——芬兰智能电表专业厂商Gurux依据Nordic蜂窝物联网处理方案开宣布简化智能电表通讯的开源概念证明Lorenzo Amicucci (Nordic Semiconductor事务开展司理)
电力公司正在寻求运用智能电表来最大极限地下降运营本钱并削减顾客的账单。可是,现有智能电表衔接技能的功用和灵活性有限,而广泛布置专有处理方案会严峻约束互操作性,并将电力公司捆绑在装置和保护本钱都很高的小众通讯技能中。
因此,智能电表职业需求一种能够经过规模经济下降布置和运营本钱的标准化处理方案。DLMS/COSEM (“DLMS”)标准是业界最广泛承受的电表数据交换国际标准,开展前景最好。发挥DLMS潜力的首要妨碍在于将DLMS电表衔接到后端电力根底设施的通讯技能缺少交融性。不过,因为DLMS根据开放系统互连(OSI)模型,因此能够选用各种通讯媒体,其间包含根据强壮老练而且高度安全的LTE (“4G”)网络的蜂窝物联网无线技能。
在全球规模内完成智能电表计量到云衔接方面,蜂窝物联网供给了一个实际标准化的可行时机。可是底层技能是非常复杂的,这让没有经验的人士望而生畏。现在,芬兰智能电表专业厂商Gurux和NordicSemiconductor进行协作,有望简化经由蜂窝物联网完成DLMS智能电表通讯的开发作业。在Nordic的协助下,Gurux以其nRF9160 SiP为根底,开发了开源概念验证(PoC)智能电表,可直接处理运用蜂窝物联网读取智能电表时一般遇到的工程难题。
1 装备原型
规划用于DLMS电表的概念验证(PoC)包含了4个元素:将nRF9160 DK衔接到电表的电缆(经过光学探头或直接串行端口衔接);选用Gurux MQTT桥接示例的nRF9160 DK,以及MQTT Broker和根据GXDLMSDirector(可轻松装置在PC上进行产品演示)的客户端运用程序。
针对原型装备PoC的作业非常简略直接。首要,工程师运用Gurux供给的示例对nRF9160 DK进行编程,该示例完成了MQTT桥接,然后经过电缆将其衔接到智能电表。然后运用GXDLMSDirector挑选电表制造商并设置MQTT参数。然后PoC能够运用MQTTBroker经过LTE-M链接发送数据,并从根据云的客户端运用程序接纳信息。虽然PoC首要是为DLMS规划的,但它能够支撑LTE-M链路上的其他智能电表代替协议。该PoC还能够用作原型网络接口卡(NIC)。NIC是衔接电表的插件板。因为引入了模块化功用,使得电表经过转化NIC来支撑不同类型的衔接,这个架构遭到欢迎。经过运用nRF9160,NIC无需额定的微控制器。能够运用nRF9160来办理衔接和边际处理,然后完成单芯片架构规划。
经过实验电表数据搜集接口,开发人员能够将nRF9160 DK装备用作大多数电表的NIC。因为DK上的软件开发简略(部分归因于运用处理器和调制解调器集成在同一芯片组上),构建原型NIC相对简略直接。
2 NB-IoT选项
这个PoC当时运用LTE-M蜂窝物联网,因其支撑最具挑战性的计量运用所需的低推迟功用和高数据速率。可是关于许多运用而言,代替蜂窝物联网技能NB-IoT将是令人满意的技能。关于推迟和掩盖规模都很重要的高档电表,能够规划支撑两种蜂窝物联网版别的组合处理方案,然后以单一规划掩盖最广泛的运用规模。
处于这个PoC中心的Nordic nRF9160 SiP能够运用由板载Arm Cortex-M33处理器触发的简略AT指令,在LTE-M和NB-IoT之间主动切换。这使得工程师能够轻松修正PoC来主动优化智能电表无线衔接。经过在LTE-M和NB-IoT之间进行切换,树立最适合特定运营环境的衔接,能够处理大多数蜂窝IoT衔接难题。
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第12期第32页,欢迎您写论文时引证,并注明出处。