Как через интернет подать показания счетчиков воды через интернет в: Как в интернете передать показания по холодной, горячей воде?

Содержание

Передача показаний счетчиков воды через портал госуслуги

Для многих пользователей вопрос, как передать показания счетчика воды через интернет, весьма интересен. Сегодня довольно распространена передача показаний счетчиков воды через портал госуслуги. Чтобы предоставить в специальные органы определенные месячные показания приборов учета, определяющих расход горячей жидкости, температура которой более 60 градусов и холодной воды, вовсе не нужно приходить в коммунальное учреждение, для того, чтобы предоставить информацию со счетчиков.

Можно ли подать счетчики на воду через сеть

Методы коммуникации развиваются, поэтому показания специальных контрольных приборов, устанавливающихся для учета потребления и расхода горячей (более 60 градусов) и более холодной воды владельцев жилья из городов Кременчуг и Могилев, возможно, давать даже в форме письма на электронный портал госуслуг. Прием данных или, попросту говоря, показаний расхода воды определенный по счетчикам через госуслуги в городах Кременчуг и Могилев ведет специально обученный специалист, который обрабатывает информацию.

В городских условиях неудобно подать показания счетчиков воды через госуслуги путем личного присутствия, и поэтому прием и фиксацию показаний приборов учета, показывающих расход и уровень потребления  горячей водопроводной и обычной холодной воды, возможно выполнить через сеть. Можно  передать показания счетчиков воды через интернет,  но и при помощи мобильной связи. Предать показания счетчика контролирующего и измеряющего расход водопроводной воды, возможно при помощи любого гаджета имеющего доступ к сети.

Показания горячей и холодной воды через интернет – особенности

Как подавать показания счетчиков воды через интернет и правильно определять данные – вопрос весьма актуальный. Занести показания счетчиков воды через интернет предельно легко и для этого не нужно особых навыков, но в первую очередь крайне важно правильно зафиксировать данные. Сдача показаний и других данных с водяных счетчиков через интернет проводиться на основании количества кубов, израсходованных в определенный период.

Чтобы  сдать показания счетчиков воды через интернет, к примеру, в городе Могилев или Кременчуг нужно внимательно выписать данные с устройства.

Подача счетчиков воды через интернет в обязательном порядке подразумевает наличие номера прибора. В связи с таким нюансом, чтобы передать счетчики воды через интернет нужно не только зафиксировать показания, но и номер устройства.

Как передать данные через интернет

Чтобы отправить показания счетчиков воды через интернет нужно проделать предельно простые манипуляции. Прежде всего, стоит зайти на официальный портал госуслуг, через планшет телефон или стационарный ПК. Несмотря на всю простоту такого способа многие не знают, как отправить показания счетчика воды через интернет и какие именно данные стоит давать. Чтобы передать показания используя интернет необходимо:

  • Включить интернет и зайти на официальный портал госуслуг г. Могилев, Кременчуг (условно), и нажать на кнопку зарегистрировать.
  • Затем придумать логин и пароль. Такого рода данные потребуются, чтобы месячные показатели со счетчиков воды через интернет.
  • Внести показания, а также дать свои полные данные.
  • Дать контакты для связи. В дальнейшем через телефон можно будет не только получать уведомления, но и отправить показания.
  • Выбрать сервис принятия показаний расхода счетчиков воды и внести персональный код плательщика, на который зарегистрированы счетчики воды показания госуслуги.

Если вы внесли верно, данные, то вас сразу перебросит на сайте госуслуг в раздел данные счетчиков воды через интернет. После такой процедуры владелец может свободно зайти через интернет на портал и дать при необходимости показания счетчиков воды через интернет.

Для того, чтобы дать показания воды по счетчикам через интернет стоит предпринять такие действия:

  • Ввести данные счетчика воды через интернет.
  • Активировать кнопку «Подать данные».
  • Нужно выбрать свою квартиру и в необходимом разделе записать адрес и ЕПД, нажать дальше.
  • Перед тем, как подать данные, нужно проверить их правильность и нажать «Дать показания».

Что нужно учесть

Давать показания счетчиков через интернет довольно удобно, но стоит знать, как правильно зарегистрировать себя в портале. Для того чтобы зарегистрировать нового пользователя в Волгодонске или таких городах, как Кременчуг и Могилев необходимо действовать по одинаковой схеме. А именно дать свои данные для связи и записать номера счетчиков.


Зарегистрировать аккаунт и подать данные счетчиков воды через интернет может любой владелец квартиры. Однако, нужно обязательно учитывать что зарегистрировать  себя в роли владельца жилья чтобы подать сведения по счетчикам воды через интернет и дать свои данные для связи может только лицо, которое достигло совершеннолетия.

Передача воды по счетчику через госуслуги  весьма простой и доступный способ. Для выполнения такой процедуры достаточно всего лишь пройти регистрацию на особом сайте и внести минимальный набор данных.

Как внести показания счетчиков воды через интернет

Интернет-сервис передачи показаний водяных счетчиков онлайн – это простой и быстрый способ сообщить данные об использованных кубометрах воды в службу водоканала.

Из этой статьи вы узнаете, как избежать трудностей при передаче данных.

Возможность передачи показаний через интернет в различных населенных пунктах

Для того, чтобы узнать, есть ли в вашем населенном пункте возможность передачи показаний водяного счетчика через интернет, существует несколько вариантов действий. Можно позвонить в организацию, отвечающую за водоснабжение в вашем населённом пункте. Контактные телефоны этой организации указываются в платёжках за воду, которые ежемесячно поступают к вам по почте. Второй вариант – зайти на официальный сайт указанной организации и на нём найти ответ. В настоящее время каждая подобная организация обязана иметь собственный сайт.

В тех случаях, когда вам по каким-либо причинам не удаётся установить организацию, отвечающую за водоснабжение, запрос в поисковой сети интернет делается более широко, например: «Как передать показания счётчиков через интернет?». В ответ вы получите ссылки на сайты всех организаций РФ, осуществляющих водоснабжение населённых пунктов России. Достаточно будет просто выбрать свой населённый пункт.

Данные для регистрации на сайте организации, поставляющей вам воду

Сайт каждой организации имеет специфические особенности регистрации личного кабинета. Как правило, последовательность манипуляций подробно рассматривается в соответствующем разделе сайта.

Существует определённый перечень операций, которые необходимо выполнить для регистрации практически на любом сайте.

Рассмотрим последовательность процедуры регистрации личного кабинета на сайте одной из организаций, осуществляющих водоснабжение в городе Москве, а именно, ГУ (главного управления) ИС (инженерной службы).

  • Заходите на её сайт – www.gu-is.ru. В разделе «Меню», выбираете ссылку на «Личный кабинет». При этом открывшаяся страница будет иметь следующий вид:

На данной странице необходимо под своим логином войти в систему. Для выполнения указанной операции заполняются поля шаблона «Вход в систему». После этого выбираете наименование округа, в котором вы проживаете. Делать это необходимо с обязательным использованием выпадающего списка. В противном случае ваша учётная запись не активируется, так как она правомочна только в конкретном округе.

Логин и пароль сообщает представитель ГУИС вашего района. Заполнив соответствующие поля, следует нажать кнопку «Продолжить».

Наиболее частыми ошибками, препятствующими входу, является несоблюдение правильности выбранного регистра и языка (входить нужно на латинице) в момент ввода пароля.

То есть, при необходимости ввести пароль Oleg последовательность выполнения операций следующая:

  • перевести клавиатуру на латиницу;
  • одновременно нажать две клавиши: Shift и «О»;
  • нажать последовательно клавиши «l», «е», «g».

  • После выполнения вышеописанных манипуляций открывается страница доступа к вашему лицевому счёту.

Нажав на активную ссылку «Сохранить» вы сохраняете платёжный документ на месяц, нажав «Открыть» — просто просматриваете.

О том, что статус указанного документа – Единый платёжный документ (ЕПД) – пользователя информирует появляющаяся на полях информация:

или

При наличии у вас задолженности по проведению оплаты можно оформить ЕПД долговое за предыдущий месяц и провести необходимый платёж.

  • Чтобы осуществить указанную операцию следует просто поменять период выдачи указанного документа: и изменить «обычный» на «долговой».

Чтобы осуществить дистанционную передачу показаний счётчика водоснабжения (для примера возьмём счётчик холодного водоснабжения), следует нажать кнопку:

Перед вами откроется страница, имеющая вид:

В поле, именуемом «Дата», компьютер автоматически отображает последнюю дату, по состоянию на которую требуется ввести показания счётчика. Последние вносятся в поле «Показание». Наводя курсор мышки и совершая «клик» по номеру прибора учёта, можно переходить к следующему счётчику и вводить уже его показания.

Данные о потреблении вами воды следует вносить в указанные сроки. Обычно это период с 20 числа по первое число следующего месяца, если оператором не установлены иные сроки. Предусмотрена возможность ввода показаний счётчиков в дробных или целых значениях. Важно не забывать о том, что при занесении результатов дробным числом, целую часть от дробной следует отделять точкой. В противном случае программа не пропустит информацию.

Значения вводимых вами показаний выражаются в м3, аналогично тому, как это реализовано на водяном счетчике.

Если вы ошибётесь и попытаетесь ввести показания меньшие, чем указаны за предыдущий месяц, система выдаст вам на ошибку.

Если показания вашего счётчика переходят «ноль», то об этом следует проинформировать оператора компании.
Далее нажимаете на слово «Добавить». После этого добавленное вами показание счётчика на соответствующую дату появится в списке имеющихся показаний.

Если вы ошиблись при вводе значения, следует нажать ссылку «Удалить последнее значение». Данная ссылка активна в течение 24 часов с момента ввода последней информации.

Если указанные показания оператор ввёл на основании вашего телефонного звонка, то удалить их сможет только он сам. Контактные телефоны операторов есть на сайте компании.

Показания, которые вы внесли в этом месяце, будут отражаться в ЕПД за следующий месяц. Это сделано для того, чтобы абонент рассчитывался только за потреблённые ресурсы.

Ввод информации, касающейся показаний и оплаты потребления горячей воды, осуществляется аналогично. Только нажимается другая кнопка:

Когда вы подключаетесь к «Личному кабинету» первый раз, пароль, созданный автоматически, необходимо заменить собственным. Следует сделать его запоминающимся для вас и защитить от несанкционированного изменения несовершеннолетним ребёнком. Для того чтобы поменять пароль, нужно пройти по ссылке «Сменить пароль».

Для выполнения смены пароля откроется следующая форма.

В активное поле «Введите новый пароль» следует ввести ваш пароль, затем продублировать его в поле «Подтвердите новый пароль». После этого нажмите кнопку «Изменить» и выданный оператором автоматический пароль будет заменён вашим.

