Uno smart meter per tutti gli standard di rete, Sandro Marcon

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Convegno
Rimini, 7 novembre 2017
Smart metering: tecnologia matura anche per l’idrico?
Uno Smart meter per tutti gli standard di rete
Sandro Marcon – Maddalena Spa

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Convegno
MADDALENA SPA
- Nasce nel 1919
- Fatturato 2017 € 46 Milioni
- Proprietà: 100% Famiglia Maddalena
- 2,5 milioni di contatori prodotti e venduti nel 2017
- 70% quota export
- Opera su 56 Paesi: principali mercati Francia, Germania, Belgio, Spagna nei settori della contabilizzazione dell’acqua
potabile, irrigua e della misura della energia termica
- Attiva nell’ambito telelettura da oltre un decennio.
- Egli utimi 2 anni ha sviluppato soluzioni innovative nel settore IoT tanto da aver ottenuto il prestigioso premio
GLOBAL SMART WATER METER TECHNOLOGY LEADERSHIP AWARD
- L’approccio di Maddalena allo Smart Metering è quello di fornire dei
prodotti che siano in grado di interfacciarsi con le tecnologie di ricezione
e gestione più utilizzate al mondo.
- Iniziati i lavori di ampliamento dello stabilimento che aggiungono 8000 m2
coperti agli attuali 4000

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Convegno
All’inizio degli anno 2000 si sono iniziate a vedere delle soluzioni che prevedono la trasmissione del
dato a distanze relativamente brevi (500 metri) permettendo quindi una lettura dall’esterno delle
abitazioni o dei pozzetti/nicchie (walk-by o drive-by), risparmiando quindi tempo e complicazioni
(utente non in casa ecc.).
Ovviamente il dato di lettura ottenuto è relativo al momento in cui la trasmissione viene raccolta,
con la possibilità in alcuni casi di avere un ulteriore dato ad una data prefissata (inizio anno ad
esempio)
IL vantaggio risiede nel basso investimento che tale situazione comporta: se si hanno già dei
contatori predisposti per una uscita impulsiva statica, è sufficiente acquistare ed installare una
radio (costo medio qualche decina di euro) , ed acquistare un kit di lettura. Non sono quindi
previsti investimenti x infrastrutture, gestione della rete, etc. , e non sono previsti costi fissi per la
lettura se non quello del letturista .

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Convegno
Sistema mobile
walk-by e drive-by
Il sistema di telelettura walk by studiato per
velocizzare la lettura dei contatori specialmente in
caso di installazione OUTDOOR in pozzetti
ai margini o sotto la pavimentazione di una strada
o anche all’interno degli appartamenti di un
condominio.

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Convegno

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Convegno
Da qualche anno (in Italia grazie alla spinta del mondo della misura del gas)
si sta parlando sempre di più di sistemi AMR, sistemi quindi che prevedono
una lettura del contatore tramite una rete radio o sistemi IoT (Internet of
Things).
Quali sono le tecnologie ad oggi disponibili?
Nota: nella presentazione si fa riferimento a protocolli noti e non a
protocolli proprietari specifici.

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Convegno
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• Standard definiti
• Adatti per:
• terminali mobili
• abitazioni
• corto raggio
• Non adatti per:
• basso consumo
• lungo raggio
• Standard da definire
• Adatti per:
• basso consumo
• lungo raggio
• costo ridotto
• localizzazione
• Non adatti per:
• Rendimento elevato
• Standard definiti
• Adatti per:
• lungo raggio
• Rendimento elevato
• copertura
• Non adatti per:
• basso consumo
• costo ridotto

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Convegno
Sistema wMBUS 169 SIGFOX LoRa
Frequenza (MHz) 169 868
915
868
915
169 (non standard)
Potenza 500mW 25mW 100mW
Portata teorica in campo
libero
20-30 km 30-60 km 15-20 km
Portata stimata in
ambito urbano
2 km 8 km 5 km
Sistema Aperto Proprietario Aperto (esclusa
modulazione radio)

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Convegno
wMBUS 169 CIG:
• Bidirezionale, ricezione dopo invio dati (nel rispetto dei limiti normativi), bit rate fisso (2400 o
4800 bps), modulazione a banda stretta
• Utilizza protocollo aperto (wMBUS) con protocollo DLMS/COSEM «on-top» (secondo specifica
CIG)
• I dati sono cifrati e vengono decifrati dall’utilizzatore finale
• Il limite dei dati trasferibili è quello derivante dal rispetto delle normative, all’interno della
specifica è prevista la funzionalità di aggiornamento del firmware
• I gateway sono disponibili sul mercato, è quindi possibile installare la propria rete, oltre ad
usarne una di terzi

