Aká je história využívania prenosových technológií na odpočet vody, resp. všeobecne pre oblasť inteligentného merania?
Rádiové technológie na prenos údajov v tzv. inteligentnom meracom reťazci (smart metering) tu máme pomerne dlho. Samozrejme, ešte predtým tu boli káblové technológie, ktoré mohli byť nasadzované len v malých a uzavretých lokalitách. Tie však nie sú vhodné na použitie v aplikáciách s veľkým počtom meraní, napr. pri fakturačných odpočtoch vody na veľkom množstve odberateľov. Prvé rádiové riešenia boli postavené na proprietárnych protokoloch. Z niektorých sa stali štandardy aj vďaka tomu, že si ich osvojili rôzne asociácie spájajúce výrobcov pôsobiacich v priemysle. Od technológií s pomerne krátkym dosahom rádovo v desiatkach metrov, kam patrí napr. wM-Bus, ZigBee, Z-Wave, sme sa dostali k technológiám s dosahom rádovo v desiatkach až stovkách kilometroch. Technológie ako Sigfox, LoRa, NB-IoT sú už od svojho vzniku marketingovo označované ako technológie pre IoT (Internet of Things) alebo internet vecí, čo je podľa mňa dosť zavádzajúce.
Prečo je označovanie týchto technológií ako IoT zavádzajúce?
Nejde ani tak o to, že práve tie sú vhodné pre internet vecí alebo že ak používate inú technológiu, tak ju nemožno považovať za IoT. Ide skôr o to uvedomiť si, že internet vecí je o schopnosti vzájomnej spolupráce (interoperabilite) rôznych prenosových technológií v jednom celku. Preto aj WiFi alebo Bluetooth, ktoré bežne používame doma, môžu tvoriť sieť internetu vecí, ak na ne pripojíme napr. snímač teploty a necháme si tento údaj posielať na telefón. Takýto snímač môže disponovať komunikáciou cez Bluetooth, WiFi, ZigBee, LoRa alebo NB-IoT.
Vráťme sa teda k riešeniam, ktoré sa vo vodárenskom priemysle stali štandardom. Aká je situácia vo vodárenských spoločnostiach z pohľadu využívania inteligentných meracích systémov a rádiových technológií?
Treba povedať, že Smart Metering alebo chytrý odpočet vodomerov neznamená, že nám teraz všetky vodomery budú automaticky posielať svoj stav na vyžiadanie. Myslím, že Smart Metering znamená pre každú vodárenskú spoločnosť tak trochu niečo iné. Niektoré vodárenské spoločnosti, našťastie je ich už malo, vykonávajú odpočet vodomerov zapisovaním stavu na papier a následne ručne a prácne tieto údaje prepisujú do svojich informačných systémov. Pre nich možno už len zavedenie elektronizácie zápisu do zariadenia priamo pri odpočte považovať za Smart Metering. Asi najrozšírenejšia technológia pre oblasť Smart Metering je rádiová verzia technológie M-Bus s označením wM-Bus. Každý výrobca meračov, vodomerov si však v minulosti túto technológiu tak trochu ohýbal na svoj vzor, čoho následkom bola vzájomná nekompatibilita zariadení. Niektorým výrobcom, ale aj používateľom tento stav nevyhovoval, a preto bola založená organizácia, ktorá zaviedla jednotný systém protokolu s označením OMS (Open Metering System). Ide o otvorený štandard, ktorý zabezpečuje vzájomnú kompatibilitu zariadení a tým použitie napr. viacerých vodomerov od viacerých výrobcov v jednom podniku bez potreby prevádzkovať rôzne riešenia rádiového odpočtu vodomerov. Naopak, niektorým výrobcom tento jednotný systém nevyhovuje a zaviedli protokol wM-Bus, ktorý je schválne modifikovaný tak, aby nespolupracoval s ďalšími zariadeniami iných výrobcov. Tým sa stáva uzatvorený. Niektoré vodárenské spoločnosti si zvolili cestu použitia uzatvoreného protokolu a vlastne sa stali rukojemníkmi jedného dodávateľa.
Čo sa však týka nasadenia rádiových technológií pri odpočte vodomerov v súčasnosti, situácia je rôzna v závislosti od druhu odpočtu. V podstate sa vykonávajú odpočty na základe toho, ako často sa dodávka vody fakturuje odberateľovi a v tomto prípade hovoríme o fakturačných odpočtoch. Druhá skupina odpočtov je tzv. prevádzkové meranie vykonávané na prevádzkových alebo, inak povedané, distribučných vodomeroch. Vodárenské spoločnosti naskočili na trend testovania technológií, ktoré sú označované ako technológie pre IoT. Prešli testami riešení Sigfox, LoRa a NB-IoT. Väčšina týchto testov však nedopadla podľa očakávaní.
Prečo testovanie rôznych IoT technológií nedopadlo dobre?
