La nuova generazione di submetering : più intelligente, più veloce e più resiliente

La misurazione secondaria si è evoluta fino a diventare uno strumento potente per gestire il consumo energetico, individuare tempestivamente i problemi delle apparecchiature e raggiungere rigorosi obiettivi di sostenibilità. Tuttavia, il vecchio metodo, basato su letture lente e occasionali dei contatori e dati isolati, non è più adatto alle esigenze odierne.

Per stare al passo, i sistemi di submetering devono diventare più veloci, più intelligenti e più connessi. Ciò significa dati in tempo reale, analisi intelligenti all'edge, integrazione cloud sicura e trasferimento dati affidabile che funzioni tra sedi e paesi, con costi prevedibili.

Questa guida analizza nel dettaglio cosa sta cambiando: in che modo i dati ad alta risoluzione offrono nuove intuizioni, dove i settori li stanno utilizzando e quali tecnologie, come NB-IoT , LTE-M ed edge computing, rendono possibile una trasmissione dati efficiente e scalabile.

Dalle letture degli intervalli alla telemetria in tempo reale con submetering

Quindi, cos'è il submetering? I sistemi di submetering tradizionali raccolgono dati in batch, spesso ogni ora o anche meno. Questa visione limitata rende difficile rilevare tempestivamente i problemi o comprendere in dettaglio il comportamento delle apparecchiature. I nuovi approcci basati sull'IoT trasmettono i dati in streaming con una risoluzione molto più precisa, a volte fino a intervalli inferiori al secondo.

Ciò aiuta a rilevare le anomalie nelle fasi iniziali. Ad esempio, lievi variazioni nel consumo energetico, come un piccolo aumento dell'assorbimento di corrente, possono indicare un'usura precoce di motori o pompe. Invece di reagire ai guasti, gli operatori possono pianificare la manutenzione in anticipo, riducendo i tempi di fermo non pianificati e potenzialmente riducendo i costi di manutenzione fino al 50%.

Analisi del carico più intelligente per i sistemi energetici

La telemetria in tempo reale aiuta a caratterizzare i carichi energetici in modo più preciso. Invece di basarsi su ipotesi statiche, gli operatori possono comprendere il comportamento di edifici e apparecchiature in condizioni mutevoli. Questo è importante per i sistemi energetici distribuiti e le microreti, dove il bilanciamento del carico deve essere dinamico.

secondaria che segnala tensione, corrente, fattore di potenza e distorsione armonica consente di adattare i modelli di utilizzo, partecipare ai programmi di risposta alla domanda e integrare meglio le energie rinnovabili in loco.

Approfondimenti sull'efficienza e nuovi modelli di business

Quando i contatori secondari vengono installati su asset simili, come unità HVAC o linee di produzione, forniscono i dati necessari per un confronto diretto delle prestazioni. Questo aiuta a identificare quali macchinari consumano troppo energia e dove i miglioramenti potrebbero produrre i migliori risultati. Consente inoltre un'allocazione più precisa dei costi energetici, ad esempio per turno o per unità prodotta, supportando sia l'efficienza operativa che la pianificazione finanziaria.

Inoltre, i dati dettagliati del servizio di submetering consentono nuovi modelli di business. Ad esempio, i facility manager possono offrire contratti energetici basati sulle prestazioni o identificare opportunità di tariffazione assicurativa basata sul carico. Supportano servizi di ottimizzazione in tempo reale, come la regolazione delle impostazioni HVAC in base all'occupazione e ai dati meteorologici, senza dover installare infrastrutture completamente nuove.

Dati che puoi dimostrare: reporting ESG e di conformità

Molti quadri normativi sulla sostenibilità, come la tassonomia dell'UE o le norme sulla divulgazione dei dati climatici della SEC statunitense, richiedono dati energetici granulari e verificabili. Spesso, l'utilizzo aggregato o stimato non è più sufficiente.

ad alta frequenza supportano una rendicontazione più accurata delle emissioni di Scopo 1 e Scopo 2. Grazie a flussi di dati a prova di manomissione e letture a livello di dispositivo, le organizzazioni possono creare report di sostenibilità verificabili e conformi agli standard.

Regolamento sulla tassonomia dell'UE: Commissione europea

Proposta di divulgazione climatica della SEC: SEC.gov

Come viene utilizzato nella pratica il sub-misuratore intelligente 

I sistemi di misurazione secondaria intelligenti stanno già migliorando le operazioni in diversi settori :

Produzione: misurando il consumo energetico a livello di singole macchine o motori, i produttori possono monitorare il funzionamento delle apparecchiature senza bisogno di sensori aggiuntivi. Andamenti insoliti, come tempi di inattività prolungati o picchi improvvisi nel consumo di energia, possono rivelare precocemente eventuali problemi.

