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企業趨勢科技專欄

如何藉物聯網助水電及天然氣等公用事業實現數碼化

現今數碼化發展勢頭銳不可擋,並為用家帶來莫大的經濟效益;這勢必為公用事業發展揭開嶄新的一章。

 

可再生能源和天然氣發電已經成為不可逆轉的發展趨勢,例如:發電公司有機會讓新的網絡和平台自動化,並藉幾近實時的數據協助決策以補充基本負載。離網和混合電網發電和配電系統更顛覆傳統的定價模式,讓「能源即服務」(energy-as- a-service)的按需配電模式發展成真。

這同樣為能源佔基礎設備成本百份之三十的供水行業帶來影響。誠然水資源匱乏的問題持續惡化,這亦是開普敦現時面對的危機。聯合國預警:及至2030年全球近半數人口將會面臨用水短缺的問題。澳洲、中國、印度以及亞洲多個鄰近國家都將會面臨供水不足,更甚的會進一步影響供電行業,原因是發電時需要利用水作為冷卻劑。有專家表示未來的水資會像現時的能源一樣成為交易商品。

與此同時,城巿天然氣的供求平衡亦面對著諸多的挑戰。牆上所安裝的獨立燃氣錶需要人工報數,增添管理成本。另外,鋪設在亞洲人口稠密的建築物中的家用及商用燃氣管道網絡已經擁有五六十年之久,容易因泄漏而對社區安全構成重大威脅。隨著數據逐漸成為主導巿場競爭,提升差異距離的因素,天然氣巿場本身的競爭亦正在加劇。

而物聯網可以為上述的公用事業難題提供出路。

 

從機器對機器(M2M)到物聯網:更佳的營運模式

率先引入的是電力行業,智能化的測量錶是物聯網應用的早期的其中一個例證。早在「物聯網」一詞出現之前,電力公用設備已經使用網孔分析法和機器對機器的通訊技術來監測基礎設施以提升效率及可靠性。

這些早期智慧測量錶通常是為某種目的而專門訂製,地理範圍的覆蓋能力和通訊能力有所局限。 當中會有獨特但卻累贅不堪的,容易產生故障。由於電力行業可以無礙地使用其廠豐厚的電力資源,許多測量錶設計得過份精密、累贅,而且營運成本昂貴。有些運用在天然氣或電力範疇的計表更是不可擴展、缺乏敏感度,甚至是不方便使用。現在,公司的管理層已經懂得更靈巧地部署和營運相關測量錶的總體成本。

現今智慧公用設施需要配備更聰穎、更密集和更強拓展性的解決方案。 許多企業尋求「即服務」的解決方案。 他們想充分地利用先進資料分析和自動化技術來改進對需求預測、產生和獲取供應鏈,提高安全性和減少洩漏,使其可進行預防性維護,並具有可擴充性。 許多企業想要探索相鄰產品和服務。

例如天然氣行業中,智慧測量錶可以進行更頻繁、更準確的讀數,提高盈利能力和客戶滿意度,另外更可以監測管道洩漏、腐蝕及其他問題,緩解嚴重的安全問題。此外,公用事業單位還可以利用資料分析法提供高價值的能源管理服務,説明工業客戶和商業客戶減少能耗,豐富其能源選項。

比利時 Water-link 公司為我們提供供水行業的商業案例。 Water-link為安特衛普市及其周邊地區逾650, 000戶居民提供飲用水,目前正在安裝超過20 萬個智慧水錶,讓他們可以無需到居民家中查看水錶用量。 此舉可每年節省1個月的人力及相關成本,促使公用事業單位可以更佳地理解和回應使用者需求,提升客戶滿意度。 新系統還提供準確的即時資料,改進全年用水管理和水資源配置。 與此同時,它能夠監測到管道的故障和洩漏,以便迅速修理和可開展預防性維護。

在全巿中應用Sigfox低功耗廣域網絡技術讓以上夢想成真。低功耗廣域網絡技術具有多種優勢,是公用事業單位進行物聯網部署的理想選擇。

 

覆蓋度廣、低資訊量要求

電力公用事業單位不僅需要遠端監控處於危險環境的變電站和發電廠,還需要監控那些昂貴且對關鍵的電力設備和機械安裝現場起重要作用。公司需要能夠監測到未經授權進入設施、斷電、火災及其他極端事件並作出回應。 現場的電纜盤和其他設備同樣需要進行遠端跟蹤、監測和檢查,以確保庫存充足,防止關鍵部件和物料老化。

儘管這些物聯網解決方案需要在非常廣闊的地域範圍內運營,有時甚至跨越國界,但其並不需要傳輸大量資料低功耗廣域網絡具有遠距離覆蓋、安全資料傳輸和低功率損耗的特點,能夠支援公用事業單位部署具有成本低廉、 資訊量需求較小且電池性能優異的物聯網應用。 建立一個從城市延伸國家再到地區乃至覆蓋全球的低功耗廣域網絡至關重要。

 

安裝快速、視覺影響小

低功耗廣域 解決方案易於部署,公用事業單位無需培訓技術人員,也無需進行網路設定。 更理想的是簡便的現場設備功能強大,視覺影響小,排放量極低且沒有噪音。 例如,一根Sigfox天線就足以在高樓林立的市區覆蓋半徑3公里以內區域,或者在農村覆蓋半徑50 公里以內區域。 而且,現在還有高性價比裝置可供使用,每戶僅需50美元即可安裝壽命為5-10年且安全性高的裝置。

便捷的硬件安裝、性價比高,且視覺影響小,讓公用事業公司在部署時將面臨更小的阻力。 這對於供水和天然氣行業尤其有利,在這些行業物聯網部署才剛剛起步。 智慧計量表所需的安裝時間與標準計量表不相上下,對現有系統進行改裝也是一種可選方案。 經過檢驗,由客戶自行安裝往往結果好壞參半。 最終,客戶還是想要有人為其提供服務。

溢流監測是物聯網解決方案為供水設施提供的一項高價值服務,需要在苛刻的條件下對系統進行監測。 其具有開箱即用功能的專業設備允許公用事業快速啟動和運行溢流監測解決方案,説明減少洩漏造成的損失和破壞,並避免危害公眾。

 

低成本、高安全性

安裝和管理低功耗廣域網絡系統過於麻煩,且很少有公司具備部署低功耗廣域網絡所需的專業知識、資金或意願。全面託管的網路系統將提供可靠而強大的服務級協定,易於部署、便於使用,且安全性高。

安全性對於物聯網而言至關重要,公用事業單位應尋求靈活可靠的技術。 Sigfox 將安全性融入協定和網路架構基礎之中,並且提供可選的功能,例如客戶可按需選擇加密功能。 客戶和合作夥伴能夠信任的是授權裝置通過網路通信,動態資料和靜態資料均處於安全狀態,且資料完整性得到保證。

成本優勢和高安全性讓許多新應用有了用武之地,包括採用電力電纜張力監測來減少現場工程師干預,並簡化修復工作。 或者,是否可以利用物聯網資料允許居民獲得日常用水或用電資訊,或為其提供量身定制的能源解決方案,從而提升客戶滿意度?

數碼化是改變中公用事業行業的成功配方,數碼化創新締造機會。毫無疑問,現在就必須行動起來,並進行投資。低功耗廣域物聯網技術是一個明智的起點。

作者:Murray Hankinson

Thinxtra 亞洲董事總經理

 

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