透過在行動通訊網路上部署，水和天然氣公用事業公司可以快速且經濟高效地實現 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 的優勢，包括提高效率、增強安全性和更好的客戶體驗。
以新型行動通訊網路連接智慧電錶取代傳統電錶，可以讓水和燃氣公司降低抄錶成本、節省資源並增強客戶服務，同時保護數據並最大限度地延長正常運行時間，即使在緊急情況下也是如此。 Sierra Wireless 為行動通訊 AMI 提供完整的解決方案，因此公用事業公司可以縮短上市時間、簡化部署並保持較低的營運成本。
為了支援現代化並為未來需求的成長做好準備，當今的許多水和天然氣公用事業公司正在升級到高級計量基礎設施 (AMI)，使用智慧電錶、通訊網路和資料管理系統的整合系統來增強營運。 AMI 能夠為後端系統提供即時使用數據，這在營運效率和客戶服務方面帶來了許多重要的好處。
改進數據收集
擁有能夠準確記錄並自動將使用資料傳輸到後端系統的智慧電錶，無需流動抄錶器。資料收集變得更有效率、更準確，計費也變得更精確。每月可以多次讀取讀數，每天甚至每小時提供定期更新。即時數據還支援新的計費結構，其費率基於一天中的時間或每天而不是每月的消費。
減少浪費
智慧電錶產生的即時數據有助於精確識別問題，使維修人員能夠更有效率地工作。例如，使用智慧水錶，可以更輕鬆地發現和修復洩漏，因此公用事業公司可以降低無收益水 (NRW) 成本。智慧水錶和瓦斯表產生的數據還可用於支援預測性維護計劃，以進一步降低營運成本。
更好的決定
處理和分析即時使用資訊的後端系統使複雜的數據分析成為可能，使公用事業公司能夠更深入地了解資源的使用方式，從而做出更好的決策和更有效的長期規劃。數據分析還可以更輕鬆地做出有關未來投資的策略決策，並制定強有力的風險評估作為緊急應變計畫的一部分。
增強客戶參與度
當出現問題時，客戶服務代理可以存取即時數據，從而更輕鬆地處理投訴和解決計費問題。同時，客戶可以使用智慧型手機、平板電腦或電腦上的應用程式來監控消費模式，精確到天或小時。透過評估其模式並找到更好地管理其使用的方法，消費者成為保護工作和提高永續性措施的一部分。
行動通訊物聯網的優勢
在過去十年中，各種智慧三錶（測量電力、瓦斯和水）已成為物聯網 (IoT) 的重要組成部分。大規模部署現已在全球範圍內實施，並且隨著公用事業公司繼續採用 AMI 方法，預計成長將繼續。出於多種原因，行動通訊網路成為智慧電錶連接日益流行的選擇。
全球標準
行動通訊連接是一項全球標準，已在全球範圍內實施了三十多年。它得到了由合作夥伴、供應商、基礎設施提供者和專業服務組成的大型生態系統的支持，以及 3GPP（第三代合作夥伴計畫）標準機構的持續監督。這使得開發可在不同城市使用的計量技術變得更加容易，
甚至是不同的國家。幾乎無論您走到世界上的任何地方，都可以使用行動通訊連接。
特別是在北美、歐洲和亞太地區，人們進行了大量投資來擴大用於智慧電錶營運的行動通訊基礎設施。對專用行動通訊網路的投資也在增加，該網路為公用事業和其他大型企業提供專用服務。
就作為全球標準而言，行動通訊網路的另一個考慮因素是它也廣泛用於緊急應變和關鍵基礎設施。因此，即使在危機時期，行動通訊網路的停機時間也很短。
專為物聯網量身定制
智慧電錶是低功耗、低頻寬設備，通常可以在現場使用十到二十年。行動通訊技術從一開始就滿足了這些要求，並且隨著標準的發展而繼續滿足這些要求。 3GPP 在發展行動通訊標準的同時始終考慮到物聯網連接，這意味著當前和未來的行動通訊網路旨在滿足智慧電錶等低功耗、低數據速率及設備大規模部署的需求。
例如，3GPP 的 5G 版本 Cat-M1與Cat-NB2 完全向後相容現有部署，因此當今使用 4G 版本 Cat-M1與Cat-NB2 的安裝可以在服務可用時無縫升級到 5G 版本。 Cat-M1與Cat-NB2 的 5G 版本改善了低效能並增加了容量，以滿足真正大規模的機器對機器操作的預期高密度要求。此類連接被 3GPP 稱為大規模機器類型通訊 (mMTC)，旨在支援預計加入物聯網的數千億個智慧感測器和其他無人設備。其中許多物聯網設備將支援公用事業的 AMI 操作。
