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基于無線通訊技術(shù)的邊緣計算網(wǎng)關(guān)及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用

 更新時間:2021-12-30 點(diǎn)擊量:589


蔣超萍

(江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214415

摘要:隨著數(shù)據(jù)信息量的大幅度提升以及5G技術(shù)的發(fā)展,基于5G的邊緣計算技術(shù),作為一種實(shí)時快速數(shù)據(jù)處理方式,具有廣闊的應(yīng)用前景。先對5G、邊緣計算的特點(diǎn)進(jìn)行了研究,然后研究這兩種技術(shù)在網(wǎng)關(guān)中的融合,基于變電站的業(yè)務(wù)背景提出基于5G的邊緣計算網(wǎng)關(guān)應(yīng)用解決方案。

關(guān)鍵詞:5G網(wǎng)絡(luò);邊緣計算;網(wǎng)關(guān);電網(wǎng)應(yīng)用

0、引言

 

隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,基于5G的邊緣計算技術(shù)得到廣泛關(guān)注。業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)升級進(jìn)一步驅(qū)動了邊緣計算的發(fā)展[1]。云計算能力不足,不能滿足爆炸式增長的海量數(shù)據(jù)需求。此外,傳輸負(fù)載急劇增加會導(dǎo)致時延加長,不能滿足實(shí)時性要求,這些都使得邊緣計算變成了研究的熱點(diǎn)。

網(wǎng)關(guān)作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中的關(guān)鍵設(shè)備,發(fā)揮著協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理的作用,通過邊緣計算的手段可以將數(shù)據(jù)在邊緣網(wǎng)關(guān)中進(jìn)行初步篩選并處理,將重要的安全信息發(fā)送到監(jiān)管平臺并發(fā)出警告,使得處理信息效率得到提高并能夠更及時地獲得隱患信息。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,變電站在智能電網(wǎng)中發(fā)揮著越來越重要的作用,但是由于傳感器數(shù)量不斷增多以及智能巡檢機(jī)器人的普及,數(shù)據(jù)傳輸不斷增加。如果全部數(shù)據(jù)均發(fā)送到云端進(jìn)行處理,會導(dǎo)致時延增長,處理不及時,不能及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,基于5G的邊緣計算技術(shù)可以解決這些問題。

本文首先研究5G和邊緣計算的特點(diǎn),然后研究這兩種技術(shù)在網(wǎng)關(guān)中的融合,提出基于電網(wǎng)中變電站的業(yè)務(wù)背景的解決方案。


1、 5G技術(shù)特點(diǎn)

2019年6月,工信部發(fā)放了5G商用牌照,標(biāo)志著中國正式進(jìn)入5G商用元年,但是5G技術(shù)發(fā)展仍在繼續(xù),正不斷地為我們的生活提供更加方便的應(yīng)用。

5G全稱第五代通信技術(shù),是新一代蜂窩移動通信技術(shù),具有如下特點(diǎn):

(1)具有高數(shù)據(jù)傳輸率,可達(dá)10GB/s,可以滿足大數(shù)據(jù)量傳輸;

(2)低延遲,LTE網(wǎng)絡(luò)使得移動網(wǎng)絡(luò)時延達(dá)到100ms,但是5G網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到1ms的時延,可以滿足對時延要求很低的服務(wù);

(3)提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接,可以滿足物聯(lián)網(wǎng)要求,將各個終端連接起來。

5G不僅對手機(jī)移動通信來說是很大的進(jìn)步,而且對物聯(lián)網(wǎng)來說也是非常有用的技術(shù),它所帶來的方便以及技術(shù)變革將會促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2、邊緣計算技術(shù)的特點(diǎn)

