物聯(lián)網(wǎng)技術對于成功部署和采用智能電能表至關重要。物聯(lián)網(wǎng)設備和網(wǎng)絡可以遠距離傳輸數(shù)據(jù)，以低成本使用最少的電力。高級計量基礎設施(AMI)幫助公用事業(yè)公司實現(xiàn)設備連接、客戶計費和能耗監(jiān)控的自動化。智能計量、通信網(wǎng)絡和eSIMs等數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結合實現(xiàn)了公用事業(yè)提供商和客戶之間的雙向通信。

智能計量和智能電網(wǎng)

通過使用各種應用程序進行集中讀取和使用跟蹤，燃氣和電力智能計量在本地監(jiān)測客戶的能源消耗。智能電表的使用壽命通常長達20年。當連接到互聯(lián)網(wǎng)時，它們提供了一系列遠程監(jiān)控和警報功能。它們還支持強大的數(shù)據(jù)分析，幫助公司和用戶優(yōu)化能源消耗。

智能電表數(shù)據(jù)輸入智能電網(wǎng)，使公用事業(yè)公司能夠匯總和管理這些數(shù)據(jù)，并遠程大規(guī)模監(jiān)控電網(wǎng)的健康狀況。智能電網(wǎng)技術使用智能電表和分析工具來自動化、監(jiān)控和控制城市間的公用事業(yè)可用性。智能電網(wǎng)使電力公司能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)、高效和安全的供電，從而跟蹤和實現(xiàn)其氣候變化和碳足跡目標。

用于部署的LPWA連接

公用事業(yè)公司已將智能計量確定為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用，有助于解決本地抄表和監(jiān)控帶來的成本、時間和效率挑戰(zhàn)。從傳統(tǒng)電表過渡到智能電表是全球最重要的物聯(lián)網(wǎng)計劃之一。根據(jù)Transforma Insights Connected Things TAM對智能電表物聯(lián)網(wǎng)市場的預測，到2030年，將部署22億個智能電表。

智能電表部署的加速主要是因為政府倡議公用事業(yè)公司通過跟蹤消費來實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。最近蜂窩無線電演進努力滿足物聯(lián)網(wǎng)特定用例，帶來了低功耗廣域網(wǎng)(LPWA)技術的出現(xiàn)，如NB-IoT和LTE-M

全球物聯(lián)網(wǎng)市場預測

這些無線電技術通過允許設備每天建立一次或兩次蜂窩連接來報告數(shù)據(jù)，吸引了公用事業(yè)公司。它們可以使用單次充電電池，安裝方便。電池續(xù)航時間長對于煤氣表來說很寶貴，因為它們通常不容易用電。

改變游戲規(guī)則的見解

智能電表數(shù)據(jù)和分析有助于公用事業(yè)公司預測需求何時會很高，以管理供應。它們還允許共享描述計費影響的使用模式，以及更高效的客戶計費。這反過來鼓勵消費者計劃付款，更負責任地使用電力和天然氣。公用事業(yè)公司從智能計量使用數(shù)據(jù)中看到了現(xiàn)金計量效率和改變游戲規(guī)則的客戶洞察力。好處包括更快的需求響應、更好的分布式資源管理、運營效率和改善的客戶關系。

使用eSIM面向未來

公用事業(yè)基礎設施是一個誘人的篡改目標，智能電表為網(wǎng)絡攻擊提供了切入點。敏感的智能電表使用數(shù)據(jù)傳輸可能會被阻止或轉移到壞人手中。在管理大規(guī)模遠程部署的同時防止惡意黑客攻擊的一個解決方案是利用eSIM的安全功能。嵌入式SIM (eSIM)是焊接到設備內(nèi)部電路板上的硬件組件。eSIM是一種防篡改芯片，提供標準化的蜂窩電信安全性和功能。這種專用硬件在物理上和邏輯上都是隔離的，提供了與設備的其他進程和資源隔離的可控保護。

不可移除的sim卡雖然在物理上更加安全，但卻可以防止設備被換成新的連接提供商的套餐。然而，由于GSMA的遠程SIM卡供應(RSP)架構和功能強大、兼容的SIM卡操作系統(tǒng)(OS)，SIM卡硬件可以安全地保持在原位，而運營商的證書和設置(SIM卡配置文件)可以安全地遠程添加或刪除。

蜂窩連接保護從設備到運營商的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的鏈接，但不通過開放的互聯(lián)網(wǎng)到公用事業(yè)聚合和管理基礎設施的鏈接。此外，它將無法確保電表是真實的，并由公用事業(yè)公司授權。公用事業(yè)公司可以同意使用直接虛擬專用網(wǎng)絡(VPN)到運營商的網(wǎng)關；但是，這可能會帶來一些限制，因此他們可能會額外尋求數(shù)據(jù)加密來保護設備和設施之間的數(shù)據(jù)。此外，電力公司還希望驗證只有真正的電表才能獲得對其基礎設施的授權訪問。