Sierra 5G 版本 Cat-M1 / Cat-NB2 – HL7900
Sierra 4G 版本 Cat-M1 / Cat-NB2 – HL7810/HL7812
總體而言，各種形式的行動通訊物聯網正在迅速擴張，並將繼續在全球發展。 2020 年Ericsson移動報告預計，行動通訊物聯網連接數將從 2019 年的 15 億個連接增長到 2025 年的 52 億個，複合年增長率為 23%。
由經過驗證的物聯網管理系統支援
隨著行動通訊物聯網部署數量的持續增長，管理設備和分析數據的選項也在增加。公用事業公司現在可以從一系列經過驗證的後端通訊平台中進行選擇，以連接電力、水或天然氣系統。當與為部署、更新和分析設備操作提供單點控制的物聯網管理系統結合使用時，營運團隊可以使用相同的儀表板來連接、斷開設備和對設備進行故障排除（無論設備位於何處） ，並且還可以監控停機時間、使用情況和其他相關指標。
由於這些物聯網管理系統支援連接到後端透過通訊平台，可以更輕鬆地利用智慧電錶提供的數據，以改善營運、自動化計費和規劃未來發展。
物聯網管理系統透過對現場已有設備進行無線更新，在維護安全方面也扮演重要角色。只需按一下按鈕，無需派遣技術人員到現場，單一設備或整個部署就可以配備最新的保護或升級新功能。當部署是新的且仍在安裝時，無線更新特別有用，因為無論何時何地出現問題都可以進行更改。此外，升級的規模透過Delta封裝和行動通訊LPWA技術的特定協定進行了優化，最大限度地減少了設備電池的功耗，並維持了10至20年的智慧電錶生命週期。
靈活擴展
營運預算有限的小型公用事業公司可以使用行動通訊網路來部署 AMI，而無需建立和維護自己的網路。在預算允許的情況下，智慧電錶可以分階段部署。舊電錶可以隨時更換為新電錶，因為行動通訊網路提供了一種經過驗證、安全且易於使用的方式，隨時隨地連接投入使用的設備。
另一方面，較大的公用事業公司可能實際上希望建立並運行自己的網絡，而行動通訊網絡也支持這種方法。連接通常在電力、天然氣和水運營中發揮關鍵任務作用，因此，許多大型公用事業公司正在努力確保他們能夠完全控制其行動通訊服務。專用網路為公用事業公司提供增強的安全性、有保證的服務品質 (QoS) 以及對偏遠地區的覆蓋，並且還可以支援安裝在客戶現場的智慧電錶。
最近的發展使行動通訊網路成為專用網路的一個引人注目的選擇。 2020 年，3GPP 對一項功能進行了標準化，使其更容易在非授權頻譜內部署。在美國，運行頻率為 3.5 GHz 的免許可公民頻段無線電服務 (CBRS) 非常適合專用網路運行，可為具有關鍵通訊需求的組織（包括公用事業公司）提供支援。在歐洲，450MHz 頻譜由私人營運商運營，用於支援荷蘭和奧地利的電力、天然氣、水等關鍵基礎設施。在德國，監管機構將在 2020 年以後分配該頻段，以支援私營營運商的所有關鍵基礎設施。
Sierra Wireless 提供行動通訊AMI
27 年來，Sierra Wireless 讓設備安全連接到物聯網並管理全球範圍內的行動通訊部署變得更加容易。從產業角度來看，公用事業市場是Sierra最強的領域之一。Sierra的開發團隊專注於透過專注於安全性、電源和自動化來增強開發和簡化部署。
Sierra提供行動通訊LPWA 技術開發、部署和管理安全智慧計量解決方案所需的一切。其中包括具有內建連接的整合模組、最大限度延長正常運行時間的網路運營支持，以及優化效率和降低營運成本的管理平台。
可靠的合夥人
根據Sierra的研究表明，在所有方面（模組、連接和管理平台）與一家供應商合作可以將營運和設備管理成本降低高達 40%。從開發到部署再到日常運營，都有一個單一的支援聯絡點。
一流的電源性能