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Convegno
wMBUS 169 :
• Sicuramente molto interessante per l’idrico in Italia visto che i gestori gas (e tra di loro ci sono
delle multi-utilities) possono mettere a disposizione la rete 169 anche per la trasmissione dei dati
acqua.
• Inoltre è noto che ENEL nei contatori elettrici / punti di concentrazione dati di nuova
generazione implementeranno anche un segnale 169. Maddalena Spa ha il trasmettitore radio 169
già implementato sulla soluzione ENEL

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Convegno
SIGFOX:
Bidirezionale, ricezione dopo invio dati, per un massimo 4 volte al giorno, bit rate di 100bps, modulazione a
banda strettissima
Utilizza protocollo proprietario con presumibilmente cifratura (controlla da SIGFOX)
I dati sono disponibili (non cifrati) sull’infrastruttura di rete di SIGFOX
Si possono inviare (oltre ad un identificatore univoco del dispositivo) al massimo 12 byte (es.: 3 o 4 valori
di volume di un contatore), in ricezione se ne possono ricevere al massimo 8 (impossibile ad esempio
gestire aggiornamenti di firmware direttamente)
Per rispettare le normative (duty-cycle) si possono inviare al massimo 140 messaggi al giorno
La rete è di proprietà e gestita da SIGFOX che la mette a disposizione applicando un costi fisso annuo per
apparecchiatura letta .

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Convegno
In BLU le aree attualmente
coperte dalla rete SIGFOX

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Convegno
LoRa:
Bidirezionale, ricezione dopo invio dati o ricezione periodica (per dispositivi alimentati a batteria), bit rate
variabile (dipende da distanza con gateway), modulazione a banda larga (spread spectrum)
Utilizza protocollo aperto (LoRaWAN), la modulazione radio invece è proprietaria
I dati sono cifrati e vengono decifrati dall’utilizzatore finale,
La dimensione massima per ogni trasmissione è di 256byte, comunque va rispettato il limite normativo
(quindi dipende dal tempo in trasmissione)
E’ possibile gestire anche aggiornamenti di firmware
I gateway sono disponibili sul mercato, è quindi possibile installare la propria rete, oltre ad usare una di
terzi prevedendo in questo caso un costo fisso per lettura
All’estero diverse Società di telecomunicazione stanno implementando al rete LoRa (Orange, Buyigues,
etc.) . In Italia per ora non esiste un provider che operi sull’intero territorio nazionale.
Esistono diverse apparecchiature nell’ambito idrico che supportano il protocollo Lora.
Maddalena fa parte della LoRa Alliance
https://www.lora-alliance.org/member-list

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Convegno
LE SOLUZIONI MADDALENA.

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Convegno
SOLUZIONI LORA – MBUS WIRELESS
CARATTERISTICHE PRINCIPALI
 2 RADIO COMPATTE CON SENSORE INDUTTIVO PER CONTATORI VOLUMTERICI
 FREQUENZA : 169 MHZ E 868 MHZ
 MULTIPROCOTOLLO: wM-Bus, LORA WAN/LORA
 CONFIGURAZIONE VIA INTERFACCIA NFC E APP ANDROID

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Convegno
169 MHZ
 RANGE DI FREQUENZA: 169.400 MHZ TO 169.475 MHZ
 COMUNICAZIONE BIDIREZIONALE
 SPAZIATURA TRA CANALI: 12,5 KHZ
 NUMERO DI CANALI: 6
 MODI SUPPORTATI:
- wM-Bus N2 A, B ,C, D, E, F; APPLICAZIONE STACK
DI PROTOCOLLO BASATO SU FNOR E17Z
- LORA 341 BPS (SF7, 341 BPS, BW 7.8 KHZ, CR 4/5)
 POTENZA TX: FINO A 25 DBM (315 MW)
 POTENZA EIRP: MIN. 18 DBM
 VITA UTILE BATTERIA: 15 ANNI (4 INVII AL GIORNO)
 INTERFACCIA NFC
 ALTEZZA MAX. DEL MODULO DAL CENTRO DEL CONDOTTO DEL CONTATORE: 205 MM
 CONTENITORE IP68

