Progettare, gestire ed elaborare: le tecnologie e le piattaforme che rendono efficiente e affidabile una rete multiservizio di smart metering

Il buon funzionamento di una rete meter risiede nella copertura del territorio e nella qualità (continuità e affidabilità) del segnale radio. Per questo la ricerca Urmet TLC ha modelli matematici per lo studio e la fattibilità della posizione dei meter e delle antenne. In fase di progetto il team affianca e supporta le aziende nella definizione e nell’installazione di una corretta rete di smart metering.

Molto importante è anche la gestione in remoto dei device e la segnalazione in real time di punti di criticità. Attraverso software dedicati è possibile gestire sia i dati delle utenze che il funzionamento dei meter e dei concentratori: un sistema collaudato e puntuale di management globale della rete a 169 MHz/LoRa.

SAC – Sistema di Acquisizione Centralizzato: il software per elaborare i dati provenienti dagli smart meter

Il Sistema di Acquisizione Centralizzato (SAC) è una piattaforma di data management che raccoglie, decodifica ed elabora i dati inviati dai meter/sensori.

Il SAC è stato progettato in modo da dialogare con diverse configurazioni dei punti di misura. Qualunque sia la tipologia di network, la piattaforma SAC è in grado di gestire i differenti GDM (Gruppi di Misura o contatori) che costituiscono la rete. Principalmente i due tipi di scenari di sottorete costituiti dai GDM sono:

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GDM di tipologia Punto-Punto con utilizzo della rete GPRS/GSM

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GDM di tipologia Punto-Multipunto con utilizzo della rete 169MHz

La notevole flessibilità di configurazione del SAC è capace di dialogare con i CRM proprietari dei gestori del servizio. Tramite interfacce dedicate si ha una gestione completa e unitaria dell’intera architettura di smart metering.

SAC-2

Le caratteristiche del SAC sono:

  • sincronizzazione oraria
  • acquisizione periodica dei dati dagli smart meter
  • analisi dei dati di consumo in funzione della data e dell’ora, compresa la registrazione dei massimi di flusso
  • parametri ambientali (contatori industriali)
  • esecuzione di funzioni richieste dal CRM come la riconfigurazione remota dei GDM
  • impostazione parametri di sicurezza.

In particolare per quanto riguarda la configurazione dei GDM è possibile impostare:

  • gestione dei parametri commerciali
  • profili di consumo
  • intervallo fatturazione
  • network discovery
  • controllo valvola (apertura/chiusura)
  • allarmi ed eventi proprio del meter (per esempio low battery)
  • aggiornamenti firmware
  • rete dati.

Il sistema SAC sostanzialmente si compone di tre software sottosistemi indipendenti tra loro. A ciascuno di essi è assegnata una funzionalità specifica:

 

1

Sottosistema di front-end

che raccoglie i dati dai GDM
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Sottosistema database

che gestisce l’anagrafica e i profili cliente
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Sottosistema application server:

interfaccia web user friendly che mette a disposizione dell’operatore i dati raccolti e permettere di gestire e configurare la rete periferica dei GDM.

NMS – Network Management System: il software dedicato alla gestione della rete meter

Il cosiddetto NMS è una piattaforma di network management indipendente dal SAC. Questa piattaforma ha il compito di svolgere tutte le operazioni di manutenzione e di diagnostica della rete a 169 MHz/LoRa. Infatti non sarebbe possibile garantire la congruità e la correttezza dei dati da elaborare senza un corretto funzionamento del network.

All’interno della rete multiservizio IoT, il Network Management System esegue funzioni di controllo e di routing dei messaggi inviati dai meter/sensori verso il servizio corrispondente di data management.

Garantisce anche un efficiente funzionamento di una rete di telecomunicazioni e delle sue risorse perché tutti gli elementi che costituiscono il network, come i concentratori di dati e i meter, sono sottoposti a un monitoraggio continuo. L’operatore ha la possibilità di gestire e supervisionare con un unico sistema l’intera rete wireless.

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copertura-antenne
Le funzioni principali di un NMS sono:
  • il monitoraggio del corretto protocollo di applicazione e delle connessioni wireless di tutti i dispositivi radio come WMBus – LoRa Radio Gateway, Smart Meters, Sensors, eccetera
  • la pianificazione e l’ottimizzazione della copertura radio
  • la comunicazione e la gestione dei guasti diagnostici con notifiche e alert in real time.

Il Network Planning: pianificazione ottimale della rete IoT e studio del posizionamento dei meter nel territorio

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controllo-rete-meter

La lunga attività di Urmet TLC nel campo delle telecomunicazioni assicura al cliente grande esperienza nel settore del metering con la produzione di device e software collaudati e un team di tecnici qualificati in grado di occuparsi dello studio, della pianificazione e della realizzazione di una rete a 169 MHz/LoRa.

L’architettura della rete meter può partire sulla base agli asset definiti dal cliente o da quelli identificati dai tecnici Urmet in relazione al progetto da realizzare. Lo scopo finale sarà quello di approntare una rete con la miglior copertura possibile, l’individuazione di aree di ostacolo alla diffusione del segnale e la risoluzione delle criticità per permettere collegamenti perfetti tra i vari device senza perdita di dati.

Nella pratica, la definizione del progetto di copertura di una rete a 169 MHz/LoRa avviene attraverso passaggi fondamentali:

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Analisi

per individuare i siti di installazione dei gateway o concentratori che può essere condotta sia partendo da un elenco di asset identificati dal nostro team o attraverso i dati forniti dall’azienda cliente.
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Definizione

della distribuzione dei meter rispetto ai siti di installazione dei gateway, a seguito del quale viene identificato il corretto numero di gateway necessari per una copertura ottimale.
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Fase di verifica

tramite uno strumento di simulazione con modelli. La verifica è condotta considerando le prerogative del territorio o dell’ambiente urbano rispetto alla propagazione del segnale in relazione alle caratteristiche delle antenne dei concentratori e dei meter.
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Scelta delle posizioni

significative per collocare i gateway, in modo tale da poter raggiungere più siti possibili.
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Realizzazione di un diagramma

del livello di segnale calcolato a partire dai dati impostati.