مع التطور السريع للتكنولوجيا اللاسلكية, لقد خطت إنترنت الأشياء خطواتها بهدوء في حياة الناس اليومية وأصبحت جزءًا رئيسيًا مما يجعل حياتنا أكثر راحة من خلال استخدام الأجهزة الذكية المختلفة. في عصر أصبح فيه كل شيء تقريبًا أكثر ذكاءً, ومن الرائع أن نرى كيف تعمل إنترنت الأشياء على جعل قطاع المياه أكثر ذكاءً. نظرًا لأن الطريقة التقليدية لقراءة عدادات المياه يدويًا الآن ليست مناسبة تمامًا للمدن الذكية والمنازل الذكية, تم اعتماد الابتكارات في تقنيات عدادات المياه الذكية لإنترنت الأشياء لتلبية الحاجة إلى قراءات العدادات التلقائية. في هذه المقالة, سنصف تنفيذ عداد المياه الذكي LoRa.
مقدمة إلى عداد المياه الذكي LoRa
قبل الغوص في عداد المياه الذكي LoRa, يجب أن تحصل على بعض المعرفة بتكنولوجيا LoRa. لورا, والتي تعني الراديو طويل المدى, هي واحدة من LPWAN (شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة) تقنيات الاتصال التي طورتها شركة Semtech في الولايات المتحدة. وهو بروتوكول نقل لاسلكي جديد مصمم خصيصًا للاتصالات طويلة المدى ومنخفضة الطاقة. تعالج تقنية LoRa التسوية التقليدية بين مسافة الإرسال واستهلاك الطاقة وتمكن من توسيع شبكة الاستشعار لدعم اتصالات متعددة للتطبيقات.
عداد المياه لورا, حسب الاسم المقترح, عبارة عن عداد مياه مزود بوحدة نقل البيانات اللاسلكية LoRaWAN المدمجة, وهو متاح لقياس بيانات استهلاك المياه ونقل القراءات لاسلكيًا باستخدام شبكة LoRa. لا يقوم عداد المياه اللاسلكي عن بعد بقياس وتخزين استهلاك المستخدمين للمياه فقط, ولكنه يكتشف أيضًا حالة بطارية عداد المياه, حالة تشغيل الصك, وغيرها من المعلومات, ويرسل بانتظام بيانات استهلاك المياه إلى بوابة لورا كل يوم. من خلال برنامج الإدارة, يمكن للمستخدمين الوصول إلى قراءة حجم المياه المتراكمة في عداد المياه, قوة البطارية, وغيرها من البيانات.
لماذا هناك حاجة إلى عداد المياه الذكي LoRaWAN
هناك العديد من أنواع التقنيات التي يمكن تحقيقها في نشر أجهزة قياس المياه الذكية, وحاليا, الفئتان الرئيسيتان هما تكنولوجيا قراءة عداد المياه السلكية وتكنولوجيا مراقبة عداد المياه اللاسلكية. بالمقارنة مع تقنيات قراءة عدادات المياه السلكية المعقدة والمكلفة, يعد عداد المياه الذكي اللاسلكي أكثر قبولًا نظرًا لسهولة تركيبه, صيانة, والتحديث, خاصة أنه ليست هناك حاجة للأسلاك في الموقع.
لكن, من بين حلول التكنولوجيا اللاسلكية المختلفة, لا تزال هناك بعض العقبات في التطبيق. على سبيل المثال, يتميز قياس المياه عن بعد GPRS بسرعة نقله السريعة, موثوقية عالية للبيانات, والكشف عن الأداة في الوقت الحقيقي, لكن الاستهلاك العالي للطاقة وضعف الإشارة يحدان من تطبيقه على نطاق واسع. يتمتع NB-IoT بقدرة مستخدم أكبر لمحطة الاتصالات الأساسية مقارنة بـ GPRS كما أنه يستهلك طاقة أقل وتغطية إشارة أقوى ولكنه مكلف. أدى ظهور تقنية LoRa إلى حل مشكلة مسافة الإرسال, إشارة الشبكة واستهلاك الطاقة, وهو الأكثر فعالية من حيث التكلفة, وهو بالضبط ما نتطلع إليه في مجال تطبيقات قراءة عدادات المياه.
كيف يعمل حل عداد المياه الذكي LoRa
يتكون حل عداد المياه اللاسلكي عن بعد LoRa من عداد المياه اللاسلكي عن بعد LoRa, بوابة لوراوان, سحابة التخزين, والتطبيقات. إنها تعتمد تقنية نقل لاسلكية متقدمة لتحويل معلومات عدادات المياه الميكانيكية التقليدية إلى إشارة إلكترونية من خلال دوائر التحكم الإلكترونية الدقيقة, يقرأ بيانات القياس تلقائيًا عبر شبكة لاسلكية عن بعد, ويتحكم في إغلاق وفتح الصمامات. عند ظهور أي بيانات غير طبيعية, سيتم إخطار المستخدمين والمسؤولين مباشرة عبر رسائل البريد الإلكتروني أو الرسائل.
طبقة بيانات المستخدم: تم تركيب العديد من عدادات المياه الذكية LoRa مع وحدة LoRa المدمجة لجمع بيانات استهلاك المياه وبعض المعلومات الأخرى.
طبقة جمع البيانات: تتمثل الوظيفة الرئيسية لبوابة LoRa في جمع قيمة عداد المياه, ضغط المياه والبيانات الأخرى من عدادات مياه LoRaWAN المتعددة ونقل البيانات بشكل آمن إلى نظام التجميع على فترات روتينية.
