智能電表是智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的主要設(shè)備,它擔(dān)負(fù)著對(duì)電能數(shù)據(jù)的采集、計(jì)量和傳輸?shù)娜蝿?wù),是實(shí)現(xiàn)信息集成、分析優(yōu)化和信息呈現(xiàn)的基礎(chǔ)。它由電源、計(jì)量、顯示、通訊、安全、時(shí)鐘、存儲(chǔ)器和通斷電等部分組成,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、嵌入式軟硬件設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)傳感器技術(shù)、高精度測(cè)量技術(shù)的融合應(yīng)用,形成以智能芯片(如CPU)為核心的終端智能產(chǎn)品。
當(dāng)前市場(chǎng)上流行的智能電表通訊方式大致可分為四種:
1、GPRS通信
在850-890-1800-1900MHz4這4個(gè)頻段的范圍內(nèi)數(shù)據(jù)通信。其通信是通過數(shù)據(jù)包(Packet)傳送的,用戶承擔(dān)的費(fèi)用是根據(jù)其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量計(jì)算的,因此理論上相對(duì)便宜一些。
但是,目前的環(huán)境下,三大運(yùn)營(yíng)商都在計(jì)劃和實(shí)施2 G的退網(wǎng)。所以,這種方法正在逐步停止使用和淘汰。
2、4 G通信
4 G通信技術(shù)是以2 G和3 G為基礎(chǔ),在通信中加入一些新技術(shù),使無線通信中的信號(hào)更加穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸速度更快,兼容更流暢,通信質(zhì)量更好。另外,4 G通信中所采用的技術(shù)已高于2 G和3 G,使得信息的傳輸更加迅速。
支持TDD-LTE、WCDMA、TD-SCDMA、GSM/GPRS/EDGE等4 G數(shù)據(jù)通信頻帶,4 G是當(dāng)今通信設(shè)備的主流選擇。
3、CAT-1通信
Category1是在最低版本參數(shù)下配置的用戶終端級(jí)別,使得業(yè)界可以以低成本設(shè)計(jì)低版本4 G終端,通常簡(jiǎn)稱Cat1。所以,開發(fā)Cat1網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)于補(bǔ)充主要物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的需求非常重要。但是,NB-B-IoT產(chǎn)業(yè)生態(tài)已經(jīng)做好了準(zhǔn)備,如果Cat1現(xiàn)在能發(fā)揮作用,的確是一個(gè)推進(jìn)移動(dòng)移動(dòng)的好機(jī)會(huì)。CAT-1通信作為一種承上啟下的通信方式,正受到各主流廠商的重視和應(yīng)用。
4、通訊LoRa
LoRa通信技術(shù)是基于LoRa射頻芯片設(shè)計(jì)和制造的通用通信交互設(shè)備,廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。其遠(yuǎn)距離、低功耗、多節(jié)點(diǎn)、低成本等特點(diǎn)已被物聯(lián)網(wǎng)界所接受,廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、集中抄表、工業(yè)控制等領(lǐng)域。
5、NB-IoT通訊
IoT是該領(lǐng)域的最新技術(shù),它在廣域網(wǎng)上支持低功耗設(shè)備的蜂窩數(shù)據(jù)連接,也稱為低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)。NB-IoT支持待機(jī)時(shí)間長(zhǎng),而且NB-IoT設(shè)備的電池壽命至少可以延長(zhǎng)10年,并提供非常全面的內(nèi)部蜂窩數(shù)據(jù)連接。
采集器是LoRa智能儀表通信中必不可少的設(shè)備:
不管是智能電網(wǎng)還是電能管理系統(tǒng),通常都要配置相應(yīng)的設(shè)備,對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的智能電表或電能采集模塊進(jìn)行采集,獲得電能數(shù)據(jù)。這種裝置通常會(huì)收集來自數(shù)十個(gè)智能電表或電能采集模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)。這種裝置被稱為智能電網(wǎng)或中央抄表終端,在電能管理系統(tǒng)中被稱為電能采集裝置。
電力管理系統(tǒng)的采集單元一般比電網(wǎng)的智能采集器功能強(qiáng)大,甚至具有嵌入式操作系統(tǒng),它不僅可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理和告警信息處理,還可以與管理中心進(jìn)行通訊,完成管理中心的任務(wù)。但智能采集器目前主要是完成數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)工作,集中了多臺(tái)智能電表的數(shù)據(jù)。
那智能儀表中的數(shù)據(jù)主要是什么?
智能表用戶標(biāo)識(shí)信息、總用電量數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)等。總用電量數(shù)據(jù)一般不會(huì)對(duì)用戶隱私造成影響,但數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)使用會(huì)導(dǎo)致個(gè)人隱私信息的泄漏,外部惡意人員一旦掌握了用戶身份信息和實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù),就能夠間接地推測(cè)用戶的電器使用情況及實(shí)時(shí)使用情況,從而危及個(gè)人隱私信息的安全。此外,如果攻擊者惡意偽造或篡改大量用戶的隱私數(shù)據(jù),則有可能嚴(yán)重影響智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。