物聯(lián)網(wǎng)安全是在設備端的SIM內(nèi)提供信任根的一個選項。這保護了公用事業(yè)公司的加密技術，可用于向公用事業(yè)公司證明血糖儀的真實性。它還可用于加密設備發(fā)送的所有數(shù)據(jù)。加密的數(shù)據(jù)只有在安全聚合點收到后才能由實用程序解密。相反，設備可以使用信任證書的根來驗證所接收的數(shù)據(jù)是真實的和可信任的。憑借安全可靠的連接和可靠的設備到公用事業(yè)數(shù)字通信路徑，智能電表和智能電網(wǎng)也能受益于新功能和安全軟件更新。這一功能可確保它們在較長的預期壽命內(nèi)得到適當保護，并最大限度地減少昂貴的儀表維護或硬件更換訪問。

eSIM在智能電表中的優(yōu)勢

讓我們來看看eSIM技術在智能電表方面的一些強大優(yōu)勢:

1.遠程管理和可擴展性:該解決方案降低了設置成本，并通過現(xiàn)場下載本地MNO配置文件的能力實現(xiàn)無縫全球連接。

2.無縫連接:可用的蜂窩連接選項包括LTE-M、NB-IoT、2G、3G、4G和5G。多種多樣的蜂窩連接選項促使公用事業(yè)公司將私有和公共蜂窩網(wǎng)絡用于其數(shù)字電網(wǎng)基礎設施。

3.智能電表安全:通過將物聯(lián)網(wǎng)安全融入制造流程，設備變得更加安全。這是信任根(ROT)在受智能電表操作系統(tǒng)信任的安全區(qū)域中提供一系列功能的地方。數(shù)以百萬計的智能儀表設備中嵌入了獨一無二的憑證，從而降低了風險并實現(xiàn)了規(guī)模增長。

整個生態(tài)系統(tǒng)中的機會

#1:原始設備制造商(OEM)

OEM可以在制造時集成eSIM功能。然后，他們可以為公用事業(yè)公司提供蜂窩連接供應和管理選項的選擇。原始設備制造商可以選擇包括一個生活中的連接管理產(chǎn)品，或者把這個任務交給公用事業(yè)公司或他們選擇的連接管理提供商。eSIM帶來了靈活性，允許在智能電表的生命周期內(nèi)改變連接提供網(wǎng)絡，并允許包含備用配置文件，以便在主連接發(fā)生中斷時恢復連接。它們還可以整合設備信任根功能，使公用事業(yè)提供商能夠安全地將每個智能電表注冊到智能電網(wǎng)的AMI中。這種增值保證了這些信息的安全性和數(shù)據(jù)的真實性。

#2:移動網(wǎng)絡運營商(MNO)

MnO或MVNOs提供“僅連接”或充當端到端連接解決方案推動者。第二個選項意味著他們可以促進集成或提供后端訂閱管理、數(shù)據(jù)流量報告、計費，甚至遠程云管理功能。

#3:連接管理平臺(CMP)提供商

CMPs聚合了大量不同蜂窩網(wǎng)絡之間的連接，消除了電力公司對復雜的多種一對一關系和集成的需求，同時允許每個智能電網(wǎng)蜂窩組件通過最強大的本地蜂窩從連接中受益。提供適合智能電網(wǎng)部署的連接需求的靈活管理，CMP的角色不一定是公用事業(yè)公司尋求在內(nèi)部獲得的技能或優(yōu)勢，因此投資于提供商和服務來為他們提供它具有經(jīng)濟意義。

#4:消費者

消費者可以從聯(lián)網(wǎng)智能電表中獲益，更好地了解他們的能源使用情況。他們不再需要記錄讀數(shù)，也不需要在電力公司員工來訪時在場。無論是公寓、住宅還是商業(yè)場所，智能電表都可以提供每小時的使用數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^移動應用程序或網(wǎng)站儀表板查看，消費跟蹤允許用戶和使用之間更大和更精細的關聯(lián)。這反過來允許他們制定最經(jīng)濟的例行程序，無論是什么時候運行洗衣機、滾筒式烘干機，還是安裝節(jié)能自動化設備。

#5:政府和監(jiān)管機構

各國政府已承諾挑戰(zhàn)零碳目標，并已頒布立法來實現(xiàn)這些目標。監(jiān)管機構負責實現(xiàn)這些目標，但在能源行業(yè)，如果沒有智能電表和電網(wǎng)，這些目標很難在公共事業(yè)中實現(xiàn)。強制性智能電表和電網(wǎng)推廣計劃提供了關鍵組件，公用事業(yè)公司可以通過這些組件收集可靠的使用數(shù)據(jù)，并提供給監(jiān)管機構。這有助于監(jiān)管機構對碳中和的進展進行更好的測量和報告。此外，政府可以利用這些數(shù)據(jù)獲得更深刻的見解，更好地了解人口的富裕和貧困水平，并確定需要有針對性的干預措施的重大脆弱領域。

連續(xù)連接

智能電表和電網(wǎng)需要連接才能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄酆虾头治鳇c，而物聯(lián)網(wǎng)技術可以安全地提供這種連接。蜂窩連接，特別是LPWA技術，由于其標準化的性質(zhì)，非常適合提供這種連接，從而確保連接的安全性、隱私性、可支持性和可靠性。SIM卡是蜂窩連接的另一個關鍵組件，特別是對于設備的終端安全性而言。eSIMs尤其可以保護和確保智能電表內(nèi)網(wǎng)絡提供商的用戶身份和認證加密。在工業(yè)應用案例中，包括蜂窩連接在內(nèi)的設備制造商越來越多地選擇永久固定的SIM外形、嵌入式SIM甚至集成式SIM作為設計的一部分。