Умные счетчики: принцип работы

Столько шума вокруг умных устройств: фотокамеры, пылесосы, холодильники, освещение и вентиляция. Завтра каждый кирпич в доме будет умным. Но это завтра, а сегодня умные счетчики – простые, как смартфон и электронная почта.

Содержание статьи:

1. что такое умный счетчик и чем он отличается от НЕ умного
2. какие технологии есть в сфере умных приборов учета воды, газа, тепла и электроэнергии
3. какую из них выбрать, чтобы учет ресурсов из обязаловки превратился в естественный и целесообразный процесс.

Что такое умный счетчик

Счетчик, или прибор учета ресурсов, – устройство, преобразующее израсходованные воду, газ, тепло и электричество в цифры (кубометры, кВт·ч). НЕ умный счетчик выводит расход только на встроенный индикатор. Умный передает показания через Интернет.

Счетчики часто размещают за плиткой, под раковиной, выше или ниже уровня глаз, поэтому сама возможность смотреть показания на экране телефона или компьютера приятна.

Дополнительные приятности: сдавать показания из отпуска или командировки, показания сдаваемой квартиры или квартиры пожилых родителей; видеть не только месячный результат, но аналитику потребления, управлять расходом воды, газа, электричества и тепла.

Разум, а заодно и билет во всемирную паутину, счетчикам выдает контроллер. Контроллер может быть встроен в счетчик (что редко) или быть внешним устройством. В любом случае его функция – получать показания и передавать на сервер.

Серверы располагаются в специализированных дата-центрах, хранят полученные показания и имеют выход в Интернет. Благодаря чему владельцы счетчиков видят состояние приборов учета на экране компьютера, планшета, смартфона.

Так модель «счетчик → контроллер → сервер → Интернет → владелец» делает счетчик умным.

Основная часть этой статьи посвящена узлу «контроллер → сервер» – самому богатому на варианты и муки выбора.

В связке «счетчик → контроллер» сенсаций нет – контроллеры к счетчикам ВСЕГДА подключаются проводом. Если у счетчиков есть провода, они могут стать умными, нет – не могут. Позже сделаем на эту тему маленькую статью.

Взаимодействие "сервер → Интернет" безразлично покупателю. Связь обеспечивают производители, все технические нюансы за кадром.

В связке "Интернет → владелец" все производители предоставляют личный кабинет, у большинства есть мобильные приложения, некоторые предлагают аналитику расхода, контроль протечки и работы котла, оповещение об аварийных ситуациях.

В этой статье наше внимание приковано к выбору контроллера↓.

Типы контроллеров и варианты передачи показаний на сервер

Контроллер передает показания на сервер по проводам (проводные технологии), по воздуху (беспроводные технологии) или гибридным способом.

Не умаляя значимости проводных и гибридных способов передачи данных, признаем, что они – прошлое. В промышленности, крупных офисах провода еще уместны, но в жилых домах нет. Мы уважаем их, как нафталиновое прошлое, как дисковый телефон и ламповый телевизор, но в быту отдаем предпочтение более простым и недорогим способам.

Беспроводные контроллеры выходят на связь с миром используя одну из технологий связи:

• GPRS
• LPWAN
• Wi-Fi

GPRS-контроллеры

В GPRS-контроллер, как в мобильный телефон, устанавливается sim-карта. Контроллер проводом подключается к счетчикам, а на сервер передает показания по общедоступной сотовой связи. По такому принципу работают большинство охранных и пожарных сигнализаций.

Механизм понятен, проверен временем, но не избавлен от недостатков↓.

1. У вас появляется еще одна sim-карта. Она не потребует больших расходов, но остаток денег на ней нужно контролировать.
2. Не во всех районах, и даже квартирах одинаково хорош уровень сотовой связи (МТС, Билайн, Мегафон ... , есть "бермудские треугольники", где "не ловит" ни один оператор).
3. Лучше всего GPRS-контроллеры работают от электрической розетки, которую редко кто предусматривает рядом со счетчиками.
   Модели на батарейках есть, но сама технология энергозатратна и производители вынуждены идти на компромисс между сроком службы, дорогими элементами питания и частотой сеансов связи между контроллером и сервером.