Обратите внимание на следующие требования:

  1. Нужно обязательно указывать в передаваемой информации код плательщика. Он проставляется на квитанции ЕПД в верхнем правом углу.
  2. При заполнении полей учёта показаний счётчиков следует помнить об имеющихся ограничениях, а именно:
    • если поставлен новый счётчик, то его показания нельзя вносить до тех пор, пока оператор не сделает это самостоятельно, только после этого вы сможете вносить очередные показания дистанционно с собственного ПК;
    • если три и более месяца показания счётчиков передавались вами не через портал, следует подать заявку оператору для того, чтобы он активировал ваш кабинет;
    • пропуск размещения показаний в 2 и менее месяцев программа пропустит и учтёт в следующем расчетном месяце;
    • если показания внесены позднее рекомендованных сроков, то программа не учитывает их при расчётах и автоматически переносит на следующий период отчётов;
    • запрещено вносить значения меньше поверочных или тех, которые указаны в предыдущем месяце;
    • разрешён ввод цифр и разделительных знаков: до запятой – семь значащих цифр, после запятой три значащие цифры;
    • вводимая вами цифра не может превышать нормативное значение в несколько раз (в каждом населённом пункте существует норматив на одного человека в месяц по горячей и по холодной воде).

Сайты для внесения данных водяного счетчика сохранят ваше время, избавив от надобности ходить каждый месяц в водоканал. Ведя учет личных данных, вы сможете сами следить за правильностью их расчета.

 

Передать показания счетчиков воды можно с помощью чат-бота

В Москве запустили новый сервис для передачи показаний приборов учета воды. Теперь отправить информацию можно с помощью чат-бота АО «Мосводоканал». Для этого достаточно перейти по ссылке или отсканировать QR-код, размещенный на главной странице сайта АО «Мосводоканал», а затем выбрать удобный мессенджер — WhatsApp или «Телеграм». Важно, что данные можно будет передать уже за сентябрь 2021 года.

В сообщении нужно ввести номер лицевого счета и актуальные сведения о расходе воды за месяц. Электронный помощник примет показания автоматически. Сервис доступен юридическим и физическим лицам, заключившим прямые договоры с Мосводоканалом.

«На сегодняшний день в Мосводоканале насчитывается более 100 тысяч абонентов – юридические и физические лица, заключившие прямые договоры с компанией на предоставление услуг холодного водоснабжения и водоотведения. Мы постоянно совершенствуем работу с нашими абонентами, идем в ногу со временем, внедряя цифровые технологии для удобства пользователей», — отметил директор АО «Мосводоканал» Александр Пономаренко.

Предприятие продолжит принимать показания счетчиков на своем сайте и по телефону: +7 (499) 263-93-90. В начале года Мосводоканал разработал мобильную версию личного кабинета с упрощенной системой регистрации и приема показаний приборов учета. В ней клиенты могут оплатить счета за услуги.

Те, кто не имеет прямых договоров с предприятием и получает единый платежный документ (ЕПД), могут передавать показания с помощью сервиса на портале mos.ru, в мобильных приложениях «Госуслуги Москвы» и «Моя Москва». Кроме того, информацию можно отправить по СМС на номер 7377 (инструкцию можно найти по ссылке), по телефону единой сервисной службы: +7 (495) 539-25-25, а также лично в центрах госуслуг «Мои документы» или помещениях ОДС (диспетчерская) вашего района или вашей управляющей организации.

Показания счетчиков воды принимают с 15-го числа текущего месяца по 3-е число месяца, следующего за отчетным. Если в квартире установлены умные счетчики, снимать показания не нужно, приборы сделают это автоматически.

Как подать показания счетчиков

Функция устройства удаленного считывания показаний счетчиков воды – ABT Water Management

В ABT Water Management мы предоставляем интеллектуальные счетчики и услуги по выставлению счетов за коммунальные услуги арендодателям и управляющим недвижимостью для квартир, кондоминиумов, готовых домов и даже для коммерческой недвижимости с арендаторами.

Сами интеллектуальные счетчики будут передавать данные посредством беспроводного сигнала. Однако, как и у вашего смартфона, планшета или любого устройства, подключенного к Интернету, радиус действия Wi-Fi ограничен.

В случае интеллектуальных счетчиков существует глобальная сеть или глобальная сеть, в которой все интеллектуальные счетчики в пределах определенного диапазона глобальной сети могут обмениваться данными с удаленным устройством считывания счетчиков воды.Это не усилитель сигнала WiFi или какая-либо другая технология, а скорее способ захвата данных из глобальной сети и их передачи, опять же с использованием беспроводной технологии, в нашу компанию по выставлению счетов за коммунальные услуги.

Вопросы безопасности

У пользователей всегда много проблем с безопасностью, особенно когда они были дезинформированы, интеллектуальные счетчики собирают информацию об использовании отдельных бытовых приборов в доме и отправляют информацию на удаленное устройство для считывания счетчиков воды.

Интеллектуальные счетчики не имеют возможности индивидуально отслеживать использование каждого прибора. Как и старые аналоговые счетчики, все, что они могут отслеживать, — это общее использование дома или устройства.

Дополнительно, когда речь идет о передаче информации на удаленный считыватель счетчиков воды, все пересылается в зашифрованном виде. Это шифрование предотвращает просмотр любых перехваченных данных третьей стороной, и это только данные фактического использования без какой-либо личной информации, которые отправляются через зашифрованные, безопасные каналы связи.

Разобравшись в функционировании системы, легко увидеть, как мифы и недопонимания из онлайн-блогов и теорий могут легко вызвать путаницу. Современные системы удаленного считывания и выставления счетов за воду эффективны, действенны и безопасны. Чтобы узнать больше о технологии интеллектуальных счетчиков, посетите раздел новостей и статей ABT Water Management.

Как Интернет вещей продвигает интеллектуальные счетчики для водоканалов

Ожидается, что к 2020 году простота, надежность и безопасность, предлагаемые сотовой связью, приведут более 26 миллиардов устройств к подключению через Интернет вещей (IoT). по данным исследовательской компании Gartner.Эти устройства будут использоваться во всех сферах жизни, от вашего дома до планшета и автомобиля. Поскольку сотовая связь продолжает развиваться и расти, IoT также будет играть все более важную роль и предоставлять множество возможностей для отрасли водоснабжения.

WEFTEC.17: BADGER METER
Beacon Облачное программное обеспечение AMA и измерительные решения от Badger Meter позволяют коммунальным предприятиям и руководителям предприятий лучше понимать свою систему водоснабжения. AquaCue предназначен для менеджеров объектов, чтобы видеть данные об использовании воды, включая оповещения о событиях.
Достижение большего с меньшими затратами

Водоканалы сегодня должны делать больше с меньшими затратами. Чтобы решить эту проблему, они ищут инновационные способы использования технологий для разделения рабочей нагрузки и повышения эффективности и гибкости своих систем учета воды. В то время как экономия воды, не связанная с доходом, всегда будет оставаться первостепенной, существует также тенденция к тому, что водоканалы требуют более широкой экономии, помимо потери воды. Коммунальные предприятия достигают этого благодаря достижениям в программном обеспечении измерительных систем, которые помогают коммунальным предприятиям применять данные в реальном времени к другим аспектам своей деятельности.

Последние достижения в области цифровых и сотовых технологий уже поддерживают это изменение, и многие эксперты рассматривают сотовую связь как лучшее решение будущего для предприятий водоснабжения. Из-за повсеместного распространения сотовых сетей и продолжающегося внедрения сотовых технологий для учета воды ожидается, что сотовые сети на основе IoT обеспечат еще большую эффективность и гибкость.

Интернет вещей уже зарекомендовал себя во многих отраслях. В 2018 году предприятия водоснабжения находятся в лучшем положении, чтобы извлечь выгоду из гибких решений, предлагаемых в настоящее время в рамках этих сетей.

Приложения Интернета вещей и умного города

Существующая безопасная и надежная технология сотовой связи способствует развитию Интернета вещей. Проще говоря, IoT соединяет устройства. Это имеет широкое значение почти для каждого потребительского и коммерческого продукта, используемого сегодня — мобильных телефонов, посудомоечных машин, холодильников, ламп, носимых устройств, наушников, транспортных средств, производственного оборудования, систем учета воды и многого другого. В рамках этой новой сети «вещей» подключенные устройства взаимодействуют друг с другом для управления работоспособностью, предоставления информации и упрощения процессов.Люди взаимодействуют с этими устройствами, люди взаимодействуют друг с другом, а устройства взаимодействуют друг с другом, и все это в рамках этой сети связи. Для предприятий водоснабжения и городов эта возможность подключения открывает большие возможности для развертывания «умных городов», таких как датчики для городских систем водоснабжения, парковочные счетчики, освещение, транспорт, общественная безопасность и многое другое.

Основным преимуществом сотовых сетей и решений IoT является их гибкость в развертывании. Например, внедряя облачную программную аналитическую платформу, водоканалы не навязывают другим департаментам города универсальное запатентованное решение.

При рассмотрении решений по учету IoT водоканалы ожидают таких преимуществ, как:

• Снижение эксплуатационных расходов

• Повышение качества услуг

• Повышение удовлетворенности клиентов

• Повышение устойчивости

Эти преимущества идут рука об руку с более широкая отдача от инвестиций, которую водоканалы ожидают от своих передовых технологий учета.

Технологии Интернета вещей

Интернет вещей имеет бесчисленные последствия и преимущества для более чем 50 000 предприятий водоснабжения в Соединенных Штатах.Поскольку технология развивается такими быстрыми темпами, водоканалы теперь могут отслеживать большие объемы данных, быстрее получать и обрабатывать информацию об использовании воды в режиме реального времени, а также более разумно относиться к своим системам в целом.

Технологии Интернета вещей, используемые сегодня в отрасли водоснабжения, имеют одну общую черту: все они основаны на существующих сотовых сетях. Отсюда разные технологии предлагают разные варианты мощности, полосы пропускания, стандартов и безопасности. Технологии Интернета вещей, такие как сеть CAT 1 (LTE), уже повышают гибкость развертывания и доступность данных для предприятий водоснабжения.Будущие усовершенствования, наблюдаемые в планируемой сети CAT-M (LTE-M), сделают системы водоснабжения еще более интеллектуальными.

Сеть CAT 1 (LTE)

Возможности сотовой связи для решений IoT значительно улучшились за последние несколько лет благодаря более широкому внедрению надежной и безопасной технологии Long-Term Evolution (LTE). Сотовые решения IoT, такие как конечные точки, обеспечивают повышенную гибкость развертывания, поскольку не требуют инфраструктуры. Таким образом, эксплуатационные расходы существенно снижаются. Например, конечная точка сотовой связи ORION LTE от Badger Meter использует безопасные общенациональные сотовые сети, чтобы предложить дополнительные преимущества клиентам коммунальных служб, включая надежные данные в режиме реального времени, резервное копирование мобильных сообщений, увеличенный срок эксплуатации и гибкое развертывание.

Традиционные сотовые сети, разработанные специально для потребительских приложений, потребляют значительное количество энергии. Однако сотовые системы IoT категории 1 предназначены для приложений с низким энергопотреблением, которые продлевают срок службы батареи, а также обеспечивают расширенное покрытие. А поскольку сеть развертывается с использованием глобальной стандартизированной технологии 3GPP, предприятия водоснабжения могут быть уверены, что сеть будет надежной и безопасной.

Сеть CAT M (LTE-M)

Подобно технологии CAT 1, сеть CAT M также использует сотовую связь для обеспечения эффективности водоканалов.Эта сеть, также известная как сеть LTE-M, имеет меньшую пропускную способность, более длительный срок службы батареи и меньший размер модуля. Эти новые сети улучшают связь даже под землей и внутри зданий, что особенно важно для водоканалов. Это означает повышение эффективности межмашинного взаимодействия, включая технологии учета воды.

