Infrarossi vs Bluetooth: quale metodo di comunicazione è migliore per i contatori elettrici?

Attualmente, la comunicazione a infrarossi e la comunicazione Bluetooth sono due metodi comunemente utilizzati per la comunicazione locale a corto-raggio nei contatori elettrici. Basati su principi tecnici diversi, differiscono significativamente in termini di caratteristiche funzionali, scenari applicativi e costi di funzionamento e manutenzione e sono adatti a diverse esigenze di funzionamento e manutenzione dell'energia.

La comunicazione a infrarossi per i contatori elettrici si basa sulla tecnologia di trasmissione a infrarossi ed è un metodo di comunicazione del segnale ottico-a-punto. Il suo nucleo si basa su un trasmettitore e un ricevitore a infrarossi per completare lo scambio di dati. Trasmette dati di misurazione dell'elettricità, stato delle apparecchiature e altre informazioni caricando un segnale modulato a 37,9 kHz sulla luce infrarossa. L'estremità ricevente filtra e demodula i dati per ripristinarli, ottenendo una trasmissione bidirezionale. Questo metodo è conforme agli standard del settore energetico come DL645, utilizza una modalità master-slave half-duplex, richiede la trasmissione alternata dei dati e richiede che sia il trasmettitore che il ricevitore siano esposti sul lato LCD del contatore elettrico per garantire una trasmissione del segnale ottico senza ostacoli.

La comunicazione Bluetooth si basa sulla tecnologia a radiofrequenza wireless con banda ISM da 2,4 GHz. Raggiunge la trasmissione wireless tramite un modulo Bluetooth integrato e supporta connessioni punto-a-punto e punto-a-multipunto. In quanto dispositivo slave, il contatore elettrico può stabilire canali di comunicazione indipendenti con più dispositivi master. Il modulo è collegato all'interfaccia del contatore tramite montaggio su superficie o tramite foro passante-, senza essere esposto e senza compromettere l'integrità estetica del contatore elettrico.

1. Facilità di funzionamento: la comunicazione a infrarossi si basa su segnali luminosi, che richiedono un allineamento preciso con la finestra a infrarossi senza ostacoli per la lettura del contatore, rendendo l'operazione complicata. La comunicazione Bluetooth elimina la necessità di allineamento, collegandosi automaticamente entro il raggio d'azione e consentendo la raccolta dati tramite app mobile o dispositivo portatile Bluetooth, riducendo significativamente le difficoltà operative e migliorando l'efficienza.
2. Velocità di trasmissione e lunghezza del messaggio: la velocità della porta seriale di comunicazione a infrarossi è di soli 1200 bps e la lunghezza del messaggio del livello di collegamento supporta solo 200 byte, insufficienti per trasmettere grandi quantità di dati contemporaneamente. La velocità della porta seriale di comunicazione Bluetooth raggiunge 115200 bps (96 volte quella degli infrarossi), supporta messaggi da 512 byte e può essere espansa in modo flessibile per soddisfare le diverse esigenze di trasmissione dati dei contatori intelligenti.
3. Distanza di trasmissione e capacità di penetrazione: la distanza di trasmissione della comunicazione a infrarossi in genere non supera i 2 metri, è priva di capacità di penetrazione ed è interrotta da ostacoli. La comunicazione Bluetooth ha una distanza di trasmissione effettiva di 10-20 metri, penetrando in ostacoli sottili come le cassette dei contatori, eliminando la necessità di aprire la cassetta dei contatori per la lettura e riducendo i rischi per la sicurezza della manutenzione.
4. Funzionalità master{0}}slave e connettività: la comunicazione a infrarossi non prevede il concetto di master{1}}slave, consentendo solo la comunicazione sequenziale uno-a{3}}uno e impedendo l'interazione simultanea tra più dispositivi. La comunicazione Bluetooth può connettere due host contemporaneamente e può essere estesa per connettere micro-blocchi, sensori e altri dispositivi Bluetooth, consentendo il collegamento di più-dispositivi.
5. Resistenza alle interferenze: la comunicazione a infrarossi è suscettibile alle interferenze derivanti dalla comunicazione simultanea di più dispositivi, ma l'interferenza della luce ambientale può essere evitata tramite il filtraggio passa-banda. La comunicazione Bluetooth è dotata di logica di connessione a livello di collegamento-e trasmissione di canali indipendenti, offrendo resistenza alle interferenze superiore e idoneità per scenari di contatori elettrici densamente popolati.
6. Costo e costo-Efficacia La comunicazione a infrarossi ha bassi costi hardware, tecnologia matura e costi di manutenzione trascurabili, che la rendono adatta per applicazioni di massa. La comunicazione Bluetooth comporta costi hardware iniziali più elevati, ma i prezzi dei moduli diminuiscono di anno in anno e un funzionamento e una manutenzione efficienti possono ridurre i costi di manodopera nascosti, rendendola più vantaggiosa per le applicazioni a lungo-termine.
7. Design strutturale e aspetto: i trasmettitori e ricevitori a infrarossi esposti influiscono sull'aspetto ordinato del contatore elettrico. I moduli Bluetooth-integrati non danneggiano la struttura del misuratore, garantendo un aspetto esteticamente più gradevole, una migliore tenuta e una maggiore durata del dispositivo.

