Wirepas と Silicon Labs の EFR32FG23 サブ GHz SoC がインドのスマート・メータリングの課題に挑戦

2021 年にインドは、電力網を近代化し、損失を削減し、運用効率と財務効率を改善する取り組みを発表しました。この近代化の大部分は、スマートメーターの導入とインドの高度計測インフラ（AMI）の構築を中心に展開されています。2023 年の時点で、Silicon Labs と Wirepas は、Wirepas サブ GHz LPWAN ソリューションと EFR32FG23 (FG23) サブ GHz SoC の組み合わせにより、インドのスマート・メータリング市場で初期の成功を目の当たりにしてきました。Silicon Labs と Wirepas のソリューションをすべて合わせると、現在イニシアチブの一環として導入されている 700 万台のスマートメーターのうち約 100万台を占めており、AMI の展開が2024 年まで継続されるのに伴い大幅な増加が見込まれています。

Wirepas と Silicon Labs がインドのスマート・メータリングの課題にどう対応するか

インド政府がそのスマートグリッドのイニシアチブを完了したいと考えているスケールと時間枠は、この新興市場にこれまでにない課題をもたらしています。Wirepas と Silicon Labs は、基地局、ルーター、コンセントレータなどの集中型インフラストラクチャに依存しない接続ソリューションを提供することで、これらの課題に対処することを目指しています。代わりに、各スマートメーターには、Wirepas 接続ソフトウェアを実行するネットワーク・インターフェイス・カード (NIC) が装備されています。Wirepas の分散型メッシュネットワーク・アーキテクチャーの性質上、FG23 メモリ・フットプリントと高レベルの統合により、NIC 設計のコストと複雑さを軽減することで、これらのアプリケーションにほぼ完全に適合します。FG23 ベースの NIC は、通常 DLMS などの標準プロトコルを使用してメーターと通信し、メーターインデックスの読み取りと設定の送信を行います。逆に、NIC は完全自動で分散型のマルチホップメッシュネットワークを介してゲートウェイに接続し、各メーターは他のメーターのルーターとして機能します。ゲートウェイはその後、データをヘッドエンドシステム（HES）またはメーターデータ管理（MDM）システムに転送し、ユーティリティプロバイダはデータにアクセスして分析できます。

AMI の展開で自治体が直面している最大の課題の 1 つは、新たに形成されたネットワークのインストールと設定です。通常、これらのネットワークには、パフォーマンスと個々の環境に合わせて設計と最適化を行う専門家チームが必要ですが、Wirepas ではそうではありません。Wirepas ネットワークは、最初のメーターが設置されるとすぐに形成を開始し、メーターを設置する電気技師からのやり取りを制限しながら、追加のメーターがオンラインになるたびに拡張します。FG23 の業界最高の RF パフォーマンスにより、コストがかかる複雑なネットワーク計画や追加のネットワーク・インフラストラクチャが不要になります。1.6㎞ 以上のポイント・ツー・ポイントの範囲により、FG23 は最も離れたメーターにも到達でき、モニタリングと制御のためにネットワークに接続できます。しかし、ほとんどのスマートメーターは、多くのノードのサポートが重要な、より密集した都市部に配備されます。Wirepas プロトコルのおかげで、FG23 は、ネットワークの他の部分に影響を与えることなく、通信用の占有されていないチャネルを見つけることで、これらの状況で必要な最低出力電力で送信できます。このアーキテクチャは、ライセンスフリーの 865 MHz スペクトルに大きなメリットがあり、ライセンス取得されているセルラースペクトルよりも小さな領域でより多くのノードを接続することができます。

Wirepas のネットワーク・アップタイムは、インドの高度なメーター・インフラストラクチャに最適です

最後に、これらのネットワークの稼働時間とセキュリティは、インドがこのプロジェクトの目標を達成するために不可欠です。これらの急成長するネットワークには厳格なサービス・レベル・アグリーメント（SLA）が課され、インフラ所有者は、個々のメーター・レベルでタイムリーなアクションを取れるようにしています。Wirepas ネットワークの性質上、ネットワークの柔軟性と単一障害点がないという事実から、非常に高い稼働時間を達成できます。ネットワークは、メーターがネットワークに追加またはネットワークから削除される際に、最小限のレイテンシーで接続の中断なしに、通信を適応させ、維持することができます。これにより、Wirepas と FG23 は、インド市場特有の厳しい応答時間要件を満たすことができます。規制により、電気メーターに送信されるコマンドの 90% は、最初のリクエストから 15 分以内に成功する必要があります。これらのメーターの分布により、セルラーのような技術でこの要件を満たすことは困難ですが、Silicon Labs と Wirepas のソリューションで簡単に達成できます。

サブ GHz SoC はスマート・メータリング・ソリューションのセキュリティを強化

FG23 サブ GHz SoC は、高度な暗号アクセラレータを提供するだけでなく、DPA 対策、改ざん防止、安全なキー管理などの高度な機能を提供し、ローカルおよびリモートの攻撃からデータとデバイスを保護する Silicon Labs Secure Vault によって、Wirepas ネットワークのセキュリティを強化します。Secure VaultTM は Wirepas スタックのプロトコル・セキュリティを補完し、この組み合わせは市場で最も安全なソリューションの 1 つとなります。

Wirepas と FG23 ソリューションは、モバイルベースのソリューションと比較して実装コストと繰り返しコストを低減することで、スマートグリッド・プロジェクトの課題と要件を満たすことができるスケーラブルで信頼性が高く安全な接続ソリューションを提供するため、インドの AMI 市場にとって画期的なソリューションです。このソリューションは、LPWAN およびワイヤレス SoC 技術の各分野のリーダーである Wirepas と Silicon Labs の両方の強みを活用しています。インド市場での成功を証明し、100 万台のスマートメーターが配備され、今後さらに増える予定です。Wirepas と Silicon Labs は共に、インドの電力セクターを変革し、より効率的で持続可能なエネルギーの未来への道を開く可能性を秘めています。