За последние два года основные операторы сотовой связи США, в том числе AT&T, предприняли значительные шаги по обновлению своих услуг, чтобы предлагать CAT M, обеспечивая широкую доступность этой технологии для предприятий водоснабжения по всей стране.Кроме того, используя глобальную стандартизированную технологию 3GPP, решения CAT M предлагают лучшие меры безопасности по сравнению с другими решениями IoT.

Мощное решение

По сравнению с 10-летними частными сетями современные технологии IoT намного превосходят их. Они:

• Не требуют инвестиций в инфраструктуру,

• Использование уже проверенных и безопасных операторов сотовой связи для снижения эксплуатационных расходов,

• Улучшение возможностей обнаружения утечек,

• Повышение совместимости данных внутри утилиты,

• Расширение конечной точки life и

• Обеспечивают большую гибкость.

Потребность в считывании показаний счетчика зависит от коммунальной службы. Некоторые коммунальные предприятия всегда будут нуждаться в мобильных технологиях считывания показаний счетчиков или в комбинации возможностей мобильной и сотовой связи. Для тех коммунальных служб, которые изучают более передовые технологии для приложений Smart City и как способ достижения надежности, гибкости и доступности, технология сотовой связи IoT является мощным решением. WW

Об авторе: Джон Филлинджер является директором по коммунальному маркетингу компании Badger Meter.Имея 20-летний опыт работы в водной отрасли, он руководит маркетинговыми усилиями компании по коммунальным услугам и выпуском продуктов и технологий, включая расширенную аналитику измерений BEACON® (AMA). Компания Badger Meter базируется в Милуоки, штат Висконсин. Узнайте больше на сайте badgermeter.com.

Счетчики воды — Официальный веб-сайт правительства округа Арлингтон, штат Вирджиния

AMR расшифровывается как автоматические считыватели счетчиков. Это метод использования коммуникационных технологий для считывания показаний счетчиков без необходимости доступа к счетчику, который находится в коробке счетчика в земле.

Как это работает?

Существует несколько способов удаленного считывания показаний счетчика воды. Мы выбрали систему, в которой используется небольшой радиопередатчик с питанием от батареи, который подключается к счетчику воды кабелем. Радиоустройство собирает показания со счетчика и передает показания на устройство сбора/приема, расположенное в транспортном средстве, которое проезжает по вашему району.

Почему мы предпринимаем эти усилия?

Автоматизированные системы учета быстро становятся стандартом для коммунальных служб по всей стране.Мы используем эту технологию с 2007 года для счетчиков, которые обслуживают квартиры, дуплексы и коммерческую недвижимость. Эффективность, достигнутая в этих областях, теперь будет распределяться по всему округу. Эти новые устройства обеспечивают более точный и быстрый сбор показаний об использовании воды по сравнению с нынешним ручным методом и улучшают условия безопасности для персонала округа. В настоящее время считыватели счетчиков должны открывать каждую коробку счетчика, чтобы получить показания. Внедрение автоматического считывания показаний счетчиков в качестве стандарта для Арлингтона является одним из способов повышения качества обслуживания наших клиентов и позволит нам в будущем перейти на более совершенные методы считывания показаний счетчиков.

Сколько счетчиков будет заменено?

Текущая программа AMR в жилых домах заменит существующие 30 000 жилых счетчиков, которые ранее не были установлены, на счетчики типа AMR. Мы начали устанавливать счетчики AMR этого поколения в 2007 году, заменив устройства AMR предыдущего поколения, установленные в начале 1990-х годов на коммерческих счетах, и расширив охват, включив в него все счета больших квартир и кондоминиумов (жилых со средней и высокой плотностью).В рамках пилотной программы в 2009 году технология AMR уже была установлена ​​у 2200 жителей.


Технология автоматического считывания показаний счетчиков (AMR).

Будет ли электронное устройство на счетчике мешать другому электронному оборудованию?

Нет. Радиопередача работает в соответствии с правилами Федеральной комиссии по связи, чтобы избежать помех другим электронным устройствам.

Является ли это частью фиксированной (закрытой) сети?

№Текущая технология автоматических счетчиков по-прежнему требует, чтобы показания собирались во время вождения или ходьбы по счетчику. Стационарная сеть собирает показания в стационарных точках сбора данных и передает их в электронном виде для целей выставления счетов, при этом персоналу не нужно идти к месту установки счетчиков. Фиксированные сети могут позволить коммунальным компаниям предоставлять клиентам доступ в Интернет к информации для чтения чаще, чем они выставляют счета. Устройства AMR, устанавливаемые в Арлингтоне, обеспечивают основу, необходимую для перехода на стационарную сеть, если округ решит сделать это в будущем.

Проверено ли это новое оборудование AMR на точность и надежность?

Да, счетчики поставляются предварительно протестированными вместе с результатами непосредственно от производителя. Радиоустройство будет регулярно проверяться на точность в процессе сбора счетчиков.

Как я узнаю, что у вас есть мое чтение, а не чье-то еще?

Каждое радиочастотное устройство имеет уникальный идентификационный номер, который передается вместе с показаниями счетчика.Уникальный номер сравнивается с записью вашей учетной записи, чтобы обеспечить совпадение.

Значит ли это, что счетчиков больше не будет?

Нет, в вашем районе по-прежнему будут считыватели счетчиков. Бывают случаи, когда передача радиосигнала слабая, и считывателям счетчиков, возможно, придется подойти к счетчику, прежде чем получить показания. Большинство прочтений будет получено, просто проезжая мимо. Мы продолжим посещать вашу собственность для текущего обслуживания, технического обслуживания или ремонта, а также реагировать на чрезвычайные ситуации с водой.

Должен ли я быть дома для замены счетчика?

Нет. Поскольку счетчики воды расположены за пределами дома в полосе отвода округа, вам не нужно будет находиться дома для замены. Если у вас есть особые опасения по поводу каких-либо установленных приборов, на которые может повлиять временное прекращение подачи воды, позвоните 703-228-5000 и сообщите об этом, и руководитель свяжется с вами.

Что произойдет, если у меня возникнут проблемы после установки?

Если у вас возникла утечка, низкое давление или какая-либо другая проблема после установки или в любое другое время, позвоните по номеру 703-228-5000 в рабочее время или 703-228-6555 в нерабочее время, чтобы сообщить о проблеме.Поскольку подача воды будет временно отключена во время процесса замены счетчика, у вас может ненадолго появиться воздух или обесцвеченная вода. В большинстве случаев краткий запуск холодной воды поможет решить эту проблему.

Почему заменяют счетчик воды?

Будут заменены все счетчики, чтобы модернизировать счетчик до одного, способного обмениваться данными с оборудованием AMR, а также в качестве расширения существующей программы по замене устаревших счетчиков после того, как они достигли конца своего жизненного цикла.С внедрением более новой технологии существующие счетчики не могут обмениваться данными с использованием технологии AMR.

Можно ли заклеить счетчик после установки?

Нет. Доступ должен быть доступен в любое время. По-прежнему будут случаи, когда технические специалисты будут посещать счетчик на месте для выполнения планового обслуживания или проверки высоких показаний. Препятствия на пути счетчика подлежат устранению персоналом округа.

Что делать, если что-то находится перед счетчиком или загораживает его?

Обеспечьте постоянный доступ к счетчику воды, чтобы обеспечить его доступность в любой потенциальной чрезвычайной ситуации, которая потребует отключения счетчика.Будьте осторожны в сезон листвы, чтобы не засыпать счетчик воды кучей листьев.

Какие преимущества дает клиентам AMR?

  • Улучшение обслуживания клиентов за счет повышения точности показаний счетчиков.
  • Сведена к минимуму потребность в доступе к счетчикам на территории.
  • Уменьшение сметных счетов.

Увеличится ли мой счет за воду?

Возможно. Старые счетчики имеют тенденцию терять точность с возрастом и, следовательно, не измеряют всю воду, проходящую через них.Новый счетчик воды будет точно измерять воду, которую вы используете. Все новые счетчики тестируются перед поставкой производителем, чтобы убедиться, что они правильно регистрируются. Если вы видите более высокий счет сразу после установки нового счетчика, скорее всего, старый счетчик работал медленно.

Могу ли я получить онлайн-доступ к ежедневным показаниям счетчика?

В настоящее время для просмотра доступно только выставленное счетом потребление. Вы можете зарегистрировать свой аккаунт онлайн.

Могу ли я считать счетчик?

№Только персонал округа имеет право открывать крышку счетчика. Сантехники не имеют права открывать крышки счетчиков. Звоните по телефону 703-228-5000 в рабочее время или по телефону 703-228-6555 в нерабочее время, если требуется доступ к счетчику.

Городская программа замены счетчиков | Мелроуз Массачусетс

Программа автоматического считывания показаний счетчиков и замены счетчиков воды

В апреле 2015 года город Мелроуз инициировал программу автоматической замены счетчиков. интенсивная система с сенсорной панелью, которая требует доступа к домам, не предоставляет историю потребления или другую важную информацию о потреблении клиентов.Новая программа автоматического считывания показаний счетчиков (AMR) установит новые, более точные счетчики, которые можно считывать с помощью радиочастот, которые отправляют данные о потреблении нашим считывателям счетчиков для выставления счетов. Эта система также может обеспечивать обнаружение утечек в отдельных домах и на предприятиях. После завершения новая система позволит более эффективно отслеживать использование воды; создадут систему, в которой все можно будет прочитать удаленно с улицы; может предоставить пользователям историю ежедневного потребления; сведет к минимуму потребность в расчетных счетах из-за погодных условий; а также может предоставлять индикаторы утечек и высокого расхода воды для каждой учетной записи.Новая система также откроет возможность ежемесячных счетов за воду в будущем. В рамках этой программы будут заменены все счетчики воды менее 1,5 дюймов.

Департамент общественных работ будет сотрудничать с компанией BayState WinSupply из Бриджуотера, штат Массачусетс, над установкой новых счетчиков воды Neptune и подключенных радиопередатчиков, предоставленных компанией Ti-Sales, Inc. из Садбери, штат Массачусетс. Новая система обеспечит точное и справедливое измерение расхода воды городскими властями для целей выставления счетов, а также продолжит улучшать обслуживание клиентов.

Этот проект будет проходить в течение следующего года; в течение этого времени каждый район получит письма, в которых будет указано, что вы должны записаться на прием в течение двух недель. Вы не сможете записаться на прием, пока не получите письмо об установке.

Часто задаваемые вопросы
Что такое проект AMR?

Проект AMR на самом деле означает программу автоматического считывания показаний счетчиков (AMR) и замены счетчиков. В рамках общегородского проекта старые счетчики будут заменены новыми, проверенными и утвержденными в отрасли основными счетчиками, что позволит городу Мелроуз получать показания счетчиков, не входя в ваш дом или не выходя из него.Считыватели счетчиков с портативными приемниками будут собирать информацию о показаниях счетчиков, когда они идут или едут по вашему району. Эти новые устройства позволяют более точно собирать данные об использовании воды, чем текущий ручной метод. Программа AMR приведет к более эффективной работе и обслуживанию клиентов и, что наиболее важно, предоставит конечным пользователям в домах историю потребления воды и информацию об обнаружении утечек.