Funzionalità di verifica ed espansione: la comunicazione Bluetooth può essere commutata in modalità 2.4G pura, supportando una verifica efficiente. Il modulo è staccabile e facile da aggiornare. La comunicazione a infrarossi non dispone di una funzione di espansione della verifica, è difficile da aggiornare e richiede una connessione cablata aggiuntiva per la verifica.

La comunicazione a infrarossi, con il suo basso costo e l'elevata compatibilità, è adatta a scenari con bassi requisiti di efficienza di lettura dei contatori, contatori dispersi e budget limitati: manutenzione di vecchie aree residenziali e aree rurali (pochi contatori, distribuzione diffusa e bassa frequenza di lettura dei contatori); lettura temporanea dei contatori e debug delle apparecchiature (non è necessaria la configurazione preventiva della rete, è possibile la lettura dei contatori di emergenza); distribuzione batch a basso-costo (controllo dei costi dell'hardware e buona compatibilità).

La comunicazione Bluetooth, con la sua comodità, efficienza e scalabilità, è adatta a scenari con elevati requisiti di aggiornamento della rete intelligente ed efficienza di funzionamento e manutenzione: funzionamento e manutenzione centralizzati nelle comunità urbane e nei parchi industriali (rete di contatori densa, miglioramento dell'efficienza di lettura dei contatori); gestione intelligente dell'elettricità (può essere collegata all'APP mobile e alla casa intelligente per realizzare il monitoraggio del carico); verifica e aggiornamento ad alta-precisione (semplifica il processo di verifica e facilita gli aggiornamenti successivi).

Man mano che le reti intelligenti si sviluppano verso la digitalizzazione e l'intelligenza, la comunicazione a infrarossi verrà gradualmente eliminata a causa del suo funzionamento macchinoso e della scarsa scalabilità, rimanendo solo in scenari di emergenza e a basso-costo. La comunicazione Bluetooth, con il suo vantaggio in termini di riduzione dei costi, diventerà la corrente principale e sarà combinata con tecnologie di comunicazione remota come NB-IoT per ottenere "interazione locale + controllo remoto".

Le aziende elettriche devono selezionare in modo completo le apparecchiature in base alle esigenze di funzionamento e manutenzione, al budget e agli scenari: per chi ha budget limitati, contatori sparsi e bassa frequenza di lettura dei contatori, la comunicazione a infrarossi dovrebbe avere la priorità; per coloro che cercano un'elevata efficienza operativa e di manutenzione e necessitano di un collegamento multi-dispositivo, la comunicazione Bluetooth dovrebbe avere la priorità; e per le aree con contatori ad alta densità e aggiornamenti della rete intelligente, è possibile adottare una modalità "Bluetooth come primario e infrarossi come secondario" per garantire una raccolta dati affidabile.

Non esiste alcuna superiorità o inferiorità assoluta tra la comunicazione a infrarossi e quella Bluetooth; ognuno ha i propri scenari adatti: l'infrarosso si basa su scenari di base con il suo basso costo e l'elevata compatibilità, mentre il Bluetooth guida l'aggiornamento con la sua elevata efficienza e scalabilità.

Con lo sviluppo delle reti intelligenti, il Bluetooth diventerà gradualmente mainstream, richiedendo una continua ottimizzazione della tecnologia e una riduzione dei costi. La selezione scientifica da parte delle società elettriche può migliorare il livello di intelligenza della misurazione, del funzionamento e della manutenzione dell’energia, ponendo le basi per la costruzione di reti intelligenti.