211service.com
Deze 45-mijls 'wifi' kan een slimmer stroomnet aansluiten
Als uw wifi-thuisrouter niet binnenshuis opgesloten was, zou deze een signaal kunnen verzenden over een 20e van een mijl voordat het signaal te zwak en vervormd werd voor een computer om het te ontvangen. Technologie ontwikkeld door de startup On-Ramp Wireless uit San Diego gebruikt dezelfde frequentie, maar minder vermogen, om gegevenssignalen 75 mijl te verzenden, dankzij algoritmen die de signalen zeer goed bestand maken tegen ruis.
De technologie, Ultra-Link Processing genaamd, brengt gegevens met een zeer lage snelheid over in vergelijking met een breedbandverbinding thuis. Maar On-Ramp is van plan het aan te bieden als een manier om slimme energienetwerken mogelijk te maken, waarbij eenvoudige sensoren die bijvoorbeeld zijn geïnstalleerd in energiemeters in huis, lokale activiteit rapporteren aan nutsbedrijven, waardoor ze de opwekking en distributie van energie intelligenter kunnen beheren.
Smart-grid-infrastructuur is nodig om de fluctuerende output van hernieuwbare energiebronnen op grote schaal het hoofd te bieden, en het kan micro-opwekking haalbaar maken, waarbij consumenten hun eigen stroom opwekken en een eventueel overschot terugleveren aan het net. De huidige smart-grid-sensoren gebruiken meestal Wi-Fi-achtige technologie met Wi-Fi-achtige bereiken, of niet-gelicentieerde radiobanden die een paar mijl kunnen reiken. Mobiele netwerken kunnen ook worden gebruikt, maar deze verbindingen staan onder toenemende druk van dataverslindende telefoons en tablets.
Er is geen technologie beschikbaar voor apparaten die slechts een straaltje connectiviteit over lange afstand nodig hebben, zegt Ted Myers, chief technology officer van On-Ramp, die zegt dat de technologie van On-Ramp met een duidelijke zichtlijn een signaal van 75 mijl kan verzenden. Hij richt zich op apparaten die minder dan 50 bits per seconde gebruiken, ongeveer 100.000 keer minder dan de gemiddelde Amerikaanse breedbandsnelheid van vijf megabit per seconde.
Een proefnetwerk in San Diego heeft slechts 35 strategisch gelegen toegangspunten nodig om gegevens te verzamelen van slimme meters en andere apparaten die zijn uitgerust met de technologie van On-Ramp in een gebied van 4.000 vierkante mijl. Het komt neer op een kostenvoordeel, zegt Myers. Zo heb je minder access points nodig. Het Californische nutsbedrijf PG&E rolt momenteel slimme meters uit op basis van meer gevestigde technologie waarvoor meer dan 1.000 toegangspunten nodig zijn om hetzelfde gebied te dekken, beweert Myers.
Lange afstand verbinding: Dit apparaat kan een signaal verzenden met dezelfde frequentie als Wi-Fi 45 mijl, terwijl het veel minder stroom verbruikt.
Met behulp van een subsidie van $ 2,1 miljoen van het ministerie van Energie, werkt On-Ramp nu samen met het nutsbedrijf San Diego Gas and Electric om moeilijk bereikbare delen van de energie-infrastructuur te bewaken. In andere proeven werkt On-Ramp samen met oliemaatschappij Shell om druksensoren op gaspijpleidingen in Europa aan te sluiten, en met defensieaannemers die geïnteresseerd zijn in het volgen van objecten die zijn uitgerust met Ultra-Link Processing-zenders.
De kern van de technologie is een reeks eigen algoritmen voor het verzenden en decoderen van gegevenssignalen. Hiermee kunnen de ontvangers van On-Ramp een signaal oppikken dat door de afstand is verzwakt uit de ruis die wordt gegenereerd door andere wifi- en radiosignalen in dezelfde frequentiebanden. De technologie kan zelfs signalen opvangen die zwakker zijn dan het omringende achtergrondgeluid, zegt Myers, iets wat apparaten met mobiele of mesh-netwerken niet kunnen. Volgens standaardmodellen voor het voorspellen van draadloze prestaties in realistische scenario's, kan de technologie van On-Ramp signalen gebruiken die ongeveer 100 keer (20dB) zwakker zijn dan die nodig zijn voor een mobiele verbinding, en 3000 keer (35 dB) zwakker dan die nodig zijn voor rastersensoren die aan elkaar gekoppeld zijn tot een mesh-netwerk, zegt hij. Het kan zelfs signalen van sensoren onder de grond verzenden, bijvoorbeeld op ondergrondse elektriciteits- of gasleidingen.
Chips waarin de eigen technologie van On-Ramp is ingebouwd, zijn echter vereist. Apparaten die tot nu toe in proefimplementaties zijn gebruikt, zijn gebaseerd op een chip van de eerste generatie die in Taiwan is geproduceerd. Een versie die dit najaar uitkomt, de afgebeelde MicroNode, is ongeveer een derde goedkoper, en het zal slimme meters die zijn uitgerust met de technologie van On-Ramp concurrerend maken met de meters die al door sommige hulpprogramma's worden uitgerold, zegt Myers.
Rajit Gadh , die onderzoek doet naar smart-grid-technologie en -implementaties aan de Universiteit van Californië, Los Angeles, zegt dat nutsbedrijven zeker geïnteresseerd zijn in het verlagen van de kosten van smart-grid-infrastructuur, en voegt eraan toe dat nieuwe soorten draadloze netwerken zouden kunnen helpen. Er is geen exacte match tussen de technologie die er is en wat het smart grid echt moet leveren, zegt Gadh. Er zullen draadloze verbindingen zijn die werken op een reeks verschillende frequenties die worden gebruikt in verschillende scenario's, bijvoorbeeld stedelijke of landelijke gebieden, of steden in ontwikkelingslanden die dichter zijn.
De meeste technologie die tegenwoordig wordt gebruikt, zegt Gadh, is ontwikkeld voor andere doeleinden. Veel smart-grid-implementaties gebruiken bijvoorbeeld het Zigbee-protocol dat oorspronkelijk bedoeld was voor het koppelen van apparaten in genetwerkte huizen. On-Ramp concurreert echter met veel andere bedrijven die bieden om de delen van het slimme netwerk aan te sluiten, benadrukt Gadh, en de meeste van deze gebruiken meer gevestigde technologieën waarmee nutsbedrijven veel meer vertrouwd zijn.