Почему мы переходим на новую систему?
  • Ограниченный доступ к вашей собственности
  • Улучшение обслуживания клиентов за счет повышения точности показаний счетчиков.
  • Уменьшение расчетных счетов
  • Быстрые ответы на вопросы по выставлению счетов.
  • Обнаружение сломанных счетчиков
  • Обнаружение утечек
  • Отчеты о ежедневном использовании
Где мой счетчик воды?

Ваш счетчик воды, скорее всего, расположен в вашем подвале или подвальном помещении, обычно вдоль передней стены вашего дома, где ваш водопровод (труба) входит с улицы. В большинстве случаев счетчик будет иметь запорный клапан на уличной стороне счетчика, когда труба входит в дом.Иногда у вас также может быть запорный клапан на стороне дома счетчика.

Будет ли взиматься плата за новый счетчик и установку?

Нет, плата за первичный водомер или установку не взимается.

Зачем мне новый счетчик?

Большинству существующих счетчиков в Мелроузе около 20 лет, и многие из них не могут быть точно считаны. Новые счетчики будут передавать показания счетчиков воды непосредственно на портативное приемное устройство Meter Reader и точно сообщать о вашем потреблении.Это уменьшит вероятность ошибки и приблизительных чтений.

Изменится ли время выставления счетов за воду?

Ваш квартальный расчетный период не изменится; однако у вас будут более точные счета, и после завершения этой новой системы у города появится возможность предоставлять ежемесячные счета в будущем.

Откуда мне знать, что у вас есть мое чтение, а не чье-то еще?

Каждое радиочастотное устройство имеет уникальный идентификационный номер, который передается вместе с показаниями счетчика.Уникальный идентификационный номер сравнивается с записью вашей учетной записи, чтобы убедиться в наличии совпадения.

Откуда вы знаете, что мои показания точны?

Эти современные счетчики воды имеют электронные регистры, которые трижды проверяют показания счетчика, прежде чем они будут отправлены в передающее устройство. Это показание считается более точным, чем визуальное считывание показаний счетчика.

Как я узнаю, что увеличение нагрузки может быть результатом утечки в моей водопроводной системе?

Новый, более точный счетчик имеет возможность обнаруживать небольшие утечки, которые пропускал старый счетчик, включая непрерывную запись расхода поздно ночью, между 2 и 5 часами утра, когда потребление воды обычно отсутствует.Проверьте краны на наличие мелких капель. Также проверьте бачок унитаза на наличие небольших утечек в унитазе. Поместите несколько капель пищевого красителя в бачок унитаза. Если вода в чаше меняет цвет на цвет красителя, используемого в резервуаре, у вас есть утечка. Обратитесь за помощью к профессиональному сантехнику, чтобы исправить все такие утечки.  Напоминаем, что вы несете ответственность за всю воду, которая проходит через счетчик, поэтому тщательный контроль счетов-фактур и функциональности счетчика имеет решающее значение для минимизации ваших расходов на коммунальные услуги.

Должен ли я быть дома во время процедуры?

Да, кто-то старше 18 лет должен быть дома, чтобы установщики могли получить доступ к существующему счетчику.

Сколько времени займет установка счетчика?

В нормальных условиях установка занимает около 30 минут. Воду придется отключать до тех пор, пока не поменяют счетчик. Имейте в виду, что в результате замены может быть некоторое количество воздуха или незначительное обесцвечивание в линии подачи воды.Это прояснится после запуска холодной воды в течение нескольких минут. Вы можете услышать некоторый шум, когда воздух выходит из патрубков и приспособлений. Это нормально.

Что они будут делать в моем доме?

Обычно установщик находит ваш водомер, снимает старый и устанавливает новый. Затем они протестируют радиопередатчик вновь установленного счетчика, сфотографируют старый счетчик и новый счетчик, а затем уберут территорию.

Опасен ли радиопередатчик в моем доме?

Нет, радиосигнал включается только при снятии показаний счетчика.Это меньше нескольких секунд в квартал. Уровень мощности намного ниже того, при котором возникает какой-либо риск. Радиочастота не будет мешать другим бытовым устройствам, таким как сотовые телефоны, интернет, кабельное телевидение или другая электроника.

Есть ли внутри оборудования опасные предметы?

Нет, внутри оборудования только обычная электроника и батарейки.

Как я узнаю, что ваш установщик работает для вас?

Все установщики будут сотрудниками BayState Winsupply, и они прибудут к вам домой или на работу на четко обозначенных транспортных средствах, в фирменных рубашках и бейджах с фотографией, указывающих на то, что они уполномочены на выполнение этой работы городскими властями.

Как подготовиться к установке?

Своевременно назначив встречу и убрав все, что находится рядом с водомером, чтобы оно было доступно для установщика.

Как насчет водопровода от счетчика до моего дома?

В редких случаях Baystate Winnsupply может обнаружить, что перед установкой счетчика потребуется ремонт сантехники. Клиент несет ответственность за водоснабжение на своей территории (как правило, от запорного клапана, расположенного на тротуаре, до сантехники внутри здания включительно).Если неисправная сантехника или изношенные трубы не позволяют заменить счетчик, мы рекомендуем клиенту нанять лицензированного сантехника и произвести необходимый ремонт. Это будет рассмотрено и обсуждено, если не удастся осуществить первоначальную попытку замены.

Требуется ли особый уход или техническое обслуживание моего нового счетчика?

Нет, ваш счетчик не требует обслуживания со стороны домовладельца.

Будете ли вы заменять мой 2-й счетчик (или счетчик полива)?

Нет, мы не будем заменять ваш второй счетчик.Домовладельцы несут ответственность за покупку и замену 2-х счетчиков, чтобы они соответствовали текущей обновленной системе.

Если мне заменили счетчик за последние 3 года, понадобится ли мне новый счетчик?

Если ваш счетчик был заменен в течение последних 3 лет и оснащен радиопередатчиком, вам не нужно будет устанавливать новый счетчик. Этот сценарий наиболее вероятен в районах города, где также была модернизирована система наружного водоснабжения на улице.

Кому я должен позвонить, если мне нужна дополнительная информация о самом проекте AMR?

Вы можете позвонить в Управление водоснабжения города Мелроуз по телефону 781-979-4175 или написать нам по электронной почте.

Пожалуйста, не звоните, чтобы записаться на прием, если вы не были уведомлены об этом письмом. Мы будем устанавливать по метрам за секцией. Следуйте инструкциям в письме, чтобы быстро и эффективно назначить встречу.

(PDF) Проект системы дистанционного считывания показаний счетчиков воды на основе технологии GPRS

ICEMCE 2020

Journal of Physics: Conference Series 1601 (2020) 042040

IOP Publishing

doi:10/6088/19642-1742 042040

6

1) Когда водомер имеет задолженность в первый раз, пользователь может нажать кнопку взаимодействия человек-компьютер

и удерживать более 10 секунд, и ZIM открывает клапан, а время овердрафта составляет 2 дней.

2) Если пользователь не оплатил счет в течение 2 дней, водомер перейдет в состояние второй просрочки.

3) Состояние вторичной задолженности не поддерживает прозрачную передачу на открытие вентиля. Пользователь

погашает задолженность после оплаты комиссии.

5. Заключение

В данной статье анализируется текущее состояние дистанционного считывания показаний счетчиков воды и указываются текущие

недостатки. Предлагается применить сеть GPRS для работы по считыванию показаний счетчиков воды, чтобы реализовать функцию удаленной передачи данных

.В статье анализируется сетевой режим системы и более подробно обсуждается программная реализация системы

. Система имеет отображение запроса на месте, передачу данных

с использованием интерфейса USB и может считывать данные в соответствии с выбранным адресом через сеть

GPRS/GSM и автоматически считывать данные в соответствии с установленным временем. Он может реализовать автоматическое

считывание показаний счетчика и управление сетью передачи данных текущего жилого района.

Ссылка

[1] Yan, J.J., Zhou, Y.P. (2008) Обсуждение разработки интеллектуальных счетчиков воды. Промышленная метрология

, № 6, стр. 48-49 + 58.

[2] Мао, Т., Чжан, С. (2017) Проектирование и внедрение интеллектуальной системы учета воды на основе

Интернета вещей. Информационные технологии, №7, стр.175-178.

[3] Фэн, Дж., Нин, З.Г., Ян, П.К. (2010) Проект беспроводной системы считывания показаний счетчиков на основе ZigBee.

Электроэнергетическое оборудование автоматизации, том.30, № 8, стр. 108-110.

[4] Жэнь Ю.Дж., Чжао М., Чжу. В.Г. и др. (2015) Проектирование системы удаленного считывания показаний счетчиков на базе

GPRS. Пользователи инструментов, т.22, №2, стр.7-9.

[5] Чи, X.H. (2011) Исследование и разработка беспроводной системы дистанционного считывания показаний счетчиков на основе GPRS.

Нанкинский университет науки и технологий.

[6] Чжу, К. (2020) О конструкции радиочастотной схемы мобильного терминала GSM/GPRS. Компьютер

Продукция и обращение, №5, стр. 98.

[7] Он, С.Т. (2019) Анализ системы удаленного мониторинга очистки сельских сточных вод на основе технологии GPRS

. Мир цифровых коммуникаций, № 5, стр. 97.

[8] Li, J. (2019) Разработка системы мониторинга в режиме реального времени для логистики холодовой цепи на основе технологии радиочастотной идентификации

и технологии GPRS. Автоматизация и контрольно-измерительные приборы,

№ 7, стр. 88-90 + 94.

[9] Hu, C.Y. (2012) Исследование надежности удаленного водомерного терминала на основе геркона.

Промышленный управляющий компьютер, том 25, № 12, стр. 88-89.

[10] Го Р.Х. Вэй, С.Х. (2014) Применение технологии GPRS в системе беспроводного дистанционного управления

орошения колодезной воды. Автоматизация производства. Том 36, № 7, стр. 131-133.

Приложение беспроводной сенсорной сети

В этом документе представлены несколько предлагаемых и существующих систем интеллектуальных счетчиков коммунальных услуг, а также их коммуникационные сети для определения проблем создания масштабируемых сетей интеллектуальных счетчиков воды.Сетевое моделирование выполняется для 3 сетевых топологий (звезда, дерево и ячеистая сеть), чтобы определить их пригодность для сетей интеллектуальных счетчиков воды. Моделирование показало, что после превышения порога количества узлов задержка в сети резко возрастает независимо от реализованной топологии. Этот порог соответствует относительно небольшому количеству узлов (50), а использование топологий сети, таких как дерево или ячеистая сеть, помогает решить эту проблему и приводит к меньшим сетевым задержкам. Дальнейшее моделирование показало, что успешная передача пакетов прикладного уровня в древовидной сети с 70 конечными узлами может быть улучшена на 212%, если конечные узлы передают данные только своему ближайшему узлу-маршрутизатору.Также была исследована взаимосвязь между процентом успешных пакетов и различными размерами пакетов, и уменьшение размера пакета с коэффициентом 16 привело к увеличению количества успешно полученных пакетов на 156% или 300% в зависимости от настройки сети.

1. Введение

Жилой, коммерческий и промышленный секторы получают и оплачивают коммунальные услуги, такие как природный газ, электричество или вода, через коммунальную компанию. Эти ресурсы тщательно управляются для обеспечения устойчивости, а использование клиентами регистрируется для выставления счетов, а также в целях прогнозирования спроса.

