Kommunikationstechnologien

Wireless M-Bus ist ein weitverbreitetes Standard-Kommunikationsprotokoll. Darüber erfolgt die drahtlose Zählerkommunikation sowie die Fernauslesung von Wärme-, Kälte-, Strom- und Wasserzählern. Es wurde speziell entworfen, um die Anforderung von Versorgungsunternehmen an die Servicequalität und Datenhäufigkeit zu erfüllen, ohne bei der Batterielebensdauer Kompromisse einzugehen.

Wireless M-Bus lässt sich für die Fernauslesung intelligenter Zähler per Drive-by oder über ein Fixed Network nutzen. Außerdem ist es möglich, die zwei Methoden der Datenerfassung miteinander zu kombinieren. Im Allgemeinen wird ein Netzwerk von einem Versorgungsunternehmen aufgebaut und gewartet. Dazu werden eine Reihe von Datenkonzentratoren im gesamten Versorgungsgebiet installiert. Wireless M-Bus kommuniziert auf unlizenzierten Bändern und je nach Land unterschiedlichen Frequenzen.

Alle unsere Wärme-/Kältezähler und intelligenten Geräte für Versorgungsunternehmen lassen sich so konfigurieren, dass sie die Daten per Wireless M-Bus übertragen. Dieser Standard unterstützt ein breites Frequenzspektrum.

1. Lange Batterielebensdauer
Wireless M-Bus ist für die Unterstützung von großen Datenmengen optimiert, ohne bei der Batterielebensdauer Kompromisse einzugehen. Daher eignet sich das Verfahren für Versorgungsunternehmen, die die Daten nicht nur zu Abrechnungszwecken nutzen wollen, sondern auch dazu, Wärme-/Kälteverluste und den Druck im Verteilnetz nahezu in Echtzeit zu analysieren, um so Prozesse zu optimieren und die Daten noch besser zu nutzen. Wireless M-Bus unterstützt tägliche oder stündliche Auslesungen eines intelligenten Zählers mit einer erwarteten Lebensdauer von bis zu 16 Jahren.

2. Eigentum des Netzwerks
Wireless M-Bus ist auch die richtige Entscheidung, wenn Sie die Kontrolle über Ihr Netzwerk wünschen und von Drittanbietern unabhängig sein wollen. Auf diese Weise lässt sich die entsprechende Leistung der Zählerauslesung und Servicequalität sicherstellen. Die Anfangsinvestition für den Aufbau eines Netzwerks ist höher als bei anderen Technologien. Aber die Kosten pro Zähler liegen oft niedriger mit integrierter Wireless M-Bus-Kommunikation als mit alternativen Technologien.

3. Flexible Lösung
Wireless M-Bus-Netzwerke eigenen sich am besten für städtische Gebiete, um ein optimales Verhältnis von ausgelesenen Zählern pro Datenkonzentrator zu erhalten. Wenn Ihr Versorgungsgebiet aus ländlichen und städtischen Bereichen besteht, ist es möglich, ein Wireless M-Bus-Netzwerk in den dicht besiedelten Gebieten aufzubauen und es mit Drive-by-Zählerauslesung in den dünn besiedelten Gebieten zu kombinieren. Dadurch ergibt sich ein großer Kostenvorteil.

1. Verantwortung des Eigentümers
Bei einem Netzwerk auf Basis des Wireless M-Bus-Protokolls gehört Ihnen die Infrastruktur. Das bedeutet, Sie müssen das Netzwerk so aufbauen und warten, dass die gewünschte Leistung der Zählerauslesung und die Servicequalität sichergestellt sind. Ob sich die Investition in ein Wireless M-Bus-Netzwerk für Sie lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen die Größe und die geografischen Gegebenheiten Ihres Versorgungsgebiets.

2. Ländliche Abdeckung
Aufgrund seiner Reichweite erfordert ein auf Wireless M-Bus basierendes Netzwerk mehr Infrastruktur, um ländliche oder dünn besiedelte Gebiete abzudecken. In diesen Gebieten kann eine Drive-by-Lösung mit Wireless M-Bus oder ein Netzwerk, das auf einer anderen Technologie basiert, eine Alternative sein. Es sei denn, Sie benötigen große Mengen regelmäßig ausgelesener Daten für erweiterte Analysezwecke.

Um ein Netzwerk auf Basis von Wireless M-Bus aufzubauen, installieren Sie eine Reihe von Datenkonzentratoren in Ihrem Versorgungsgebiet. Ein großer Datenkonzentrator besteht aus einer oder zwei Antennen, die die Signale der Zähler über Wireless M-Bus empfangen. Hierbei wird eine Antenne per Kabel mit einem Datenkonzentrator verbunden. Dieser sendet die Daten über eine sichere mobile Verbindung an Ihr Zählerdatenmanagementsystem zurück. Auch der Einsatz kleinerer Datenkonzentratoren ist denkbar, um Daten von einer begrenzten Anzahl von Zählern zu erfassen.

Normalerweise kann ein Datenkonzentrator Zähler in einem Radius von 500–1000 m auslesen. Es sind aber Reichweiten von mehr als 3 km möglich. Dazu sind spezielle Antennen erforderlich, die zum Beispiel an Schornsteinen, Gitter- oder Fahnenmasten angebracht werden. Die Antennen sollten so hoch wie möglich installiert werden, damit sie die Signale von möglichst vielen Zählern empfangen können.

Sie können das Netzwerk entweder selbst aufbauen oder mit Ihrem Lösungsanbieter zusammenarbeiten, um das Netzwerk einzurichten und die gewünschte Leistung sicherzustellen.

Wireless M-Bus lässt sich auch per Drive-by nutzen. Hierbei lesen Sie die Zähler während der Fahrt durch Ihr Verteilnetz mobil aus. Alles, was Sie dazu brauchen, ist ein kleiner Konverter und eine App auf Ihrem Android-Smartphone oder -Tablet.

