隨著同時提供 NB-IoT 和 LoRaWAN 選項的網關面市，電力公司不再需要二擇其一，可以兩者兼備。

　　能源成本不斷上升，去年美國的零售電價平均為每千瓦時 10.66 美分，這是 30 多年來的最高水平。盡管如此，至少與其他發達國家，尤其是歐洲同等國家相比，美國的電力仍然相對便宜。歐洲國家占據了全球家庭電價前十名中的七個，德國消費者的負擔最大，平均每千瓦時支付 36 美分。

　　歐盟（EU）在智能電表部署方面處于領先地位，就不足為奇了。預計在未來五年內，大約四分之三的家庭將會安裝智能電表。這項技術承諾將能源消耗動態同步到非高峰電費時段，以幫助人們節省電費。電力企業也將從中受益。針對電網的實時反饋使得電力公司能夠啟動動態定價、監控電網損耗并優化供電性能，最終降低成本并提高利潤率。

　　從家庭到云

　　為了完全實現這一目標，電力公司必須決定如何最好地將來自數億個家庭智能電表的大量使用數據傳輸到云。在那里，功能強大的服務器可以分析數據并據此采取相應的行動。在歐洲，智能電表通常包含無線電表總線（wMBus） 技術。這種成熟的技術在一組智能電表和一個網關之間提供短距離連接，以將一公里范圍的 LPWAN數據轉發到云。

　　與之競爭的LPWAN技術為網關到云的無線連接提供了獨特的優勢，但它們造成了兩難境地。電力機構可能不愿意在兩種技術中只能選擇其一，因為害怕自己若押錯注碼在競爭失敗并面臨過時的技術上，會遇上困境。

　　面向未來的解決方案

　　例如，LoRaWAN具有先發優勢，部署工作相對容易，單個LoRa網關可以監管數千臺終端設備。然而，它不適用于連續監控用途或低延遲“實時”應用。它的傳輸范圍或大數據有效載荷也未如基于蜂窩的 NB-IoT（主要LPWAN智能電表連接競爭技術）。

　　在標準組織 3GPP 和許多領先企業的支持下，NB-IoT成為一項面向未來的標準化技術。它提供了即插即用的簡便性、安全性，并且非常適合固定安裝用途，因為NB-IoT技術能夠在地下室和建筑物深處穿透墻壁和其他潛在的障礙物，而電力儀表經常處于這些地方。

　　設計靈活性和網絡可靠性

　　然而，隨著兼備NB-IoT 和 LoRaWAN 選項的強大網關出現，歐洲電力公司不再需要兩者選其一。

　　例如，德國工業物聯網解決方案公司 Lobaro 開發了一款網關產品，可以從數百個智能電力儀表接收wMBus計量數據，并使用 NB-IoT 或 LoRaWAN 或兩者的組合來將數據中繼傳輸到云。

　　這款無線M-Bus網關根據本地網絡可用性和無線信號覆蓋范圍選擇合適的 LPWAN，為電力公司和樓宇管理提供了更大的設計靈活性和可靠性。

　　雙項云連接功能還為已有LoRaWAN安裝裝置的電力公司提供了轉換到蜂窩物聯網的選項，而無需進行大規模改動或者僅限于改動LoRaWAN裝置以用于未來安裝。

　　處理器的力量

　　這款網關產品的核心是 Nordic Semiconductor 的低功耗nRF9160 SiP，該器件集成了LTE-M/NB-IoT調制解調器和GPS，提供必要的計算能力來監測要求嚴苛的應用。

　　nRF9160 SiP專為蜂窩物聯網而設計，它具有專用 Arm Cortex-M33應用處理器、1MB Flash和256KB RAM，提供充足的功率和內存，以同時支持蜂窩固件以及 Lobaro的wMBus堆棧和LoRaWAN固件。

　　nRF9160 SiP還擁有充裕的性能以支持未來的網關產品。例如很可能可使用溫度和振動傳感器來提供預測性維護功能。

　　將會部署的智能電表和網關多達百萬計，因此不可能頻繁更換電池。nRF9160 SiP的調制解調器和MCU經過全新設計，旨在優化物聯網系統的電源性能。它支持節能功能，包括eDRX和PSM，使得Lobaro網關能夠由單個3.6V 電池供電。如果每天發送一次計量數據時，可實現長達10年的電池使用壽命。

　　展望未來

　　智能計量應用的直接機會在于賬單透明度，以及為消費者節省電費和改進電網性能，以及為電力企業節省成本。但更令人興奮的可能性還在前方。

　　數以千萬計的云連接智能電表將以前所未有的規模，為大數據分析和電網智能鋪平道路。電力公司可以根據歷史數據和天氣預報來構建人工智能驅動的預測模型，以無縫整合可再生能源供應。這項技術已經存在，現在只是采用的問題。

　　作者：Nordic Semiconductor公司Lorenzo Amicucci