在邊緣計算中,將數(shù)據(jù)處理這一過程集成到邊緣設(shè)備中,其目的就是為了減少延遲,這樣就能快速地處理數(shù)據(jù),而不用等到數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺鹘y(tǒng)的數(shù)據(jù)中心再進(jìn)行處理,延遲降低了之后,相應(yīng)的應(yīng)用程序就能夠更早地運(yùn)行。同時,在本地設(shè)備的數(shù)據(jù)管理上的花費(fèi)比在云和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)上的花費(fèi)更少,從而能夠降低成本[2]。具體而言,邊緣計算的特點(diǎn)如下:

(1)時延低:利用邊緣設(shè)備處理數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時處理,響應(yīng)的時間縮短。

(2)成本低:利用邊緣設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的過濾、計算和分析,減少數(shù)據(jù)在骨干網(wǎng)絡(luò)的傳輸量,降低網(wǎng)絡(luò)帶寬需求,從而降低數(shù)據(jù)處理成本和設(shè)備能耗。

(3)可靠性高:邊緣設(shè)備本身具有計算處理能力,即使上層數(shù)據(jù)處理中心出現(xiàn)問題,也不會影響到用戶的正常使用。

邊緣計算是為了解決云計算去中心化而提出的方法,目前云計算都是將服務(wù)器集中放置在一個數(shù)據(jù)中心,

需要將數(shù)據(jù)先傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心然后再進(jìn)行集中處理,但是隨著終端設(shè)備不斷增多帶來的數(shù)據(jù)量的逐漸變大,傳輸如此巨大的數(shù)據(jù)量成本很高,時延也成為瓶頸。邊緣計算分布式部署在設(shè)備端,即將各種終端設(shè)備增加了存儲、處理等功能,這樣就可以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,減少時延,降低了成本。同時,隱私數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫说倪^程中可能存在泄露的問題,使用邊緣計算可以降低數(shù)據(jù)泄露的可能性[3]。

3、基于5G的移動邊緣計算技術(shù)應(yīng)用場景

傳統(tǒng)的移動邊緣計算技術(shù)指的是在移動通信網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置具有計算和管理能力的服務(wù)器,提升無線接入網(wǎng)絡(luò)的信息處理能力,降低移動骨干網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬。5G具有低時延、高可靠性的特點(diǎn),這將進(jìn)一步推動移動邊緣計算的發(fā)展。本文結(jié)合ITU-T定義的5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景和邊緣計算技術(shù)特點(diǎn),研究基于5G移動邊緣計算技術(shù)的應(yīng)用場景。

3.1增強(qiáng)型移動帶寬場景(eMMB)

相較于4G,5G采用LDPC編碼、高階調(diào)制、大規(guī)模MIMO和毫米波等技術(shù)手段,進(jìn)一步拓展頻譜帶寬,5G的整體頻譜效率比4G提升了3倍,用戶體驗(yàn)速率可達(dá)到1GB/s,這給人們帶來了不一樣的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),同時也給核心網(wǎng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

為了滿足5G網(wǎng)絡(luò)的靈活性和低時延、減輕網(wǎng)絡(luò)回傳負(fù)擔(dān),核心網(wǎng)下沉和云邊緣化成為必然趨勢。云邊緣化就是使5G無線接入網(wǎng)絡(luò)具有云計算能力,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的本地化、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)本地計算等功能。

以電網(wǎng)輸電線路無人機(jī)巡檢為例,無人機(jī)通過控制臺,與5G基站連接,在5G基站側(cè)部署邊緣計算服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)視頻、圖像和控制信息的本地存儲和處理,然后相關(guān)處理結(jié)果直接回傳至控制臺,保證巡檢工作順利進(jìn)行。

3.2 海量機(jī)器類通信(mMTC)

相較于4G,可連接數(shù)密度方面,5G每平方千米可連網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量高達(dá)100萬個,提升了10倍,同時5G海量機(jī)器類通信具有數(shù)據(jù)包小、功耗低等特點(diǎn)。