Die LoRaWAN®-Spezifikation ist ein LPWA-Netzwerkprotokoll (Low Power Wide Area), das entwickelt wurde, um batteriebetriebene „Dinge“ drahtlos mit dem Internet in regionalen, nationalen oder globalen Netzwerken zu verbinden. Sie zielt auf wichtige Anforderungen des IoT (Internet der Dinge) ab, wie z. B. bidirektionale Kommunikation, End-to-End-Sicherheit, Mobilität und Lokalisierungsdienste.

Die LoRaWAN®-Netzwerkarchitektur wird in der Star-of-Stars-Topologie eingesetzt, in der Gateways Nachrichten zwischen den Endgeräten und dem zentralen Netzwerkserver weiterleiten. Die Gateways sind über Standard-IP-Verbindungen mit dem Netzwerkserver verbunden und fungieren als transparente Verbindungsstelle, die HF-Pakete in IP-Pakete umwandelt und umgekehrt. Die drahtlose Kommunikation nutzt die Long-Range-Eigenschaften der physikalischen LoRa-Schicht und ermöglicht eine Single-Hop-Verbindung zwischen dem Endgerät und einem oder mehreren Gateways. Alle Modi können bidirektional kommunizieren, und die Unterstützung von Multicast-Gruppenadressierung ermöglicht eine effiziente Nutzung des Spektrums bei Aufgaben wie Firmware Updates Over-The-Air (FOTA) oder anderen Massenverteilungsnachrichten.

LoRaWAN® ist eine Neuheit und wird von der LoRa Alliance® stark gefördert. Viele Anbieter haben LoRa-Produkte, sodass es einfach ist, Cloud-basierte Lösungen zum Fernauslesen von Sensoren und Geräten zu realisieren. Für diejenigen, die sich eine Komplettlösung wünschen, ist zudem auch Software für den Anwendungsserver erhältlich.

1. Große Reichweite und hohe Abdeckung mit wenigen Komponenten
LoRaWAN® wird weltweit genutzt. Deshalb ist es möglich, bestehende LoRaWAN®-Netzbetreiber zu nutzen. Alternativ können Sie Ihr eigenes Netzwerk aufbauen, ausgehend von einem einzigen LoRaWAN®-Gateway, um mit Tausenden von Endknotengeräten große Gebiete abzudecken.

2. Verringertes Störungsrisiko
LoRa ist eine patentierte Spread-Spectrum-Technologie, die unlizenzierte Sub-GHz-Frequenzen nutzt. Die Modulation gewährt eine hohe Leistung und ist unempfindlich gegenüber Störungen und einer hohen Gebäudedurchdringung.

Die Qualität der Dienste hängt vom Netzbetreiber ab. Wenn die Funkabdeckung ausfällt, kann es für den Kunden schwierig sein, eine Lösung zu finden.

Die Kommunikationsgeschwindigkeit variiert. Die große Reichweite wird durch eine Verlangsamung der Kommunikation erreicht, was wiederum die Lebensdauer der Batterie verringert.

Es können verschiedene Gebühren anfallen: Abonnements für Cloud-Lösungen, Netzentgelte an den Betreiber und Gebühren für Schlüssel und Zertifikate. Das macht einen Vergleich im Vorfeld schwierig.

Eine Möglichkeit, mit dem Aufbau einer LoRaWAN®-Anwendung zu beginnen, ist die Zusammenarbeit mit einem LoRaWAN®-Netzwerkanbieter. Dabei abonnieren Sie einen Cloud-Dienst, in dem Ihre Daten gespeichert werden. Alle Ihre Sensoren und Geräte müssen so eingerichtet werden, dass sie unter Verwendung mehrerer LoRa-definierter Schlüssel Daten an diesen Anbieter senden.

Der Aufbau eines eigenen Netzwerks ist ebenfalls möglich und erfordert wie bei jedem funkbasierten System Kenntnisse über die Platzierung der Gateways und Antennen, um eine vollständige Abdeckung aller Sensoren und Geräte im Netzwerk zu erreichen. Für das Datenauslesesystem benötigen Sie einen mit dem Internet verbundenen Server, um Ihre eigene Cloud-Lösung zu betreiben.

Bei NB-IoT handelt es sich um eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikationstechnologie, die als zentraler Bestandteil der 5G-Strategien der Telekommunikationsanbieter entwickelt wurde und die bestehende Infrastruktur der Antennenstandorte dieser Anbieter für die mobile Kommunikation (LTE) nutzt. NB-IoT ist für eine gute Abdeckung und sehr geringe Datenmengen optimiert. Das macht die Technologie zu einer guten Wahl für die Fernauslesung von intelligenten Zählern, die sich unterirdisch in Kellern und an anderen schwer zugänglichen Orten befinden, wo andere Arten von Kommunikationstechnologien möglicherweise nicht ausreichen. NB-IoT kann zur Zwei-Wege-Kommunikation verwendet werden. Das ist in einigen Fällen bei Smart Metering notwendig, etwa für Firmware-Updates.

Obwohl die Technologie im Bereich Smart Metering noch neu ist, ist sie ihren Kinderschuhen bereits entwachsen und in einigen Ländern vollständig ausgerollt. Telekommunikationsanbieter weltweit bauen derzeit die Abdeckung aus, und auch die Zahl der Anbieter, die diese Technologie unterstützen, steigt von Minute zu Minute.

1. Ausgezeichnete Abdeckung
Im Zusammenhang mit Smart Metering ist NB-IoT wegen der guten Abdeckung interessant, wodurch sie sich besonders für die Fernauslesung von Wärmezählern an abgelegenen Standorten wie Kellern eignet. Auf Basis des LTE-Netzwerks nutzt NB-IoT lizenzierte Frequenzbänder, um sicherzustellen, dass Störungen durch andere Geräte minimiert werden.