Клиентам, у которых установлен счетчик коммунальных услуг, выставляется счет в соответствии с их использованием, и этот процесс для счетчиков воды традиционно включал посещение помещения сотрудником коммунальной компании для ручной записи показаний счетчика [1]. Этот процесс требует много времени, неточен и подвержен коррупции и краже [1, 2]. Чтобы решить эти проблемы, коммунальные предприятия сосредотачивают свое внимание на технологиях, которые позволят автоматически снимать показания счетчиков (AMR). Благодаря использованию новых технологий счетчики коммунальных услуг становятся узлами интеллектуальных датчиков, которые являются частью сети датчиков, которая обменивается данными с централизованным управлением и местоположением данных.

AMR не только позволит коммунальным предприятиям автоматически собирать данные измерений, но и проложит путь к дистанционному управлению и настройке счетчиков за счет добавления сетевого интеллектуального электронного контроллера. Растущая тенденция состоит в том, чтобы заменить или модернизировать счетчики воды, чтобы включить AMR. Движение к AMR является частью движения интеллектуальных сетей, а также более широкого движения интеллектуальных городов, где технологии разрабатываются и используются для улучшения каждого аспекта жизни человека с такими целями, как автоматизация, снижение энергопотребления и снижение затрат [3].

Движение за интеллектуальные сети в основном направлено на добавление инфраструктуры связи к существующей инфраструктуре энергосистемы для повышения эффективности всей энергосистемы [4]. В то время как интеллектуальная сеть сосредоточена на обеспечении электроэнергией, сектор водоснабжения сталкивается со многими из тех же проблем, таких как кибербезопасность, масштабируемость и взаимодействие с устаревшими системами.

Использование AMR генерирует обширный непрерывный поток данных, который необходимо правильно обрабатывать, прежде чем будут достигнуты преимущества применения аналитических инструментов к этому потоку данных [5].Масштабируемая коммуникационная архитектура также необходима для работы с большим количеством узлов в интеллектуальной коммунальной сети. Коммунальные предприятия могут использовать тщательно разработанную системную архитектуру для всех поставляемых ими коммунальных услуг для создания интегрированных систем управления коммунальными услугами, базами данных и коммуникационными системами.

Создание интеллектуальных инженерных сетей требует не только интеллектуальных счетчиков, но и создания усовершенствованной измерительной инфраструктуры (AMI) для обеспечения возможностей мониторинга и контроля от источника до потребителя.Существующие коммунальные сети были построены как централизованная система с интеллектуальными аспектами системы в центральных местах с небольшим интеллектом, обнаруженным в географически разбросанных распределительных элементах [4]. Однако будущие сети будут использовать двустороннюю связь между интеллектуальными компонентами для повышения надежности и эффективности [4].

Включив автоматическое считывание показаний счетчиков с помощью интеллектуальных счетчиков коммунальных услуг, коммунальные предприятия получают ряд преимуществ. AMR позволяет коммунальным предприятиям внедрять автоматизированные биллинговые системы, отслеживать спрос и предложение в режиме реального времени, обеспечивать дистанционное управление счетчиками, выявлять кражи и удаленно выявлять неисправности [2, 6].Система AMR также может быть расширена для измерения не только количества воды, но и качества воды [7]. Когда возникает нехватка воды, коммунальные службы часто реагируют активацией ограничений на воду, таких как запрет на полив садов вне установленных периодов времени. Без каких-либо данных о потреблении воды потребителем в режиме реального времени может быть трудно определить, нарушают ли потребители эти ограничения, но AMR может служить источником данных об использовании практически в режиме реального времени.

Без ручных измерений или с редкими измерениями коммунальные предприятия делают оценки на основе исторических данных при расчете потребления домохозяйством [1].Использование мониторинга в режиме реального времени позволяет не только получать точные ежемесячные счета, но и предоставлять гораздо больше информации о ежемесячных моделях использования домохозяйства [8]. Этот новый источник точных данных об использовании также может быть использован для улучшения схем вознаграждения клиентов и позволит потребителям лучше экономить деньги, когда они ограничивают свое использование непиковыми часами. Таким образом, потребители также выиграют от автоматического считывания показаний счетчиков.

Использование AMR и AMI имеет много преимуществ, но существуют и недостатки. Их реализация потребует не только больших финансовых вложений, но также должна быть поддержана и востребована потребителями.Стоимость AMR распространяется не только на сами счетчики, но и на модернизацию центрального управления и мест хранения данных для добавления возможностей хранения и обработки данных. Придется проводить переподготовку персонала и проводить кампании по завоеванию поддержки потребителей.

У потребителей возникают проблемы с конфиденциальностью из-за большого объема данных об их повседневных привычках, записываемых их интеллектуальными счетчиками [9]. Одной из их основных забот является обнаружение их присутствия в своих домах с использованием этих данных [10].Схемы сохранения конфиденциальности разрабатываются для интеллектуальной сети, чтобы обеспечить конфиденциальность клиентов [10]. Безопасность данных, а также самой сети также вызывает озабоченность, поскольку сеть может стать мишенью для киберугроз [11]. Привычки использования могут быть представлены клиенту с помощью облачных сервисов, но при таком подходе также необходимо учитывать проблему безопасности [12].

Широко используемой коммуникационной технологией в таких приложениях, как домашняя автоматизация, удаленный мониторинг и интеллектуальное освещение, является ZigBee, основанный на IEEE 802.15.4 спецификация [3]. Zigbee фокусируется на верхних уровнях сетевого стека, поскольку IEEE 802.15.4 определяет только два нижних уровня [13]. В дополнение к рекомендации Национального института стандартов и технологий США (NIST) для сетей интеллектуальных сетей в жилых районах, счетчики на основе ZigBee также предпочитают несколько поставщиков интеллектуальных сетей [3]. Конструкции на основе ZigBee популярны в сфере интеллектуальных коммунальных услуг из-за низкого энергопотребления и экономической эффективности [14–16]. Однако у использования ZigBee есть недостатки, такие как пропорциональное увеличение помех при увеличении количества узлов, а также низкая пропускная способность [2].Эти недостатки проявятся только тогда, когда исследователи в области AMR создадут экспериментальную установку достаточного размера, например, большие сети вместо небольшой сети для проверки концепции.

В то время как счетчики газа, электричества и воды сталкиваются с уникальными проблемами при измерении соответствующего ресурса, проблемы проектирования при создании систем интеллектуальных счетчиков очень похожи. Например, во всех трех случаях установка счетчиков обычно выполняется во время строительства здания, а модернизация существующих счетчиков для создания интеллектуальных счетчиков требует модернизируемых конструкций.Существующие счетчики изначально устанавливались без учета требований к питанию и сети системы интеллектуальных счетчиков.

2. Интеллектуальные счетчики воды

Интеллектуальные счетчики воды могут быть разработаны с использованием различных технологий, в зависимости от нескольких факторов: стоимости, масштабируемости и требований к сети, а также в случае модернизации или замены существующих счетчиков на новый интеллектуальный счетчик воды. Прежде чем проектировать сеть для системы интеллектуальных счетчиков воды, полезно сначала изучить сам счетчик, чтобы получить представление не только о данных, которые должны быть отправлены, но и о любых других проектных требованиях.

Интеллектуальные счетчики воды измеряют расход воды, используя в основном два подхода: обработку изображений или использование датчиков. Обработка изображения дисплея измерителя позволяет легко модернизировать существующие аналоговые измерители [17–19], в то время как подходы, основанные на датчиках, используют либо магнитные [1, 20], либо емкостные датчики [21].

2.1. Интеллектуальные счетчики воды с использованием магнитных датчиков

В [1] была успешно разработана система интеллектуальных счетчиков воды с целью мониторинга потребления воды в режиме, близком к реальному времени.Был построен узел интерфейса счетчика, который подсчитывает импульсы, генерируемые герконом внутри счетчика воды. Каждый раз, когда через счетчик проходит определенное количество воды, генерируется новый импульс.

В модернизируемой системе расход измеряется снаружи существующего аналогового счетчика воды путем прикрепления специального магнитного датчика [20]. Уже установленный водомер измеряет расход, контролируя вращающуюся магнитную муфту. Однако магнитное поле муфты можно обнаружить снаружи расходомера, и с помощью туннельного магниторезистивного устройства (TMR) внешняя система также может измерять расход без каких-либо модификаций внутренних компонентов расходомера [20].

Интеллектуальный счетчик воды был построен в [22] с магнитными датчиками Холла, воспринимающими магнит, прикрепленный к крыльчатке счетчика воды. Разработан алгоритм определения направления потока воды для определения периодов, когда контроллер может быть переведен в спящий режим.

2.2. Интеллектуальные счетчики воды с использованием емкостных датчиков

Для счетчика воды был разработан недорогой бесконтактный стрелочный датчик [17, 21]. Интеллектуальный счетчик состоит из механического счетчика воды со встроенной в дисплей электронной схемой, способной определять положение стрелки указателя.На рис. 1 показана структура датчика. Под каждой цифрой на циферблате (см. рис. 2) была добавлена ​​медная фольга, как показано на рис. 1. комбинация металлической стрелы, медной фольги и воды между этими двумя проводящими объектами образует конденсатор [21]. Применяя емкостные методы обнаружения сигнала с помощью контактных площадок, каждая из которых соединена с сенсорной площадкой (медная фольга под номером), можно определить местоположение стрелки.Система была протестирована с использованием 300 тестовых образцов, взятых в течение 30 дней, и показатель успеха превысил 95% [21].

Программируемая вентильная матрица (FPGA) использовалась для реализации генератора сигналов, выполнения обработки сигналов и отправки данных через радиочастотный модуль на сервер [21].

2.3. Интеллектуальные счетчики воды с использованием обработки изображений

Обработка изображений является популярным методом в интеллектуальных счетчиках воды и особенно полезна, если требуется модернизируемая конструкция, поскольку модуль внешней камеры можно использовать для захвата дисплея счетчика воды для обработки.Этот подход не требует модификации внутренней структуры существующего счетчика. Пример дисплея аналогового счетчика воды показан на рисунке 2. Дисплей состоит из нескольких стрелок (или стрелок), а также цифрового циферблата. Подход, основанный на обработке изображений, должен быть разработан с учетом конкретных моделей счетчиков воды, поскольку дисплеи будут различаться.

2.3.1. Обработка числового символа на цифровом циферблате

Цифровой циферблат счетчика воды использует несколько наборов цифровых символов 0–9 для отображения расхода воды.Одной из выявленных проблем при использовании обработки изображений на этом циферблате является то, что цифры переворачиваются по мере их увеличения, а снятые изображения могут содержать два полусимвола для определенной цифры [18]. Пример этого явления показан на рисунке 3.


В литературе было найдено предложенное решение, в котором две искусственные нейронные сети с адаптивным обучением и обратным распространением были обучены либо с выборками полных символов, либо с выборками скользящих символов [18]. Система различает, появляется ли на изображении одинарный или двойной ряд символов, а затем использует соответствующую обученную сеть.Точность, достигнутая с 500 тестовыми изображениями, составила примерно 99%.

