Text: Christina Linderoth-Olson
Bakom projektet finns en vision om att samordna system för viktiga samhällsfunktioner. Då kan man bättre bemöta krissituationer. Tanken är att skapa ett mer resilient, motståndskraftigt, samhälle med Stadens kontrollrum. Projektet bygger till stor del på smalbandstekniken Narrowband Internet of Things, NB IoT.
Mälarenergi genomförde pilotprojektet i samarbete med Telia under 2017. Narrowband är en ny trådlös kommunikationsteknik som lätt kopplar ihop olika tjänster och produkter.
-Vi behöver en teknik som kan kommunicera trådlöst, är energisnål och vars batterier håller i 8-10 år. Fiberkabel är kostsamt och når inte överallt. WiFi och 4G kräver strömmatning vilket också är kostsamt. För att mäta olika tillstånd i regionen, till exempel vatten i en brunn, så behövs en sensor som rapporterar nivå och vattenkvalitet. Narrowband har ett lågenergikonsumerande nät med batteridrivna enheter med tillräcklig livslängd, säger Stig Olaisen, IT-chef på Mälarenergi.
För att skapa Stadens kontrollrum byggs olika rör, till exempel ett för eldistribution, ett för fiberuppkoppling och ett för busstrafiken. Kontrollrummet ska kunna öppnas upp så att alla flöden blir synliga. Om någon funktion slutar fungera så kan man då se varför och vidta åtgärder. I framtiden kan upp till 100.000 sensorer placeras ut på olika platser i kommunen. Sensorerna ska ge information om olika tillstånd så att åtgärder kan sättas in snabbt vid till exempel en brand eller en vattenläcka.
Den trådlösa kommunikationen måste ha säkra protokoll och där ska Narrowband hålla måttet eftersom de har tilldelade frekvenser medan ett annat alternativ LoRa, använder öppna frekvenser.
Pilotprojektet ingår i Mälarenergis storsatsning mot en långtgående digitalisering. Projektet går dels ut på att förbättra den interna effektiviteten och dels på att erbjuda regionen möjligheter inom automation.
-Vi bygger upp en automationsplattform som blir bättre än den nuvarande IT-plattformen. Den nya plattformen måste vara mer pålitlig och robust. Om en maskin ska styra en annan maskin inom till exempel värmeproduktion så får kontakten aldrig förloras. Systemet ska vara redundant – om något går sönder så finns alltid en reserv som tar över, framhåller Stig Olaisen.
Test med vatten- och energimätare
I Västeråsprojektet har vatten- och energimätare installerats. Sensorer som känner av vibrationer, fukt, tryck och rörelse rapporterar till exempel läckage till en central.
-Diehls vattenmätare Hydrus arbetar med en ultraljudsteknik som mäter både höga och låga flöden med stor precision. Hydrus kan till exempel larma om för högt flöde, om mätaren är på väg att skadas av för låg temperatur eller om risk för bakterier i vattnet föreligger, berättar Bo Schiller, försäljningschef på Diehl.
I projektet kompletterades Hydrus med Narrowband kommunikationsmodul. Mälarenergi valde punkter som är svårkommunicerbara, som djupt nere i byggnader och Bo Schiller säger att resultatet blev förvånansvärt bra. Företaget satsar stora resurser på nya kommunikationstekniker och Narrowband är en av flera som testas. Diehl har också en egen radiolösning.
Energimätaren Kaifa, tillverkad i Kina, användes också i projektet. Anders Hjort på HM Power som levererade mätaren berättar om bakgrunden:
-Energimarknadsinspektionen inför nya regler med ett antal krav på vad energimätare ska klara under första halvåret 2018. I pilotprojektet testades Kaifa. Vi satte ut energimätare i labbmiljö och i fiktiva miljöer för att simulera olika typer av installationsställen, som källare, bergrum och långt nere i parkeringsmiljöer. Testerna gjordes för att se om den här tekniken fungerar bättre än den tidigare.
Mälarenergi menar att pilotprojektet med Narrowband har gått bra. Samarbetet med Telia har varit intressant. Nu utvärderas alternativa tekniker, som LoRa och egna radiobaserade lösningar. Mälarenergi utvärderar också om man själv ska sköta kommunikationen eller om den ska läggas ut på en operatör, till exempel Telia.
Narrowband erbjuder möjligheter
Den nya tekniken gör möjligt att koppla ihop en mängd olika saker med varandra.
-NB-IoT uppkom för att de befintliga kommunikationsteknikerna inte var optimala på att låta sensorer skicka ut korta dataströmmar. Den nya tekniken kan sitta uppe länge och skicka små datamängder ner till var 15:e minut under lång tid. Dessutom är den särskilt utformad för att vara energisnål – och kostnadseffektiv till skillnad från 3G/4G. Kostnaden är viktig om en kommun ska sätta upp 100.000 sensorer, säger Alexander Bernstål, specialist på Internet of Things på Telia Company som är först i Sverige med Narrowband.
Tekniken ger många möjligheter, som att styra gatubelysning smartare och då lysa upp endast när någon passerar nattetid eller ge en signal när papperskorgar blir fulla och behöver tömmas.
Den är också utformad för att användas på platser med normalt dålig täckning. I pilotprojektet i Västerås placerade Telia energimätare i ett skyddsrum i Mariaberget där den normala täckningen för mobiler når 20 meter. Narrowband nådde 80 meter, det vill säga hela vägen in i skyddsrummet som har formen av en labyrint.
Tekniken saknar samtalsmöjligheter och därför blir kommunikationsmodulen billigare än andra alternativ.
-Enheterna pratar direkt med Telias basstationer. Andra radiolösningar behöver gateways och då får man ännu en hårdvara som kan bli en felkälla samt ytterligare en kostnadspunkt. Ju färre hårdvaror desto enklare att underhålla, menar Alexander Bernstål.
Tekniken måste ha en plattform som samlar upp data i konnektiviteten och ger insikt i hur infrastrukturen mår. Plattformen är avgörande för det Smarta kontrollrummet som ska styra stadens viktiga funktioner. Telia och ABB har egna plattformar som kan samarbeta.
-Narrowband som kommunikationsteknik gör det möjligt att digitalisera samhället och användningsområdena växer hela tiden. Man kan arbeta proaktivt för att åtgärda fel innan de verkligen inträffar, fortsätter Alexander Bernstål.
Telia har flera NB-IoT testprojekt på gång inom energisektorn och jordbruket. Till exempel ska sensorer på en stor åker kunna förmedla information om temperatur, fukt på grödan och jordens kvalitet.
Fakta:
Narrowband NB-IoT har en räckvidd på upp till 20 km. Batteritiden är 10 år+. Tekniken har en kapacitet på upp till 250 Kbps. Kommunikationen är dubbelriktad.
Telias målsättning är att hela Sverige ska ha Narrowband tillgängligt under 2018.
