Сравнение сценариев применения коммуникационных технологий удаленного считывания показаний счетчиков

В сценариях удаленного считывания показаний счетчиков (например, счетчиков воды, электроэнергии и газа) выбор технологии связи напрямую влияет на время автономной работы устройства, зону покрытия, стоимость и надежность. Следующий подробный анализ различий между технологиями LoRaWAN, NB-IoT, GPRS и WiFi основан на сценариях применения.

Comparison of application scenarios of remote meter reading communication technologies.webp

1. LoRaWAN

Технические особенности: Широкополосная сеть с низким энергопотреблением (LPWAN), основанная на модуляции LoRa. Эта технология не сотовой связи поддерживает большие расстояния (от нескольких километров до более десяти километров), низкую скорость передачи данных (<50 кбит/с), низкое энергопотребление и создание сетей ad hoc.

Сценарии применения:

Подходит для широкомасштабных сценариев с низкой плотностью населения, таких как сельские районы, пригородные зоны и промышленные парки. Например:

Счетчики воды/электричества в сельской местности (широкий охват, рассредоточенные устройства, нет необходимости в плотном развертывании шлюза);

Газовые счетчики в удаленных районах (радиус действия шлюза до 5-10 км, один шлюз может подключить тысячи устройств, низкая стоимость развертывания).

Преимущества: Крайне низкое энергопотребление устройства (срок службы батареи 3-10 лет), отсутствие платы за передачу данных для самостоятельно построенных шлюзов, возможность недорогого и масштабного развертывания.

2. NB-IoT

Технические особенности: Узкополосный Интернет вещей (LPWAN), основанный на операторских сотовых сетях (4G/5G), поддерживает широкое покрытие (сильное проникновение), низкое энергопотребление, большое количество подключений (одна базовая станция может подключить более 100 000 устройств) и высокую надежность.

Сценарии применения:

Подходит для густонаселенных городских районов и внутренних/подземных помещений (например, жилых поселков, квартир и подвалов). Примеры включают:

Счетчики воды в многоэтажных жилых домах (высокая плотность устройств; одна базовая станция NB-IoT может поддерживать большое количество устройств, что позволяет избежать перегрузки сети);

Счетчики электроэнергии в подземных гаражах (сильное проникновение сигнала, возможность охвата закрытых помещений, таких как подвалы).

Преимущества: Опираясь на операторские сети, устройство обеспечивает стабильное покрытие (нет необходимости строить собственные базовые станции) и низкое энергопотребление (срок службы батареи 5-8 лет), что делает его подходящим для считывания показаний счетчиков в сложных условиях с высокой плотностью населения.

3. GPRS

Технические особенности: Технология сотовой сети 2G, средняя скорость (50-100 кбит/с), широкое покрытие, но высокое энергопотребление и ограниченное количество подключений (одна базовая станция может подключить тысячи устройств). Сценарии применения:

Эта технология является переходной. Она широко использовалась на ранних этапах (до 2010 г.) из-за отсутствия широкого распространения сетей LPWAN, но в настоящее время постепенно выходит из употребления. Примеры включают:

Первые городские счетчики электроэнергии (зависящие от покрытия сети 2G);

Временно развернутое оборудование для считывания показаний счетчиков (альтернатива, когда сигналы LPWAN недоступны).

Недостатки: Высокое энергопотребление (срок службы батареи составляет всего 3-12 месяцев), вывод сетей 2G из эксплуатации (в некоторых районах сигналы 2G были отключены) и постепенная замена на NB-IoT.

4. WiFi

Технические особенности: Технология беспроводной локальной сети с высокой скоростью (на уровне Мбит/с), малым радиусом действия (10-50 метров), высоким энергопотреблением и зависимостью от точек доступа WiFi (маршрутизаторов).

Сценарии применения:

Ограничены локальными сценариями с небольшими расстояниями, стационарными источниками питания и покрытием WiFi. Примеры включают:

Умные счетчики на заводах (централизованное оборудование, стабильное покрытие WiFi и сетевое питание);

Счетчики воды в офисных зданиях (вблизи точек доступа WiFi, без учета времени автономной работы). Ограничения: Крайне малая зона покрытия, высокое энергопотребление (не подходит для устройств, работающих от аккумулятора), подходит только для локализованных густонаселенных районов с электропитанием.

Компания Wuxi Zhongyi Smart Technology Co., Ltd. специализируется на разработке и производстве интеллектуальных счетчиков воды, счетчиков энергии, счетчиков газа, охватывая более 90 стран по всему миру. Если вас интересуют интеллектуальные счетчики воды, счетчики электроэнергии, газовые счетчики, пожалуйста, свяжитесь с Zhongyi Smart!