Искусственная нейронная сеть (ИНС) представляет собой алгоритм/модель обработки, в общих чертах смоделированную по образцу биологической нервной системы (например, мозга) и состоящую из сети взаимосвязанных узлов, выполняющих обработку [23, 24]. Эти узлы обучаются с использованием входных данных, для которых известны правильные выходные данные, а затем на основе правильности выходных данных сети настраиваются внутренние узлы [18, 23]. Существует несколько различных типов ИНС, которые использовались для обработки изображений [18, 23, 25].

Обработка изображений с использованием искусственной нейронной сети Кохонена была выполнена в индонезийском приложении счетчика воды [25]. Приложение MATLAB интерпретирует изображения цифрового циферблата счетчика воды, снятые камерой мобильного телефона. Ограничения этой системы заключаются в том, что изображения счетчика воды необходимо делать вручную на счетчике и что эти изображения необходимо передавать с мобильного телефона на компьютер для обработки [25]. Фотографии были сделаны в идеальных погодных условиях, и система оценивалась с использованием всего 15 изображений.

Выбранный этап предварительной обработки неэффективно справляется с несбалансированной яркостью, отражениями или царапинами и/или грязью на стекле измерителя [25]. Общая точность обработки изображений составила 86,67 % [25].

2.3.2. Обработка указателей

Определение местоположения указателя на многоуказательном дисплее выполнялось с использованием пользовательского алгоритма [19]. Алгоритм пытается найти каждый дополнительный циферблат с помощью обнаружения круга. Алгоритм был разработан как альтернатива широко используемым методам, основанным на преобразовании Хафа, поскольку преобразование Хафа слишком медленно для систем реального времени [19].Тестирование алгоритма проводилось с использованием 48 изображений, и указатели могли быть расположены с точностью 93,75% [19]. Сравнений скорости между их алгоритмом и методами, основанными на преобразовании Хафа, не проводилось. Никаких работ по определению значения, показываемого этими расположенными указателями, представлено не было.

Другой метод определения местоположения стрелок был основан на преобразовании Фурье [26]. Когда изображения циферблата измерителя снимаются под разными углами, результатом является разная степень наклона изображения, которое необходимо исправить [26].Вместо использования алгоритма на основе преобразования Хафа для коррекции наклона используется новый алгоритм, основанный на преобразовании Фурье. Система была протестирована с использованием 200 изображений, и точность определения местоположения была достигнута на уровне 100 % (однако подробности о тестовой установке не представлены) [26].

2.3.3. Распознавание изображений в системах интеллектуальных счетчиков, не связанных с водой

Обработка изображений использовалась для интерпретации дистанционно полученных показаний существующих механических счетчиков газа [27]. Узел интеллектуального датчика использует камеру и 2.Радиочастотный модуль 802.15.4 4 ГГц для ежемесячной отправки изображения через многоскачковую сеть ZigBee на сервер для обработки. Программное обеспечение сервера использовало библиотеку обработки изображений OpenCV для распознавания цифровых изображений, которая использует алгоритм автоматического преобразования [27]. Никаких указаний на характер выполнения этого алгоритма не предусмотрено.

В другой системе интеллектуальных счетчиков газа на основе обработки изображений изображения передаются с помощью радиочастотного модуля на шлюзовое устройство [28]. Устройства шлюза сохраняют показания в базе данных, к которой можно получить удаленный доступ через Интернет.Шлюзовое устройство (плата BeagleBone) выполняет обработку изображений с помощью вероятностной нейронной сети (PNN), распознающей числовые символы. Следует отметить, что эта система не может успешно справиться с проблемой переноса цифр, описанной ранее, и отбрасывает текущее изображение и повторяет попытку процесса, используя новое изображение [28].

Уровень распознавания изображений этой системой составляет 87,97% (распознавание всех 8 цифр данного измерения). Время обработки изображения шлюзовым устройством по сравнению с компьютером для файлов двух разных размеров было ≈8 раз медленнее [28].

3. Сеть и связь

Для того чтобы коммунальные предприятия могли успешно внедрить систему AMR, интеллектуальные счетчики воды должны быть повсеместно установлены в жилом, коммерческом и промышленном секторах. Таким образом, система будет состоять из большого количества интеллектуальных счетчиков воды (возможно, миллионов), каждый из которых должен иметь возможность эффективно отправлять и получать данные. Поэтому коммунальным компаниям необходимо внедрить интеллектуальную коммунальную сеть (SUN) [29], способную поддерживать географически распределенные устройства.Проблемы создания эффективных SUN очень похожи на проблемы, с которыми сталкиваются промышленные беспроводные сенсорные сети (IWSN) [30]. Обе области сталкиваются с такими проблемами, как отсутствие существующей сетевой инфраструктуры и крупномасштабное развертывание [30]. Общие сетевые соображения включают энергопотребление, задержку, безопасность и надежность [3].

Сети SUN могут быть как проводными, так и беспроводными, каждая из которых имеет свои уникальные преимущества. Системы AMR также имеют различную сетевую топологию, начиная от каждого измерителя, напрямую связанного с центром обработки данных, и заканчивая крупными ячеистыми сетками счетчиков, которые обмениваются данными с центром обработки данных через шлюзовые устройства.Эти шлюзовые устройства могут собирать данные с нескольких счетчиков перед отправкой данных на концентратор(ы) обработки.

3.1. Проводные системы

Проводные системы варьируются от простых систем, использующих кабели RS232 или USB, до более совершенных систем, использующих связь по линиям электропередач или телефонной сети [1, 2, 8, 14]. Уже были выполнены работы по использованию сетей связи по линиям электропередач и телефонных линий [2, 3] для приложений AMR. В зависимости от требуемого расстояния проводные системы могут иметь множество преимуществ по сравнению с беспроводными системами, например, простота, низкий уровень помех и высокая безопасность данных.По мере увеличения требуемой дальности передачи эти преимущества уменьшаются, особенно если принять во внимание более высокие затраты на установку и обслуживание проводной системы [1, 14].

3.2. Беспроводные системы

Технологии беспроводной связи отличаются друг от друга скоростью передачи, максимальной дальностью связи и требованиями к зоне прямой видимости. Кроме того, требования к желаемой топологии сети также будут определять, какая технология подходит [1].Стандарт IEEE 802.15.4 предоставляет процедуры для физического (PHY) и среднего уровня доступа (MAC) для низкоскоростной беспроводной персональной сети (LR-WPAN). Стандарт IEEE 802.15.4 специально разработан для сенсорных сетей с низким энергопотреблением и низкой скоростью передачи данных [13].

3.2.1. Сетевые топологии

Двумя основными топологиями стандарта IEEE 802.15.4 являются звезда и одноранговая сеть [13]. Различные топологии сети могут быть построены из основных топологий, например, звезда, дерево, кластерное дерево и ячеистая сеть, каждая из которых имеет свои преимущества [31].Узел назначения в сети IEEE 802.15.4 обычно называется узлом-приемником, и в сети может быть несколько узлов-приемников [13]. Беспроводная сеть может быть однородной или гетерогенной в зависимости от того, имеют ли сенсорные узлы одинаковые возможности и функции [32].

Сеть IEEE 802.15.4 состоит из полнофункциональных устройств (FFD) или устройств с ограниченными функциями (RFD), причем RFD обычно являются сенсорными устройствами (также называемыми сенсорными узлами), которые просто передают или принимают данные в FFDS для дальнейшей передачи /обработка.Узел-координатор — это FFD, который занимается управлением сетью, а также созданием сети, в то время как узлы-маршрутизаторы являются FFD, отвечающими за передачу данных по наиболее оптимальному маршруту [13, 31].

Процедура, позволяющая устройствам подключаться к беспроводной персональной сети IEEE 802.15.4 (WPAN), называется процедурой ассоциации. После того, как устройство просканировало доступные WPAN и выбрало нужную сеть, запускается процедура ассоциации [13]. Если эта процедура прошла успешно, между устройствами в сети устанавливаются родительско-дочерние отношения.Эти отношения можно рассматривать как дерево, в котором корень является координационным устройством сети [13].

Стратегии формирования топологии в сетях IEEE 802.15.4 были исследованы для различных сетевых настроек [13]. Была смоделирована топология кластерного дерева либо с одним приемником, либо с несколькими приемниками (с использованием программного обеспечения для моделирования сети ns-2) и измерена производительность получившихся сетей. В результирующей сети вычислялось среднее количество дочерних элементов на одного родителя, максимальное количество дочерних элементов на одного родителя и высота дерева.Деревья с большой глубиной приводят к длинным путям маршрутизации данных, в то время как короткие деревья приводят к чрезмерному количеству узлов на самых нижних уровнях [13]. Анализ показал, что для эффективной работы сети необходимо правильно контролировать глубину дерева, но этот процесс может быть сложным. Очень низкая глубина дерева приводит к тому, что некоторые узлы не имеют сетевого подключения [13].

Анализ также показал, что исходная процедура неограниченной ассоциации IEEE 802.15.4 приводит к деревьям слишком большой глубины. Эта проблема была решена Альянсом ZigBee в технологии ZigBee, которая допускает ограничения на глубину дерева и количество дочерних элементов, которые может иметь родительский узел, а также допускает правила выбора координатора [13].

3.3. ZigBee Smart Energy

При использовании технологии ZigBee данные передаются с помощью профиля приложения [33]. Профили приложений могут быть общедоступными (определены ZigBee Alliance) или частными профилями, определенными производителем. Каждый профиль приложения имеет уникальный идентификационный номер и используется для указания того, что устройство предназначено для домена, такого как домашняя автоматизация, здравоохранение или некоторые другие. Широкий спектр поддерживающих ZigBee устройств может принадлежать данному домену, и цель домена — гарантировать, что устройства разных производителей будут работать в гармонии друг с другом [33].

Одним из общедоступных профилей приложений является спецификация ZigBee Smart Energy. Эта спецификация предназначена для секторов доставки и использования воды и энергии. Продукты, отвечающие за мониторинг, управление и автоматизацию в этих секторах, могут использовать разные версии этой спецификации (1.0, 1.1 и 2.0) для обеспечения совместимости друг с другом при подключении к одной и той же домашней сети (HAN).

3.4. Сетевые топологии ZigBee

Выбор топологии сети имеет решающее значение для успеха SUN, и правильно выбранная топология позволит легко масштабировать по мере роста сети, устранить узкие места, избыточность и самоорганизацию, а также снизить затраты.3 топологии, поддерживаемые системами на основе ZigBee [34], показаны на рис. 4.

В топологии сети «звезда» на рис. 4 конечные устройства напрямую взаимодействуют с координатором. Вся связь должна проходить через координатор, и этот тип топологии страдает от перегрузки по мере увеличения количества конечных узлов. Этот тип топологии не подходит для SUN из-за большого количества устройств (интеллектуальных счетчиков) в сети.

В схеме проектирования беспроводной интеллектуальной системы учета воды [15] используется топология звездообразной сети для произвольной сети счетчиков воды с центральным сервером обработки данных.Однако схема проекта представляет собой только теоретическую сеть, и никакая сеть не была построена и оценена.

Сеть кластерного дерева на рис. 4 представляет собой частный случай древовидной топологии и добавляет в сеть маршрутизаторы, которые действуют как посредники между устройствами [31]. Этот тип топологии увеличивает радиус действия сети за счет создания кластеров и позволяет передавать данные между маршрутизаторами во время передачи данных в сети [34].