根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測,2020年全球的物聯(lián)網(wǎng)終端達(dá)到500億個。大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)終端部署,不但給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來了挑戰(zhàn),而且考驗(yàn)著物聯(lián)網(wǎng)終端的電池容量??梢哉f,5G海量機(jī)器類通信技術(shù)大大地滿足了物聯(lián)網(wǎng)終端飛速增長的需求;此外,結(jié)合邊緣計算,縮短物聯(lián)網(wǎng)終端連接時間,將進(jìn)一步降低物聯(lián)網(wǎng)終端的能耗。

以電網(wǎng)采集類業(yè)務(wù)為例,隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,采集對象數(shù)量、采集內(nèi)容種類、采集頻次都大大增加。隨著5G的部署,可實(shí)現(xiàn)采集的準(zhǔn)實(shí)時、采集內(nèi)容的多樣化,采集范圍更廣以及采集數(shù)量更多。

3.3低時延高可靠通信(uRLLC)

相較于4G,端到端時延方面,5G將達(dá)到1ms級,提升了10倍;移動性方面,5G支持時速高達(dá)500km/h的通信環(huán)境,提升了1.43倍。因此,5G網(wǎng)絡(luò)具有高速、低時延的處理能力。這可以滿足車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)的特殊應(yīng)用需求。

以電網(wǎng)變電站機(jī)器巡檢為例,通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人遠(yuǎn)程控制,結(jié)合邊緣計算的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)毫秒級的響應(yīng),保證巡檢發(fā)現(xiàn)問題時,故障信息及時回傳和處理,確保生產(chǎn)業(yè)務(wù)安全。

4、基于5G的邊緣計算網(wǎng)關(guān)

基于5G的邊緣計算網(wǎng)關(guān)作為一個將網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備,通過協(xié)議轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)信息交換,一方面利用邊緣計算提高數(shù)據(jù)計算性能;另一方面利用5G提升信息傳遞效率[5]。

5G邊緣計算網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)由云服務(wù)器、邊緣計算網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及傳感器等終端設(shè)備組成。邊緣計算模塊由邊緣應(yīng)用程序和邊緣計算平臺兩個部分組成:數(shù)據(jù)采集模塊收集傳感器等終端設(shè)備的數(shù)據(jù),然后邊緣計算平臺將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。邊緣應(yīng)用程序提供運(yùn)行環(huán)境,包括信息獲取、邊緣數(shù)據(jù)處理,接收來自云服務(wù)器的指令并執(zhí)行對應(yīng)的操作。而用戶所需要操作的就是在云服務(wù)器完成指令的發(fā)送,云端服務(wù)器利用無線信號(如Wi-Fi等)、以太網(wǎng)和4G、5G等方式將指令發(fā)送到網(wǎng)關(guān)設(shè)備,網(wǎng)關(guān)對其進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后在邊緣計算模塊發(fā)出對終端設(shè)備的操作指令[4]。在現(xiàn)階段的5G發(fā)展中,由于正處于剛剛起步狀態(tài),運(yùn)營商部署5G時使用的是非獨(dú)立組網(wǎng),需要利用4G基站、增強(qiáng)型4G基站以及少量5G基站來實(shí)現(xiàn),但是由于使用的仍然是4G核心網(wǎng),并不能提供特別低的時延,需要等到5G技術(shù)不斷發(fā)展,通過獨(dú)立組網(wǎng)SA技術(shù),5G核心網(wǎng)利用網(wǎng)絡(luò)切片靈活地使用網(wǎng)絡(luò)資源,才能大大提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量以及提供低時延。

 

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圖15G邊緣計算網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)

基于5G的邊緣計算,可以充分利用5G高速度、大容量和低時延的三個特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的接入和處理,保證業(yè)務(wù)的實(shí)時性。

5、基于5G邊緣計算網(wǎng)關(guān)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

5.1業(yè)務(wù)背景

在電網(wǎng)傳輸中,變電站發(fā)揮著一個十分重要的作用———它是一個將電力系統(tǒng)中對電壓和電流進(jìn)行交換,接收電能及分配電能的場所,它將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能升壓后饋送到高壓電網(wǎng)中。

