Podczerwień kontra Bluetooth: która metoda komunikacji jest lepsza w przypadku liczników energii elektrycznej?

Obecnie komunikacja w podczerwieni i komunikacja Bluetooth to dwie powszechnie stosowane metody lokalnej komunikacji krótkiego-zasięgu w licznikach energii elektrycznej. Oparte na różnych zasadach technicznych, różnią się one znacznie pod względem właściwości funkcjonalnych, scenariuszy zastosowań oraz kosztów eksploatacji i konserwacji, a także są odpowiednie dla różnych potrzeb w zakresie zasilania i konserwacji.

Komunikacja w podczerwieni dla liczników energii elektrycznej opiera się na technologii transmisji w podczerwieni i jest metodą przesyłania sygnału optycznego „od punktu do punktu”. Jego rdzeń opiera się na nadajniku i odbiorniku podczerwieni w celu zakończenia wymiany danych. Przesyła dane o pomiarach energii elektrycznej, stanie sprzętu i inne informacje, ładując zmodulowany sygnał 37,9 kHz na światło podczerwone. Strona odbiorcza filtruje i demoduluje dane w celu ich przywrócenia, uzyskując transmisję dwukierunkową. Metoda ta jest zgodna ze standardami branży energetycznej, takimi jak DL645, wykorzystuje tryb półdupleksowy-podrzędny-podrzędny, wymaga naprzemiennej transmisji danych i wymaga, aby zarówno nadajnik, jak i odbiornik były odsłonięte po stronie wyświetlacza LCD licznika energii elektrycznej, aby zapewnić niezakłóconą transmisję sygnału optycznego.

Komunikacja Bluetooth opiera się na bezprzewodowej technologii radiowej w paśmie ISM 2,4 GHz. Zapewnia transmisję bezprzewodową poprzez zintegrowany moduł Bluetooth i obsługuje połączenia typu punkt-do-punktu i od punktu-do-wielopunktów. Jako urządzenie podrzędne licznik energii elektrycznej może nawiązywać niezależne kanały komunikacji z wieloma urządzeniami nadrzędnymi. Moduł podłącza się do interfejsu licznika poprzez montaż powierzchniowy lub-przez otwór, bez odsłonięcia i bez wpływu na integralność wyglądu licznika energii elektrycznej.

1. Łatwość obsługi: Komunikacja w podczerwieni opiera się na sygnałach świetlnych, co wymaga precyzyjnego ustawienia w oknie podczerwieni bez przeszkód dla odczytu licznika, co sprawia, że ​​obsługa jest uciążliwa. Komunikacja Bluetooth eliminuje potrzebę ustawiania, automatycznie łączy się w zasięgu i umożliwia zbieranie danych za pośrednictwem aplikacji mobilnej lub urządzenia przenośnego Bluetooth, znacznie zmniejszając trudność operacyjną i poprawiając wydajność.
2. Szybkość transmisji i długość wiadomości: Szybkość portu szeregowego komunikacji w podczerwieni wynosi tylko 1200 bps, a długość wiadomości w warstwie łącza obsługuje tylko 200 bajtów, co jest niewystarczające do jednoczesnego przesyłania dużych ilości danych. Szybkość portu szeregowego komunikacji Bluetooth osiąga 115200 bps (96 razy większa niż podczerwień), obsługuje wiadomości 512-bajtowe i można ją elastycznie rozszerzać, aby sprostać różnorodnym potrzebom inteligentnych liczników w zakresie transmisji danych.
3. Odległość transmisji i zdolność penetracji: Odległość transmisji komunikacji w podczerwieni wynosi zwykle nie więcej niż 2 metry, nie ma możliwości penetracji i jest przerywana przez przeszkody. Komunikacja Bluetooth zapewnia rzeczywistą odległość transmisji wynoszącą 10–20 metrów, co umożliwia penetrację cienkich przeszkód, takich jak skrzynki licznikowe, eliminując potrzebę otwierania skrzynki licznikowej w celu odczytu i zmniejszając ryzyko związane z bezpieczeństwem konserwacji.
4. Funkcjonalność i łączność w trybie master-slave: w komunikacji w podczerwieni brakuje koncepcji master-slave, która pozwala na komunikację sekwencyjną tylko jeden-do-jednego i uniemożliwia jednoczesną interakcję między wieloma urządzeniami. Komunikacja Bluetooth umożliwia jednoczesne połączenie dwóch hostów i można ją rozszerzyć o połączenie mikro-bloków, czujników i innych urządzeń Bluetooth, umożliwiając połączenie wielu-urządzeń.
5. Odporność na zakłócenia: Komunikacja w podczerwieni jest podatna na zakłócenia wynikające z jednoczesnej komunikacji wielu urządzeń, ale zakłóceń światła otoczenia można uniknąć dzięki filtrowaniu pasmowoprzepustowemu. Komunikacja Bluetooth obejmuje logikę połączenia-warstwy łącza i niezależną transmisję kanałów, co zapewnia doskonałą odporność na zakłócenia i przydatność w przypadku gęsto zaludnionych liczników energii elektrycznej.
6. Koszty i efektywność kosztowa-Efektywność Komunikacja w podczerwieni charakteryzuje się niskimi kosztami sprzętu, dojrzałą technologią i znikomymi kosztami konserwacji, dzięki czemu nadaje się do zastosowań masowych. Komunikacja Bluetooth wiąże się z wyższymi początkowymi kosztami sprzętu, ale ceny modułów spadają z roku na rok, a wydajna obsługa i konserwacja mogą obniżyć ukryte koszty pracy, czyniąc ją bardziej korzystną w przypadku-terminowych zastosowań.
7. Projekt konstrukcyjny i wygląd: Odsłonięte nadajniki i odbiorniki podczerwieni wpływają na schludny wygląd licznika energii elektrycznej. Wbudowane-moduły Bluetooth nie uszkadzają konstrukcji miernika, co zapewnia bardziej estetyczny wygląd, lepsze uszczelnienie i dłuższą żywotność urządzenia.

