08.11.2015
EMF consult
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Kommunikasjonsløsninger og
EMF belastning
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
Hvordan virker AMS – Kommunikasjons metoder
1
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
AMS kan kommunisere på flere måter:
 PLC (Power Line Communication) – kommunikasjon via strømnettet
 GPRS – kommunikasjon via mobiltelefon signal, GSM eller 3G
 RF – kommunikasjon via radiolink
 LAN (Local Area Network) – kommunikasjon via husets internett Router
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
2
1
08.11.2015
EMF consult
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Noen nettleverandører bruker flere typer kommunikasjonsløsninger
Eksempel fra
utviklingsprosjekt i Steinkjer
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
3
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Radio Mesh Network
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
4
2
08.11.2015
EMF consult
Hvordan virker AMS? – Topologi trådløst system
AMS kurs 07. november 2015
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
5
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Hvordan virker AMS – Transmisjons hyppighet Master enhet (GPRS)
Siden enhetene er koblet i et nettverk så blir
det mer kommunikasjon mellom enhetene,
men med en lavere signalstyrke.
Litt om signalstyrken fra Master enhet:
3 meter fra sikringsskap er GPRS signalene ca.
2.800 µW/m2. - Til sammenligning kan man se at
strålingen fra mobiltelefonen ved oppkobling av
samtale er nær 8.800 µW/m2. Avstand til
mobiltelefonen var ca. 20 cm nærmere enn AMS.
Trafikk over 1 time: Antall sendinger = 36 (varierer fra måler til måler)
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
De høye utslagene til høyre på loggen er fra
mobiltelefon.
6
3
08.11.2015
EMF consult
Hvordan virker AMS – Sendereffekt Master vs. Slave
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
 Det meget stor forskjell på sende effekt fra
Master (GPRS) og fra Slave (MeshNet).
 Måleresultat, målt ca. 2 meter fra
sikringskapet med Aidon Master 5453 MRE
(2G og MeshNet) viser et typisk eksempel på
måling hvor RF fra Slavene knapt er synlig i
forhold til GPRS fra Master:
 Master GPRS effekttetthet 24.600 µW/m2
 Slave RF (MeshNet) effekttetthet 165 µW/m2
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
7
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Hvordan virker AMS – Transmisjons hyppighet Slave enhet (RF-MeshNet)
Trafikk over 1 time
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
8
4
08.11.2015
EMF consult
Hvordan virker AMS – Fakta om Master enhet (GPRS)
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
 Maks sendereffekt fra GPRS antenne: 2W
 Sendefrekvens: 900 MHz (GSM)
Måleavstand fra AMS master: 3 meter
 Målt maks effekttetthet fra GPRS ved 3 meter: 2.800 µW/m2
 Teoretisk maks effekttetthet ved 3 meter:
 Antall sendinger pr. time: 36
17.693 µW/m2
 Varighet av hver sending: 3 sekunder
 Totalt antall sekunder sending pr. time: 108 sekunder
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
9
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Hvordan virker AMS – Fakta om Slave enhet (RF-MeshNet)
 Maks sendereffekt fra RF antenne: 50mW
(3. generasjon anlegg, 4. generasjon har 500 mW)
 Sendefrekvens: (869.400 – 869.650 MHz)
Måleavstand fra AMS slave: 2 meter
 Målt maks effekttetthet fra RF ved 2 meter:
 Teoretisk maks effekttetthet ved 2 meter:
 Antall sendinger pr. time: 42
156 µW/m2
3.981 µW/m2
 Varighet av hver sending: 4 sekunder
 Totalt antall sekunder sending pr. time: 168 sekunder
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
10
5
08.11.2015
EMF consult
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Hvordan virker AMS – Nyere generasjoner AMS, bedre RF TX dynamikk
Slavene i MeshNet har dynamisk sender med minimum 0,1 mW sendereffekt. Teoretisk minimum
effekttetthet 1 meter fra måler er 8 µW/m2
 Det betyr at AMS i miljøer med høy tetthet av målepunkter typisk vil kjøre med lav
sendereffekt.
 Max 500 mW sendereffekt fra Slave kan oppnås i områder med mer spredt bebyggelse, eller
hvor slave skal kommunisere med Master som ligger langt utenfor bygget hvor Slavene er
montert. Teoretisk maks effekttetthet på 500 mW gir 39.809 µW/m2 ved 1 meter fra AMS.
Master GSM/GPRS 2G 900/1800MHz maks sendereffekt på 1-2W – for uplink kommunikasjon
 Teoretisk maks effekttetthet ved 2W gir 159.236 µW/m2 ved 1 meter fra AMS.
 Master er ofte plassert i nettstasjon ute og ikke inne i bygningene.
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
11
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Hva når det IKKE virker som planlagt?
Illustrasjonen viser et MeshNettverk som
ikke er innkjørt og hvor AMS enhetene
«kommuniserer» for fullt hele tiden.
Dette kan være tilsvarende trafikk som man
i verste tilfelle kan forvente dersom AMS
etter hvert blir oppgradert til å «styre» el.
forbruket aktivt.