Представители группы GPRS-технолоний – контроллеры компании TELEOFIS.

LPWAN-контроллеры

По сути, LPWAN – та же сотовая сеть, но только для датчиков и умных счетчиков.

Основная идея – сделать передачу данных менее энергозатратной по сравнению с GPRS. Для этого поставщики LPWAN-решений разворачивают в районе автоматизируемого дома или квартала специальную вышку для связи домашних контроллеров с сервером.

Вышка принимает и передает небольшие объемы данных, на невысокой скорости достаточной для умных устройств. Она бережет энергоресурсы контроллеров и обеспечивает стабильно высокий уровень сигнала. К сожалению, у каждой медали есть обратная сторона↓.

1. Установка вышки – масштабная инженерная операция, хоть и в распределенном виде, но ложится финансовым бременем на владельцев домов и квартир.
2. Вышки надо поддерживать и обслуживать, поэтому все LPWAN-технологии подразумевают абонентскую плату.
3. Владелец счетчиков не может установить LPWAN-контроллер только в свою квартиру или частный дом. Решение всегда коллективное – или участвует весь многоквартирный дом (район, квартал), или все остаются с листочками и карандашами.

Представители LPWAN – технологии: СТРИЖ, LORA, SIGFOX ...

Wi-Fi-контроллеры

Wi-Fi-контроллеры, как и любые другие, проводом подключаются к счетчикам воды, газа, тепла и электричества, а на связь с Интернет выходят через Wi-Fi. Так обычный счетчик становится Wi-Fi-счетчиком.

1. Благодаря низкому энергопотреблению, Wi-Fi-контроллеры прекрасно работают на батарейках.
   
   При ежедневном выходе на связь на одном комплекте стандартных, продающихся в любом супермаркете, батареек АА прибор проработает более трех лет. Электрическую розетку в сантехнический шкаф можно не ставить, а батарейки менять самостоятельно.
2. Wi-Fi-контроллер – это персональный бытовой прибор. Его установку не нужно согласовывать с соседями, управляющей компанией или инженерной службой.
   
   Вы покупаете его в магазине, подключаете и наслаждаетесь показаниями воды, газа, электричества и тепла в мобильном телефоне или на компьютере.

Конечно возникает разумное понимание, что для установки Wi-Fi-контроллеров в квартире/доме нужен Wi-Fi. Но, говоря на чистоту, он нужен и без контроллеров.

Wi-Fi – самый интенсивно развивающийся в мире стандарт связи. Он открывает доступ в Интернет не только смартфонам, компьютерам, планшетам и телевизорам, в продаже уже есть Wi-Fi-кофемашины, мультиварки, дверные замки. В конце концов если Wi-Fi точки уже есть на Эвересте, Фудзияме и Северном полюсе, как их может не быть у вас дома.

В настоящий момент единственный серийно выпускаемый представитель группы Wi-Fi-контроллеров – контроллер Saures.

Заключение и выводы

Итак, выбор умного счетчика – это в первую очередь выбор технологии работы контроллера↓.

• Если вы планируете застройку квартала многоэтажек, автоматизацию промышленного или сельскохозяйственного предприятия, присмотритесь к технологии LPWAN.
• Если дом находится вдали от цивилизации и по финансовым или личным соображениям вы не рассматриваете установку Wi-Fi-точки, обратите внимание на GPRS-контроллеры.
• Если вы уже привыкли свободно перемещаться по дому с ноутбуком, в равной степени легко получаете почту на компьютер, планшет или смартфон, идите за Wi-Fi-контроллером.

Дорогие друзья, мы надеемся, что несмотря на внушительный размер статья оказалась полезной для вас.

О том какие счетчики могут стать умными, а какие нет; какие есть возможности у личных кабинетов разных производителей – темы для других статей, которые мы обязательно напишем.

Подписывайтесь на наши страницы в Facebook, Instagram, Youtube, читайте сайт и будьте на связи.