以往抄表是由抄表員逐一上門讀取用戶當前水表、氣表、電表的顯示數,記錄在抄表簿上,帶回數據中心進行統(tǒng)計、匯總、計費等處理,效率很低,容易出錯,傳統(tǒng)抄表收費模式的弊端逐漸成為能源計量公司提高管理水平的障礙。
圖 1 傳統(tǒng)人工抄表
現在我們很多小區(qū)抄表多采用手持式抄表機,手持式抄表機可理解為便攜式掌上型電腦,具有較強的運算和儲存能力。抄表員抄表后,抄表機直接將數據上傳到服務中心上,服務器復核數據后,由抄表機直接開賬、打印賬單或各類工作單,工作效率大大提高。
圖 2 手持式抄表儀
但是這同樣需要人工現場讀表,打印費用單,對人工成本要求并未降低。物聯(lián)網的發(fā)展同時帶動了智能家居行業(yè)推廣,能源計量行業(yè)技術迭代也在迅猛發(fā)展。
其實物聯(lián)網應用中的無線技術有多種,可組成局域網或廣域網。組成局域網的無線技術主要有Wi-Fi,藍牙、zigbee等,組成廣域網的無線技術主要有3G/4G等。這些無線技術,優(yōu)缺點非常明顯,如下圖總結。
在低功耗廣域網(Low Power Wide Area Network, LPWAN)產生之前,似乎遠距離和低功耗兩者之間只能二選一。當采用LPWAN技術之后,設計人員可做到兩者都兼顧,最大程度地實現更長距離通信與更低功耗,同時還可節(jié)省額外的中繼器成本。
LoRa是LPWAN通信技術中的一種,是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。
表 1 現代主流無線方案參數對比
LoRa最大的優(yōu)勢就是低功耗,易組網,成本低,傳輸距離遠等等。而且LoRa非常適合大規(guī)模部署,比如在智慧城市中的市政設施檢測或者無線抄表等應用領域,可大大減少人工作業(yè)和施工布線成本。
圖 3 LoRa無線抄表系統(tǒng)
ZM470SX系列模塊是ZLG致遠電子自主研發(fā)的一款工業(yè)級射頻無線產品。模塊采用源自軍用戰(zhàn)術通信系統(tǒng)的LoRa調制技術設計,完美解決了小數據量在復雜環(huán)境中的超遠距通信問題。
相較傳統(tǒng)調制技術,ZM470SX系列模塊在抑制同頻干擾的性能方面也具有明顯優(yōu)勢,解決了傳統(tǒng)設計方案無法同時兼顧距離、抗擾和功耗的弊端。另外模塊集成了+20dBm的可調功率放大器,針對應用于遠距離傳輸且對可靠性要求極高的場合。
表 2 LoRa與普通470模塊參數對比
ZLG致遠電子為工業(yè)互聯(lián)網領域推出了智能無線網關IoT-3968L,以ARM9為核心,采用兩路MiniPCIE接口設計,并提供多種可選配的無線接口模塊(采用MiniPCIE接口設計,包括Wi-Fi、zigbee、LoRa、GPRS/3G/4G等),方便客戶快速搭建合適自身行業(yè)的智能物聯(lián)網網關產品。
圖4 IoT-3968無線網關產品
案例特點:
l高可靠性:LoRa模塊采用軍用的調制技術設計,可有效保障小數據量在復雜環(huán)境中的超遠距離傳輸問題;
l集抄范圍廣:LoRa模塊節(jié)點擴容冗余大,接入地點無限制,能滿足城市、山區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的接入需求;
l建設成本低:LoRa模塊內置在電表和電力集中器中,解決了布線難題,可快速組網,也免去了后期線束維護費用。
ZLG致遠電子可為客戶從底層數據收發(fā)、傳輸到控制形成整套解決方案,并為用戶提供評估套件,協(xié)助進行測試,幫助用戶快速上手,早日推出終端產品搶占市場先機。
圖5 LoRa模塊評估板