Infrarrojos vs. Bluetooth: ¿Qué método de comunicación es mejor para los contadores de electricidad?

Actualmente, la comunicación por infrarrojos y la comunicación por Bluetooth son dos métodos comúnmente utilizados para la comunicación local de corto-alcance en medidores de electricidad. Basados ​​en diferentes principios técnicos, difieren significativamente en términos de características funcionales, escenarios de aplicación y costos de operación y mantenimiento, y son adecuados para diferentes necesidades de operación y mantenimiento de energía.

La comunicación por infrarrojos para medidores de electricidad se basa en tecnología de transmisión por infrarrojos y es un método de comunicación de señal óptica punto-a-. Su núcleo se basa en un transmisor y receptor de infrarrojos para completar el intercambio de datos. Transmite datos de medición de electricidad, estado del equipo y otra información cargando una señal modulada de 37,9 kHz en luz infrarroja. El extremo receptor filtra y demodula los datos para restaurarlos, logrando una transmisión bidireccional. Este método cumple con los estándares de la industria energética, como DL645, emplea un modo maestro-esclavo semidúplex-, requiere transmisión de datos alternada y requiere que tanto el transmisor como el receptor estén expuestos en el lado LCD del medidor de electricidad para garantizar una transmisión de señal óptica sin obstrucciones.

La comunicación Bluetooth se basa en tecnología de radiofrecuencia inalámbrica de banda ISM de 2,4 GHz. Logra la transmisión inalámbrica a través de un módulo Bluetooth integrado y admite conexiones punto-a-punto y punto-a-multipunto. Como dispositivo esclavo, el medidor de electricidad puede establecer canales de comunicación independientes con múltiples dispositivos maestros. El módulo se conecta a la interfaz del medidor mediante montaje en superficie o montaje en orificio pasante, sin quedar expuesto y sin afectar la integridad de la apariencia del medidor de electricidad.

1. Facilidad de operación: La comunicación por infrarrojos se basa en señales luminosas, lo que requiere una alineación precisa con la ventana de infrarrojos sin obstrucciones para la lectura del medidor, lo que hace que la operación sea engorrosa. La comunicación Bluetooth elimina la necesidad de alineación, se conecta automáticamente dentro del alcance y permite la recopilación de datos a través de una aplicación móvil o un dispositivo portátil Bluetooth, lo que reduce significativamente la dificultad operativa y mejora la eficiencia.
2. Velocidad de transmisión y longitud del mensaje: la velocidad del puerto serie de comunicación por infrarrojos es de solo 1200 bps y la longitud del mensaje de la capa de enlace admite solo 200 bytes, lo que es insuficiente para transmitir grandes cantidades de datos a la vez. La velocidad del puerto serie de comunicación Bluetooth alcanza los 115200 bps (96 veces la del infrarrojo), admite mensajes de 512 bytes y se puede ampliar de manera flexible para satisfacer las diversas necesidades de transmisión de datos de los medidores inteligentes.
3. Distancia de transmisión y capacidad de penetración: la distancia de transmisión de las comunicaciones por infrarrojos normalmente no supera los 2 metros, carece de capacidad de penetración y se ve interrumpida por obstrucciones. La comunicación Bluetooth tiene una distancia de transmisión real de 10 a 20 metros, penetrando obstrucciones delgadas como cajas de medidores, eliminando la necesidad de abrir la caja de medidores para leer y reduciendo los riesgos de seguridad del mantenimiento.
4. Funcionalidad y conectividad maestro-esclavo: la comunicación por infrarrojos carece de un concepto maestro-esclavo, lo que permite solo una comunicación secuencial-a-una y evita la interacción simultánea entre múltiples dispositivos. La comunicación Bluetooth puede conectar dos hosts simultáneamente y puede ampliarse para conectar micro-bloques, sensores y otros dispositivos Bluetooth, lo que permite la vinculación de múltiples-dispositivos.
5. Resistencia a la interferencia: la comunicación por infrarrojos es susceptible a la interferencia de la comunicación simultánea de múltiples dispositivos, pero la interferencia de la luz ambiental se puede evitar mediante el filtrado de paso de banda. La comunicación Bluetooth presenta lógica de conexión de capa de enlace-y transmisión de canal independiente, lo que ofrece una resistencia superior a las interferencias y es adecuada para escenarios de medidores de electricidad densamente poblados.
6. Costo y costo-Eficacia La comunicación por infrarrojos tiene bajos costos de hardware, tecnología madura y costos de mantenimiento insignificantes, lo que la hace adecuada para aplicaciones masivas. La comunicación Bluetooth tiene costos iniciales de hardware más altos, pero los precios de los módulos disminuyen año tras año, y la operación y el mantenimiento eficientes pueden reducir los costos laborales ocultos, lo que la hace más ventajosa para aplicaciones a largo plazo-.
7. Diseño y apariencia estructural: Los transmisores y receptores de infrarrojos expuestos afectan la apariencia ordenada del medidor de electricidad. Los módulos Bluetooth- incorporados no dañan la estructura del medidor, lo que da como resultado una apariencia más agradable desde el punto de vista estético, un sellado mejorado y una vida útil prolongada del dispositivo.