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,變電站中需要處理的信息越來越多,包括數(shù)據(jù)信息、視頻監(jiān)控、安全信息等。變電站一般分布在人口相對稀少的地區(qū),又由于其情況需要時刻掌握以保證安全,所以需要相關(guān)人員實(shí)時監(jiān)控變電站內(nèi)部各個部分情況。

在現(xiàn)代化的變電站中由于智能機(jī)器人等智能巡檢設(shè)備的加入,可以不用像以前一樣需要人力頻繁去現(xiàn)場監(jiān)控,減少了一定的安全隱患并且提高了效率。但是智能巡檢機(jī)器人或者變電站智能終端傳送到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)量不斷增大,消耗了大量的流量資源。

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圖2面向業(yè)務(wù)的5G邊緣計算解決方案

除了變電站內(nèi)部運(yùn)維數(shù)據(jù),從變電站向用戶傳輸電力時,每天各個時段輸送的電量、不同地區(qū)所需電量也屬于大流量數(shù)據(jù),導(dǎo)致處理數(shù)據(jù)更加麻煩且任務(wù)量大。

5.2面向業(yè)務(wù)的5G邊緣計算解決方案

通過利用5G和邊緣計算的網(wǎng)關(guān)設(shè)備,能夠在邊緣設(shè)備即可將大量的數(shù)據(jù)存儲并進(jìn)行初步處理,然后將非常重要的信息,例如有安全隱患的數(shù)據(jù),發(fā)送到監(jiān)控中心并提出警示信號,使得監(jiān)管人員能夠在及時發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施,達(dá)到效率速度化。

根據(jù)電網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求,可分為:低時延的智能配電、負(fù)控業(yè)務(wù),多連接的低壓抄表、分布接入業(yè)務(wù)和大帶寬的巡檢機(jī)器、應(yīng)急通信業(yè)務(wù);結(jié)合5G邊緣計算的特點(diǎn),各種類型的業(yè)務(wù)通過網(wǎng)關(guān)匯聚,接入到邊緣計算中心;根據(jù)業(yè)務(wù)的需要,進(jìn)一步上傳到控制子站或主站。

面向業(yè)務(wù)的5G邊緣計算解決方案如圖2所示。

6安科瑞智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品解決方案

6.1智能網(wǎng)關(guān)功能介紹

   --  終端設(shè)備與系統(tǒng)平臺間的數(shù)據(jù)交互橋梁

 

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A:數(shù)據(jù)采集(支持串口、以太網(wǎng),只需配置即可兼容支持標(biāo)準(zhǔn)電力規(guī)約的各類儀表)

B:數(shù)據(jù)上傳(支持往上海分類分項(xiàng)能耗平臺、寧夏電力需求側(cè)平臺、江蘇電力運(yùn)維平臺、浙江電力運(yùn)維平臺上傳數(shù)據(jù)),具有多平臺上傳能力;

C:邊緣計算(靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計算、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由)

D:遠(yuǎn)程管理(遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程升級、遠(yuǎn)程監(jiān)視)

 

6.2 安科瑞智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品介紹

6.2.1 Anet-**/4G系列導(dǎo)軌式智能網(wǎng)關(guān)

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ANet-**/4G是安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的一款帶全網(wǎng)通無線聯(lián)網(wǎng)功能的通用型智能 通信管理機(jī),適用于國家公務(wù)機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、公共機(jī)構(gòu)、住宅商業(yè)樓宇、酒店餐飲商場等領(lǐng)域, 可滿足水、電、氣、油、冷量、熱量等各種形式的用量及能源能耗分項(xiàng)計量數(shù)據(jù)采集的需求。

該設(shè)備可用于以下應(yīng)用場景:

?電力監(jiān)控系統(tǒng) ?電能質(zhì)量系統(tǒng) ?物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) ?電力需求側(cè)系統(tǒng)

?建筑能耗系統(tǒng) ?遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) ?消防防護(hù)系統(tǒng) ?智能建筑系統(tǒng)

技術(shù)特點(diǎn)

設(shè)備配置

C/S 架構(gòu) ANetCM 配置管理軟件, 開放式模板管理,純文本或excel工程信息管理

 

快速更新

ANetOS 提供 1-3 秒配置更新,3-7 秒固件升級更新。

如更新錯誤配置,防損算法在 3-5 秒內(nèi)將設(shè)備自動恢復(fù)到更新前配置狀態(tài)。   如升級有問題固件, 防損算法在 5-10 秒內(nèi)將設(shè)備自動恢復(fù)到升級前狀態(tài)。

Console 配置

RS232 串行命令行簡約命令集配置管理

網(wǎng)絡(luò)通訊方式

Socket 方式, 支持 XML 格式壓縮上傳,提供 AES 加密及 MD5 身份認(rèn)證等安全需求

數(shù)據(jù)采集周期

級自定義配置

自動上傳周期

秒、分鐘 級自定義配置,視上傳協(xié)議而定

協(xié)議支持

除一般標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議外, 可支持對采集側(cè)及上位機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的定制化開發(fā)

與上位機(jī)對時

實(shí)時保持與上位機(jī)同步對時

斷點(diǎn)續(xù)傳

實(shí)時檢測, 上傳失敗自動保存待傳數(shù)據(jù), 支持外部存儲介質(zhì)的即插即用和空間擴(kuò)容,   網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時待傳數(shù)據(jù)自動上傳

歷史庫存儲 (斷點(diǎn)續(xù)傳)

根據(jù)自動上傳周期進(jìn)行歷史庫存儲,

可自定義歷史庫數(shù)據(jù)保存天數(shù),到期先進(jìn)先出,

存儲空間自動防溢, 近溢值先進(jìn)先出

 

協(xié)議支持

GBT19582-2008(Modbus、ModbusTCP)、 DL/T645-1997、DL/T645-2007、         CJT188-2004、IEC60870-5(101、103、104)、 DGJ08-2068-2012 上海建筑能耗、   DGJ32/TJ111-2010 江蘇建筑能耗、電力需求側(cè)(需定制) 、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)、運(yùn)維云平 臺、 串-網(wǎng)透傳等

 

6.2.2Anet-2E4SM/4G模塊化智能網(wǎng)關(guān)

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ANet-2E4SM模塊化通信管理機(jī)是安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的一款通用型智能通信管理機(jī),將傳統(tǒng)管理機(jī)的接口拆分成可拼裝搭配的模塊,其中主模塊可作為標(biāo)準(zhǔn)智能通信管理機(jī)獨(dú)立工作, 整個設(shè)備可通過串口、以太網(wǎng)、Lora無線、wifi無線等鏈路采集水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備 終端的數(shù)據(jù),標(biāo)配的8路無源干接點(diǎn)可實(shí)時采集門禁、水浸、煙感等開關(guān)量信息,可通過有線網(wǎng)絡(luò)、 WiFi網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)等鏈路上傳告警、實(shí)時數(shù)據(jù)等信息。主模塊搭配從模塊可靈活擴(kuò)展,增加更豐富的 應(yīng)用場景,同時還可提供邊緣計算等需求。

該設(shè)備可用于以下應(yīng)用場景:

?電力監(jiān)控系統(tǒng) ?電能質(zhì)量系統(tǒng) ?物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) ?電力需求側(cè)系統(tǒng)

?建筑能耗系統(tǒng) ?遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) ?第三方云平臺 ?泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

?運(yùn)維系統(tǒng)平臺 ?能源綜合管理平臺

技術(shù)特點(diǎn)

