Как счетчик газа Lorawan работает с системой

Что это такое: современный газовый счетчик, оснащенный модулем связи LoRaWAN.

Что он делает: источник данных и конечная точка команды.

Основные характеристики:

Измерение потребления газа: Как и традиционные счетчики, он отслеживает количество используемого газа.

LoRa Radio: беспроводная передача данных с помощью LoRa (удаленной) модуляции. Он оптимизирован для очень низкого энергопотребления, что позволяет аккумулятору работать в течение нескольких лет.

Интеллектуальный: может обнаружить такие события, как фальсификация, низкий заряд батареи и даже потенциальные утечки (на основе аномалий потока).

Двусторонний: он может как отправлять данные, так и получать команды из сети (например, команды удаленного закрытия клапана).

2. Открытый шлюз LoRaWAN

Что это такое: прочный радиоприемник, который обычно устанавливается на столбе, башне или крыше здания.

Что он делает: мост между счетчиком и интернетом. Это ключевая часть инфраструктуры.

Основные характеристики:

Большое расстояние: может принимать данные на несколько километров в радиусе нескольких километров (10-15 километров в сельской местности).

Многоканальный: возможность прослушивания сообщений от сотен устройств одновременно.

Интернет-обратная связь: сам шлюз использует надежное интернет-соединение (например, Ethernet, сотовая 4G/5G или спутник) для пересылки полученных им данных на следующий компонент: сетевой сервер LoRaWAN.

3. система управления энергией (ЭМС)

что это такое: сложное облачное или локальное программное приложение.

Шаг 3: Управление сетью веб-сервера

LNS является центральной нервной системой сети LoRaWAN. Он выполняет ключевые закулисные задачи:

Дедупликация: если несколько шлюзов получают одно и то же сообщение (что обычно для надежности), LNS отфильтрует дубликаты.

Безопасность: проверяет целостность и происхождение сообщений.

Маршрутизация данных: он пересылает расшифрованную полезную нагрузку приложения в правильный пункт назначения-в данном случае через систему управления энергией стандартных API (например, REST, MQTT).

Шаг 4: Анализ системы управления энергетикой и принятие мер

EMS получает чистые, расшифрованные данные от LNS.

Обработка данных: она сохраняет показания в базе данных, связывая их с конкретными учетными записями клиентов.

Генерация понимания: он анализирует данные, чтобы обеспечить ценность:

Биллинг: Автоматическая генерация точных счетов, исключая оценку счетов и ручное считывание.

Обнаружение утечек: Если счетчики сообщают о непрерывном, неожиданном потоке (например, поток в 3 часа ночи, когда никто не находится дома), EMS может запустить высокоприоритетное оповещение для коммунальных служб и клиентов.

Прогнозирование спроса: обобщение данных со всех счетчиков и прогнозирование спроса на газ в городе или регионе.

Шаг 5: Команда возвращения (нисходящая линия)-Путь возврата

Система двусторонняя. Если EMS нужно взаимодействовать с счетчиками, процесс будет обратным.

Пример: клиент сообщает об утечке газа и запрашивает аварийное отключение.

Оператор в ЭМС отправляет команду «Закрыть клапан».

EMS отправляет команду через свой API на веб-сервер LoRaWAN.

LNS идентифицирует шлюз, который с наибольшей вероятностью достигнет конкретного счетчика, и выставляет команды в очередь.

Шлюз отправляет команду на счетчик в виде радиосигнала LoRa.

Счетчик получает команду, проверяет ее и физически закрывает внутренний клапан, останавливая поток газа.

его роль: мозг операции. он принимает, обрабатывает и действует на данные.

Ключевые характеристики:

агрегация данных

панель приборов и визуализация: представляет данные в понятных диаграммах, графиках и картах для операторов коммунальных услуг.

выставление счетов

оповещения и автоматизация: можно настроить для запуска автоматических оповещений (смс, электронная почта) о таких событиях, как утечки, фальсификация или пропущенные показания. он также может отправлять команды обратно на счетчики.

4. как они работают вместе: «разговор»

весь процесс, как показано на диаграмме выше, представляет собой непрерывный цикл связи и анализа данных.

шаг 1: счетчик отправляет данные (восходящая линия связи)

газовой счетчик Lorawan периодически «просыпается» (например, один раз в час или день). он принимает считывание потребления и упаковывает его в небольшой, эффективный пакет данных. используя свое радио Lora, он беспроводно передает этот пакет в воздух.

Ключевая функция Lorawan: эта трансмиссия безопасна. данные сквозно зашифрованы, а это означает, что только окончательное предполагаемое приложение (ems) может их расшифровать и читать.

шаг 2: шлюз передаёт данные

один или несколько наружных лораванских шлюзов в пределах дальности получают эту радиопередачу. шлюз не интерпретирует данные; его задача — выступать в качестве прозрачного эстафеты. он упаковывает радиосигнал в IP-пакет и безопасно пересылает его через Интернет на сетевой сервер центрального Лоравана (LNS).