2. Unterstützt hohe Messauflösungen, zum Beispiel für Analysezwecke
NB-IoT ist in der Lage, große Datenmengen zu übertragen, und zwar so oft es nötig ist. Für Kamstrup Wärme-/Kältezähler bedeutet dies detaillierte Daten in Intervallen von bis zu 60 Minuten (32 Register), abhängig von der Stromversorgung und dem gewähltem Datenpaket. Die Daten werden automatisch jede Stunde oder einmal pro Tag (tägliche Übertragung der Stundenwerte) übertragen.

3. Keine Verantwortung und Investition für die Infrastruktur erforderlich
NB-IoT ist die richtige Wahl für Versorgungsunternehmen, die nicht in eine eigene Kommunikationsinfrastruktur investieren wollen, da die Technologie eine Datenerfassung ganz ohne Verantwortung für die Infrastruktur ermöglicht.

Verglichen mit einer Lösung, die auf einem traditionellen Fixed Network basiert, sind für die Nutzung von NB-IoT keine Erstinvestitionen in die Kommunikationsinfrastruktur erforderlich. Häufig lässt sich dadurch die Fernauslesung kostengünstiger umsetzen.

Wenn Sie wissen wollen, was die Kommunikation langfristig kostet, sollten Sie sich nach Anbietern umsehen, die dies zu einem festen Preis als Teil des Pakets anbieten.

4. Einfache Smart Meter Rollouts
NB-IoT-Zähler kommunizieren direkt mit Ihrem Smart Metering-System über das NB-IoT-Netzwerk Ihres lokalen Telekommunikationsanbieters. Auf diese Weise wird die Zählerinstallation deutlich komfortabler, da Sie die Zähler einfach bereitstellen können, wann und wo Sie möchten. Eine aufwendige Planung entfällt somit. Das ist buchstäblich Plug und Play: Anschließen und loslegen.

5. Zukunftssichere P2P-Technologie
Etliche Unternehmen arbeiten an der Verbreitung der Technologie, und NB-IoT ist ein zentraler Bestandteil der 5G-Strategien der Telekommunikationsanbieter. Deshalb wird NB-IoT wahrscheinlich von sehr vielen Geräten, Plattformen und Systemen unterstützt, wovon Ihr Versorgungsunternehmen profitiert.

1. Stromverbrauch
Der Stromverbrauch von NB-IoT ist deutlich geringer als bei den vorherigen Mobilfunktechnologien wie 2G/3G oder 4G. Dadurch eignet sich das Verfahren besser für batteriebetriebene Geräte. Verglichen mit traditionellen Fixed-Network-Lösungen für Smart Metering liegt der Stromverbrauch bei NB-IoT jedoch immer noch höher. Dadurch wird die Suche nach einer praktikablen Lösung für Zähler mit einer erwarteten Lebensdauer von 16  Jahren mit derselben Batterie zu einer Herausforderung. Aus diesem Grund wird das Datagramm eines batteriebetriebenen Geräts kleiner sein als das eines netzbetriebenen Geräts. Aber es ist nicht unmöglich, eine Batterielebensdauer von 16 Jahren zu erreichen.

2. Infrastruktur eines externen Anbieters
Wenn Sie in eine NB-IoT-basierte Lösung investieren, gehört die Infrastruktur nicht Ihnen. Somit sind Sie vollständig von Ihrem Telekommunikationspartner abhängig, der sicherstellen muss, dass Ihre Anforderungen an die Leistung der Zählerauslesung erfüllt werden. Falls es zu Problemen kommt, haben Sie selbst keine Möglichkeiten, die Abdeckung zu verbessern. Daher ist es wichtig, die richtigen Partner zu finden, wenn Sie sich für eine NB-IoT-Lösung entscheiden.

3. Verschiedene ITU-Regionen
Die einzelnen Telekommunikationsanbieter nutzen unterschiedliche Frequenzbänder für ihre LTE-Kommunikation in den verschiedenen Teilen der Welt. Um NB-IoT weltweit zu unterstützen, ist eine breite Palette von Modems notwendig, mit denen die Zähler entsprechend der Region, in der sie installiert werden, ausgestattet sind.

2G/4G ist eine bekannte und bewährte Punkt-zu-Punkt-Kommunikationstechnologie, bei der die bestehende Mobilfunkinfrastruktur mit den Antennenstandorten der Telekommunikationsanbieter für die mobile Kommunikation genutzt wird. 2G/4G ist für eine hervorragende Abdeckung und sehr große Datenmengen optimiert. Das macht die Technologie zu einer guten Wahl für die Fernauslesung von Wärme-/Kältezählern, die sich in ländlichen und abgelegenen Orten befinden, wo andere Arten von Kommunikationstechnologien möglicherweise nicht ausreichen.

2G/4G kann zur Zwei-Wege-Kommunikation verwendet werden. Das ist in einigen Fällen bei Smart Metering notwendig, etwa für Firmware-Updates.

Obwohl es die 2G/4G-Kommunikation schon länger gibt, wird sie im Bereich Smart Metering immer noch geschätzt und ist in den meisten Ländern der Welt vollständig eingeführt.

1. Ausgezeichnete Abdeckung
Im Zusammenhang mit Smart Metering ist 2G/4G wegen der hervorragenden Abdeckung interessant, wodurch sie sich besonders für die Fernauslesung von Wärme-/Kältezählern eignet. Die Kommunikationstechnologie nutzt lizenzierte Frequenzbänder der Mobilfunkbetreiber, um minimale Störungen durch andere Geräte zu gewährleisten.

2. Unterstützt hohe Messauflösungen, zum Beispiel für Analysezwecke
2G/4G ist in der Lage, sehr große Datenmengen zu übertragen, und zwar so oft es nötig ist. Für Kamstrup Wärmezähler bedeutet dies detaillierte Daten in Intervallen von bis zu 5 Minuten (32 Register).

Die Daten werden automatisch alle 5/15/60 Minuten direkt an das Zählerdatenmanagementsystem übermittelt.

