Cztery sposoby zwiększenia wydajności telemetrycznych systemów komunikacyjnych „ostatniej mili”

• Autorzy: Kiedrowski P.

Warianty tytułu

EN

Four ways towards more efficient last-mile smart metering communication systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono cztery sposoby zwiększenia efektywności ruchowej systemów komunikacyjnych pracujących w obszarze „ostatniej mili” sieci telemetrycznej przeznaczonej do odczytu liczników zużycia energii elektrycznej. Opisane metody mają zastosowanie w projektowanych, wdrażanych jak również wdrożonych systemach telemetrycznych, bazujących na technice komunikacji we wspólnym medium - zarówno bezprzewodowym lub przewodowym, np. PLC (Power Line Communications). Cechami szczególnymi proponowanych metod są: możliwość ich zastosowania w systemach będących w eksploatacji oraz kompatybilność wstecz. Kompatybilność wstecz umożliwia współpracę węzłów sieci, w których implementowano metodami programowymi przedstawione rozwiązania z tymi, w których jeszcze tego nie zrobiono. Do opisu efektywności prezentowanych metod zaproponowano trzy następujące parametry: skuteczność odczytów, szybkość odczytów oraz współczynnik zwiększenia ilości wymaganej pamięci RAM. Proponowane metody to: agregacja danych, retransmisja, adaptacyjny dobór czasu zwłoki oraz akceleracja generacji pakietów typu ACK/Cancel. Skuteczność proponowanych metod została zweryfikowana praktycznie w hybrydowej sieci telemetrycznej, pokrywającej obszar 18 ha, która zawierała siedemdziesiąt węzłów bezprzewodowych i dziesięć PLC PRIME.

EN

Four ways to increase the traffic effectiveness of communication systems operating in the last-mile telemetric network, dedicated to the automatic meter reading of the electric energy consumption meters, are proposed in this paper. Presented methods are applicable in being designed, implemented as well as in operation telemetric system, which base on the shared medium communication technique, either wireless or wired e.g. PLC (Power Line Communications). Distinctive features of the proposed methods are: the possibility of their use in systems that are already in operation and the backward compatibility. The backward compatibility allows network nodes to cooperate with already upgraded nodes and the nodes, in which proposed methods were not implemented, yet. To describe the effectiveness of the proposed methods, three parameters were used, such as: Reading Rate Indicator (RRI), Reading Speed Indicator (RSI) and required RAM memory occupancy. Four ways towards more efficient smart metering communication systems are: data aggregation, retransmission, adaptive draw of time delay and the hardware generation of ACK/Cancel packets.

Słowa kluczowe

PL

systemy telemetryczne; smart metering; smart lighting; WSN; PLC; interfejs PRIME

EN

telemetric systems; smart metering; smart lighting; WSN; PLC; PRIME interface

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 1
• Strony: 24--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kiedrowski P.

• Instytut Telekomunikacji i Informatyki, Wydział Telekomunikacji, Informatyki i Elektrotechniki, Uniwersytet Technologiczno Przyrodniczy w Bydgoszczy

Bibliografia

• [1] Boryna B., Bratkowski A., Kiedrowski P.: Istota monitorowania nośnej i liczby węzłów sąsiednich, a skuteczność komunikacji w systemach AMR opartych na sieciach WSN. Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne, nr 8, 2008, str. 1207-1213.
• [2] Boryna B., Dubalski B., Kiedrowski P., Zabłudowski A.: Errors Nature in Indoors Low Power 433 MHz Wireless Network. Image Processing and Communications Challenges 2. Advances in Intelligent and Soft Computing 84,Springer Verlag, 2010, pp. 373-378.
• [3] Cidon, I., Rom, R., Shavitt Y.: Analysis of multi-path routing. IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 7, no. 6, 1999, pp. 885-896.
• [4] Gnawali O., Yarvis M., Heidemann J., Govindan R.: Interaction of Retransmission, Blacklist, and Routing Metrics for Reliability in Sensor Networks. First Annual IEEE Communications Society Conference on Sensors and Ad Hoc Communications and Networks, 2004, pp. 34-43.
• [5] Graziani R. Vachon B: CCNA Exploration, Accessing the WAN. Cisco Press, 2008.
• [6] ITU-T Recommendation Q.921: Digital Subscriber Signalling System No. 1 – Data Link Layer, ISDN User-Network Interface – Data Link Layer Specification. International Telecommunication Union Rec., 1997.
• [7] Kiedrowski P.: Media Independent Protocol Suite for Energy Management Systems Based on Short Range Devices. Prace Instytutu Elektrotechniki, LIX, nr 258, 2012, pp. 189-199.
• [8] Piechowiak M., Stasiak M., Zwierzykowski P.: The Influence of Group Members Arrangement on the Multicast Tree Cost. International Journal on Advances in Systems and Measurements, vol. 2, 2009, pp. 248 257.
• [9] Quek T.Q.S., Dardari D., Win M.Z.: Energy efficiency of dense wireless sensor networks: to cooperate or not to cooperate. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 25, 2007, pp. 459-470.
• [10] Texas Instruments: Chipcon products from Texas Instruments, CC1101 Low-Power Sub-1 GHz RF Transceiver (Enhanced CC1100 ). http://ti.com, 2009.
• [11] Tsado Y., Gamage K., Lund D.: Communication Technologies For Smart Grid Ubiquitous Sensor Network System. Fourth International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives (POWERENG), 2013, pp. 1706 – 1712.
• [12] Woo A., Tong T., Culler D.: Taming the Underlying Challenges of Reliable Multihop Routing in Sensor Networks. Proceedings of the First International Conference on Embedded Networked Sensor Systems, ACM Press, 2003, pp. 14–27.
• [13] Zabłudowski Ł., Drzycimski Z., Dubalski B.: Power Level Analysis Radio Signals on the Effectiveness of Data Acquisition in Networks Using WSN Technology, Rynek Energii, nr 1(104), 2013, str. 62-68.