Smart-Meter-Gateways: Konnektivität und Steuerung via Mobilfunk

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Digitalisierung und Energiewende verändern die Bedingungen in der Energieversorgung: Der Gesetzgeber in Deutschland verpflichtet mit dem „Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende“ (GDEW) Energieversorger, zunächst Stromverbraucher mit über 10.000 Kilowattstunden über „intelligente Messsysteme“ an das Netz anzuschließen. Ein intelligentes Messsystem besteht aus einer modernen Messeinrichtung und einem Smart-Meter-Gateway. Moderne Messeinrichtungen sind im Gegensatz zu den herkömmlichen analogen Stromzählern in der Lage, Zählerstände und andere Daten digital zu verarbeiten. Durch den Einsatz eines Smart-Meter-Gateways können diese Daten über ein Kommunikationsnetz versendet werden – etwa zum Stromanbieter für die Verbrauchsabrechnung. Das Smart-Meter-Gateway ist dabei eine Kommunikationseinheit mit einem integrierten Sicherheitsmodul, das zusätzlich im Zählerschrank montiert wird.  

 

Die co.met GmbH ist ein Dienstleister für Stadtwerke, der solche intelligenten Messsysteme einführt und im Bereich des Messstellenbetriebs und der Messdienstleistung tätig ist. Das Unternehmen erbringt hierbei Daten-, System- und Prozessdienstleistungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette des Messwesens an rund vier Millionen Zählpunkten.  

Die Herausforderung: Ständige Verfügbarkeit und verschiedene Anwenderrollen

Um die bestmögliche Mobilfunkanbindung zu gewährleisten, wird eine Datenkommunikation im Idealfall unabhängig von einem speziellen Telekommunikationsunternehmen gewünscht. Außerdem soll das Handling von Smart-Meter-Gateways mit der zugehörigen eineindeutigen Zuordnung der Kommunikationseinheit so einfach wie möglich sein. Nicht zuletzt müssen Administration und Analyse der eingesetzten SIM-Karten flexibel und leistungsstark sein: Sowohl co.met als Messstellendienstleister als auch deren Kunden sollen in ihren unterschiedlichen Rollen Zugriff und Monitoring-Möglichkeiten haben. 

Die Lösung: Optimierte SIM-Karte für smarte M2M-Kommunikation

Telefónica bietet mit der Global SIM eine Mobilfunkkarte, die auf die Anwendungen für Machine-to-Machine-Kommunikation optimiert ist. Sie ermöglicht auch nationales und internationales Roaming: Das bedeutet, es erfolgt je nach Bedarf ein vollautomatisierter Wechsel zwischen verfügbaren Mobilfunknetzen. Die Global SIM kann also auch über ein anderes als das Telefónica-Mobilfunknetz für Konnektivität sorgen und so eine Verbindung vom Smart-Meter-Gateway zum Smart-Meter-Gateway-Administrator aufbauen. Dabei spielt es keine Rolle, ob ein deutsches Mobilfunknetz oder eines des benachbarten Landes zur Verfügung steht – über die Global SIM können die Gateways immer eine Verbindung herstellen, und zwar ohne Roaming-Gebühren. 

Telefónica Kite Platform - Quelle: iot.telefonica.de

Die Hersteller setzen schon im Werk die Global SIM von Telefónica ein. Gerade der Betrieb von Smart-Meter-Gateways ist anspruchsvoll, wenn man viele Systeme effizient und zuverlässig administrieren will. Dabei hat sich das Smart Center von Telefónica, eine mandantenfähige Verwaltungsplattform, als besonders leistungsstark und flexibel erwiesen. Es ermöglicht nicht nur Freischalten und Sperren von SIM-Karten und die Kontrolle des verbrauchten Mobilfunk-Datenvolumens. Vielmehr erleichtert es auch die Verwaltung durch das Hinterlegen von Regeln, sodass beispielsweise bei festgelegten Ereignissen der Nutzer automatisch benachrichtigt wird. Außerdem erlaubt die Telefónica Kite Plattform die gleichzeitige Änderung von Einstellungen über viele SIM-Karten hinweg – das vereinfacht das Arbeiten mit vielen SIM-Karten, um etwa Tarifänderungen vorzunehmen. Nicht zuletzt war es co.met wichtig, dass die IoT Management Plattform nicht nur per Web genutzt, sondern auch per Softwareschnittstelle (API) in die eigenen Programme eingebunden werden kann. Bei der Übertragung von personenbezogenen Daten sind Sicherheitsvorgaben zu erfüllen. Das Gateway verschlüsselt die Daten, die nicht in eine Cloud, sondern in ein sicherheitszertifiziertes Rechenzentrum und von da per eigener Standort-Direktverbindung an das co.met-Rechenzentrum nach Saarbrücken geleitet werden. Dort betreibt co.met das Gateway-Administrations-System, das den Zertifikatsaustausch ausführt, also die Gateways steuert und auch die Daten entpackt und an die verschiedenen Marktteilnehmern überträgt. Auf diese Weise können auch alle vorgegebenen Sicherheitsstandards eingehalten werden. 

Das Ergebnis: Zufriedene Kunden und neues Geschäftsmodell

Die optimierte Global-SIM-Karte für Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) ermöglicht nationales und internationales Roaming für eine zuverlässige Mobilfunkanbindung. Dabei sind unterschiedliche Formfaktoren der Global SIM möglich – als klassische, Mikro- und Nano-SIM sowie als Chip zum Einlöten. Für Abrechnungstransparenz sorgt ein Datentarif mit Datenpool über mehrere eingesetzte SIM-Karten hinweg. Die komfortable Verwaltung der eingesetzten SIM-Karten wird durch die mandantenfähige Kite Plattform ermöglicht, über die nicht nur die eingesetzten SIM-Karten selbst verwaltet und analysiert werden, sondern auch Administrations- und Analysefunktionen auch für Kundenunternehmen freigeschalten werden können. Das Roll-Out erfolgt über einen abgestimmten Integrationsprozess ohne Medienbruch zwischen Gateway-Hersteller und Provider unter Einhaltung der sicherheitsrelevanten Vorgaben inklusive dazugehörenden digitalen Lieferpapieren und der daraus eindeutigen Zuordnung der SIM-Karten-Identifizierung. So wurde Telefónica zum Enabler für co.met, die mit ihrer Lösung SEN (Smart Energy Network) einen neuen Service anbieten kann. Das Angebot umfasst die Software-as-a-Service-Lösung zur Abbildung der Prozesse rund um intelligente Messsysteme und Prozessdienstleistungen zur Gateway-Administration zur Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen. 

 

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