3. Keine Verantwortung und Investition für die Infrastruktur erforderlich
2G/4G ist die richtige Wahl für Versorgungsunternehmen, die nicht in eine eigene Kommunikationsinfrastruktur investieren wollen, da die Technologie eine Datenerfassung ganz ohne Verantwortung für die Infrastruktur ermöglicht.

Verglichen mit einer Lösung, die auf einem traditionellen Fixed Network basiert, sind für die Nutzung von 2G/4G keine Erstinvestitionen in die Kommunikationsinfrastruktur erforderlich. Häufig lässt sich dadurch die Fernauslesung kostengünstiger umsetzen.

Wenn Sie wissen wollen, was die Kommunikation langfristig kostet, sollten Sie sich nach Anbietern umsehen, die dies zu einem festen Preis als Teil des Pakets anbieten.

4. Einfache Smart Meter Rollouts
Zähler mit 2G/4G kommunizieren direkt mit Ihrem Smart Metering-System über das Netzwerk Ihres lokalen Telekommunikationsanbieters. Auf diese Weise wird die Zählerinstallation deutlich komfortabler, da Sie die Zähler einfach bereitstellen können, wann und wo Sie möchten. Eine aufwendige Planung entfällt somit. Das ist buchstäblich Plug und Play: Anschließen und loslegen.

5. Zukunftssichere P2P-Technologie
Auch wenn die 2G-Kommunikation schon viele Jahre auf dem Markt ist und in absehbarer Zeit ausläuft, ist sie durch die Kombination mit 4G nach wie vor eine zukunftssichere Technologie, denn 4G ist Teil der 5G-Gesamtstrategie. 

1. Stromverbrauch
Der Stromverbrauch von 2G/4G ist deutlich höher als z.  B. bei der NB-IoT-Kommunikationstechnologie, weshalb sich 2G/4G nicht für batteriebetriebene Geräte eignet, sondern für netzbetriebene Geräte gedacht ist.

Viele Versorgungsunternehmen haben jedoch bereits netzbetriebene Zähler oder eine Kombination aus netz- und batteriebetriebenen Zählern, und 2G/4G eignet sich für Zähler, die häufig große Datenmengen übertragen.

2. Infrastruktur eines externen Anbieters
Wenn Sie in eine 2G/4G-basierte Lösung investieren, gehört Ihnen die Infrastruktur nicht. Somit sind Sie von Ihrem Telekommunikationspartner abhängig, der sicherstellen muss, dass Ihre Anforderungen an die Leistung der Zählerauslesung erfüllt werden. Falls es zu Problemen kommt, haben Sie selbst keine Möglichkeiten, die Abdeckung zu verbessern. Daher ist es wichtig, die richtigen Partner zu finden, wenn Sie sich für eine 2G/4G-Lösung entscheiden.

3. Verschiedene ITU-Regionen
Die einzelnen Telekommunikationsanbieter nutzen unterschiedliche Frequenzbänder für ihre LTE-Kommunikation in den verschiedenen Teilen der Welt. Um 2G/4G weltweit zu unterstützen, ist eine breite Palette von Modems notwendig, mit denen die Wärme-/Kältezähler entsprechend der Region, in der sie installiert werden, ausgestattet sind.

Auf Basis unserer umfassenden Erfahrung mit dem Wireless M-Bus-Standard und allgemein mit drahtlosen Kommunikationssystemen für die Zählerauslesung, ermöglicht linkIQ® die Fernauslesung von intelligenten Wärme- und Wasserzählern mittels drahtloser Kommunikation per Fixed Network. Die Entwicklung von linkIQ® erfolgte exklusiv für Smart Metering-Zwecke, um ein zuverlässiges Netzwerk mit einer großen Reichweite und nur wenigen Komponenten zu schaffen, das die Datenanforderungen moderner Versorgungsunternehmen erfüllen kann.

Genau wie der bekannte Standard Wireless M-Bus nutzt auch linkIQ® das lizenzfreie 868 MHz ISM-Frequenzband. Jedoch ist die linkIQ®-Lösung so konzipiert, dass Störungen durch andere Geräte vermieden werden.

Die linkIQ®-Lösung von Kamstrup unterstützt auch den europäischen Standard für Wireless M-Bus-Kommunikation, EN13757-4, Modus C. Dadurch ist die linkIQ®-Infrastruktur in der Lage, Zähler auszulesen, die diesem Standard entsprechen, und zwar unabhängig vom Hersteller.

1. Große Reichweite und hohe Abdeckung mit wenigen Infrastrukturkomponenten
Die Datenkonzentratoren in einem linkIQ®-Netzwerk bieten eine große Reichweite und eine hohe Abdeckung, um eine leistungsstarke Datenerfassung von Wärmezählern mit wenigen Infrastrukturkomponenten zu ermöglichen – selbst wenn die Zähler über große geografische Gebiete verteilt sind. Das bedeutet einen geringeren Zeitaufwand für die Suche nach geeigneten Antennenstandorten und für die Aushandlung der Nutzungsbedingungen. Somit verkürzt sich die Zeit, die für den Aufbau eines Netzwerks benötigt wird, und es wird weniger Zeit für die Verbesserung der Verbindung für schwer zugängliche Zähler aufgewendet. Auch die Investitionen für den Einstieg in die Fernauslesung über ein Fixed Network sind geringer.

Ein dänisches Versorgungsunternehmen konnte die Anzahl der Antennenstandorte um 70 % reduzieren, indem es sich für linkIQ® entschied.

2. Verringertes Störungsrisiko
linkIQ® ist ein technisch zukunftsfähiges und zuverlässiges Kommunikationsnetzwerk, dessen intelligente Codierung des übertragenen Signals eine Wiederherstellung der von Störungen betroffenen Paketdaten ermöglicht. Dies reduziert das Risiko von Störungen durch andere Geräte, was für eine hohe Datenleistung während der gesamten Lebensdauer des Netzes sorgt.