Problém bol v prvom rade v použitých rádiových zariadeniach, ktoré mali množstvo nedostatkov, hlavne mechanických. Výrobcovia, ktorí začali vyrábať zariadenia pre vodárenský priemysel, sa v tejto oblasti nepohybovali a vlastne vôbec nemali predstavu, aké náročné prostredie je vo vodárenských šachtách. Vlastnosti svojich produktov „ladili“ za pochodu, počas testov. S tým bol spojený neustály servis a výmena už nasadených zariadení. Len kvalitní výrobcovia to ustáli a dotiahli svoje zariadenia do použiteľného stavu. Avšak výsledkom sú zariadenia, ktoré síce sú už pomerne spoľahlivé, ale na druhej strane finančne niekde inde, ako bol pôvodný zámer. Vodárenské spoločnosti si nemôžu dovoliť nasadiť na hromadné použitie tieto zariadenia vo veľkom množstve. Aj čisto z finančného pohľadu sa nasadenie diaľkového odpočtu postaveného na riešení NB-IoT na odpočet fakturačného vodomera maloodberateľa pohybuje z pohľadu návratnosti na nerentabilných hodnotách.
Aké máte odporúčanie na odpočet vodomerov?
Vzhľadom na množstvo realizovaných projektov vieme vodárenskej spoločnosti odporučiť a dodať najvhodnejšie riešenie pre oblasť, ktorú potrebuje pokryť. V prvom rade treba určiť, na aký typ odpočtu má byť Smart Metering nasadený. Na prevádzkové odpočty vodomerov na chrbticovej rozvodnej siete jednoznačne odporúčame automatizované diaľkové prenosy odpočtov na technológii NB-IoT. Pri tomto type odpočtov ide o veľké objemy pretečenej vody. Meraných miest je pomerne málo a zároveň sú veľmi dôležité pre distribúciu a výrobu vody. Aj v našom portfóliu máme riešenie, ktoré umožňuje odpočet každú hodinu s monitorovaním pretečenej vody a sledovaním úniku vody. Investície do prenosovej technológie NB-IoT majú pri tomto nasadení najrýchlejšiu návratnosť. Zároveň umožňujú veľmi efektívne a často vykonávať meranie s automatizovaným prenášaním a informovaním v prípade poruchy. Na fakturačné meranie je vhodné odberateľov rozdeliť na malo-, stredno- a veľkoodberateľov.
Ideálnym riešením na odpočet maloodberateľov je pochôdzkový spôsob odpočtu, tzv. Walk-By, kde sa vykonáva odpočet fyzickým odpočtom a zápisom do mobilného telefónu. V kombinácii so samoodpočtami ide o najprijateľnejšie riešenie v pomere investičná cena/cena za vodné. V prípade záujmu možno aspoň niektoré merané miesta rozšíriť o diaľkový odpočet pomocou technológie wM-Bus.
V prípade strednoodberateľov alebo odberateľov s mesačnou fakturáciou možno efektívne využiť systém Walk-By rozšírený o rádiovú komunikáciu s technológiou wM-Bus, ktorá umožní vykonať odpočet bez potreby vstupovania do objektu odberateľa a výrazne skracuje čas potrebný na realizáciu úkonu. Návratnosť tejto investície je veľmi vysoká.
Pri veľkoodbere, v niektorých prípadoch aj strednoodbere, odporúčame kombináciu technológií wM-Bus a NB-IoT. Rádiové moduly wM-Bus možno inštalovať priamo na vodomer, čo zabezpečí prekonanie prvej a najťažšej prekážky pre rádiový signál, prenos signálu z podzemia, zo šachty na prevodník NB IoT/wMbus umiestnený nad úrovňou zeme. Na automatizovanie prenosov na veľkú vzdialenosť sa následne použije prevodník NB-IoT. Toto riešenie eliminuje nevýhody prestupu signálu NB IoT z podzemia a zachováva výhody on-line monitoringu odberných miest, meraných bodov. Umožňuje vykonávanie odpočtov aj vo veľmi krátkych intervaloch (napr. každý deň alebo viackrát do dňa) z ťažko dostupných lokalít a podstatne zvyšuje úspešnosť prenosu.
Zároveň možno realizovať rádiový, pochôdzkový odpočet, keďže rádiové moduly na vodomery sú autonómne, štandardné moduly wMbus. Samozrejme, všetky tieto riešenia vyžadujú použitie kvalitných zariadení od renomovaných a preverených výrobcov. Ešte raz dávam do pozornosti dôležitosť otvorenosti riešenia a zachovania interoperability.
Aká je vzhľadom na vaše skúsenosti náročnosť nasadenia spomenutých riešení?
Najjednoduchšie časovo aj finančne je, samozrejme, nasadenie pochôdzkového odpočtu Walk-By s prepojením na informačný systém. Naše skúsenosti ukazujú, že takéto riešenie vrátane nastavenia procesov v rámci vodárenskej spoločnosti aj so zahrnutím testovacej prevádzky možno zaviesť cca v priebehu troch mesiacov. Čo sa týka zavádzania rádiového odpočtu pri spôsobe Walk-By alebo pri diaľkovom odpočte, som za postupné zavádzanie v menších blokoch, aby sa na menšom počte zariadení vyladili technické komunikačné a procesné náležitosti. Pri riešení odpočtov prevádzkových meraní je naopak efektívne čo najskôr pokryť celú rozvodnú sústavu meracích bodov rádiovou komunikáciou, aby bolo v prípade úniku vody možné čím skôr ju lokalizovať, realizovať opravu a zabrániť stratám. Takéto riešenie do 20 meraných miest prevádzkových (výrobných) vodomerov možno nasadiť odhadom do troch dní.
Ďakujeme za rozhovor.