Sierra的行動通訊解決方案旨在提供維持現場設備所需的最低功耗。Sierra發現，透過減少 80% 的電池更換上門服務，可以延長電池供電儀表的使用壽命。特別是，Sierra的低功耗廣域 (LPWA) 模組 HL7810 和 HL7812 專為電池供電系統而設計，並提供一流的能源額定值，可將電池壽命延長 5 至 10 倍。 HL 系列模組也專為惡劣環境而設計。
內建連線服務
Sierra的模組預先整合了用於行動通訊連接的嵌入式 SIM 卡(Ready-to-Connect)，這意味著它們已準備好連接到Sierra的智慧連接服務。這些模組簡化了物流、增強了安全性並降低了整體擁有成本，同時提供了支援最佳功能組合的靈活性。Sierra使您無需選擇和管理蜂窩提供商，因為Sierra已經建立了一個安全且有彈性的覆蓋網絡，具有通往多個網絡的冗餘路由，無論您在何處運營，都可以消除本地覆蓋差距。在北美，Sierra的增強運營商連接服務透過在一張發票上提供多個一級運營商服務計劃來優化您在美國、加拿大和墨西哥的覆蓋範圍，透過具有競爭力的費率計劃和節省成本的功能最大限度地減少服務中斷。
優化的覆蓋範圍
可以客製化連接以支援最適合特定區域的行動通訊技術。例如，智慧電錶可以採用一個全球 SKU 進行設計，因此單一設計可以部署在不同區域，並且可以從一種行動通訊標準過渡到另一種行動通訊標準，而無需進行重大升級或將維運車派往現場。
Sierra統一的模組和連接管理平台(AirVantage)
Sierra的管理平台為您的所有模組和 SIM 提供全面的視圖和完整的 API 訪問，從而加快開發時間、簡化整合複雜性，並使診斷和故障排除變得快速、輕鬆。
安全性怎麼樣？
在保護供水、保障瓦斯服務以及確保使用這些資源的人的健康和安全方面，安全的重要性怎麼強調都不為過。在美國，針對公用事業和其他關鍵基礎設施的網路攻擊風險被多個機構視為最大威脅，包括聯邦調查局和國土安全部。
這些相同的風險也適用於其他地方，這使得安全性成為部署智慧水錶和瓦斯表時的首要考慮因素。這是因為智慧電錶是連網設備，駭客可以利用它們進入更廣泛的網絡，透過篡改工業控制系統、擾亂營運、傳播惡意軟體等方式造成損害。
Sierra Wireless是安是唯一一家擁有從設備到網路再到雲端的全面方法的行動通訊物聯網公司，Sierra遵循的設計流程反映了對該鏈中所有漏洞點的深入了解。
對於智慧水錶和瓦斯表，Sierra思慮完整，從端到端考慮安全的各個方面。建立在行動通訊網路本身提供的基礎上，它使用相互身份驗證來確保只有授權設備才能獲得存取權限和加密，以在傳輸過程中保護資料。Sierra增加了多層額外的安全機制。其中包括安全啟動（幫助設備抵禦惡意軟體的攻擊和感染）、安全韌體無線(FOTA) 更新（以確保更新映像合法且來自可信任來源）以及身份驗證向量(AV)（可協助裝置抵禦惡意軟體的攻擊和感染）等。
REFERENCES
- Unlock the Potential of Smart Metering with Cellular LPWA
https://info.sierrawireless.com/white-paper-smart-water-metering-solution
Q1.請舉出三項使用智能計量的好處？
A1. 增強客戶參與度、減少浪費、縮短上市時間、簡化部署、保持較低的營運
成本。
Q2. 3GPP 在發展行動通訊標準的同時始終考慮到物聯網連接，這意味著當前和未來的行動通訊網路旨在滿足智慧電錶哪三種需求？
A2. 低功耗、低數據速率及設備大規模部署。
Q3. Sierra Cat-M1 / Cat-NB2的4G和5G版本分別是哪兩種型號？
A3. 4G – 7810/7812
5G – 7900
Q4. 在美國，哪個頻率為免許可公民頻段無線電服務 (CBRS)？
A4. 3.5 GHz
Q5. Sierra模組的嵌入式 SIM 卡與統一的模組和連接管理平台名稱為何？
A5. Ready-to-Connect與AirVantage
Q6. 在歐洲，哪個頻譜由私人營運商運營，用於支援荷蘭和奧地利的電力、天然氣、水等關鍵基礎設施？
A6. 450MHz
參考來源