Сетевая топология ячеистой сети (также называемой одноранговой) имеет одного координатора, и любое устройство может взаимодействовать с другим напрямую или через несколько переходов для маршрутизации данных по сети.Эта топология повышает надежность, поскольку данные могут быть перенаправлены в случае отказа узла [13, 34].

3.5. Варианты беспроводной связи

Беспроводную связь, используемую в коммунальных сетях, можно разделить на 3 области: домашние сети (HAN) в помещениях, состоящие из интеллектуальных счетчиков и других устройств, соседские сети (NAN), состоящие из счетчиков и шлюзов. по соседству и, наконец, глобальные сети (WAN), в которых шлюзы взаимодействуют с сетью предприятия [29].

В 2012 г. в стандарт IEEE 802.15.4 для LR-WPAN была добавлена ​​новая поправка (4g), касающаяся элемента NAN интеллектуальных коммунальных сетей [29]. Эта поправка должна была предоставить стандарт, позволяющий создавать непатентованные решения для этих сетей.

В зависимости от того, где будет установлен интеллектуальный счетчик, прямая видимость ближайшего шлюза или другого счетчика может быть невозможной. Коммуникационные технологии, такие как связь ближнего поля (NFC), Bluetooth, Wi-Fi или инфракрасный порт, могут помочь в автоматизации показаний счетчиков, позволяя работникам коммунальных служб носить с собой портативные устройства, которые обмениваются данными с интеллектуальным счетчиком воды.Эти технологии имеют малую дальность связи (несколько метров) и были бы непрактичны в NAN, поскольку для их диапазонов передачи данных потребовалось бы большое количество шлюзов. Варианты связи для интеллектуальных счетчиков воды включают [2] (i) радиочастоту ближнего действия (RF), (ii) глобальную систему мобильной связи (GSM), (iii) всемирную совместимость для микроволнового доступа (WiMAX), (iv) долгосрочную связь. Эволюция (LTE).

Были проведены подробные сравнения между различными коммуникационными технологиями, используемыми для интеллектуальных сетей [3] и приложений для автоматического считывания показаний счетчиков [2].Эти сравнения показали, что каждая технология имеет уникальные преимущества, но также имеет и недостатки. Достичь высоких скоростей передачи данных можно, но это увеличивает стоимость, а недорогие решения, такие как ZigBee, чувствительны к помехам от находящихся поблизости сетей 802.11.

3.6. Существующие и предлагаемые сети интеллектуальных счетчиков воды

В Малайзии был построен пример системы интеллектуального учета для энергетической компании [14]. Эта система использует модуль ZigBee, подключенный к каждому измерителю, для передачи измерений на узел коллектора, который затем использует GSM для отправки данных на центральный компьютер для обработки.Эта система использует топологию ячеистой сети, чтобы счетчики, находящиеся слишком далеко от узла коллектора, могли передавать свои данные ближайшим счетчикам для пересылки на узел коллектора. Такой подход увеличивает эффективную дальность действия коллекторного узла. Однако узел-сборщик является узким местом, а также единой точкой отказа, поскольку все данные должны проходить через этот узел, чтобы попасть на центральный компьютер.

Система интеллектуального счетчика воды использует радиочастотный модуль, совместимый с IEEE 802.15.4, для отправки данных от интеллектуального счетчика воды на шлюз [1].Шлюз работает под управлением операционной системы реального времени (RTOS), известной как ОС Contiki, с поддержкой 6LoWPAN (IPV6 через беспроводную сеть с низким энергопотреблением). Затем данные отправляются в серверную систему для анализа и отображения. Собранные данные отображаются с помощью веб-интерфейса, а также с помощью инструмента мониторинга (Pandora FMS) [1].

Многоскачковая (сетчатая) топология Сеть ZigBee используется для передачи изображений, снятых с дисплея газового счетчика, на сервер для обработки [27]. Описан алгоритм преобразования изображения, который делит изображения на блоки перед передачей блоков по сети.В узле назначения изображения реконструируются из отдельных блоков [27]. Алгоритм выбора кратчайшего пути также используется для определения кратчайшего маршрута для отправки пакетов. Никакой информации о производительности этих алгоритмов или сети предоставлено не было [27].

Топология сети «звезда» используется в другой системе интеллектуальных счетчиков газа, и беспроводные изображения с разных счетчиков отправляются на шлюз [28]. Устройство шлюза также подключено к Интернету, чтобы обеспечить удаленный доступ к показаниям, сохраненным в базе данных.Тестирование производительности сети проводилось путем отправки изображений на шлюз с увеличивающихся расстояний, и потери пакетов наблюдались на расстояниях более 10 м [28]. Также было исследовано время передачи файла изображения разного размера на фиксированное расстояние 10 м, и файлы большего размера приводили к увеличению времени передачи [28].

Предлагаемая система мониторинга воды в реальном времени [21] использует технологию GPRS для передачи данных от нескольких счетчиков в центр управления. Несколько счетчиков отправляют свои данные на узел сбора данных, который затем передает данные в центр управления.Система мониторинга из нескольких счетчиков является только теоретической, и такие факторы, как масштабируемость и надежность, не учитывались.

Предлагаемая система дистанционного измерения мощности использует комбинацию технологий Bluetooth, GPRS и инфракрасного излучения [35]. Центральный центр мониторинга отправляет инструкции через GRPS концентраторам данных, которые, в свою очередь, запрашивают данные у сборщиков данных с помощью Bluetooth. Коллекторы данных подключены к нескольким цифровым измерителям мощности с помощью шины RS485. В случае, если технология GPRS или Bluetooth не может успешно обмениваться данными, предлагаемая система предполагает, что персонал, оснащенный портативными инфракрасными считывателями счетчиков, собирает измерения с каждого счетчика [35].Собранные измерения затем передаются в систему мониторинга с использованием интерфейса RS232 [35]. Никаких сетевых симуляций для определения производительности предлагаемой системы представлено не было.

В то время как хорошо спроектированная система могла бы справиться с отключением связи, предлагаемая система потребует много ручного труда и поездок, так как персоналу потенциально придется преодолевать большие расстояния между счетчиками и центром мониторинга.

Большинство сбоев связи, как правило, носят временный характер, поэтому система, в которой измерения вместо этого хранятся локально, для передачи после восстановления связи, не требует вмешательства человека.Для этого метода локального хранения потребуется метод локального доступа (например, через порт USB), если связь по-прежнему нарушена, а персоналу необходимо вручную записывать измерения.

3.7. Моделирование сети

Различные сетевые топологии и технологии использовались в различных сетях интеллектуальных счетчиков воды, рассмотренных в этом документе. Чтобы оценить пригодность этих выбранных топологий, можно использовать программное обеспечение для моделирования сети для оценки их производительности.

Было разработано несколько симуляторов беспроводных сенсорных сетей (WSN) [36].Моделирование сети можно выполнять в вычислительной среде, такой как MATLAB, с помощью сетевых симуляторов серии ns (ns-1, ns-2 и ns-3) или с помощью нескольких других подходящих программ моделирования сети. Ключевыми различиями между различными программами являются стоимость, поддерживаемые протоколы, масштабируемость сети и поддержка расширений [36].

Обычно используемым сетевым симулятором является Riverbed Modeler, ранее известный как OPNET Modeler. Riverbed Modeler поддерживает 802.15.4 ZigBee MAC и использует подробные модели при моделировании радиопередачи [36].Была исследована возможность использования OPNET Modeler для изучения сетей ZigBee, и было обнаружено, что результаты моделирования согласуются с результатами других программных симуляторов и что сети легко развернуть [37].

Проблема в беспроводных сенсорных сетях называется проблемой горячих точек и возникает в больших сетях в ситуациях, когда удаленные узлы должны взаимодействовать с остальной частью сети и делать это через другой узел [16]. Этот узел отвечает не только за свой трафик, но и за весь трафик к удаленному узлу и от него, что приводит к более высокому энергопотреблению.Эта проблема также возникает в многоскачковых сетях, где узлы, расположенные ближе всего к базовой станции, обрабатывают наибольший объем трафика. Это также происходит в сетях ZigBee, поскольку все узлы должны взаимодействовать с узлом-координатором.

Предлагаемое решение этой проблемы состоит в том, чтобы узел-координатор был мобильным. OPNET Modeler использовался для определения того, как мобильность координатора влияет на пропускную способность сети [16]. Из моделирования было определено, что наилучшая пропускная способность достигается, когда координатор остается неподвижным.В тех случаях, когда координатор должен быть мобильным, необходимо тщательно продумать путь перемещения, иначе пропускная способность значительно снизится из-за потери пакетов. Можно использовать случайный маршрут, чтобы избежать чрезвычайно низкой пропускной способности [16].

4. Сетевое моделирование Riverbed Modeler
4.1. Simulation Setup

Моделирование было создано для оценки влияния на производительность реализации различных сетевых топологий в сети интеллектуальных счетчиков воды на основе ZigBee. Моделирование звездообразных, сетчатых и древовидных сетей было создано в Riverbed Modeler.

В типичной сети интеллектуальных счетчиков воды конечные узлы (имитируемые узлами конечных устройств ZigBee) будут периодически отправлять измеренное потребление воды в точку сбора (имитируемую узлом-координатором ZigBee). В дополнение к получению этих измерений точка сбора также может периодически связываться с конкретными счетчиками, чтобы вручную запрашивать измерения или выполнять административные задачи. Чтобы имитировать такое поведение, конечные устройства ZigBee были настроены на периодическую отправку данных на узел-координатор, в то время как узел-координатор был настроен на отправку данных случайным узлам в моделируемой сети.

Моделирование использовалось для оценки сквозной задержки MAC для различных топологий, потери пакетов в зависимости от количества узлов, доли успешных передач в зависимости от пункта назначения данных и скорости приема пакетов прикладного уровня в зависимости от размера пакета. Моделирование ограничивалось первыми 10 минутами сетевого трафика для любой данной сети.

Все устройства ZigBee были настроены с настройками, показанными в таблицах 1, 2 и 3. Сеть, построенная в Riverbed Modeler, показана на рисунках 5–7.Эти фигуры были созданы с помощью функции моментальных снимков в Riverbed Modeler. В определенный момент моментального снимка некоторые узлы могут не обмениваться активными данными и, следовательно, казаться неподключенными (однако у них есть сетевое подключение).

Вычислять автоматически -85 полосы передачи
параметры уровня МАС
Статус Enabled
АСК длительность ожидания (в секундах) 0,05
Количество повторных передач 5
Минимальный показатель степени отсрочки 3
Максимальное количество отсрочек 4
Длительность считывания канала 0,6481
параметров физического уровня скорость
данных
Пакетная порог приема мощности
только 2450 МГц Группа включена
передачи мощности 0,05
DID 2
Высота 1.0
параметры сети
Максимальные дети 250
Максимальные маршрутизаторы 5
Максимальная глубина 5
сетка маршрутизации Выключено
трафика Применение
Назначение Случайные
Пакет interarrival времени Константа (1 .0)
Размер пакета Constance (1024)
Время начала Униформа (20,21)
40648 40648
Назначение Координатор
Время интеректива пакетов Констанция (1.0)
Размер пакета Константа (1024)
Время начала Униформа (20,21)
40648 40648



4.2. Оценка сквозной задержки MAC

Была оценена сквозная задержка MAC топологий в зависимости от числа конечных узлов. В оптимальной сети один узел-координатор должен иметь возможность обслуживать большое количество конечных узлов без перегрузки сети, что приводит к задержкам и попыткам повторной передачи сообщений.Эта оценка была выполнена с параметром моделирования «детское положение», установленным на «логическое».

