根據最近的 ASCE 數據,在美國,每兩分鐘就有一條水管破裂,每天泄漏的水足以填滿 9,000 個游泳池。隨著關鍵基礎設施的不斷老化,公用事業和市政當局必須找到切實可行的解決方案,用現代材料和技術重建和增強這些系統。事實上,根據美國自來水廠協會 (AWWA) 的水工業狀況報告,更新和更換老化的水和廢水基礎設施一直是過去七年美國自來水公司面臨的最大挑戰。直接解決當今老化的水基礎設施的一個創新示例是使用 LoRaWAN 等低功耗廣域網 (LPWAN) 和低成本傳感器來支持新的高級計量基礎設施 (AMI)。

利用LoRaWAN解決計量基礎設施問題

AMI 通常被狹隘地視為傳統自動抄表 (AMR) 和讀取到賬單流程的一對一替代品,這些流程需要驅動或手動抄表來確定用水量。然而,通過 LPWAN 連接部署先進的計量基礎設施,不僅可以完全自動化抄表,還可以擴大公用事業和市政當局實施各種水管理應用程序的能力,以解決更廣泛的水資源保護和可持續性問題。

為什么選擇 LoRaWAN?


在評估 AMI 解決方案時,公用事業提供商必須為其連接的設備環境確定最合適的通信標準和網絡消費模型。這種選擇直接影響公用事業公司可以實現的近期和長期運營靈活性和成本節約。它還具有在公用事業和市政組織之間以及跨部門公用事業合作之間創建新的參與模式的潛力。

由于計量和基礎設施監控應用具有相對較低的數據有效負載并且很少需要低延遲,因此基于 LoRaWAN 標準的解決方案正在顛覆傳統的水管理市場。 LoRaWAN 網絡即服務 (NaaS) 交付模型和支持 LoRaWAN 傳感器的終端設備已被證明是可替代傳統封閉和專有系統的可行替代品,這些系統運營成本高且缺乏支持更廣泛的保護和今天優先考慮的可持續發展倡議。

通過將公共管理的 LoRaWAN 網絡服務用于先進的計量基礎設施,這些基礎設施從頭開始設計并能夠支持數百萬連接的設備,公用事業和市政當局現在可以高效且經濟高效地實施其數字化轉型計劃。

自動化和增強水 AMI


為高級計量基礎設施設計的 LoRaWAN 網絡是最有能力的。它們是高密度、容量充足且安全的。單個 LoRaWAN 網關可以支持數十萬個端點,僅占網絡總容量的一小部分。此外,LoRaWAN 協議在構建時將安全性作為網絡架構的基本組成部分,這意味著它能夠很好地處理公用事業和市政數據的安全無線傳輸要求。具有前瞻性的網絡運營商還支持其他安全層,例如 MTE(微令牌交換)和 MKE(托管密鑰加密),以支持關鍵基礎設施和基本業務應用程序。

隨著自動計量和無線數據采集傳感器的進步,自來水公司現在可以利用其先進的計量基礎設施通過泄漏檢測減少水損失,通過加強水流監測來簡化計費,并實施新的費率結構來激勵節水。此外,消費者可以從儀表后泄漏檢測解決方案和有關其用水量的詳細信息中受益,從而提高用水效率并降低水費。

借助密集的公共運營商級 LoRaWAN 網絡來支持 AMI,市政當局和公用事業公司還可以快速部署和擴展其數字化轉型計劃,包括沙井監測、空氣質量監測、水質監測、洪水位監測、廢物管理、資產跟蹤、公共安全等。

互聯城市手冊


只有擁有正確的愿景、計劃和資源,公用事業和市政項目才能充分發揮其潛力。在制定和執行協調戰略時,公用事業和市政領導應考慮與其選擇的網絡技術及其旨在支持的應用程序相關的幾個關鍵項目。

#1:與先進技術保持同步

企業和公民的期望隨著技術的快速發展而不斷發展。準備好評估和采用新技術和應用程序的出現,將使城市能夠更好地為市民服務,提高生活質量,解決效率低下的問題,同時節省資金和資源。

#2:部署可擴展的數字基礎設施

任何互聯城市的核心都必須是安全、高效且負擔得起的網絡基礎設施。投資全市網絡基礎設施、數據平臺和可擴展系統以支持最廣泛的應用程序是長期成功的關鍵。

#3:參與經過驗證的技術生態系統

從長遠來看,部署互聯城市應用程序的零碎方法將被證明是無效的。最好的方法是為您想要實現的目標找到合適的內部團隊和外部合作伙伴組合。成功的互聯城市項目將利用強大的合作伙伴生態系統以及現代和創造性的參與方法,例如網絡即服務模型和收入共享。

采用協作


公用事業和市政當局應開放分享他們在新技術評估和采用方面的經驗。例如,自來水公司采用 LoRaWAN 進行計量和改進服務交付,正在為天然氣和電力公司提供基礎信息,以開發新的基礎設施監控和安全應用。鑒于基礎設施和服務交付模式的內在重疊,跨部門合作有可能極大地改變公用事業為國家和全球環境、可持續性和安全計劃的成功做出貢獻的方式。

作者:Ken Lynch