Neue kosten- und ressourcensparende Smart Meter-Kommunikationstechnologie bietet die Grundlage für Anwendungen im Smart Grid und Smart Home.
Landis+Gyr erweitert sein Portfolio um eine weitere Smart-Metering-Lösung mit der G3-Powerline Communication (PLC)-Technologie. Diese ermöglicht eine besonders effiziente Übertragung von Messdaten über das Stromnetz und bildet daher die Basis für sehr leistungsstarke und gleichzeitig kostengünstige Energiemanagement-Lösungen.
Zuvor wurde in mehreren Feldtests, die Landis+Gyr durchgeführt hat, festgestellt, dass G3-PLC bereit für den Einsatz fürs Smart Metering ist. Bereits seit Anfang 2015 testet Landis+Gyr die G3-PLC – Technologie in der Schweiz: Dafür stellte die AEK Energie AG ein Umspannwerk zur Verfügung, welches sowohl Industrie- als auch Privathaushalte versorgt.
G3-PLC wurde speziell entwickelt, um den Anforderungen der zukünftigen erweiterten Netzwerk- und Anwendungsebenen gerecht zu werden. Jene Technologie nutzt die neueste «Internet Protocol Version 6» (IPv6). Durch diese Funktionalität kann G3-PLC auch zur Entwicklung des «Internets der Dinge» einen entscheidenden Beitrag leisten. Um das volle Potential auszuschöpfen, kommt der E450 Zähler von Landis+Gyr mit integriertem G3-PLC-Modem zum Einsatz, welcher den hohen Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit gerecht wird.
Die erste Generation von PLC Kommunikationstechnologien hat Spread Frequency Shift Keying (S-FSK) mit 2 Frequenzen verwendet. Die neuesten Technologien basieren nun auf Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), welches erfolgreich in moderner Funk- und drahtgebundener Kommunikation eingesetzt wird.
G3-PLC ist von der G3-Alliance als offener Standard definiert und setzt sich aus bewährten Technologien zusammen. Sie verwendet 36 Trägerfrequenzen von 36 bis 90 kHz. Jene Daten werden mittels Differential Phase Modulation als DBPSK, DQPSK und D8PSK aufmoduliert. Die ausgefeilte Forward Error Correction sorgt dabei für die Robustheit der Übertragung. Sie besteht aus einem Scrambler, einem Reed Solomon Encoder, sowie einem Convolutional Encoder, welcher zusammen mit dem Interleaver, der die Bits über Zeit und Frequenzen streut, für die Robustheit der Übertragung sorgt. Zusätzlich sichert ein Robust-Mode, welcher jedes Bit viermal überträgt, dafür, dass die Kommunikation auch unter schlechtesten Bedingungen noch funktioniert. Das Tonemapping sorgt ausserdem für das dynamische Ausblenden von Trägerfrequenzen, wenn Störesignale im Übertragungsband vorhanden sind.
Die Modulationsart und die Verwendung des Robustmodes werden dynamisch auf jeder Verbindung im Netz optimiert, was in Geschwindigkeiten von 2 400 bis 42’000 bit pro Sekunde resultiert. Tonemasking erlaubt ausserdem das permanente Ausschalten von einzelnen Trägern.
G3-PLC hat auf dem MAC-Layer zur sicheren Authentizierung (EAP-PSK) Mechanismen und verschlüsselten Übertragung (AES-128). Das Lightweight On-Demand Ad Hoc Distance-Vector Routing Protocol – next generation (LOADng) ist ein auf die spezifischen Bedürfnisse von PLC optimiertes Protokoll, das ein Minimum an Overhead generiert und unterschiedliche Up- und Downstream Routen zulässt. Die Protokolle 6LoWPAN, IPv6 und UDP erlauben des Weiteren eine nahtlose Einbindung ins Internet der Dinge.
Mit einer installierten Basis von über 40 Millionen Messstellen in Europa ist PLC schon heute eine der am häufigsten verwendeten Kommunikationstechnologien für Smart Meter und wird aufgrund ihrer stabilen Leistung und hohen Kommunikationsgeschwindigkeit schnell an Bedeutung gewinnen.
Weitere Informationen:
www.landisgyr.ch