Capacidades de verificación y expansión: la comunicación Bluetooth se puede cambiar al modo puro 2.4G, lo que admite una verificación eficiente. El módulo es desmontable y fácil de actualizar. La comunicación por infrarrojos no tiene función de expansión de verificación, es difícil de actualizar y requiere una conexión por cable adicional para la verificación.

La comunicación por infrarrojos, con su bajo costo y alta compatibilidad, es adecuada para escenarios con requisitos de baja eficiencia en la lectura de medidores, medidores dispersos y presupuestos limitados: mantenimiento de áreas residenciales antiguas y áreas rurales (pocos medidores, distribución dispersa y baja frecuencia de lectura de medidores); lectura temporal de medidores y depuración de equipos (no es necesaria una configuración previa de la red, es posible la lectura de medidores de emergencia); Implementación por lotes de bajo-costo (control de costes de hardware y buena compatibilidad).

La comunicación Bluetooth, con su conveniencia, eficiencia y escalabilidad, es adecuada para escenarios con altos requisitos de actualizaciones de redes inteligentes y eficiencia de operación y mantenimiento: operación y mantenimiento centralizados en comunidades urbanas y parques industriales (red de medidores densa, mejora de la eficiencia de lectura de medidores); gestión inteligente de la electricidad (se puede vincular con una aplicación móvil y un hogar inteligente para realizar un seguimiento de la carga); verificación y actualización de alta-precisión (simplifica el proceso de verificación y facilita actualizaciones posteriores).

A medida que las redes inteligentes avancen hacia la digitalización y la inteligencia, las comunicaciones por infrarrojos se irán eliminando gradualmente debido a su engorroso funcionamiento y su escasa escalabilidad, y permanecerán únicamente en escenarios de bajo-costo y de emergencia. La comunicación Bluetooth, con su ventaja de reducción de costos, se convertirá en la corriente principal y se combinará con tecnologías de comunicación remota como NB-IoT para lograr "interacción local + control remoto".

Las compañías eléctricas deben seleccionar de manera integral los equipos en función de sus necesidades, presupuesto y escenarios de operación y mantenimiento: para aquellas con presupuestos limitados, medidores dispersos y baja frecuencia de lectura de medidores, se debe priorizar la comunicación por infrarrojos; para quienes buscan una alta eficiencia de operación y mantenimiento y requieren vinculación de múltiples-dispositivos, se debe priorizar la comunicación Bluetooth; y para áreas con medidores densos y actualizaciones de redes inteligentes, se puede adoptar un modo "Bluetooth como primario e infrarrojos como secundario" para garantizar una recopilación de datos confiable.

No existe superioridad o inferioridad absoluta entre la comunicación por infrarrojos y Bluetooth; cada uno tiene sus propios escenarios adecuados: el infrarrojo se basa en escenarios básicos con su bajo costo y alta compatibilidad, mientras que Bluetooth lidera la actualización con su alta eficiencia y escalabilidad.

Con el desarrollo de las redes inteligentes, Bluetooth se convertirá gradualmente en algo común, lo que requerirá una optimización continua de la tecnología y una reducción de costos. La selección científica por parte de las compañías eléctricas puede mejorar el nivel de inteligencia de la medición, operación y mantenimiento de la energía, sentando las bases para la construcción de redes inteligentes.