3. Intelligente Daten
Für bestimmte Zähler bietet linkIQ® intelligente Daten. Dadurch ist es möglich, zwischen verschiedenen Datenpaketen zu wählen und sie so zu konfigurieren, dass die Anforderungen des einzelnen Versorgungsunternehmens erfüllt werden, ohne Kompromisse bei der Batterielebensdauer einzugehen.

In einem linkIQ®-Netzwerk findet ständig ein Datenabruf statt, sodass die Zählerauslesungen in der Regel stündlich zur Verfügung stehen. Darüber hinaus wurde die Zuverlässigkeit erhöht, indem die Verlaufsdaten jedem Datenpaket hinzugefügt wurden, um damit im Laufe der Zeit die Leistung zu verbessern.

1. Datenerfassung auf Stundenwerte beschränkt
linkIQ® bietet stündliche und tägliche Werte. Es ist nicht möglich, Daten mit einer höheren Auslesefrequenz zu erfassen. Wenn zusätzliche Daten benötigt werden, lassen sich über das gleiche Netzwerk per Wireless M-Bus-Protokoll Prioritätsdaten in 5-Minuten-Intervallen von ausgewählten Zählern erfassen. Allerdings müssen diese Zähler entsprechend konfiguriert werden. Zudem besitzen sie nur die Standardreichweite von Wireless M-Bus, die wesentlich niedriger ist als jene von linkIQ®.

2. Eingeschränkte Fallback-Optionen
Die Optionen für die Zählerauslesung per Drive-by sind mit linkIQ® eingeschränkt. Verantwortlich hierfür ist die zu langsame Übertragungsrate im Fallback-Modus, sodass normale Anwendungsfälle hierbei nicht unterstützt werden.

3. Voller Nutzen nur mit Zählern von Kamstrup
linkIQ® ist alleiniges Eigentum von Kamstrup und wurde exklusiv von Kamstrup konzipiert und entwickelt. Um den größten Nutzen aus einem linkIQ®-Netzwerk zu ziehen und von der zusätzlichen Reichweite, der erhöhten Leistung und der hohen Datengenauigkeit zu profitieren, benötigen Sie kompatible Zähler von Kamstrup. Allerdings ist eine linkIQ®-Lösung mit dem Wireless M-Bus-Standard, EN13757-4 Modus C kompatibel, was bedeutet, dass ein linkIQ®-Netzwerk alle Zähler auslesen kann, die diesem Standard entsprechen. Zähler in einem linkIQ®-Netzwerk, die über Wireless M-Bus kommunizieren, müssen entweder in der Produktion oder durch eine physische Neukonfiguration konfiguriert werden. Außerdem profitieren die Zähler, die per Wireless M-Bus kommunizieren, nicht von der größeren Reichweite eines linkIQ®-Netzwerks und es könnten zusätzliche Infrastrukturkomponenten notwendig sein, um die benötigte Servicequalität zu erreichen.

Wireless M-Bus ist ein weitverbreitetes Standard-Kommunikationsprotokoll. Darüber erfolgt die drahtlose Zählerkommunikation sowie die Fernauslesung von Wärme-, Kälte-, Strom- und Wasserzählern. Es wurde speziell entworfen, um die Anforderung von Versorgungsunternehmen an die Servicequalität und Datenhäufigkeit zu erfüllen, ohne bei der Batterielebensdauer Kompromisse einzugehen.

Wireless M-Bus lässt sich für die Fernauslesung intelligenter Zähler per Drive-by oder über ein Fixed Network nutzen. Außerdem ist es möglich, die zwei Methoden der Datenerfassung miteinander zu kombinieren. Im Allgemeinen wird ein Netzwerk von einem Versorgungsunternehmen aufgebaut und gewartet. Dazu werden eine Reihe von Datenkonzentratoren im gesamten Versorgungsgebiet installiert. Wireless M-Bus kommuniziert auf unlizenzierten Bändern und je nach Land unterschiedlichen Frequenzen.

Alle unsere Wärme-/Kältezähler und intelligenten Geräte für Versorgungsunternehmen lassen sich so konfigurieren, dass sie die Daten per Wireless M-Bus übertragen. Dieser Standard unterstützt ein breites Frequenzspektrum.

1. Lange Batterielebensdauer
Wireless M-Bus ist für die Unterstützung von großen Datenmengen optimiert, ohne bei der Batterielebensdauer Kompromisse einzugehen. Daher eignet sich das Verfahren für Versorgungsunternehmen, die die Daten nicht nur zu Abrechnungszwecken nutzen wollen, sondern auch dazu, Wärme-/Kälteverluste und den Druck im Verteilnetz nahezu in Echtzeit zu analysieren, um so Prozesse zu optimieren und die Daten noch besser zu nutzen. Wireless M-Bus unterstützt tägliche oder stündliche Auslesungen eines intelligenten Zählers mit einer erwarteten Lebensdauer von bis zu 16 Jahren.

2. Eigentum des Netzwerks
Wireless M-Bus ist auch die richtige Entscheidung, wenn Sie die Kontrolle über Ihr Netzwerk wünschen und von Drittanbietern unabhängig sein wollen. Auf diese Weise lässt sich die entsprechende Leistung der Zählerauslesung und Servicequalität sicherstellen. Die Anfangsinvestition für den Aufbau eines Netzwerks ist höher als bei anderen Technologien. Aber die Kosten pro Zähler liegen oft niedriger mit integrierter Wireless M-Bus-Kommunikation als mit alternativen Technologien.

3. Flexible Lösung
Wireless M-Bus-Netzwerke eigenen sich am besten für städtische Gebiete, um ein optimales Verhältnis von ausgelesenen Zählern pro Datenkonzentrator zu erhalten. Wenn Ihr Versorgungsgebiet aus ländlichen und städtischen Bereichen besteht, ist es möglich, ein Wireless M-Bus-Netzwerk in den dicht besiedelten Gebieten aufzubauen und es mit Drive-by-Zählerauslesung in den dünn besiedelten Gebieten zu kombinieren. Dadurch ergibt sich ein großer Kostenvorteil.

