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华为eLTE作为可靠、全面的解决方案,优化了抄表的及时性、安全性,节约了各项维护费用。并且尽管900MHz上的无线发射功率受到了限制,eLTE-IoT还是可以使用88个站,无缝覆盖全球最大的城市之一——墨西哥城。NetCity的网络不仅能够服务于电表抄表,同样可用于水务抄表和燃气抄表。我们也计划向其他垂直应用延伸,比如智慧停车、智慧路灯、远程环境监控、智慧农业等等。

Ricardo Villasana先生 Goes CTO
客户背景

随着ICT技术的融合发展,比特不再仅仅是一个信息量的计量单位,而是逐渐与每个行业产生有益的化学反应,成为各行业数字化转型的好伙伴,电力行业更是进入了比特驱动瓦特的时代,智能电表也成为这个时代的最佳产物。作为世界最大的区域电力市场之一,拉美当然不会错过这个转型良机,据预测,仅智能电表在拉美的市场空间就高达240亿美元。墨西哥是拉美的能源大国,根据2013-2017年墨西哥全国电力系统发展计划,未来15年内,墨西哥电力基础设施投资将达2万亿比索。墨西哥国家电力公司在墨西哥电力工业中处于主导地位,拥有92%的发电容量和全部的输配电系统,提供发电、输变电、配用电一体化服务。

业务挑战

墨西哥国家电力一直面临着较高的线损率,相对于OECD(经合组织)成员国的平均水平高出1倍,仅2012年年电损就高达422亿比索。一方面,是由于落后的电气基础设施造成较高技术线损率;另一方面,窃电现象屡禁不止,部分区域的窃电用户比例达到30%,造成严重的管理线损。2014年墨西哥出台新《电力产业法》,放开电力领域的投资,鼓励电力生产和销售环节的竞争,工业电价下降,进一步要求电力公司提升经营能力。因此,电力公司迫切希望实现对电网基础设施的改造和优化,解决其收费难、收费慢、线损高、管理弱、客户满意度低的问题。

解决方案

AMI解决方案成为救命稻草

AMI(Advanced Metering Infrastructure)为电力机构提供了有效的解决方案。该方案是基于双向高速通信的智能计量解决方案,能够读取远程电表上的数据,实现实时收费等功能。并通过完善的用户管理系统,有效防止窃电,分析线路损耗统计,实现高效运行。

考虑到AMI建设周期长,交付难度高,扩容需求大,墨西哥电力公司选择与专业无线物联网运营商NetCity (GOES控股)合作,由NetCity建设AMI解决方案,从而能够更快速、高效、低成本的实现对工业电表、居民电表进行实时准确的用电信息采集,降低线损,缩短收费周期,提高收入水平。

eLTE-IoT成为电力神经网络

通信方式可以说AMI解决方案的神经网络,华为提出以eLTE-IoT作为AMI的核心,并联合合作伙伴提供端到端解决方案,共同打造安全、高效、低成本的智能电网AMI解决方案。eLTE-IoT基于902MHz~928MHz的ISM频段建设无线物联网,在3GPP 4.5G技术的基础上,增加适配免授权频谱法规约束的新特性。相对于当前部署在ISM频段的其他技术方案,在安全性、可靠性、网络性能等方面具备综合优势,更符合包括电力AMI业务在内的物联网需求。

  • 更可靠:eLTE-IoT采用两级重传,前向纠错,窄带跳频等抗干扰技术,保障业务在ISM频段上的稳定连接。
  • 更安全:通过双向鉴权防止异常侵入,提供安全与完整性算法保护信令与数据,E2E加密保障业务安全。
  • 更广覆盖:Multi-Hop技术提升室内深度覆盖能力,结合很高的终端接收灵敏度,可满足地下两层的接入要求。
  • 更多连接:Slotted ALOHA机制提升一倍的频谱效率;更小的资源分配粒度支持更多的信道并发,满足单站点3000块电表的抄表能力。
  • 更低功耗:采用PSM低功耗模式与eDRX机制,电池寿命最高可达10年。
  • 更开放:与NB-IoT共享产业链,开放生态,并基于Openlab发展全球合作伙伴。
  • 2017年第一季度,华为eLTE-IoT技术参数被写入《墨西哥国家工业通讯法案》;2017年第二季度,基于eLTE-IoT的多项电表通过了准入认证,也顺利获得了一期合同;

    华为墨西哥OpenLab作为一个与生态伙伴构建的开发合作平台,在项目中也发挥了巨大的作用,不仅仅是简单的实验室,更是拉美AMI解决方案孵化、联合验证、增强产品竞争力的平台。其帮助合作伙伴电表完成CFE/LAPEM准入认证,eLTE-IoT解决方案也通过了墨西哥联邦电信委员会(IFT)测试;在方案开发领域,识别合作伙伴290多个测试及对接需求和16多个优化需求,帮助合作伙伴电表读取性能提升了80%。

    客户收益

    多场景部署,多行业应用

    2017年第四季度,eLTE-IoT首先在世界上海拔最高的都会区墨西哥城开始部署,这座城市有美洲最多的人口,并集中了全国约1/2的工业、商业、服务业和金融机构,因此墨西哥国家电力对这里的电力改造需求更加迫切。站点建设完成后,在密集城区、商业区、高速公路和开阔室外区等各类场景下进行了广泛的定点测试与路测,精确地评估AirNode在墨西哥电力典型场景下的实际覆盖能力,并基于此完成大规模的站点选址及墨西哥城等城市的整体网络规划与仿真。

    在应用方面,除了部署集成eLTE-IoT模组的智能电表外,还提供了GPRS/IoT双模电表,在IoT网络还未覆盖的区域,先通过公网GPRS接入实现电表信息回传,待IoT网络覆盖完善后,即可平滑转换到无线物联专网,从而降低公网租赁费用和避免电表更换带来的硬件与服务成本。

    结果表明,eLTE-IoT在密集城区覆盖距离达4km,在无遮挡的室外覆盖距离则高达8km。据统计,内置eLTE-IoT模组的智能电表上报成功率超过99%,能通过eLTE-IoT成功进行充值并反馈充值成功命令。预计,基于eLTE-IoT的AMI解决方案能减少因线损导致的经济损失约100亿比索。


    Goes CTO Ricardo Villasana在CEBIT 2018的演讲

    Goes CTO Ricardo Villasana先生表示:“华为eLTE作为可靠,全面的解决方案,优化了抄表的及时性、安全性,节约了各项维护费用。并且尽管900MHz上的无线发射功率受到了限制,eLTE-IoT还是可以使用88个站,无缝覆盖全球最大的城市之一——墨西哥城。NetCity的网络不仅能够服务于电表抄表,同样对于水务抄表和燃气抄表都是可用的。我们也计划向其他垂直应用延伸,比如智慧停车、智慧路灯、远程环境监控、智慧农业等等。”

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