在任一智慧電網(wǎng)方案中，選擇一個正確的通訊技術是成功部署智慧電網(wǎng)的關鍵。

本文將說明智慧電網(wǎng)方案的通訊基礎設施之關鍵考量因素，並探討遠距離無線通訊技術（Long Range Radio）的寶貴特點（包括提供99.5%以上的連網(wǎng)能力、適應能力與遠端存取能力），以及為何它會是智慧電網(wǎng)應用的最佳通訊技術。遠距離無線通訊是一種射頻（RF）技術，專為公共事業(yè)等級的應用所設計。

現(xiàn)今的公用事業(yè)通訊網(wǎng)路旨在涵蓋各種智慧電網(wǎng)應用。除了先進電表基礎建設（AMI）的部署之外，公用事業(yè)正在為下列各應用尋找關鍵通訊解決方案：

? 停電管理

? 漏電偵測

? 遠端關閉

? 照明控制

? 配電自動化（DA）

? GIS

? 需求響應（DR）

? 整合家用區(qū)域網(wǎng)路（HAN）

以上的每項應用都需要通訊和網(wǎng)路技術，且須具備相當?shù)乃俣取⒖煽啃院桶踩裕苑瞎檬聵I(yè)的業(yè)務營運需求。在針對網(wǎng)路技術投資做出決策時，公用事業(yè)必須充分考慮到此決議對公用事業(yè)營運的長期影響。

成功的網(wǎng)路具需備靈活性

很多事情是取決於網(wǎng)路──計費和帳單、配電自動化和需求響應等等──這就是為什麼擁有一個高效和健全的網(wǎng)路是如此重要；工作人員需要一個兼?zhèn)渌俣取⒖煽啃院桶踩缘耐ㄓ嵪到y(tǒng)。公用事業(yè)需要一個網(wǎng)路平臺能針對從各種應用程式收集的資料進行優(yōu)先排序，也就是系統(tǒng)整合與斷電管理的資訊。

通訊網(wǎng)路也應該是基於標準，而不是專有的。此外，它們必須為未來而設計，並且足夠靈活以支援公用事業(yè)及其客戶未來幾十年的需求。這些要求需要專用遠距離無線通訊方案來解決，通常必須低於GPRS的頻率，以利障礙物的滲透和覆蓋。

遠距離無線通訊可以支援哪些公用事業(yè)應用？

遠距離無線通訊是單點對多點的固定基地通訊技術，可支援：

? 智慧型電力及瓦斯儀表

? 智慧電網(wǎng)

? 智慧水網(wǎng)

? 智慧路燈

在專用頻譜中運作，能確保符合必要的安全標準，並為公用事業(yè)提供靈活且通用的解決方案，不須增加成本和複雜的「填寫」技術。遠距離無線通訊還具有許多優(yōu)勢，從點到點或到基於測程的無線通訊網(wǎng)路；這都是為公用事業(yè)平臺的基礎所設計。

技術特色

? 遠距離無線通訊：遠距離無線通訊的特點遠距離無線通訊設計，能提供99.5%以上的連網(wǎng)性，可連結(jié)至位於既有位置的儀表上，透過單一技術，形成國家、地區(qū)、城市級別的網(wǎng)際網(wǎng)路。

? 專用通訊網(wǎng)路：遠距離無線通訊提供高度連網(wǎng)性效能至現(xiàn)存量表、卓越的建築物滲透力、遠距離以及透過單一網(wǎng)路處理多項應用的必備能力。

? 安全性：遠距離無線通訊提供公用事業(yè)一個在專用無線通訊頻譜中運作的安全系統(tǒng)。終端的私密金鑰加密設置在每個智慧端點的單一金鑰加密製造點。

? 簡單和有效的安裝程序：遠距離無線通訊提供高連接效能，以連結(jié)至現(xiàn)有的儀表設置地點，且具備卓越的遠距離建築物滲透能力。該解決方案的最大優(yōu)勢之一，便是在不依賴其他功能的前提下能順利連接，使其成為適用於所有環(huán)境的單一解決方案。

? 長期的適應力和遠端存取能力：這提供了遠距離更新和進行調(diào)頻類型升級的彈性，此功能可支援創(chuàng)新服務並加速因應服務需求改變的能力，使其在服務期間無需造訪端點。在基地臺斷電的事件中，端點仍然具有與鄰近端點通訊的能力。