1. Verantwortung des Eigentümers
Bei einem Netzwerk auf Basis des Wireless M-Bus-Protokolls gehört Ihnen die Infrastruktur. Das bedeutet, Sie müssen das Netzwerk so aufbauen und warten, dass die gewünschte Leistung der Zählerauslesung und die Servicequalität sichergestellt sind. Ob sich die Investition in ein Wireless M-Bus-Netzwerk für Sie lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen die Größe und die geografischen Gegebenheiten Ihres Versorgungsgebiets.

2. Ländliche Abdeckung
Aufgrund seiner Reichweite erfordert ein auf Wireless M-Bus basierendes Netzwerk mehr Infrastruktur, um ländliche oder dünn besiedelte Gebiete abzudecken. In diesen Gebieten kann eine Drive-by-Lösung mit Wireless M-Bus oder ein Netzwerk, das auf einer anderen Technologie basiert, eine Alternative sein. Es sei denn, Sie benötigen große Mengen regelmäßig ausgelesener Daten für erweiterte Analysezwecke.

Um ein Netzwerk auf Basis von Wireless M-Bus aufzubauen, installieren Sie eine Reihe von Datenkonzentratoren in Ihrem Versorgungsgebiet. Ein großer Datenkonzentrator besteht aus einer oder zwei Antennen, die die Signale der Zähler über Wireless M-Bus empfangen. Hierbei wird eine Antenne per Kabel mit einem Datenkonzentrator verbunden. Dieser sendet die Daten über eine sichere mobile Verbindung an Ihr Zählerdatenmanagementsystem zurück. Auch der Einsatz kleinerer Datenkonzentratoren ist denkbar, um Daten von einer begrenzten Anzahl von Zählern zu erfassen.

Normalerweise kann ein Datenkonzentrator Zähler in einem Radius von 500–1000 m auslesen. Es sind aber Reichweiten von mehr als 3 km möglich. Dazu sind spezielle Antennen erforderlich, die zum Beispiel an Schornsteinen, Gitter- oder Fahnenmasten angebracht werden. Die Antennen sollten so hoch wie möglich installiert werden, damit sie die Signale von möglichst vielen Zählern empfangen können.

Sie können das Netzwerk entweder selbst aufbauen oder mit Ihrem Lösungsanbieter zusammenarbeiten, um das Netzwerk einzurichten und die gewünschte Leistung sicherzustellen.

Wireless M-Bus lässt sich auch per Drive-by nutzen. Hierbei lesen Sie die Zähler während der Fahrt durch Ihr Verteilnetz mobil aus. Alles, was Sie dazu brauchen, ist ein kleiner Konverter und eine App auf Ihrem Android-Smartphone oder -Tablet.

Die LoRaWAN®-Spezifikation ist ein LPWA-Netzwerkprotokoll (Low Power Wide Area), das entwickelt wurde, um batteriebetriebene „Dinge“ drahtlos mit dem Internet in regionalen, nationalen oder globalen Netzwerken zu verbinden. Sie zielt auf wichtige Anforderungen des IoT (Internet der Dinge) ab, wie z. B. bidirektionale Kommunikation, End-to-End-Sicherheit, Mobilität und Lokalisierungsdienste.

Die LoRaWAN®-Netzwerkarchitektur wird in der Star-of-Stars-Topologie eingesetzt, in der Gateways Nachrichten zwischen den Endgeräten und dem zentralen Netzwerkserver weiterleiten. Die Gateways sind über Standard-IP-Verbindungen mit dem Netzwerkserver verbunden und fungieren als transparente Verbindungsstelle, die HF-Pakete in IP-Pakete umwandelt und umgekehrt. Die drahtlose Kommunikation nutzt die Long-Range-Eigenschaften der physikalischen LoRa-Schicht und ermöglicht eine Single-Hop-Verbindung zwischen dem Endgerät und einem oder mehreren Gateways. Alle Modi können bidirektional kommunizieren, und die Unterstützung von Multicast-Gruppenadressierung ermöglicht eine effiziente Nutzung des Spektrums bei Aufgaben wie Firmware Updates Over-The-Air (FOTA) oder anderen Massenverteilungsnachrichten.

LoRaWAN® ist eine Neuheit und wird von der LoRa Alliance® stark gefördert. Viele Anbieter haben LoRa-Produkte, sodass es einfach ist, Cloud-basierte Lösungen zum Fernauslesen von Sensoren und Geräten zu realisieren. Für diejenigen, die sich eine Komplettlösung wünschen, ist zudem auch Software für den Anwendungsserver erhältlich.

1. Große Reichweite und hohe Abdeckung mit wenigen Komponenten
LoRaWAN® wird weltweit genutzt. Deshalb ist es möglich, bestehende LoRaWAN®-Netzbetreiber zu nutzen. Alternativ können Sie Ihr eigenes Netzwerk aufbauen, ausgehend von einem einzigen LoRaWAN®-Gateway, um mit Tausenden von Endknotengeräten große Gebiete abzudecken.

2. Verringertes Störungsrisiko
LoRa ist eine patentierte Spread-Spectrum-Technologie, die unlizenzierte Sub-GHz-Frequenzen nutzt. Die Modulation gewährt eine hohe Leistung und ist unempfindlich gegenüber Störungen und einer hohen Gebäudedurchdringung.

Die Qualität der Dienste hängt vom Netzbetreiber ab. Wenn die Funkabdeckung ausfällt, kann es für den Kunden schwierig sein, eine Lösung zu finden.

Die Kommunikationsgeschwindigkeit variiert. Die große Reichweite wird durch eine Verlangsamung der Kommunikation erreicht, was wiederum die Lebensdauer der Batterie verringert.

Es können verschiedene Gebühren anfallen: Abonnements für Cloud-Lösungen, Netzentgelte an den Betreiber und Gebühren für Schlüssel und Zertifikate. Das macht einen Vergleich im Vorfeld schwierig.

