Memanfaatkan LoRa untuk Pemantauan Meter Pintar Jarak Jauh yang Aman
Mengeksplorasi LoRa untuk Pemantauan Meter Pintar Utilitas Jarak Jauh dan Hemat Daya
Proliferasi perangkat terkoneksi sedang mengubah lanskap pemantauan meter pintar. Kota dan perusahaan kini beralih ke solusi berbasis LoRa untuk memantau dan mengontrol utilitas dengan lebih efisien.
Menurut IHS Markit, lebih dari 700 juta meter pintar terpasang di seluruh dunia pada 2018, dan perusahaan meramalkan bahwa pada 2025, satu dari tiga meter akan diganti dengan teknologi pintar.
Pembacaan meter tradisional mengandalkan teknisi yang mengemudi melalui lingkungan untuk menangkap data melalui perangkat nirkabel jarak dekat. Pendekatan itu bekerja di lingkungan pedesaan atau perkotaan pinggiran tetapi kesulitan di daerah perkotaan padat, dalam ruangan, dan bawah tanah.
Kemampuan LoRa untuk menembus dinding tebal dan mencapai instalasi bawah tanah menjadikannya pilihan yang disukai oleh banyak operator utilitas. Bagian-bagian berikut memaparkan cara perangkat LoRa dapat diterapkan untuk pemantauan meter pintar dan menunjukkan aplikasi dunia nyata.
Penerapan LoRa Biasa
Penerapan LoRa standar (lihat Gambar 1) terdiri dari empat komponen inti, semuanya diatur oleh protokol LoRaWAN—standar global dan terbuka yang memastikan interoperabilitas di jaringan regional, nasional, dan internasional.
Gambar 1. Breakdown jaringan LoRa
Arsitektur dimulai dengan node sensor akhir yang mentransmisikan data menggunakan LoRaWAN ke gateway LPWAN—pusat yang mengagregasi sinyal dari beberapa perangkat pemantauan meter pintar. Gateway meneruskan data ke network server, yang merutekannya ke application server atau platform IoT cloud untuk pemrosesan. Akhirnya, informasi yang telah diproses sampai ke pengguna akhir melalui komputer atau perangkat seluler.
Keamanan untuk Pemantauan Utilitas Nirkabel
Transmisi data meter nirkabel memerlukan langkah keamanan dan privasi yang kuat. Otentikasi dasar LoRaWAN bergantung pada enkripsi AES-128, seperti yang ditetapkan oleh IEEE 802.15.4/2006 Annex B. Kunci terpisah melindungi data pengguna dan memastikan integritas jaringan.
Perangkat IoT terhubung ke jaringan LoRaWAN dengan salah satu dua cara. Aktivasi oleh Personalisasi (ABP) menyematkan kunci sesi jaringan, kunci sesi aplikasi, alamat perangkat unik 32-bit, dan ID jaringan 24-bit langsung ke firmware perangkat. ID jaringan 24-bit mengidentifikasi jaringan LoRaWAN tertentu yang dimaksudkan untuk perangkat.
Gambar 2. Format pesan join request dan join accept.
Metode yang lebih umum, Over-The-Air Activation (OTAA), meminta perangkat mengirim join request ke network server. Permintaan diteruskan ke join server, yang menjawab dengan join accept. Perintah MAC mencakup AppEUI unik yang mengidentifikasi application server target.
Manajemen Air Pintar
Bisnis semakin mengadopsi praktik berkelanjutan, dan konservasi air adalah komponen kritis. Apana berbasis Washington menawarkan “sistem keamanan untuk konsumsi air,” memberikan wawasan yang membantu organisasi mengurangi jejak air mereka dengan mengidentifikasi drift proses, kegagalan mekanis, dan kebocoran tersembunyi.
Gambar 3. Cuplikan pencapaian Apana.
Costco Wholesale menerapkan solusi Apana dan dengan cepat mengidentifikasi pola penggunaan air dan penyebab lonjakan abnormal—seringkait terkait dengan operasi yang tidak efisien atau peralatan rusak. Akibatnya, Costco mengurangi konsumsi air sebesar 20%, yang berarti sekitar 22% penghemat pada tagihan airnya.
Jalan Perancis menuju Tiga Juta Perangkat Terkoneksi
Birdz, anak perusahaan Nova Veolia dan pemimpin global dalam optimisasi sumber daya, menerapkan sistem manajemen air berbasis LoRa di Lyon, Prancis, pada 2015. Kota kini mengoperasikan lebih dari 400.000 sensor LoRa.
Sejak peluncuran, Lyon telah memperbaiki lebih dari 1.200 kebocoran dan mencapai peningkatan efisiensi jaringan air sebesar 8%, menghemat sekitar satu juta meter kubik air setiap tahun.
Gambar 4. Pendekatan infrastruktur untuk utilitas pintar.
Birdz berencana untuk memperluas ke seluruh Prancis, menambahkan tiga juta sensor cerdas tambahan. Tujuan jangka panjang adalah untuk mengaktifkan pembacaan jarak jauh untuk lebih dari 70% meter air dalam dekade mendatang.
Sensor Berbasis LoRa Menawarkan Skalabilitas
Skalabilitas dan interoperabilitas sensor LoRa adalah pengemudi esensial dari transisi dari praktik lama ke manajemen utilitas yang cerdas dan berbasis data di era terkoneksi.
Industry Articles adalah bentuk konten yang memungkinkan mitra industri untuk berbagi berita, pesan, dan teknologi yang berguna dengan pembaca All About Circuits dengan cara yang konten editorial tidak cocok untuknya. Semua Industry Articles tunduk pada pedoman editorial yang ketat dengan maksud menawarkan berita yang berguna, keahlian teknis, atau cerita bagi pembaca. Pandangan dan pendapat yang dinyatakan dalam Industry Articles adalah pendapat mitra dan bukan secara refleksi pendapat All About Circuits atau penulisnya.