Możliwości weryfikacji i rozbudowy: Komunikację Bluetooth można przełączyć na tryb czystego 2,4G, co zapewnia skuteczną weryfikację. Moduł można odłączyć i łatwo go rozbudować. Komunikacja w podczerwieni nie ma funkcji rozszerzenia weryfikacji, jest trudna do aktualizacji i wymaga dodatkowego połączenia przewodowego w celu weryfikacji.

Komunikacja w podczerwieni, dzięki swoim niskim kosztom i wysokiej kompatybilności, nadaje się do scenariuszy o niskich wymaganiach dotyczących wydajności odczytu liczników, licznikach rozproszonych i ograniczonych budżetach: utrzymanie starych obszarów mieszkalnych i obszarów wiejskich (kilka metrów, rozproszona dystrybucja i niska częstotliwość odczytów liczników); tymczasowy odczyt liczników i debugowanie sprzętu (nie ma potrzeby wcześniejszej konfiguracji sieci, możliwy jest awaryjny odczyt liczników); tanie-wdrożenie wsadowe (kontrola kosztów sprzętu i dobra kompatybilność).

Komunikacja Bluetooth, dzięki swojej wygodzie, wydajności i skalowalności, nadaje się do scenariuszy o wysokich wymaganiach w zakresie modernizacji inteligentnych sieci oraz efektywności działania i konserwacji: scentralizowana obsługa i konserwacja w społecznościach miejskich i parkach przemysłowych (gęsta sieć liczników, poprawa wydajności odczytu liczników); inteligentne zarządzanie energią elektryczną (można połączyć z aplikacją mobilną i inteligentnym domem w celu monitorowania obciążenia); wysoka-precyzyjna weryfikacja i aktualizacja (ułatwia proces weryfikacji i ułatwia późniejsze aktualizacje).

W miarę rozwoju inteligentnych sieci w kierunku cyfryzacji i inteligencji komunikacja w podczerwieni będzie stopniowo wycofywana ze względu na jej uciążliwą obsługę i słabą skalowalność, pozostając jedynie w scenariuszach o niskich-kosztach i sytuacjach awaryjnych. Komunikacja Bluetooth, oferująca przewagę w postaci redukcji kosztów, stanie się głównym nurtem i zostanie połączona z technologiami komunikacji zdalnej, takimi jak NB-IoT, aby osiągnąć „lokalną interakcję + zdalne sterowanie”.

Przedsiębiorstwa energetyczne muszą kompleksowo dobierać sprzęt w oparciu o swoje potrzeby w zakresie obsługi i konserwacji, budżet i scenariusze: w przypadku przedsiębiorstw z ograniczonymi budżetami, rozproszonymi licznikami i niską częstotliwością odczytu liczników priorytetem powinna być komunikacja w podczerwieni; w przypadku osób poszukujących wysokiej wydajności działania i konserwacji oraz wymagających połączenia z wieloma-urządzeniami priorytetem powinna być komunikacja Bluetooth; a w przypadku obszarów, w których występują gęste liczniki i modernizowane są inteligentne sieci, można zastosować tryb „Bluetooth jako podstawowy i podczerwień jako dodatkowy”, aby zapewnić niezawodne gromadzenie danych.

Nie ma absolutnej wyższości ani niższości pomiędzy komunikacją w podczerwieni i Bluetooth; każdy ma swoje własne, odpowiednie scenariusze: podczerwień opiera się na podstawowych scenariuszach z niskim kosztem i wysoką kompatybilnością, podczas gdy Bluetooth przoduje w modernizacji dzięki wysokiej wydajności i skalowalności.

Wraz z rozwojem inteligentnych sieci Bluetooth stopniowo stanie się głównym nurtem, co wymaga ciągłej optymalizacji technologii i redukcji kosztów. Dobór naukowy dokonywany przez przedsiębiorstwa energetyczne może poprawić poziom inteligencji w zakresie pomiaru mocy oraz obsługi i konserwacji, kładąc podwaliny pod budowę inteligentnych sieci.