Data center: nei data center, il consumo di elettricità può variare notevolmente tra i rack dei server. La misurazione secondaria a livello di rack o di unità di alimentazione semplifica l'individuazione di dove viene utilizzata troppa energia o dove il sistema di raffreddamento lavora più intensamente del necessario.

Punti vendita al dettaglio e franchising: quando lo stesso tipo di negozio o edificio è presente in più luoghi, la contabilizzazione separata di ciascuno consente un facile confronto. I negozi che consumano più energia della media possono essere segnalati per un'analisi più approfondita.

Edifici e sistemi idrici più vecchi: negli edifici più vecchi, le perdite d'acqua possono passare inosservate per molto tempo. La misurazione intelligente monitora il flusso in tempo reale e individua anomalie, come gocciolamenti lenti e costanti.

La spina dorsale tecnica: progettazione di sistemi scalabili

dispositivi di lunga durata, con basso consumo di dati e installati in ambienti interni, perfetti per ripostigli o scantinati. Rispetto a opzioni senza licenza come LoRaWAN (che richiedono gateway di gestione), gli standard cellulari LPWAN offrono reti gestite di livello carrier con una migliore portata globale.

I progettisti devono tenere conto di vincoli, come larghezza di banda e potenza limitate, ottimizzando la frequenza e la quantità di dati inviati. L'utilizzo di formati di dati compatti come CBOR o Protocol Buffers aiuta a risparmiare risorse.

Panoramica LPWAN di 3GPP: Guida NB-IoT 3GPP

Elaborazione locale e intelligence edge: i moderni submeter o gateway spesso includono una potenza di calcolo di base. Questi dispositivi edge possono comprimere dati di serie temporali, rilevare anomalie o pre-elaborare gli input dei sensori prima di inviarli al cloud. Ciò consente di risparmiare larghezza di banda e di ottenere risposte locali più rapide.

Poiché i dispositivi di submetering sono in genere a basso consumo e sensibili ai costi, la messaggistica viene spesso gestita tramite protocolli leggeri come UDP o CoAP . Questi protocolli sono più adatti a reti e dispositivi con limitazioni, consentendo una trasmissione efficiente dei dati verso piattaforme cloud o sistemi centralizzati.

Architetture Edge sicure e modulari: i gateway possono eseguire app containerizzate utilizzando strumenti come K3s (Kubernetes leggero) o AWS Greengrass. Questi consentono agli sviluppatori di aggiornare o aggiungere logica da remoto, il che è utile quando le distribuzioni coinvolgono più tipi di sensori o cambiano le esigenze del sito.

Gemelli digitali per visualizzazione e simulazione: i gemelli digitali sono modelli virtuali di sistemi reali che si aggiornano in tempo reale. I dati dei contatori parziali vengono inseriti in questi modelli per simulare il comportamento energetico, testare ottimizzazioni o visualizzare tendenze.

Gemelli digitali: AWS

Sicurezza informatica dal dispositivo al cloud: i dati dei servizi di pubblica utilità sono sensibili. Protocolli di crittografia come DTLS (l'equivalente UDP di TLS) devono essere applicati dal dispositivo attraverso la rete al cloud. Le funzionalità di sicurezza basate su hardware, come l'avvio sicuro e i chip TPM, contribuiscono a prevenire le manomissioni. Le reti cellulari offrono anche APN privati e autenticazione integrata, fornendo un canale sicuro per la trasmissione dei dati di consumo.

Controllo dei costi: una sfida fondamentale nell'implementazione di reti di submetering di grandi dimensioni è il controllo dei costi nell'arco di 10 anni. L'utilizzo di un modello che includa sia connettività che software, da qualsiasi luogo e per l'intero ciclo di vita del dispositivo, può supportare la pianificazione a lungo termine. La piattaforma globale di software e connettività di 1NCE copre oltre 170 paesi ed è ottimizzata per NB-IoT e LTE-M. Include inoltre API sicure per la gestione dei dati dei dispositivi e l'integrazione cloud, evitando agli sviluppatori di dover creare stack di comunicazione completi da zero.

Considerazione finale: costruire per il lungo termine

Il submetering si sta evolvendo da semplice misurazione a insight e automazione ad alta risoluzione. I sistemi devono essere sicuri, scalabili ed economici, pronti a supportare analisi, reporting ESG e controllo intelligente per decenni di funzionamento.

Scegliere il giusto stack tecnologico, dalla connettività all'edge computing, può ridurre la complessità e i costi, liberando al contempo nuovo valore dai dati dei contatori quotidiani.