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1 UNI TS e progettazione di reti radio multi-servizio: problemi e opportunità

2 Riferimenti Normativi (1) Lo standard UNI TS riguardante la telegestione dei contatori per il gas di categoria G6, prevede di utilizzare un sistema di raccolta locale delle misurazioni sfruttando una tecnologia radio bidirezionale a 169 Mhz e un protocollo standard w-mbus in topologia puntomultipunto. Le misure vengono riportate ad un concentratore/gateway che ha il compito di

3 Riferimenti Normativi (2) La normativa UNI TS definisce una architettura di rete dedicata alle operazioni di telemetria e telegestione dei gruppi di misura con requisiti ben definiti. Tra i suoi principi fondamentali intercambiabilità e interoperabilità dei gruppi di misura. Nell'ottica dell'aeeg le reti di telemetria e telegestione dovrebbero essere utilizzate per servizi multipli (gas, energia elettrica, acqua,

4 MeterLinq MeterLinq è un operatore di reti di telecomunicazioni per fornire servizi di telegestione e telemetria e in generale di IoT industriale. Utilizza una propria infrastruttura di rete specializzata per la raccolta ed il trasporto dati Gestisce la sicurezza dei dati trasportati per conto di terzi e degli SLA di servizio richiesti dalla normativa

5 Perché una rete specializzata? Possibilità di coperture differenti da quelle della rete radio mobile Sotto livello stadale Zone rurali Modelli di traffico differenti Asimmetria uplink/downlink Efficienza nel trasferimento di payload limitati IoT presenta peculiarità non previste nel progetto delle reti mobili attuali

6 MeterNet: la rete MeterLinq La rete wireless MeterLinq si basa su una combinazione di DSSS (direct sequence spread spectrum) e RPMA (random phase multiple access). Tra le caratteristiche più interessanti: Topologia a stella, punto-multipunto Bassa potenza di emissione (100 mw) Elevata immunità al rumore e coesistenza con altre reti Resistenza ad attacchi (jamming)

7 Architettura MeterNet SAC Custom applications Network Back End 2G/3G/4G Mobile Network Internet xdsl MeterNet Access Points Gateways Concentratori MeterNet/3G Gruppi di Misura MHz) Gas, Acqua, altri sensori

8 Infrastruttura MeterLinq MeterLinq ha sviluppato una tecnologia di rete wireless di trasporto privata per sistemi di smart metering e smart grid. La rete MeterLinq utilizza frequenze libere (2.4 GHz), non richiede licenze operatore e non crea interferenze a servizi esistenti La tecnologia si basa sullo standard IEEE K per le infrastrutture di comunicazione critiche LECIM (Low Energy Critical Infrastructure Monitoring)

9 MeterMet Local Loop 2G/3G Radio Mobile Link MeterLinq Gateway MHz MeterNet Link 2.4 GHz MeterNet AP IP Network Internet MeterLinq Gateway

10 Problema: interoperabilità GdM Interoperabilità a livello di trasporto radio: - Wireless MBUS mode 169 MHz Interoperabilità a livello applicativo: - UNI TS (modello dati, DLMS/COSEM) - UNI TS (sicurezza) I contributi MeterLinq: libunicosem Libreria open source (EUPL) sviluppata da MeterLinq Implementa il modello dati definito dalla normativa UNI TS Utilizzabile sia da contatori che da SAC

11 Problema: posizione gateways Utilizzo combinato di modelli statistici, messi a punto da MeterLinq, e misure ambientali per identificare il numero e posizionamento ottimale dei gateways/concentratori rispetto alla posizione dei contatori (copertura ottimale)

12 MeterLinq DCD gateway CPU Memory Storage interno Radio meter-side Radio server-side Comunicazione GPRS-3G Espansioni radio USB Porta seriale Tensione di alimentazione Consumo medio Batteria tampone Dimensioni contenitore Peso Temperatura Operativa Grado di protezione Connessioni per antenne Protocolli di comunicazione ARM Cortex M4 32bit 168MHz 256 MB 169 MHz modulazione 2-GFSK (max EIRP +27 dbm) 2.4 GHz modulazione DSSS con antenna diversity (max EIRP +10 dbm) Modulo integrato Possibilità di aggiungere 2 moduli radio (es. 868 MHz) su slot predisposti 1 interfaccia accessibile dall'interno del contenitore 1 interfaccia RS-485, dedicata all'interfaccia dati verso il kit di alimentazione 12 VDC (Utilizzare il kit di alimentazione MLQ-KAD-xxx) 1.5 Watt Polimeri di litio 7.2V 1000mAh 287 x 188 x 132 mm 3 kg -40 C +85 C IP65 4 connettori tipo N-male (2 x 2.4GHZ, 1 x 169 MHz, 1 x GPRS/3G) Il dispositivo è compatibile con lo standard di comunicazione Wireless M-BUS

13 Backend Architecture VPN infrastructure Network Operation Center (NOC) VPN Concentrator Network Gateway AQMP broker APs Mobile routers NoSQL cluster libunicosem app server

14 Network Operation Center Allocazione canali radio Topologia rete sensori Geo-referenziazione Generazione e gestione chiavi crittografiche applicative Automated Data Collection System PP3 DLMS/COSEM libunicosem

15 Metodologia operativa MeterLinq Studio di fattibilità Stima numero gateways/concentratori Stima numero acces points Selezione dei siti Identificazione dei siti per installazione gateways e access points Mappa di copertura Modello predittivo che incorpora caratteristiche ambientali

16 Posizionamento APs Altezza antenna 2.4 Ghz 62m da livello stradale

17 Copertura con 1 AP Probabilità Verde: > 95% Giallo: > 75% Rosso: < 75%

18 Non richiede licenze da operatore, opera nella Vantaggi Competitivi Creazione di infrastruttura ad-hoc Ottimizzata per uplink, basso costo per punto Sicurezza intrinseca: non intercettabile, crittografia a standard AES Scalabilità modulare: il deployment segue la distribuzione dei contatori/sensori Multi servizio: non solo gas, energia e acqua ma una vera rete per IoT Basso costo di impianto

19 Conclusioni Il modello di business MeterLinq si basa sulla fornitura di un servizio omnicomprensivo al cliente. Pianificazione, installazione, manutenzione ed esercizio della rete sono parte del servizio offerto MeterNet. Gli SLA garantiti da MeterLinq sono aderenti alla normativa UNI MeterLinq può contare sull'impiego di oltre 1600 siti distribuiti sul territorio nazionale. Tutti i costi del servizio sono ricompresi all'interno di

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