設(shè)備配置

C/S 架構(gòu) ANetCM 配置管理軟件, 開放式模板管理,純文本或excel工程信息管理

Console 配置

RS232 串行命令行簡約命令集配置管理

網(wǎng)絡(luò)通訊方式

Socket 方式, 支持 XML 格式壓縮上傳,提供 AES 加密及 MD5 身份認(rèn)證等安全需求

數(shù)據(jù)采集周期

級自定義配置

自動上傳周期

秒、分鐘 級自定義配置,視上傳協(xié)議而定

協(xié)議支持

除一般標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議外, 可支持對采集側(cè)及上位機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的定制化開發(fā)

與上位機(jī)對時

實(shí)時保持與上位機(jī)同步對時

斷點(diǎn)續(xù)傳

實(shí)時檢測, 上傳失敗自動保存待傳數(shù)據(jù), 支持外部存儲介質(zhì)的即插即用和空間擴(kuò)容,   網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時待傳數(shù)據(jù)自動上傳,保存天數(shù)及存儲空間自動防溢,先進(jìn)先出

 

協(xié)議支持

GBT19582-2008(Modbus、ModbusTCP)、 DL/T645-1997、DL/T645-2007、         CJT188-2004 、 IEC60870-5( 103 104)、 DGJ08-2068-2012 上海建筑 能耗 DGJ32/TJ111-2010 江蘇建筑能耗、電力需求側(cè)(需定制) 、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)、運(yùn)維云平 臺、 串-網(wǎng)透傳等















6.2.3AWT100系列簡易型協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊


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AWT100 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊是安科瑞電氣推出的新型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 DTU,通訊數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換包括 2G、4G、NB、LoRa、LoRaWAN,GPS,WiFi,CE,DP 等通訊方式,下行接口提供了標(biāo)準(zhǔn) RS485 數(shù)據(jù)接口, 可以方便的連接電力儀表、RTU、PLC、工控機(jī)等設(shè)備,僅需一次性完成初始化配置,就可以完成對 MODBUS 設(shè) 備的數(shù)據(jù)采集;同時 AWT100 系列無線通訊終端采用了功能強(qiáng)大的微處理芯片,配合內(nèi)置看門狗技術(shù),性能可靠穩(wěn)定。

可應(yīng)用于行業(yè)領(lǐng)域如下:

■無線抄表;

■樓宇自動化與安防;

■機(jī)器人控制;

■電力配網(wǎng)監(jiān)控、電力負(fù)荷監(jiān)控;

■智能照明控制;

■自動化數(shù)據(jù)采集;

■工業(yè)遙控遙測;

■高速公路、鐵路數(shù)據(jù)傳輸;

■其他電力以及工控行業(yè)等

a4G/NB/2G型號及技術(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱

AWT100-4G

AWT100-NB

AWT100-2G

 

 

工作頻段

LTE-FDD B1 B3 B5 B8

 

 

H-FDD B1 B3 B8 B5 B20

GSM 850

EGSM 900

DCS    1800

PCS    1900

LTE-TDD B34 B38 B39 B40 B41

CDMA

B1 B5 B8

GSM

900/1800M

 

 

傳輸速率

LTE-FDD  下行速率 150Mbps 上行速率 50Mbps

 

下行速率25.2Kbps 上行速率15.62Kbps

 

GPRS

下行速率 85.6kbps

上行速率 85.6kbps

LTE-TDD  下行速率 130Mbps 上行速率 35Mbps

CDMA

GSM

下行速率 3.1Mbps 上行速率 1.8Mbps

下行速率 107Kbps 上行速率 85.6Kbps

下行

RS485 通訊

上行

4G 通訊

NB-IoT 通訊

2G 通訊

SIM 卡電壓

3V ,1 8V

工作電流

靜態(tài)功耗: 1W ,瞬態(tài)功耗: 3W

天線接口

50Ω/SMA(母頭)