Прежде чем будут представлены результаты производительности трех топологий, сначала будет представлена ​​процедура этой оценки. Для каждой топологии измеряется сквозная задержка MAC, с которой сталкивается координатор, для созданной сети с конечными узлами. График результирующих данных одного такого моделирования для звездообразной сети с 40 узлами можно увидеть на рисунке 8. Для определения среднего значения данных графика использовались значения данных 10-минутного моделирования, а среднее значение вычислено.


Этот процесс был повторен для всех трех сетевых топологий с конечными узлами (см. рис. 9).


На рис. 9 показана измеренная сквозная задержка для трех возможных топологий сети ZigBee. Из этого рисунка видно, что при ограничении количества узлов (≤50 узлов) задержка для сети с топологией «звезда» остается стабильной, но когда количество узлов превышает этот порог, задержка резко возрастает.

Задержки для древовидной и ячеистой топологий точно следуют друг за другом на рис. 9, а ячеистая топология приводит к несколько меньшей задержке.Подобно топологии «звезда», сквозная задержка MAC увеличивается, когда количество узлов превышает 50 для обеих этих топологий, но гораздо медленнее, чем для топологии «звезда». Эти результаты следуют той же восходящей тенденции, о которой сообщалось для аналогичных симуляций, выполненных другими исследователями [37].

4.3. Потеря пакетов

Вторым оцениваемым аспектом производительности был процент потери пакетов каждой топологии по сравнению с количеством конечных узлов. В оптимальной сети даже при наличии большого количества конечных узлов не должно происходить потери пакетов.Эту оценку можно увидеть на рисунке 10.


Потери пакетов для каждой топологии представлены на рисунке 10, и для всех трех топологий он составляет менее 0,14%. На рисунке показано, что потери пакетов в звездообразных сетях изначально ниже, чем в других топологиях, но резко возрастают после 30 узлов. Сетчатые и древовидные топологии имеют более высокие начальные потери пакетов, и их потери пакетов резко увеличиваются или уменьшаются в зависимости от количества узлов.

4.4. Оценка места назначения данных

Третий оцениваемый аспект производительности — это влияние на производительность изменения конечных узлов таким образом, чтобы они больше не отправляли данные непосредственно на узел-координатор, а отправляли свои данные на ближайшие устройства-маршрутизаторы. Узлы-маршрутизаторы могут использовать технологии с высокой скоростью передачи данных, такие как Ethernet или оптическое волокно, для передачи полученных данных на узел-координатор на гораздо более высоких скоростях, чем беспроводная передача.

Причина этой оценки заключается в том, что в сети с конечным узлом большой объем беспроводной связи выполняется одним узлом (узлом-координатором), что приводит к попыткам повторной передачи и пропуску трафика при изменении положения дочерних элементов настройки моделирования. от логических до метров.Когда для этого параметра установлено значение «логический нуль», происходит потеря пакетов, но когда учитываются расстояния между узлами (установка на метры), это уже не так.

Беспроводная древовидная сеть из 70 конечных узлов с узлом-координатором в качестве пункта назначения трафика конечного устройства сравнивалась с сетью, в которой конечные узлы передают свои данные ближайшему узлу-маршрутизатору. Эта передача полученных данных от узлов-маршрутизаторов к узлу-координатору была исключена при моделировании, поскольку основное внимание при моделировании уделялось успешной передаче данных конечного узла к месту назначения.Предполагалось, что в соединениях между узлами маршрутизатора и узлом-координатором отсутствуют потери пакетов и бесконечная пропускная способность.

Зарегистрирована потеря данных на уровне MAC-уровня из-за неудачной передачи или превышения порога повторной передачи пакетов. Количество отправленных и полученных пакетов прикладного уровня также было зарегистрировано, и результаты показаны в Таблице 4. Максимальное количество дочерних узлов узла-координатора было установлено равным 30 узлам, а сеть была распределена в этом моделировании, чтобы конечные узлы передавали данные через ближайший к ним маршрутизатор. узел.

+ + назначение
Измеренных данных
Координатор узел Ближайший маршрутизатор узел
данных упали на уровне МАС (бит / с) 1 032 70
пакетов прикладного уровня отправлено (пакетов / с) 75 75
пакетов прикладного уровня, полученных (пакетов / сек) 17 36

Коэффициент успешной передачи для 70-узловой древовидной сети представлен ниже в таблице 4.

Таблица 4 показывает, что больше пакетов успешно передается, когда конечные узлы передают свои данные ближайшему маршрутизатору, по сравнению с передачей своих данных непосредственно узлу-координатору. В проектах, где эти маршрутизаторы подключены к каналу передачи данных с высокой пропускной способностью, можно использовать этот подход для достижения более высоких показателей успешной передачи. Передача данных на узлы маршрутизатора вместо прямой передачи улучшила соотношение полученных и отправленных пакетов прикладного уровня с 23% до 48%.

4.5. Оценка размера пакета

В таблице 4 показаны показатели успешности пакетов 23 % и 48 % для различных подходов к назначению данных. Обе эти скорости довольно низкие, поэтому была создана четвертая оценка производительности, в которой доля успешных пакетов оценивалась по сравнению с размерами пакетов. Скорость успешного приема пакетов прикладного уровня для различных размеров пакетов показана на рисунке 11.


Рисунок 11 показывает, что размер пакета является одним из основных факторов, влияющих на коэффициент приема пакетов прикладного уровня.Уменьшив размер пакета в 16 раз, количество успешно полученных пакетов можно увеличить с 17 до 50 (увеличение почти на 300 %) или с 36 до 64 (увеличение на 156 %). Это показывает резкое увеличение процента успешных попыток независимо от того, передаются ли данные на узел-координатор или на ближайший узел-маршрутизатор. При размере пакета 64 бита передача данных на ближайший узел маршрутизатора достигла скорости 64 пакетов в секунду из 75 возможных (85%). Наклоны линий, показанные на графике, указывают на то, что при уменьшении вдвое размера пакета вероятность успеха увеличивается, но при малых размерах пакетов будет происходить уменьшение отдачи.Трудность уменьшения размера пакета необходимо сопоставить с улучшением, которое оно может обеспечить, чтобы определить, перевесит ли это улучшение значительные усилия по проектированию, необходимые для достижения меньшего размера пакета. Уменьшение размера пакета также уменьшает объем данных приложения, передаваемых в пакете, поэтому по мере уменьшения размера пакета необходимо передавать больше пакетов.

5. Выводы

В этом документе исследованы некоторые проблемы, возникающие при создании масштабируемых сетей интеллектуальных счетчиков воды.Три из выявленных проектных соображений — это метод измерения расхода воды, выбранная сетевая технология (звезда, дерево или ячеистая сеть) и масштабируемость сети благодаря ее топологии.

Моделирование сети показало, что производительность сети сильно зависит от количества узлов в сети, а также от размера пакета. Моделирование было ограничено лишь небольшим количеством узлов, но полученные графики показывают, что сеть имеет порог количества узлов (50), после которого будет наблюдаться резкое увеличение задержек.Использование топологии ячеистой сети уменьшает это увеличение задержки, тем самым обеспечивая наилучшую масштабируемость трех смоделированных сетевых топологий. Процент потери пакетов для всех трех сетей оставался ниже 0,14% для n = от 10 до 70 узлов.

Дальнейшее моделирование также показало, что древовидная сеть из 70 узлов становится перегруженной, когда все конечные узлы передают данные узлу-координатору. Эту перегрузку можно уменьшить, настроив конечные узлы для передачи своих данных ближайшему узлу-маршрутизатору, а затем используя проводные соединения с высокой пропускной способностью между узлами-маршрутизаторами и узлом-координатором для пересылки полученных данных.Эта конфигурация улучшила количество прибывающих пакетов прикладного уровня с 23% до 48%.

Последующее моделирование этой 70-узловой древовидной сети, в которой изменялся размер пакетов, показало, что количество поступивших пакетов прикладного уровня может быть дополнительно улучшено за счет уменьшения размера пакета. В сети, где конечные узлы передают свои данные ближайшему узлу-маршрутизатору, 16-кратное уменьшение размера пакета привело к увеличению вероятности успеха на 156%. Однако это сокращение может оказаться невозможным, поскольку любая выбранная технология будет иметь минимальный размер пакета.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Тема спонсируется Национальным исследовательским фондом Южной Африки (IFR160118156967), частично Программой поддержки высшего образования (TESP), ESKOM, Южная Африка, Национальным фондом естественных наук Китая (№ 61572260, 61373017, 61572261 и 61672296), а также проектом научно-технической поддержки провинции Цзянсу (номера BE2015702, BE2016185 и BE2016777).

Мемфис Свет, газ и вода — интеллектуальная сеть

Нет. Ни один счетчик — аналоговый, цифровой или интеллектуальный — не может стать причиной пожара. Чиновники пожарной охраны во многих штатах и ​​по всему миру заявляют, что интеллектуальные счетчики не вызывают пожаров. Условия в розетке электросчетчика, которая была установлена ​​электриком строителя при строительстве дома или объекта и за обслуживание которого отвечает владелец дома или здания, могут ухудшиться и привести к неисправностям, которые в редких случаях могут вызвать пожары.Но проблема в плохом соединении в розетке, а не в счетчике. Сотрудники MLGW проводят визуальную проверку розетки счетчика каждый раз, когда устанавливают счетчик. На этапе 1  MLGW определила и оплатила подрядчиков по электроснабжению для замены 228 опасных розеток для электрических счетчиков в жилых помещениях, затронув 382 клиента, в качестве дополнительной меры по обеспечению безопасности клиентов.

Кроме того, электрические интеллектуальные счетчики содержат датчики температуры и напряжения, которые могут определять, когда условия превышают пороговые значения, выбранные MLGW, предупреждая MLGW о потенциальных проблемах безопасности до того, как они станут очевидными для жителей здания.Вот один пример:

Дома в районе Бартлетт получили интеллектуальные счетчики электроэнергии и газа в январе 2014 года. Субботним утром шесть месяцев спустя один из этих интеллектуальных электрических счетчиков отправил сигнал тревоги о температуре в MLGW, в результате чего для проверки ситуации был отправлен техник по электрическим счетчикам. Жители вышли в замешательстве, так как они не связывались с MLGW, чтобы сообщить о каких-либо проблемах с электричеством, но их умный счетчик сделал это. Сотрудник MLGW обнаружил перегрев розетки счетчика и отметил, что мачта, в которой находится проводка, идущая от приподнятого флюгера к центру счетчика, также была опасно горячей.Сотрудник также заметил новые электрические провода в розетке, что указывает на то, что дом, возможно, недавно был расширен, что привело к увеличению электрической нагрузки. В то время как сотрудники правоохранительных органов проверяют проводку внутри здания и в электрощите в рамках процесса получения разрешения на строительство, они не проверяют розетку счетчика.