? 直接連接儀表：這種功能被幾乎每個市場都視為是一項優(yōu)勢。這維持了儀表供應市場的獨立性，提高了儀表間通訊效能的可靠性並清楚劃分安裝和維護之間的分界。

? 多用途網(wǎng)路：該網(wǎng)路可以支援電力、瓦斯及水資源這些公用事業(yè)，且均在單一通訊基礎建設上運作。

結(jié)論

在任一智慧電網(wǎng)方案中，選擇一個正確的通訊技術是智慧電表計畫成功部署的關鍵。這些智慧電網(wǎng)通訊網(wǎng)路必須是符合成本，且具有成熟的技術以實現(xiàn)99.5%以上的連網(wǎng)能力，並使其在長期的服務期間，持續(xù)保有卓越的營運表現(xiàn)。被選中的通訊技術，必須在每個配置智慧電網(wǎng)方案的國家展示其實際表現(xiàn)。遠距離無線通訊已被證明可達到、甚至超出公用事業(yè)對智慧電網(wǎng)通訊基礎設施的預期。

（本文作者朱殿國任職Xylem旗下品牌Sensus 亞太地區(qū)策略解決方案總監(jiān)）

【科技小百科】

智慧電網(wǎng)通訊技術的關鍵考量面向

為了安裝可靠的智慧電網(wǎng)，需要將下列幾個要點列入考量，以便作為其通訊基礎建設：

? 支援多項應用：智慧電網(wǎng)技術不斷演進，為公用事業(yè)與客戶提供更多解決方案。一個穩(wěn)固的通訊網(wǎng)路需具有足夠的頻寬及互操作性，才能夠在未來支援多種應用。

? 收集儲存、及資料傳輸安全：最佳的智慧電網(wǎng)可以抵禦入侵和其他惡意行為。選擇智慧電網(wǎng)解決方案時，務必確保已取得安全認證，且該技術跟通訊協(xié)定能保證解決方案是安全無虞的。

? 優(yōu)先排序和資料分段：智慧電網(wǎng)經(jīng)常產(chǎn)生可觀的資料量。管理恰當?shù)脑挘@些資料將可讓公用事業(yè)更有效地回應顧客問題及制定策略性商業(yè)計劃。選擇具備資料管理系統(tǒng)的解決方案並執(zhí)行以下工作：收集、儲存、驗證及管理資料。

? 擴增以適應未來科技需求：唯一可以確定的是改變必將發(fā)生，且智慧電網(wǎng)必須參與其中。在談到智慧電網(wǎng)通訊時，必須檢視它如何整合現(xiàn)在與未來的需求。

遠距離無線通訊案例研究

? 在2013年8月，遠距離無線通訊被英國政府選為GB智慧電表方案中的其中一種通訊技術，並使用400MHz授權頻寬上。遠距離無線通訊技術由Sensus提供，且使用FlexNetTM產(chǎn)品。遠距離無線通訊將被部署於橫跨北英格蘭及蘇格蘭，也是最複雜且最有迫切需求的三個地區(qū)，包含三個廣大農(nóng)村及英國十大城市中的六個城市。在人口稀少的農(nóng)村地帶，電表被埋在十年老建築的地窖中且訊號能成功穿透密集的建築物。遠距離無線通訊將會連接1,600萬個電表及瓦斯儀表，涵蓋1,000萬個家戶及小企業(yè)。網(wǎng)路覆蓋面積為113,255平方公里，約是50%的英國國土。

? 280MHz頻寬的遠距離無線通訊通訊試已被成功執(zhí)行。地點位在密集地帶的東京市區(qū)，並透過Sensus FlexNet?遠距離無線通訊網(wǎng)路技術。這項試驗的目的是為了要驗證Sensus FlexNet?遠距離無線通訊技術其連接能力及效能表現(xiàn)，環(huán)境設定在模擬日本智慧電表的條件下，預先設定多種測試環(huán)境。在東京市區(qū)的280MHz頻寬觀察到非常好的結(jié)果，特別是在無線通訊傳播、繞射和建築物穿透效能。這些280MHz遠距離無線通訊的連線能力優(yōu)於其他現(xiàn)存系統(tǒng)，並且適用於多個無線感測器網(wǎng)路應用，包含智慧電網(wǎng)。

? 在美國有許多不同的地方，遠距離無線通訊技術正在運作。會因為地點在農(nóng)村、半城市、城市和人口密集區(qū)而有所不同。有超過400個客戶受惠於水、瓦斯及電力解決方案，有些是以州為單位，如內(nèi)華達州和喬治亞州。在過去好幾年，這些公用事業(yè)已經(jīng)將Sensus FlexNet?遠距離無線通訊應用於智慧電網(wǎng)。