操作。如今,大多数智能仪表部署都使用 2G 或 3G 蜂窝技术,u‑blox 将 2G SARA-G 系列3G SARA-U 系列等产品供应到这些类型的计量应用中。因此,由于 2G 和 3G 计量应用已经成熟,为什么行业中的某些企业还要求将智能表计器升级到 4G 技术?

实际上,LTE(长期演进)等 4G 技术之所以适用于智能仪表,实际上有几个很好的理由。其中最明显的一点是,通过升级到最新的技术,公用事业仪表正在尽可能地针对未来需求做出调整。在某些市场中,随着 2G 甚至 3G 网络的关闭,它们与公用事业仪表所需的数十年服务不兼容。确保未来服务的最安全方法是选择当今最先进的技术,即 LTE。世界各地的移动运营商正在进行大量投资,以确保其持续到 21 世纪 20 年代及以后。

4G 适用于智能仪表的另一个原因是最新版本的 LTE 包括 LTE-M,这是专为机器间通信而设计的规格的新部分。1 类、M1 类和 NB1(也称为 NB-IoT)等 LTE-M 标准针对连接到物联网 (IoT) 的广泛传感器网络的高数量、低数据复杂性级别和低功耗需求进行了优化。支持这些新标准的蜂窝通信模块已可提供(例如我们的 LARA-R2TOBY-R2SARA-R4SARA-N2 系列均支持 LTE Cat 1、Cat M1 和 NB1 标准)。

特别是 M1 类让 LTE 可经济高效地支持各种物联网应用中的低数据速率应用。它的范围高达 100 公里,最大数据速率约为 1Mbps,其能效意味着公用事业仪表的电池供电工作寿命可达 10 年。虽然 1Mbps 的峰值数据速率在传输家庭能耗信息时似乎过大,但有时需要更高的数据速率,例如公用事业需要更新仪表的固件时。如果要使仪表在数十年中保持高水平的操作安全,这一点至关重要。固件需要更新和修补,以确保安全免受黑客或恐怖分子等大规模攻击,并防止肆无忌惮的用户篡改其账单。

将 LTE Cat M1 与其他一些低功耗网络技术(如 LoRaWAN)进行比较,突显了 Cat M1 对公共计量的适用性。蜂窝网络标准已在全球范围内推出,在 110 个国家/地区部署了 300 多个 LTE 网络,覆盖了非常高比例的人口密集区域,移动网络运营商负责安装和维护整个网络基础设施。这些网络具有全球互操作性,易于与计费系统集成。与其他网络拓扑(如通过家庭 Wi-Fi 连接将仪表连接到互联网)相比,蜂窝网络还提供了卓越的可靠性。

蜂窝标准提供与消费者设备的互操作性级别,允许智能仪表和使用能源的智能家用电器之间进行直接的双向通信。这可用于在非高峰时段打开设备,以减少消费者公用事业费用。与 Cat 1 相比,Cat M1 增加了更广的范围 (155.7 dB MCL),使信号能够穿透更多的墙壁和地板,实现整个家居设备的连接。在蜂窝网络上运行还可以方便地与家庭以外的服务进行互联,这些服务现在或将来都可以使用此技术进行通信。这有助于将公用事业仪表带入网络,包括垃圾收集服务(智能垃圾箱!)、停车控制、街道照明等。

虽然消费者智能手机格式的 4G 不是低数据速率服务的正确选择,但 LTE-M 标准的推出使 4G 蜂窝技术成为智能公用事业仪表连接的领先者,可满足技术、经济和覆盖范围方面的需求。LTE 的新机器到机器标准也有效地保证了移动网络运营商对当前和未来数据流量计量的支持。