Dieses 45-Meilen-WLAN könnte ein intelligenteres Stromnetz verbinden

Wenn Ihr Heim-WLAN-Router nicht in Innenräumen eingesperrt war, könnte er ein Signal etwa 20 Meilen senden, bevor das Signal zu schwach und für einen Computer verzerrt wird, um es zu empfangen. Die vom San Diego-Startup On-Ramp Wireless entwickelte Technologie verwendet die gleiche Frequenz, aber weniger Leistung, um Datensignale über 45 Meilen zu senden, dank Algorithmen, die die Signale sehr resistent gegen Rauschen machen.

Die als Ultra-Link Processing bezeichnete Technologie überträgt Daten mit einer sehr geringen Geschwindigkeit im Vergleich zu einer Heimbreitbandverbindung. On-Ramp beabsichtigt jedoch, damit intelligente Energienetze zu ermöglichen, bei denen beispielsweise einfache Sensoren, die in Haushaltszählern installiert sind, lokale Aktivitäten an Versorgungsunternehmen zurückmelden, damit diese die Stromerzeugung und -verteilung intelligenter steuern können.

Eine Smart-Grid-Infrastruktur wird benötigt, um die schwankende Produktion erneuerbarer Energiequellen in großem Maßstab zu bewältigen, und sie könnte eine Mikroerzeugung ermöglichen, bei der die Verbraucher ihren eigenen Strom herstellen und Überschüsse an das Netz zurückverkaufen. Heutige Smart-Grid-Sensoren verwenden normalerweise eine Wi-Fi-ähnliche Technologie mit Wi-Fi-ähnlichen Reichweiten oder nicht lizenzierte Funkbänder, die mehrere Kilometer erreichen können. Auch Mobilfunknetze können genutzt werden, diese Verbindungen werden jedoch durch datenhungrige Telefone und Tablets zunehmend unter Druck gesetzt.

Es gibt keine Technologie für Geräte, die nur ein wenig Konnektivität über lange Distanzen benötigen, sagt Ted Myers, Chief Technology Officer von On-Ramp. Er zielt auf Geräte ab, die weniger als 50 Bit pro Sekunde verbrauchen, etwa 100.000 Mal weniger als die durchschnittliche US-Breitbandgeschwindigkeit von fünf Megabit pro Sekunde.

Ein Testnetzwerk in San Diego erfordert nur 35 strategisch platzierte Zugangspunkte, um Daten von intelligenten Zählern und anderen Geräten, die mit der Technologie von On-Ramp ausgestattet sind, über ein Gebiet von 4.000 Quadratmeilen zu sammeln. Es läuft auf einen Kostenvorteil hinaus, sagt Myers. Auf diese Weise benötigen Sie weniger Zugangspunkte. Laut Myers führt der kalifornische Energieversorger PG&E derzeit intelligente Zähler ein, die auf einer etablierteren Technologie basieren, für die mehr als 1.000 Zugangspunkte erforderlich sein werden, um denselben Bereich abzudecken.

Fernverbindung: Dieses Gerät kann ein Signal mit der gleichen Frequenz wie 45 Meilen von Wi-Fi senden und verbraucht dabei viel weniger Strom.


Mit Hilfe eines Zuschusses in Höhe von 2,1 Millionen US-Dollar vom Energieministerium arbeitet On-Ramp nun mit dem Versorgungsunternehmen San Diego Gas and Electric zusammen, um schwer zugängliche Teile der Energieinfrastruktur zu überwachen. In anderen Versuchen arbeitet On-Ramp mit dem Ölkonzern Shell zusammen, um Drucksensoren an Gaspipelines in Europa zu verbinden, und mit Rüstungsunternehmen, die daran interessiert sind, Objekte zu verfolgen, die mit Ultra-Link Processing-Sendern ausgestattet sind.

Das Herzstück der Technologie ist eine Reihe von proprietären Algorithmen zum Übertragen und Decodieren von Datensignalen. Diese ermöglichen es den Empfängern von On-Ramp, ein durch die Entfernung abgeschwächtes Signal aus dem Rauschen anderer Wi-Fi- und Funksignale in den gleichen Frequenzbändern herauszufiltern. Laut Myers kann die Technologie sogar Signale aufnehmen, die schwächer sind als die umgebenden Hintergrundgeräusche – etwas, das Geräte, die Mobilfunk- oder Mesh-Netzwerke verwenden, nicht können. Gemäß Standardmodellen zur Vorhersage der drahtlosen Leistung in realen Szenarien kann die Technologie von On-Ramp Signale verwenden, die ungefähr 100-mal (20 dB) schwächer sind als die für eine Mobilfunkverbindung benötigten und 3000-mal (35 dB) schwächer als die für eine Gittersensoren, die sich zu einem Mesh-Netzwerk verbinden, sagt er. Es kann sogar Signale von Sensoren unter Tage senden, beispielsweise an unterirdischen Strom- oder Gasleitungen.

Es werden jedoch Chips benötigt, die die proprietäre Technologie von On-Ramp integriert haben. Die bisher in Testimplementierungen verwendeten Geräte basieren auf einem in Taiwan hergestellten Chip der ersten Generation. Eine im Herbst erscheinende Version, der abgebildete MicroNode, ist etwa ein Drittel billiger und wird Smart Meter, die mit der Technologie von On-Ramp ausgestattet sind, wettbewerbsfähig gegenüber denen machen, die bereits von einigen Versorgungsunternehmen eingeführt werden, sagt Myers.

Rajit Gadh , der an der University of California in Los Angeles zu Smart-Grid-Technologie und -Implementierungen forscht, sagt, dass Versorgungsunternehmen sicherlich daran interessiert sind, die Kosten der Smart-Grid-Infrastruktur zu senken, und fügt hinzu, dass neue Arten von drahtlosen Netzwerken helfen könnten. Es gibt keine genaue Übereinstimmung zwischen der Technologie auf dem Markt und dem, was das Smart Grid wirklich liefern muss, sagt Gadh. Es wird drahtlose Verbindungen geben, die auf verschiedenen Frequenzen betrieben werden, die in verschiedenen Szenarien verwendet werden, beispielsweise in städtischen oder ländlichen Gebieten oder dichteren Städten in Entwicklungsländern.

Die meisten heute verwendeten Technologien, sagt Gadh, wurden für andere Zwecke entwickelt. Viele Smart-Grid-Implementierungen verwenden beispielsweise das Zigbee-Protokoll, das ursprünglich für die Verbindung von Geräten in vernetzten Häusern gedacht war. On-Ramp konkurriert jedoch mit vielen anderen Unternehmen, die sich um den Anschluss der Teile des Smart Grid bewerben, betont Gadh, und die meisten von ihnen verwenden etabliertere Technologien, mit denen Versorgungsunternehmen viel vertrauter sind.



verbergen