Når måleraflæsningen skal automatiseres

I dag er der flere muligheder, hvis man som vandforsyning vil aflæse sine vandmålere automatisk hos forbrugerne, og det kan virke fjernt fra kerneforretningen at skulle vælge, hvilken teknologi der skal understøtte aflæsningen. De kan ved første øjekast virke sammenlignelige, men dykker man ned i detaljerne er der store forskelle. Med afsæt i to primære grupperinger af teknologier, brugt til hhv., private netværk og kommercielle netværk, fokuserer denne artikel på de mest markante forskelle og de overvejelser, et forsyningsselskab bør gøre sig, før de vælger.

Krav til datakvalitet

Hvad skal målerdata bruges til nu – og om 10 år? Det bør være udgangspunktet i enhver overvejelse om nyt måleraflæsningssystem. Svaret vil variere fra forsyning til forsyning og afføder nogle krav til den datakvalitet, der skal opnås med den trådløse måleraflæsning.

Skal data primært anvendes som grundlag for afregning af forbrugerne, skaber det ikke store krav til datakvalitet. En værdi per uge eller sågar måned vil ofte være tilstrækkelig. I disse tilfælde vil simpel drift af måleraflæsningsnetværket samt lang batterilevetid på målerparken formodentlig vægte højere end datakvalitet.

Ønsker man at trække mere værdi ud af målerdata, f.eks. ved at bruge den til vandspildsanalyser og som grundlag for at vedligeholde ledningsnettet, stiller det krav til en højere dataopløsning, altså hyppigere aflæsning af målerne. Gevinsten i de besparelser, der kan realiseres i driften med den højere datakvalitet, kan være med til sænke tilbagebetalingstiden på den samlede investering i nye målere og således slække på kravet til målerens batterilevetid.

Private eller kommercielle netværk

Vandselskabet kan overordnet set vælge mellem to tilgange. At benytte et privat netværk, dvs. hvor et dedikeret netværk til aflæsning af forbrugsdata udrulles i forsyningsområdet. Dette har historisk været den løsning, som større målerleverandører har tilbudt, og hvor netværket er skræddersyet til aflæsning af forbrugsmålere. Tilgangen har fået konkurrence de seneste år fra teknologier målrettet Internet-of-Things (IoT) domænet, hvor netværksoperatører driver kommercielle IoT netværk, ofte realiseret med NB-IoT eller LoRaWAN teknologierne. Adgang til netværkene købes på abonnementsbasis og giver alle typer enheder mulighed for at udveksle data trådløst. Eksempelvis overløbssensorer på byens kloaker, temperatursensorer i drivhuset, samt altså forbrugsmålere

Dækning er en udfordring

De forskellige netværksteknologier har ét fælles mål - nemlig at sikre, at transmissionerne fra enhederne også modtages. Dette betegnes normalt som at skabe netværksdækning. Uanset netværksteknologien, der anvendes, vil dækningen blive udfordret af bakker og dale, skove og bebyggelse. Denne information er normalt tilgængeligt i offentligt kortmateriale og er derfor noget, der kan tages højde for, når netværket designes.

Derudover har det nære miljø omkring enheden stor indflydelse på den faktiske dækning. For en måler installeret i et bryggersskab er det eksempelvis ikke unormalt at energien i det trådløse signal er dæmpet med 90% for at komme ud af huset. Sammenligner man med sensoren i drivhuset udenfor, er der således kun en tiendedel energi til at række hele vejen op til basestationen, der modtager data fra omkringliggende enheder. At trænge ud af en brøndinstallation kan koste op mod 99,9% af signalets energi, hvilket kun efterlader en promille af energien til at nå basestationen. Forskellige installationer resulterer derfor i vidt forskellige oplevede dækninger inden for det samme netværk. Antennen i enheden har ligeledes betydning for den oplevede dækning. Alt dette er vanskeligt at tage højde for i de kommercielle netværk, da de kan tilgås af en hvilken som helst type enhed med et gyldigt abonnement. I de private netværk derimod ved man præcist, hvilke installationer, samt hvilke antenner, enhederne kommer med. Dækningen kan derfor skræddersyes den tiltænkte applikation.

Mange operatører af kommercielle netværk stiller et dækningskort til rådighed. Disse kort er ofte lavet med udgangspunkt i en række antagelser om både installationen og egenskaber hos de enheder, der er i målgruppen for netværket. Kortene er derfor ikke fuldstændig dækkende for alle typer af enheder, da det ville være uoverskueligt, hvis der var estimeret en dækning for alle variationer af installationer og fysisk udformning. 

Uden at kende antagelserne bag dækningskortet er det derfor forbundet med stor usikkerhed at bruge dem til at vurdere, hvorvidt et givent netværk vil have tilstrækkelig dækning til at kunne aflæse alle installationerne i ens applikation.

Konsekvensen ved manglende dækning

I yderste konsekvens vil manglende dækning resultere i huller i målerdataen. Men der er også en afledt konsekvens, idet mange kommunikationsteknologier vil bruge mere energi til datatransmission, hvis en enhed har svært ved at opnå forbindelse til basestationen. Det øger sandsynligheden for, at transmissionerne kan modtages men dræner også batteriet hurtigere og resulterer i en kortere levetid. Dette repræsenterer en risiko for den samlede business case for investeringen i eks. nye vandmålere. Størrelsen på den risiko kan være vanskelig at vurdere, særligt med kommercielle netværk. I private netværk er man mere frit stillet, da risikoen kan mindskes hen ad vejen ved at opstille flere basestationer i området, hvis behovet skulle opstå.

Afvejningen af fordele og ulemper ved private og kommercielle netværk til måleraflæsning er ikke blot et spørgsmål om, hvem der har ansvar for netværksdriften. Men det hele starter med spørgsmålet ’Hvad skal data bruges til?’.