串口類型

RS-485

波特率

4800bps 、9600bps 、19200bps 38400bps(默認(rèn) 9600bps

工作電壓

DC24V AC/DC220V

工作溫度

- 10℃~55

儲存溫度

-40℃~85

濕度范圍

095%    非冷凝







 

B)Lora/LoraWAN型號及技術(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱

AWT100-LoRa

AWT100-LW

AWT100-LW868

AWT100-LW923

AWT100-LORAHW

工作頻段

460510MHz

470MHZ

863-870MHZ

920-928MHZ

860-935MHZ

傳輸速率

LoRa    62.5kbps

下行

RS485 通訊

上行

LoRa 通訊

工作電流

靜態(tài)功耗: 0.5W ,瞬態(tài)功耗: 1W

天線接口

50Ω/SMA(母頭)

串口類型

RS 485

波特率

4800bps 、9600bps 、19200bps 、38400bps(默認(rèn) 9600bps

工作電壓

DC24V AC/DC220V

工作溫度

- 10℃~55

儲存溫度

-40℃~85

濕度范圍

095%    非冷凝

 

C)     GPS/WIFI/CE/DP通訊型號及技術(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱

AWT100-GPS

AWT100-WiFi

AWT100-CE

AWT100-DP

 

工作

 

定位精度: 2.5-5m

支持 2.4G 頻段

WiFi 速率: 115200bps

以太網(wǎng)速率 10/100M 

適應(yīng)

Profibus 地址: 1~ 125 (注)

下行

RS485 通訊

上行

GPS 定位

WiFi 無線

以太網(wǎng)通訊

Profibus 通訊

工作電流

靜態(tài)功耗: 1W ,瞬態(tài)功耗: 3W

靜態(tài)功耗: 0.5W

瞬態(tài)功耗: 1W

接口

50Ω/SMA(母頭)

RJ45

DP9

串口類型

RS-485

波特率

4800bps 、9600bps 19200bps 、38400bps(默認(rèn) 9600bps

工作電壓

DC24V AC/DC220V

工作溫度

- 10℃~55

儲存溫度

-40℃~85

濕度范圍

095%    非冷凝

 

D)          典型應(yīng)用方案

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AWT100-2G/NB/4G 無線通信終端典型應(yīng)用

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AWT100-LoRa 無線通信終端典型應(yīng)用

 

6.3Anet系列智能網(wǎng)關(guān)證書報告

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7結(jié)語

本文對基于5G的邊緣計算網(wǎng)關(guān)及其在電網(wǎng)中的運(yùn)用進(jìn)行討論,結(jié)合變電業(yè)務(wù)介紹了5G網(wǎng)絡(luò)、邊緣計算在變電站中的應(yīng)用方案。雖然5G技術(shù)還在起步階段,初步部署也是使用非獨(dú)立組網(wǎng),并不能夠*展現(xiàn)其特點(diǎn)(例如低時延),相信隨著5G及邊緣計算技體系的不斷完善,獨(dú)立組網(wǎng)部署5G技術(shù)逐漸成熟,能夠更加方便、快速地處理更多的數(shù)據(jù)信息,達(dá)到提升數(shù)據(jù)傳輸率、降低時延的目的。

 

8參考文獻(xiàn)

[1]趙佶.邊緣計算網(wǎng)關(guān)設(shè)備的構(gòu)建和部署問題的研究[D].大連:大連理工大學(xué),2018.

[2]馬洪源,肖子玉,卜忠貴,等.5G邊緣計算技術(shù)及應(yīng)用展望[J].電信科學(xué),2019,35(6):114-123.

[3]馬曉凱.5G邊緣計算技術(shù)詳解與應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2019(16):28-29.

[4]于海飛,張愛軍.基于MQTT的多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].國外電子測量技術(shù),2019,38(11):45-51.

[5]何錚.基于邊緣計算的企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)[J].電腦編程技巧與維護(hù),2019(09):149-151,159.

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版


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