Eine Möglichkeit, mit dem Aufbau einer LoRaWAN®-Anwendung zu beginnen, ist die Zusammenarbeit mit einem LoRaWAN®-Netzwerkanbieter. Dabei abonnieren Sie einen Cloud-Dienst, in dem Ihre Daten gespeichert werden. Alle Ihre Sensoren und Geräte müssen so eingerichtet werden, dass sie unter Verwendung mehrerer LoRa-definierter Schlüssel Daten an diesen Anbieter senden.

Der Aufbau eines eigenen Netzwerks ist ebenfalls möglich und erfordert wie bei jedem funkbasierten System Kenntnisse über die Platzierung der Gateways und Antennen, um eine vollständige Abdeckung aller Sensoren und Geräte im Netzwerk zu erreichen. Für das Datenauslesesystem benötigen Sie einen mit dem Internet verbundenen Server, um Ihre eigene Cloud-Lösung zu betreiben.

Bei NB-IoT handelt es sich um eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikationstechnologie, die als zentraler Bestandteil der 5G-Strategien der Telekommunikationsanbieter entwickelt wurde und die bestehende Infrastruktur der Antennenstandorte dieser Anbieter für die mobile Kommunikation (LTE) nutzt. NB-IoT ist für eine gute Abdeckung und sehr geringe Datenmengen optimiert. Das macht die Technologie zu einer guten Wahl für die Fernauslesung von intelligenten Zählern, die sich unterirdisch in Kellern und an anderen schwer zugänglichen Orten befinden, wo andere Arten von Kommunikationstechnologien möglicherweise nicht ausreichen. NB-IoT kann zur Zwei-Wege-Kommunikation verwendet werden. Das ist in einigen Fällen bei Smart Metering notwendig, etwa für Firmware-Updates.

Obwohl die Technologie im Bereich Smart Metering noch neu ist, ist sie ihren Kinderschuhen bereits entwachsen und in einigen Ländern vollständig ausgerollt. Telekommunikationsanbieter weltweit bauen derzeit die Abdeckung aus, und auch die Zahl der Anbieter, die diese Technologie unterstützen, steigt von Minute zu Minute.

1. Ausgezeichnete Abdeckung
Im Zusammenhang mit Smart Metering ist NB-IoT wegen der guten Abdeckung interessant, wodurch sie sich besonders für die Fernauslesung von Wärmezählern an abgelegenen Standorten wie Kellern eignet. Auf Basis des LTE-Netzwerks nutzt NB-IoT lizenzierte Frequenzbänder, um sicherzustellen, dass Störungen durch andere Geräte minimiert werden.

2. Unterstützt hohe Messauflösungen, zum Beispiel für Analysezwecke
NB-IoT ist in der Lage, große Datenmengen zu übertragen, und zwar so oft es nötig ist. Für Kamstrup Wärme-/Kältezähler bedeutet dies detaillierte Daten in Intervallen von bis zu 60 Minuten (32 Register), abhängig von der Stromversorgung und dem gewähltem Datenpaket. Die Daten werden automatisch jede Stunde oder einmal pro Tag (tägliche Übertragung der Stundenwerte) übertragen.

3. Keine Verantwortung und Investition für die Infrastruktur erforderlich
NB-IoT ist die richtige Wahl für Versorgungsunternehmen, die nicht in eine eigene Kommunikationsinfrastruktur investieren wollen, da die Technologie eine Datenerfassung ganz ohne Verantwortung für die Infrastruktur ermöglicht.

Verglichen mit einer Lösung, die auf einem traditionellen Fixed Network basiert, sind für die Nutzung von NB-IoT keine Erstinvestitionen in die Kommunikationsinfrastruktur erforderlich. Häufig lässt sich dadurch die Fernauslesung kostengünstiger umsetzen.

Wenn Sie wissen wollen, was die Kommunikation langfristig kostet, sollten Sie sich nach Anbietern umsehen, die dies zu einem festen Preis als Teil des Pakets anbieten.

4. Einfache Smart Meter Rollouts
NB-IoT-Zähler kommunizieren direkt mit Ihrem Smart Metering-System über das NB-IoT-Netzwerk Ihres lokalen Telekommunikationsanbieters. Auf diese Weise wird die Zählerinstallation deutlich komfortabler, da Sie die Zähler einfach bereitstellen können, wann und wo Sie möchten. Eine aufwendige Planung entfällt somit. Das ist buchstäblich Plug und Play: Anschließen und loslegen.

5. Zukunftssichere P2P-Technologie
Etliche Unternehmen arbeiten an der Verbreitung der Technologie, und NB-IoT ist ein zentraler Bestandteil der 5G-Strategien der Telekommunikationsanbieter. Deshalb wird NB-IoT wahrscheinlich von sehr vielen Geräten, Plattformen und Systemen unterstützt, wovon Ihr Versorgungsunternehmen profitiert.

1. Stromverbrauch
Der Stromverbrauch von NB-IoT ist deutlich geringer als bei den vorherigen Mobilfunktechnologien wie 2G/3G oder 4G. Dadurch eignet sich das Verfahren besser für batteriebetriebene Geräte. Verglichen mit traditionellen Fixed-Network-Lösungen für Smart Metering liegt der Stromverbrauch bei NB-IoT jedoch immer noch höher. Dadurch wird die Suche nach einer praktikablen Lösung für Zähler mit einer erwarteten Lebensdauer von 16  Jahren mit derselben Batterie zu einer Herausforderung. Aus diesem Grund wird das Datagramm eines batteriebetriebenen Geräts kleiner sein als das eines netzbetriebenen Geräts. Aber es ist nicht unmöglich, eine Batterielebensdauer von 16 Jahren zu erreichen.