طبقة إدارة البيانات: تقوم البوابات بجمع بيانات استخدام المياه وإرسالها إلى الخادم السحابي وتخزينها في قاعدة البيانات. عن طريق تسجيل قيم تدفق المياه تلقائيًا, البيانات التي تم جمعها لا تفيد نظام الدفع فقط, ولكنه يساعد أيضًا في تحليل مشكلة استخدام المياه وتسربها لتقليل الهدر.
طبقة التطبيق المتكاملة: ستوضح واجهة الويب أو التطبيق المباشرة المعروضة للمستخدمين جميع المعلومات الضرورية بطريقة جيدة التصميم ومنظمة مثل الرسوم البيانية, نماذج, الرموز والكلمات. مع تطبيق مياه ذكي على هواتفهم الذكية, يمكن للمستخدمين المنزليين الوصول إلى المعلومات ذات الصلة باستهلاكهم اليومي للمياه والتحليل التفصيلي لسلوك استهلاكهم للمياه. بالطبع, يمكن دفع فواتير المياه عبر الإنترنت فقط.
فوائد نظام عداد المياه LoRa Smart
تلعب حلول LoRa الذكية لقياس المياه دورًا مهمًا في تحسين فعالية وكفاءة قياس المياه وإدارتها. سيوضح الجزء التالي بعض فوائد دمج تقنية LoRa في تسعير المياه وقياسها.
تحسين كفاءة قراءة العدادات: بدلاً من فحص العدادات يدويًا في المباني الشاهقة الكثيفة, يمكن لعدادات المياه الذكية من Lora قراءة بيانات استهلاك المياه تلقائيًا ولاسلكيًا, تقليل خطأ قراءة العداد البشري.
الكشف عن استهلاك المياه غير طبيعي: يتيح عداد المياه الذكي LoRa للمستخدمين تتبع حجم المياه التي يستهلكونها كل يوم. من خلال مراقبة بيانات استخدام المياه, من الممكن تحديد الاستهلاك غير الطبيعي للمياه مثل تسرب أنابيب العملاء ويمكن اتخاذ التدابير في الوقت المناسب لإصلاح التسريبات.
تحسين تخطيط وإدارة موردي المياه: تتيح البنية التحتية للقياس الذكي للمرافق الوصول إلى كميات هائلة من المعلومات وتحليلها, وبالتالي يمكن اتخاذ رؤى قابلة للتنفيذ وقرار ذكي لتوفير إدارة أفضل للموارد وتخطيط الإنتاج.
تعزيز خدمة العملاء: تقديم تفاعل ثنائي الاتجاه بين العملاء وموردي المياه, يوفر حل عداد المياه الذكي LoRa تصورًا أكثر تفصيلاً لأنماط العملاء واستخدامهم. إذا أثار العميل مشكلة أو شكوى, يمكن للأداة المساعدة الوصول إلى البيانات التفصيلية لتحديد ارتفاعات الاستخدام أو انقطاع الخدمة, مساعدة العملاء على تحديد التسريبات في منازلهم.
منصة مثالية لتعزيز الحفاظ على المياه: مع عداد المياه الذكي LoRa, يمكن للعملاء الوصول إلى رؤية واضحة لاستهلاكهم المفرط للمياه, وسيكونون أكثر وعيًا بكمية المياه التي استهلكوها. من الأسهل على مرافق المياه ومورديها تطوير برامج الحفاظ على المياه.
مشاكل استخدام عداد المياه الذكي
على الرغم من أن عداد المياه الذكي LoRa يوفر مجموعة متنوعة من الفوائد لكل من العملاء ومرافق المياه, هناك بعض العقبات التي لا يمكن تجاهلها. فيما يلي بعض القيود المفروضة على مراقبة عداد المياه عن بعد.
- يمكن أن تتوقف شاشات العرض الذكية عن الاستجابة
- النشر والصيانة مكلفة
- قد يحدث ضعف في الاتصالات بين العداد والإنترنت
- التعامل مع العديد من مقدمي خدمات المياه
- أصبح تبديل موردي المياه أمرًا صعبًا
- ولا يمكن أن يساعدك على توفير المال بشكل مباشر أو مكافحة تغير المناخ بمفرده
- يمكن أن تكون العدادات الذكية مربكة وتثير القلق لدى المستخدمين الضعفاء
حل MOKOLoRa لقياس المياه الذكية
فى السنوات الاخيرة, تم تطبيق عداد المياه الذكي LoRa في عدد كبير من الحقول الرأسية, مثل المدن الذكية, الحدائق الذكية, المباني الذكية, الأمن الذكي وما إلى ذلك. حالياً, أكثر من 300 تم تشكيل سيناريوهات التطبيق في مختلف الصناعات الرأسية حول العالم. إنه متفائل لرؤية مستقبل حلول LoRa.
موكولورا, عضو واحد في تحالف LoRa, مكرس لتطوير وإنتاج تكنولوجيا وأجهزة LoRa. وحدة لوراوان MKL62 عبارة عن وحدة RF منخفضة الطاقة مع إدخال شريحة RF من Semtech SX1262, والتي يمكن تطبيقها في مختلف التطبيقات منخفضة الطاقة للغاية, مثل العدادات الذكية, تتبع الموقع, مدينة ذكية, وسيناريوهات أخرى. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن MKL62, يرجى الاتصال بخبير LoRaWAN لإنترنت الأشياء.
