Podsumowanie

RADIOMODEMY

Radiomodemy używane są do łączności w pasmach częstotliwości UHF oraz VHF, na korzystanie z których nie trzeba pozwolenia i licencjonowanych. W wypadku tych pierwszych użytkownik musi przestrzegać ograniczeń dotyczących maksymalnej mocy nadajnika. Przykładowo w przedziale 169,400 - 169,425 MHz zarezerwowanym dla systemów odczytu liczników jest to 500 mW.

W przypadku częstotliwości licencjonowanych wartość taka nie jest określona. Dzięki temu łatwiej można uzyskać większy zasięg oraz lepszą jakość transmisji w warunkach niesprzyjających propagacji fal radiowych. Aby otrzymać zezwolenie na korzystania z takiego pasma należy zapłacić instytucji przyznającej koncesję jednorazowo pewną sumę, określoną odpowiednimi przepisami.

Później trzeba także wnosić stałą, roczną opłatę za użytkowanie danego kanału łączności. Jej wartość nie zależy od ilości przesłanych danych. Jedną z zalet komunikacji radiomodemowej jest brak zależności od zewnętrznego operatora.

Z drugiej strony obowiązek zaprojektowania, zakupu urządzeń oraz budowy sieci spoczywa wyłącznie na właścicielu, podobnie jak później jej utrzymanie i konserwacja. Istotnym składnikiem kosztów początkowych może być zwłaszcza projekt sieci, do opracowania którego zwykle wynajmuje się specjalistyczną firmę.

SIECI RADIOMODEMOWE

Zakres jej działań obejmuje analizę propagacji fal radiowych na obszarze, który swoim zasięgiem ma objąć dana sieć. Powinna ona uwzględniać różne czynniki, które mogą wpłynąć na pogorszenie jakości transmisji (ukształtowanie terenu, zalesienie, wysoką zabudowę, inne przeszkody). Dodatkowo przeprowadza się również testy w terenie.

Po rozmieszczeniu nadajników oraz odbiorników we wstępnie wybranych lokalizacjach przesyła się ustaloną sekwencję danych testowych. Następnie analizowane są parametry odebranego sygnału. Na tej podstawie dobierane są ustawienia radiomodemów (czułość odbiornika lub moc nadajnika, częstotliwość pracy, szerokość kanału), jak również wysokość oraz typ anten.

Aby poprawić jakość sygnału, zaleca się m.in. montaż anten o większym zysku, najlepiej kierunkowych. Ponadto niektórzy producenci wyposażają radiomodemy w dwa gniazda antenowe. Jedno z nich pełni funkcję odbiornika, a drugie nadajnika lub odbiornika. Dzięki temu dalej przetwarzany jest sygnał o lepszych parametrach.

Poprawę jakości transmisji zapewnia też stosowanie możliwie najkrótszych kabli łączących radiomodem z anteną. Aby z kolei zwiększyć zasięg sieci (nawet do kilkudziesięciu km), można zastosować retransmisję sygnału. W tym celu używane są odpowiednio skonfigurowanych radiomodemy pośredniczące.

GPRS w bateryjnym odczycie wodomierzy

Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji zrealizowało system zdalnego odczytu głównych wodomierzy odbiorców wody z wykorzystaniem bateryjnych urządzeń pomiarowo-rejestrujących z pakietową transmisją GPRS. Moduły telemetryczne nie wymagają zasilania zewnętrznego dzięki trybowi oszczędzania energii, w którym pobór prądu spada do ułamka miliampera i wewnętrznemu, wymiennemu pakietowi baterii wystarczającemu na 5 lat pracy urządzenia (okres legalizacji wodomierza).

Konstrukcja i obudowa modułu telemetrycznego przystosowane są do trudnych warunków środowiskowych. Dane z urządzeń telemetrycznych (stan liczydła wodomierza, napięcie baterii, poziom sygnału GSM, liczba zapisów do rejestratora i inne dane diagnostyczne) przesyłane są do bazy danych na serwerze użytkownika poprzez prywatny APN i bezpieczny, szerokopasmowy tunel IPsec.

Zapis stanu wodomierza w rejestratorze i transmisja danych odbywają się zgodnie z harmonogramem konfigurowanym przez użytkownika. Wszystkie dane z precyzyjnymi stemplami czasowymi przechowywane są w rejestratorze do momentu potwierdzenia ich skutecznego zapisu w bazie danych serwera.

Oprogramowanie narzędziowe umożliwia zdalną zmianę konfiguracji wybranej grupy modułów telemetrycznych. Moduły umożliwiają rejestrację dobowego profilu przepływu wody, np. w celu wykrywania wycieków. Wejścia analogowe umożliwiają podłączenie przetworników ciśnienia zasilanych przez moduł telemetryczny tylko na czas pomiaru (oszczędzanie energii).

PODSUMOWANIE

TABELA. Tematy numerów APA w kolejnych miesiącach

Dostawcy energii elektrycznej, wody, gazu oraz ciepła w swoich instalacjach wykorzystują również inne sposoby przesyłu danych, m.in. za pośrednictwem linii telefonicznych oraz łączy satelitarnych. Te ostatnie są na przykład używane jako awaryjny kanał komunikacyjny w łączności z obiektami o kluczowym znaczeniu dla funkcjonowania całego systemu.

Obecnie każde z mediów transmisyjnych ma określony zakres zastosowań. Przykładowo sieci GSM są preferowane w łączności na większe odległości, ZigBee, jeżeli węzły sieci są zasilane bateryjnie, a komunikacja PLC, gdy nie można poprowadzić dodatkowego okablowania.

Na razie nie można przewidzieć, które z nich będą wciąż w użyciu w przyszłości. Największe szanse będą miały prawdopodobnie te media transmisyjne, które sprawdzą się w systemach smart grid.

Monika Jaworowska