2. Infrastruktur eines externen Anbieters
Wenn Sie in eine NB-IoT-basierte Lösung investieren, gehört die Infrastruktur nicht Ihnen. Somit sind Sie vollständig von Ihrem Telekommunikationspartner abhängig, der sicherstellen muss, dass Ihre Anforderungen an die Leistung der Zählerauslesung erfüllt werden. Falls es zu Problemen kommt, haben Sie selbst keine Möglichkeiten, die Abdeckung zu verbessern. Daher ist es wichtig, die richtigen Partner zu finden, wenn Sie sich für eine NB-IoT-Lösung entscheiden.

3. Verschiedene ITU-Regionen
Die einzelnen Telekommunikationsanbieter nutzen unterschiedliche Frequenzbänder für ihre LTE-Kommunikation in den verschiedenen Teilen der Welt. Um NB-IoT weltweit zu unterstützen, ist eine breite Palette von Modems notwendig, mit denen die Zähler entsprechend der Region, in der sie installiert werden, ausgestattet sind.

2G/4G ist eine bekannte und bewährte Punkt-zu-Punkt-Kommunikationstechnologie, bei der die bestehende Mobilfunkinfrastruktur mit den Antennenstandorten der Telekommunikationsanbieter für die mobile Kommunikation genutzt wird. 2G/4G ist für eine hervorragende Abdeckung und sehr große Datenmengen optimiert. Das macht die Technologie zu einer guten Wahl für die Fernauslesung von Wärme-/Kältezählern, die sich in ländlichen und abgelegenen Orten befinden, wo andere Arten von Kommunikationstechnologien möglicherweise nicht ausreichen.

2G/4G kann zur Zwei-Wege-Kommunikation verwendet werden. Das ist in einigen Fällen bei Smart Metering notwendig, etwa für Firmware-Updates.

Obwohl es die 2G/4G-Kommunikation schon länger gibt, wird sie im Bereich Smart Metering immer noch geschätzt und ist in den meisten Ländern der Welt vollständig eingeführt.

1. Ausgezeichnete Abdeckung
Im Zusammenhang mit Smart Metering ist 2G/4G wegen der hervorragenden Abdeckung interessant, wodurch sie sich besonders für die Fernauslesung von Wärme-/Kältezählern eignet. Die Kommunikationstechnologie nutzt lizenzierte Frequenzbänder der Mobilfunkbetreiber, um minimale Störungen durch andere Geräte zu gewährleisten.

2. Unterstützt hohe Messauflösungen, zum Beispiel für Analysezwecke
2G/4G ist in der Lage, sehr große Datenmengen zu übertragen, und zwar so oft es nötig ist. Für Kamstrup Wärmezähler bedeutet dies detaillierte Daten in Intervallen von bis zu 5 Minuten (32 Register).

Die Daten werden automatisch alle 5/15/60 Minuten direkt an das Zählerdatenmanagementsystem übermittelt.

3. Keine Verantwortung und Investition für die Infrastruktur erforderlich
2G/4G ist die richtige Wahl für Versorgungsunternehmen, die nicht in eine eigene Kommunikationsinfrastruktur investieren wollen, da die Technologie eine Datenerfassung ganz ohne Verantwortung für die Infrastruktur ermöglicht.

Verglichen mit einer Lösung, die auf einem traditionellen Fixed Network basiert, sind für die Nutzung von 2G/4G keine Erstinvestitionen in die Kommunikationsinfrastruktur erforderlich. Häufig lässt sich dadurch die Fernauslesung kostengünstiger umsetzen.

Wenn Sie wissen wollen, was die Kommunikation langfristig kostet, sollten Sie sich nach Anbietern umsehen, die dies zu einem festen Preis als Teil des Pakets anbieten.

4. Einfache Smart Meter Rollouts
Zähler mit 2G/4G kommunizieren direkt mit Ihrem Smart Metering-System über das Netzwerk Ihres lokalen Telekommunikationsanbieters. Auf diese Weise wird die Zählerinstallation deutlich komfortabler, da Sie die Zähler einfach bereitstellen können, wann und wo Sie möchten. Eine aufwendige Planung entfällt somit. Das ist buchstäblich Plug und Play: Anschließen und loslegen.

5. Zukunftssichere P2P-Technologie
Auch wenn die 2G-Kommunikation schon viele Jahre auf dem Markt ist und in absehbarer Zeit ausläuft, ist sie durch die Kombination mit 4G nach wie vor eine zukunftssichere Technologie, denn 4G ist Teil der 5G-Gesamtstrategie. 

1. Stromverbrauch
Der Stromverbrauch von 2G/4G ist deutlich höher als z.  B. bei der NB-IoT-Kommunikationstechnologie, weshalb sich 2G/4G nicht für batteriebetriebene Geräte eignet, sondern für netzbetriebene Geräte gedacht ist.

Viele Versorgungsunternehmen haben jedoch bereits netzbetriebene Zähler oder eine Kombination aus netz- und batteriebetriebenen Zählern, und 2G/4G eignet sich für Zähler, die häufig große Datenmengen übertragen.

2. Infrastruktur eines externen Anbieters
Wenn Sie in eine 2G/4G-basierte Lösung investieren, gehört Ihnen die Infrastruktur nicht. Somit sind Sie von Ihrem Telekommunikationspartner abhängig, der sicherstellen muss, dass Ihre Anforderungen an die Leistung der Zählerauslesung erfüllt werden. Falls es zu Problemen kommt, haben Sie selbst keine Möglichkeiten, die Abdeckung zu verbessern. Daher ist es wichtig, die richtigen Partner zu finden, wenn Sie sich für eine 2G/4G-Lösung entscheiden.

3. Verschiedene ITU-Regionen
Die einzelnen Telekommunikationsanbieter nutzen unterschiedliche Frequenzbänder für ihre LTE-Kommunikation in den verschiedenen Teilen der Welt. Um 2G/4G weltweit zu unterstützen, ist eine breite Palette von Modems notwendig, mit denen die Wärme-/Kältezähler entsprechend der Region, in der sie installiert werden, ausgestattet sind.