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
12
6
08.11.2015
EMF consult
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Spørsmål/svar til Agder Energi Nett om målerne de installerer (Kamstrup)
Sendestyrke.
• Hva er maksimal sendestyrke til det utstyret dere vil installere?
• Svar: Elmålernes maksimale sendestyrke er 500mW. Sendestyrken kan reguleres, så der opnås optimal kvalitet i netværket, hvilket ofte
betyder, at de enkelte elmåleres sendestyrke er lavere end 500mW.
Kommunikasjon med nettselskapet.
• Hvor ofte kommuniseres det med nettselskapet? Kan vi som kunde påvirke tidspunktet for kommunikasjon (for eksempel unngå natten når
vi sover) ?
• Svar: Elmålerne aflæses 4 gange i døgnet (kl. 00.00, 06.00, 12.00 og 18.00), og disse tidspunkter ligger fast og kan ikke ændres.
Kommunikasjon internt i radionettverket.
• Hvilken intern kommunikasjon er det i Kamstrup sin løsning (hyppighet og sendestyrke)?
• Svar: Den interne kommunikation i netværket er baseret på såkaldte beacons, dvs. signaler som udsendes af elmålerne 4 gange hver time.
Disse er meget korte signaler (varighed ca. 40 millisekunder), og der sendes med den sendestyrke, som er optimal for den enkelte elmåler
(max. 500mW).
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
13
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
GSM/GPRS
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
14
7
08.11.2015
EMF consult
GSM/GPRS baserte løsninger
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
• Virker på same måte som en mobiltelefon
• Mobilnettet brukes til dataoverføring.
• Brukes på tre hovedmåter:
• For å sende data fra en konsetrator i et RadioMesh nett til strømleverandøren
• For å sende data direkte fra strømmåleren til strømleverandøren.
• Som backup løsning for internettbaserte løsninger (hvis internet faller ut).
• Sendereffekt avhengig av avstand til basestasjon, opp mot 2 watt
(som en vanlig GSM mobiltelefon).
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
Hva når GSM/GPRS IKKE virker som planlagt?
15
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
• Feil i utstyr eller dårlig antenneplassering (svake signaler) kan gi betydelig høyere
aktivitet i GSM/GPRS kommunikasjonen:
• Eksemple på dårlig antenneplassering:
• Antennnen plasseres i sikringsskap av metall inne i et betongbygg,
kombinert med
• Svake mobilsignaler fra basestasjon, dvs dårlige dekningsforhold
kan gi betydelig høyere senderaktivitet enn forutsatt
• EMF Consult har registrert feil i et anlegg der GSM/GPRS senderen var aktiv 5 ganger
hyppigere og hadde betydelig lenger sendesyklus enn forventet.
• Vi anbefaler kontrollmåling av installasjoner – nytt utstyr er ofte belemret med
innkjøringsproblemer og tekniske “overraskelser”.
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
16
8
08.11.2015
EMF consult
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Fiber/internettbaserte løsninger
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
Fiber/internet løsning
17
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
• Måleren er forbundet med kabel
til en kommunikasjonsenhet
• Kommunikasjonsenheten
forbindes til boligens internett
router via kabel eller WiFi
• Fra internet router går det
videre til Lyse elnett via boligens
internet.
• Hvis boligen har kablet internett
er det mulig å få kablet løsning
hele veien fra måler og fram til
strømleverandøren.
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
18
9
08.11.2015
EMF consult
Men det er ikke alltid det er helt kablet
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
• Lyse elnett sin internettløsning har innebygd WiFi og GSM/GPRS:
• WiFi
• Brukes dersom en ikke legger kabel mellom kommunikasjonsenhet og internet
ruter.
• Har naboen WiFi, vil han nok kople AMS måleren til sin WiFi ruter.
• GSM/GPRS
• Brukes som backup løsning dersom internet faller ut eller er router er slått av. Da
sendes måledata over mobilnettet.
• Brukes også dersom det ikke er internett i boligen – da blir mobilnettet brukt som
hovedkommunikasjon.
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
19
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
PLC – Power Line Communication
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
20
10
08.11.2015
PLC
EMF consult
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
• I korte trekk går den ut på at måleren sender et elektrisk
signal inn på tilførselsledningene til boligen.
• Dette signalet vil følge ledningsnettet og forplante seg både
inn i boligen og ut til el-verkets transformator.
• På strømnettet i boligen vil signalene vise seg som en
støyspenning som ligger oppå basisfrekvensen i nettet som
er 50 Hz.
• I dagligtale omtales slik støyspenning som «skitten strøm»
eller «dirty power».
Eksempel på tilkopling
fra Færøyene
• PLC signalene i Europa ligger i frekvensområdet 3 – 96 kHz
og normalt brukes to kanaler i dette frekvensområdet,
nemlig 75 kHz og 86 kHz.
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
EMF consult
21
”Hjelper deg til en bedre hverdag”
Slutt på del 3
AMS kurs 07. november 2015
Jostein Ravndal - www.emf-consult.com
22
11