عیارهای انتخاب فناوری بیسیم مخابراتی برای فراسامانه اندازه‌گیری شبکه هوشمند برق ایران

فرا سامانه اندازه گیری به عنوان یکی از راهبردهای هوشمند سازی شبکه توزیع برق، جهت ارسال و دریافت میزان مصرف، دیماند، ولتاژ و جریان بین مشترکین و شرکت های توزیع برق بکار گرفته می شود. برای راه اندازی فرا سامانه اندازه گیری، فناوری های بیسیم مخابراتی گوناگونی به عنوان زیرساخت مخابراتی شبکه در کشور های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. این فناوری ها از نظر مشخصات فنی مثل نرخ بیت داده، فرکانس مورد استفاده، تاخیر و منطقه تحت پوشش متفاوتند و انتخاب یک یا چند فناوری از میان آنها، نیاز به بررسی همه جانبه نیازمندی های فنی خاص شبکه، میزان توسعه فناوری و شرایط اقتصادی هر کشور دارد. با این دیدگاه، در این مقاله، ابتدا با تکیه بر روی مشخصات فیزیکی و نحوه دسترسی به محیط بیسیم، مروری بر فناوری های موجود خواهیم داشت. به منظور تفکیک مناسب حوزه عملکرد، فناوری ها را در سه دسته، برد کوتاه، برد متوسط و برد بلند، و در دو گروه با فرکانس آزاد و با فرکانس انحصاری تقسیم بندی می کنیم. همچنین، سازوکار دسترسی هر فناوری به محیط انتقال بی سیم را از نظر مناسب بودن آن از نظر تاخیر ارسال و حجم ارسال اطلاعات بررسی می نماییم، سپس، مجموعه ای از معیارهای کیفی برای انتخاب زیرساخت مناسب فراسامانه اندازه گیری را معرفی می نماییم. پشتیبانی فناوری در ایران، منبع باز یا انحصاری بودن فناوری، هزینه راه اندازی و نگهداری شبکه که از دیدگاه اجرایی از اولویت بالایی برخوردارند، را به عنوان معیار ارزیابی فناوری ها پیشنهاد می دهیم. در انتها، همه فناوری های معرفی شده در مقاله را براساس معیارهای معرفی شده مورد نقد و ارزیابی قرار می دهیم.

Proposing Criteria for Selecting Wireless Telecommunication Technology of Advanced Metering Infrastructure in Iran’s Smart Grid

Advanced Metering Infrastructure (AMI), as one of the components of smart power distribution networks, is used to send and receive the consumption, demand, voltage, and current between subscribers and electricity power distribution companies. To set up AMI, various wireless technologies have been used as the telecommunication network infrastructure in different countries. These technologies vary in terms of technical specifications, such as bit rate, frequency, latency, and coverage area. The selection of a technology among them requires a comprehensive study of specific technical requirements of the power distribution network, wireless technology development, and specific economic conditions of each country. From this viewpoint, we first review the research conducted on the design of smart grid telecommunications infrastructure. Then, we review the deployed wireless technologies based on their physical specifications and the way of access to the wireless medium. To differentiate their field of performance properly, we divide the technologies into three categories: shortrange, mediumrange, and longrange; in addition, we divide them into two groups: licensed and unlicensed operating frequency. Then, we examine the topology and medium access mechanism of each technology in terms of its transmission delay and transmission capacity; from an executive point of view, we prioritize a set of qualitative criteria for selecting wireless telecommunication technology of AMI in Iran including having technology support in our country, being an opensource technology, having low network setup and maintenance cost, data transmission rate, interference, security and passive defense, ease of design and scalability, mediumaccess mechanism, and battery life. Then, we compare the wireless technologies, nominated for the telecommunication infrastructure of AMI, based on the proposed criteria. Finally, we suggest some of the most appropriate ones for the congested and geographically extended network of AMI.