Odczytywanie liczników bezprzewodowo i przewodowo z wykorzystaniem protokołu LoRaWAN

Cyfryzacja systemów pomiarowych stała się jednym z kluczowych kierunków rozwoju nowoczesnych instalacji przemysłowych, komunalnych i komercyjnych. Rosnące koszty energii, wody i gazu, a także potrzeba dokładnego monitorowania zużycia mediów, sprawiają, że coraz większą popularność zdobywa protokół LoRaWAN. Technologia ta umożliwia zdalny odczyt liczników zarówno w instalacjach bezprzewodowych, jak i przewodowych, oferując bardzo duży zasięg (na terenach miejskich, zabudowanych od 2 do 5 km, a na terenach o mniejszej zabudowie np. terenach podmiejskich od 15 nawet do 20 km) przy minimalnym zużyciu energii.

LoRaWAN znajduje dziś zastosowanie w systemach Smart Metering, Smart City, automatyce budynkowej (BMS) oraz w przemyśle. Dzięki wykorzystaniu odpowiednich urządzeń, takich jak konwerter na protokół LoRaWAN HD67D03-B2-868MHz, możliwa jest integracja istniejących liczników przewodowych z nowoczesną siecią radiową.

Co to jest LoRaWAN?

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) to otwarty protokół komunikacyjny przeznaczony do budowy rozległych sieci IoT o niskim poborze mocy. Standard jest rozwijany i certyfikowany przez organizację LoRa Alliance, co gwarantuje interoperacyjność urządzeń różnych producentów.

Protokół LoRaWAN opiera się na modulacji LoRa, która umożliwia transmisję niewielkich pakietów danych na bardzo duże odległości. W praktyce oznacza to, że liczniki energii elektrycznej, wody, gazu czy ciepła mogą przesyłać dane do systemu nadrzędnego bez konieczności stosowania kabli, kart SIM czy kosztownych sieci komórkowych.

Kluczową cechą LoRaWAN jest bardzo niski pobór energii. Urządzenia końcowe, takie jak moduły pomiarowe czy liczniki, mogą pracować na baterii nawet przez kilka lub kilkanaście lat, co znacząco obniża koszty eksploatacji systemu.

Jaki jest maksymalny zasięg pracy protokołu LoRaWAN?

Jednym z głównych powodów popularności tej technologii jest imponujący zasięg LoRaWAN. W zależności od środowiska pracy, mocy nadajnika oraz konfiguracji sieci, maksymalny zasięg pracy protokołu LoRaWAN może wynosić:

  • do 2–5 km w gęstej zabudowie miejskiej,
  • 10–15 km w terenie podmiejskim,
  • nawet 30–40 km w otwartym terenie wiejskim lub przemysłowym.

Tak duży zasięg sprawia, że pojedyncza brama LoRaWAN (gateway) jest w stanie obsłużyć setki, a nawet tysiące urządzeń pomiarowych. W kontekście odczytywania liczników oznacza to możliwość objęcia jednym systemem całych osiedli mieszkaniowych, zakładów przemysłowych czy rozległych sieci wodociągowych.

Jakie częstotliwości są używane w systemie LoRaWAN?

System LoRaWAN wykorzystuje nielicencjonowane pasma ISM (Industrial, Scientific and Medical), których dostępność zależy od regionu świata. W Europie, w tym w Polsce, standardowo stosowane jest pasmo 868 MHz.

  • 915 MHz – Ameryka Północna,
  • 433 MHz – wybrane zastosowania specjalistyczne,
  • 923 MHz – część krajów azjatyckich.

Zastosowanie pasm nielicencjonowanych oznacza brak opłat abonamentowych za transmisję danych. Jest to ogromna przewaga LoRaWAN nad technologiami komórkowymi, szczególnie w projektach obejmujących dużą liczbę liczników i punktów pomiarowych.

Jaki jest zasięg LoRaWAN?

Choć pytanie o zasięg LoRaWAN często pojawia się w kontekście maksymalnych wartości, w praktyce kluczowe znaczenie ma realny zasięg roboczy. Ten zależy od wielu czynników, takich jak:

  • rodzaj zabudowy (beton, stal, piwnice),
  • wysokość montażu anteny,
  • poziom zakłóceń radiowych,
  • klasa urządzenia LoRaWAN (A, B lub C).

W systemach odczytu liczników LoRaWAN doskonale radzi sobie w trudnych warunkach, np. w piwnicach, studzienkach wodomierzowych czy rozdzielniach energetycznych. Dzięki wysokiej czułości odbiorników możliwy jest stabilny odczyt danych nawet z miejsc niedostępnych dla innych technologii bezprzewodowych.

Odczyt liczników przewodowych dzięki konwerterom LoRaWAN

W wielu obiektach nadal funkcjonują liczniki z wyjściami przewodowymi, takimi jak M-Bus, Modbus RTU czy impulsy S0. W takich przypadkach idealnym rozwiązaniem jest konwerter na protokół LoRaWAN taki jak np. HD67D15-B2-868MHz-80.

Urządzenie tego typu pełni rolę mostu pomiędzy klasycznym, przewodowym licznikiem a bezprzewodową siecią LoRaWAN. Konwerter zbiera dane z licznika, a następnie cyklicznie przesyła je drogą radiową do systemu nadrzędnego – serwera sieciowego lub platformy chmurowej. Pozwala to na modernizację istniejącej infrastruktury bez konieczności wymiany liczników, co znacząco obniża koszty inwestycji.

Dlaczego warto postawić na LoRaWAN w systemach pomiarowych?

Protokół LoRaWAN to obecnie jedno z najbardziej efektywnych rozwiązań do zdalnego odczytu liczników. Oferuje bardzo duży zasięg LoRaWAN, niski pobór energii oraz możliwość integracji zarówno urządzeń bezprzewodowych, jak i przewodowych poprzez konwertery na protokół LoRaWAN.

Dzięki elastyczności i skalowalności technologia ta doskonale sprawdza się w projektach Smart Metering, automatyce budynkowej i przemyśle. Inwestycja w LoRaWAN to nie tylko oszczędność kosztów operacyjnych, ale także solidna podstawa pod dalszą cyfryzację i analizę danych zużycia mediów w czasie rzeczywistym.