211service.com
To 45-milowe „Wi-Fi” może połączyć inteligentniejszą sieć energetyczną
Jeśli twój domowy router Wi-Fi nie był zamknięty w pomieszczeniu, może wysłać sygnał około 20 mili, zanim sygnał stanie się zbyt słaby i zniekształcony, aby komputer mógł go odebrać. Technologia opracowana przez start-up z San Diego On-Ramp Wireless wykorzystuje tę samą częstotliwość, ale mniejszą moc, do wysyłania sygnałów danych 45 mil, dzięki algorytmom, które sprawiają, że sygnały są bardzo odporne na zakłócenia.
Technologia o nazwie Ultra-Link Processing przesyła dane z bardzo niską szybkością w porównaniu z domowym połączeniem szerokopasmowym. Ale On-Ramp zamierza zaoferować to jako sposób na umożliwienie inteligentnych sieci energetycznych, w których proste czujniki zainstalowane na przykład w domowych licznikach energii zgłaszają lokalną aktywność z powrotem do zakładów użyteczności publicznej, umożliwiając im bardziej inteligentne zarządzanie wytwarzaniem i dystrybucją energii.
Infrastruktura inteligentnych sieci jest potrzebna do radzenia sobie z wahaniami produkcji odnawialnych źródeł energii na dużą skalę i może umożliwić mikrogenerację, dzięki której konsumenci wytwarzają własną energię i odsprzedają wszelkie nadwyżki z powrotem do sieci. Dzisiejsze inteligentne czujniki sieci zazwyczaj wykorzystują technologię podobną do Wi-Fi z zasięgami podobnymi do Wi-Fi lub nielicencjonowanymi pasmami radiowymi, które mogą dotrzeć do kilku mil. Można również korzystać z sieci komórkowych, ale połączenia te znajdują się pod rosnącą presją ze strony telefonów i tabletów, które wymagają dużej ilości danych.
Nie ma technologii dostępnej dla urządzeń, które potrzebują jedynie niewielkiej ilości łączności na duże odległości, mówi dyrektor ds. technologii w On-Ramp, Ted Myers, który twierdzi, że przy dobrej widoczności technologia On-Ramp może wysłać sygnał 45 mil. Celuje w urządzenia, które zużywają mniej niż 50 bitów na sekundę, mniej więcej 100 000 razy mniej niż średnia prędkość szerokopasmowego internetu w USA wynosząca pięć megabitów na sekundę.
Sieć próbna w San Diego wymaga zaledwie 35 strategicznie rozmieszczonych punktów dostępu do zbierania danych z inteligentnych liczników i innych urządzeń wyposażonych w technologię On-Ramp na obszarze 4000 mil kwadratowych. Sprowadza się to do przewagi kosztowej, mówi Myers. W ten sposób potrzebujesz mniej punktów dostępu. Myers twierdzi, że kalifornijskie przedsiębiorstwo PG&E obecnie wprowadza na rynek inteligentne liczniki oparte na bardziej ugruntowanej technologii, które będą wymagały ponad 1000 punktów dostępu, aby objąć ten sam obszar.
Łącze dalekobieżne: To urządzenie może wysyłać sygnał na tej samej częstotliwości co Wi-Fi 45 mil, zużywając przy tym znacznie mniej energii.
Z pomocą 2,1 miliona dolarów dotacji z Departamentu Energii, On-Ramp współpracuje obecnie z zakładem San Diego Gas and Electric w celu monitorowania trudno dostępnych elementów infrastruktury energetycznej. W innych próbach On-Ramp współpracuje z koncernem naftowym Shell, aby połączyć czujniki ciśnienia na gazociągach w Europie, a także z wykonawcami usług obronnych zainteresowanymi śledzeniem obiektów wyposażonych w nadajniki Ultra-Link Processing.
Sercem tej technologii jest zestaw zastrzeżonych algorytmów do przesyłania i dekodowania sygnałów danych. Dzięki temu odbiorniki systemu On-Ramp mogą odbierać sygnał osłabiony odległością od szumu generowanego przez inne sygnały Wi-Fi i radiowe w tych samych pasmach częstotliwości. Technologia może nawet odbierać sygnały, które są słabsze niż otaczający szum tła, mówi Myers – coś, czego urządzenia korzystające z sieci komórkowych lub kratowych nie mogą zrobić. Zgodnie ze standardowymi modelami do przewidywania wydajności bezprzewodowej w rzeczywistych scenariuszach, technologia On-Ramp jest w stanie wykorzystywać sygnały około 100 razy (20dB) słabsze niż te potrzebne do połączenia komórkowego i 3000 razy (35 dB) słabsze niż te potrzebne do – czujniki sieciowe, które łączą się w sieć mesh – mówi. Może nawet wysyłać sygnały z czujników pod ziemią, na przykład z podziemnych linii elektrycznych lub gazowych.
Wymagane są jednak chipy, które mają wbudowaną zastrzeżoną technologię On-Ramp. Urządzenia używane do tej pory w próbnych wdrożeniach opierały się na chipie pierwszej generacji wyprodukowanym na Tajwanie. Wersja przewidziana na jesień, na zdjęciu MicroNode, jest mniej więcej o jedną trzecią tańsza i sprawi, że inteligentne liczniki wyposażone w technologię On-Ramp będą konkurencyjne w stosunku do tych, które są już wdrażane przez niektóre przedsiębiorstwa, mówi Myers.
Rajit Gadh , który bada technologię i wdrożenia inteligentnych sieci na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, twierdzi, że przedsiębiorstwa użyteczności publicznej są z pewnością zainteresowane obniżeniem kosztów infrastruktury inteligentnej sieci i dodaje, że nowe rodzaje sieci bezprzewodowych mogą pomóc. Nie ma dokładnego dopasowania między technologią, która jest dostępna, a tym, czego inteligentna sieć naprawdę potrzebuje, mówi Gadh. Powstaną łącza bezprzewodowe działające w zakresie różnych częstotliwości wykorzystywanych w różnych scenariuszach, na przykład na obszarach miejskich lub wiejskich lub w gęstszych miastach krajów rozwijających się.
Gadh mówi, że większość obecnie używanych technologii została opracowana do innych celów. Na przykład wiele wdrożeń inteligentnych sieci korzysta z protokołu Zigbee, który pierwotnie był przeznaczony do łączenia urządzeń w domach sieciowych. Jednak On-Ramp konkuruje z wieloma innymi firmami, które chcą połączyć części inteligentnej sieci, zauważa Gadh, a większość z nich korzysta z bardziej ugruntowanych technologii, z którymi przedsiębiorstwa są znacznie lepiej zaznajomione.