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Convegno
868 MHZ
 RANGE DI FREQUENZA: DA 863 MHZ A 876 MHZ
 COMUNICAZIONE BIDIREZIONALE
 MODI SUPPORTATI:
- wM-Bus T1/C1 (LETTURA MOBILE)
- LORAWAN
- SIGFOX
CONFORME ALLA CLASSE A, DISPOSITIVI END-POINT
 POTENZA TX: FINO A 14 DBM (25 MW)
 POTENZA EIRP: MIN. 7 DBM
 VITA UTILE BATTERIA: 15 ANNI
(IN BASE AL MODO SELEZIONATO)
 INTERFACCIA NFC
 CONTENITORE IP68

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Convegno
IL CASO SAUR

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Convegno
Issy-les-Moulineaux, SAUR SAS
Francia
Contatore
MVM, ARROWwan (169 MHz)
Periodo installazione
2016/17 (in corso)
Numero contatori
150.000
Acqua utenze domestiche; installazione in
pozzetto e lettura mobile fissa e drive-by

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Convegno
SAUR SAS
Francia
Architettura di rete fissa su base wireless
M-Bus N2 a 169 MHz e in accordo alla
specifica Francese AFNOR E17Z;
possibile utilizzo di modulazione LoRa
per casi difficili deep-indoor.
Fornitura end-point in
carico a Maddalena e
infrastruttura di rete
proprietaria di SAUR SAS

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Convegno
SAUR SAS
Francia
In attesa della piena copertura del
territorio di competenza, Saur utilizza la
lettura mobile drive-by utilizzando la
stessa tecnologia alla base degli end
point.
Kit di lettura mobile
drive-by composto da
una B.S. mobile,
antenna esterna,
router e alimentatore

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Convegno
SAUR SAS
Francia
• Installazione dei contatori in pozzetti e nicchie studiate apposta per i contatori
• 95% dei contatori forniti sono con radio compatta integrata su contatore cosa
che ha permesso di abbassare drasticamente costo per punto lettura
• Range di trasmissione radio medio di circa 1 KM (end point > B.S.)
• Nel 5% dei casi le installazioni sono piuttosto complesse (deep indoor) e per
evitare un aumento del numero di B.S. impiegate, Saur utilizza moduli radio
esterni o attiva la modulazione LoRa sui contatori per aumentare il range di
trasmissione radio (end point > B.S.)

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Convegno
LA POSIZIONE DI FROST&SULLIVAN
Frost & Sullivan, società globale di ricerca e consulenza, ha conferito quest'anno a Maddalena
il Global Smart Water Meter Technology Leadership Award.
Il premio si basa su un’analisi di mercato indipendente nel settore dello smart metering
in rapporto alle esigenze delle utility.
Secondo l’analisi, la comunicazione è l’elemento chiave per l’implementazione di sistemi
di smart metering. In questo ambito, le tecnologie LPWAN per applicazioni IoT
(Internet of Things) sono la soluzione ideale perché, combinando bassi consumi a trasmissione a lungo raggio,
garantiscono una comunicazione efficiente superando i limiti delle tradizionali tecnologie di telelettura.
Queste tecnologie assumeranno, nell’immediato futuro, un ruolo di primo piano sul mercato non solo per i vantaggi
legati alla trasmissione dei dati, ma anche perché consentono la creazione di reti idriche intelligenti e la loro
integrazione nelle reti più ampie delle smart city.
È sulla base di queste premesse che Maddalena ha sviluppato la prima soluzione multiprotocollo dedicata alle utility. I
moduli radio ARROWwan supportano le nuove tecnologie LPWAN e sono progettati per essere implementati sui
contatori d’acqua e ottenere un contatore end point per IoT.
Maddalena è stata premiata per la sua capacità di innovare. In un settore consolidato come quello delle utility e della
lettura dei contatori, l’innovazione tecnologica è la chiave per restare competitivi e garantire il successo nel tempo.

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Convegno
ALTRE APPLICAZIONI

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Convegno
• Souzione compatta (l=165mm ) filettatura da 3/4”
o 1” Q3=2.5m3/h (non solo con volumetrico)
• Alimentazione da batteria
• Durata batteria 12 anni (1000 cicli di
apertura/chiusura con 2 cicli al mese di
aprteura/chiusura per pulizia, una comunicazione al
gerno + 20 al mese dal cliente.
• Programmazioen e contraollo da remoto
ytilizzando reti LoRa o SIGFOX
• Ciclo di pulizia automwatico (2 volte al mese)
• Allarme di frode (in caso di frode la valvola si
chiude.
• Valvola a sfera motorizzata (prod. ENOLGAS)
SISTEMI DI COMANDO DA REMOTO/PREPAGATI

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Convegno
GrazieSandro Marcon
Maddalena spa – Povoletto - Udine
Per contatti
335-6195626
sandro.marcon@maddalena.it
www.maddalena.it

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