基于标准的智能计量数据互操作性成为欧盟新规

欧盟的智能计量互操作性标准与 LoRaWAN®:需要了解的要点。
支持关键计量标准 DLMS 和 M-Bus 的 LoRaWAN®,正在成为欧洲公用事业公司实现合规以及智能计量供应商之间互操作性的关键要素。
欧盟委员会于 2023 年 6 月 6 日通过了关于获取计量和消耗数据的“互操作性要求以及非歧视性和透明的程序”的新法规,欧盟由此在提高电力行业能效和透明度方面迈出了重要一步。这些规则旨在增强消费者的权能,推动更绿色、更可持续的能源未来早日到来,同时正视互操作性方面的困难,并强调消费者获取此类宝贵信息的诸多益处。
实施这些规则的关键困难之一,是让不同的能源数据系统相互兼容。欧盟境内有众多能源供应商和技术在运行,因此统一数据的采集和提供是一项复杂的任务。认识到这一点,欧盟强调通用标准和协议的重要性,以便计量和消耗数据能够在各系统之间自由交换。事实上,欧洲现有的大多数智能计量部署都依托两项关键标准:DLMS 和 M-Bus。
克服智能计量中的互操作性困难。
这些规则是长期制定并与利益相关方协商的成果:新条款必须涵盖所有必要问题,并且在实践中切实可行。根据这些规则,消费者必须能够便捷地获取自己的计量数据,并能够允许第三方为其利益使用其消耗或发电数据。其目的是保护消费者,同时使其成为能源转型的积极参与者。
新规则为消费者和能源市场带来哪些变化。
消费者获得多项优势:他们可以将自己的用能情况与邻居进行比较,并评估不同供应商的价格,从而加强零售能源市场的竞争。这将推动需求响应和可再生能源并网等创新、高效的解决方案,最终降低成本并提高服务质量。除了惠及个人消费者,这些规则还对整个能源行业产生广泛影响,是欧盟努力建设更加透明、高效和以消费者为中心的市场的重要里程碑。
欧盟委员会称,这些规则是未来两年内将陆续通过的一系列能源消费者数据互操作性法规中的第一部。后续法规将涵盖供应商切换、需求响应及其他服务方面的数据。
通过解决互操作性问题,欧盟旨在确保公平竞争和能源市场一体化,并为消费者提供充分信息,以便其作出明智决策。
能源消费者数据互操作性的未来。
欧盟通过这些规则,力图解决所有成员国在智能计量方面的兼容性问题。互操作性是一项多维度且日益跨行业的任务。面临这一任务的不只是电力行业:医疗卫生和公共管理领域也有同样的需求。电动出行和楼宇管理等其他生态系统也期待获取计量和消耗数据,以便更轻松地集成和管理充电站,以及配有太阳能电池板和储能装置的微电网。
数据隐私与安全同样是关键议题:它们往往是限制任何互操作解决方案推广的首要因素。智能计量的兼容性还受到以下因素影响:缺乏授权同意机制、所采集数据的粒度,以及管理和处理数据的各组织之间的角色与职责分配。正因如此,新规则着重于定义一个明确各方角色与职责的通用参考模型。
以五层模型应对互操作性问题。
所采用的原则是五层模型:它将在欧洲层面提供互操作性的通用参考模型,与基于标准清单构建的国家模型区分开来。
通用参考模型是一套数据访问参考程序,以及市场参与者各角色之间必要的信息交换。它涵盖业务层、功能层和信息层,而其余两层,即通信层和组件层,则在国家层面确定,以反映当地的具体情况和做法。
参考模型基于一组最低要求描述特定服务和程序的工作流程,这组要求既能保证程序正确执行,又允许各国进行调整。
它由三部分组成:“角色模型”,包含一组角色、职责及其相互作用;“信息模型”,包含信息对象及其属性和关系;“流程模型”,描述程序的各个步骤。该模型在技术上保持中立,不与特定的实施细节挂钩。
在 24–36 个月内(针对仍在向智能计量过渡的成员国),每个国家都必须提交本国的参考模型和做法,包括市场参与者之间数据访问和交换的程序。正如实施法案附件所述,国家模型可以采用以下经批准的计量数据交换标准之一:
- EN 62056 系列:DLMS/COSEM;
- EN 13757 系列:有线和无线 M-Bus;
- EN 50491-11;
- EN 16836:Zigbee SEP 1.1。
前两项标准是智能计量的主要参考标准;另外两项是家庭和楼宇电子系统的规范。EN 50491-11 用于在外部用户显示器上呈现计量数据,EN 16836 则用于仪表数据交换的无线网状网络(Zigbee 仅用于短距离,从不用于广域网)。
好消息是,作为领先的 LPWAN 技术,LoRaWAN 已完全做好准备,支持欧洲新规则所规定的 DLMS 和 M-Bus 标准。而且其影响并不限于欧洲的电能计量:这些关键标准已在全球普及,覆盖各类智能计量,包括电、水、燃气和热量。
LoRaWAN 和关键标准在智能计量中的作用
M-Bus 和 DLMS 是 Semtech 的 LoRa Basics Modem 软件平台在众多 LoRa 硬件平台上支持的关键标准。仪表制造商可以利用 Semtech 的 LoRa 软硬件平台,实现 M-Bus 和 DLMS 应用所要求的官方适配层。

现有的实现和演示已与合作伙伴共同验证,并在 Semtech 网络研讨会“Smart Metering with LoRa Basics Modem”中作了介绍。
Semtech 与 LoRa Alliance:智慧公用事业系统的先驱。
LoRa Alliance 定义了在 LoRaWAN 中支持 DLMS 通信配置所需的 IPv6 适配层。随后,DLMS 协会将这一新通信配置提交给标准化机构。经过审查和投票,欧洲标准化机构和国际电工委员会(IEC)将 LoRaWAN 的 DLMS 通信配置标准化:欧洲标准为 EN 62056-8-12,IEC 国际标准为 IEC 62056-8-12。
LoRaWAN 与欧盟新规则下的智能计量未来。
此外,LoRa Alliance 与 OMS 共同定义了 LoRaWAN 的 M-Bus 适配层(MBAL)。这项始于 2019 年的合作,最终促成 OMS 批准了技术报告 TR06。经过全面审查并于 2023 年投票后,欧洲标准化委员会(CEN)正式将面向第三方网络的 M-Bus 适配层(MBAL)标准化并加以扩展,形成 EN 13757-8:2023。在各类 LPWAN 技术中,LoRaWAN 率先达到这一里程碑,这一点已得到 OMS 的确认,LoRa Alliance 也在 2021 年的公开活动 ENLIT 上进行了展示。
公用事业公司现在可以在智能计量招标中要求将这些参考标准与 LoRaWAN 结合使用,以顺应新规则确立的方向。部署支持新标准的 LoRaWAN,您既能确保合规,又能获得互操作性、无缝集成和面向未来的解决方案。
Semtech、Semtech 标志和 LoRa® 是 Semtech Corporation 或其子公司的注册商标或服务标志。