Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet

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Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
Informationsveranstaltung
                                     Innovative Lösungen
                                     zu IP-basierten
                                     Datenkommunikation

                                     Thüga SmartService
                                     M2M SIM-
                                     Kartenmanagement

                                     Jürgen Lang
                                     Abteilungsleitung
                                     Zählerfernauslesung | Smart Energy
                                     Nürnberg, 12.04.2018

Photo by Markus Spiske on Unsplash
Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
Beide Ursprungsgesellschaften bieten langjährige Erfahrungen in den jeweiligen
Fachbereichen
Historie von Thüga MeteringService und Thüga Energieeffizienz
 Gründung                                         Gründung                                                                                               Zusammen-
                                                                                                  Neuaufstellung
 der Thüga                                        der Thüga                                                                                               führung in
                   Pilotstart                                                                        der Thüga
  Erdgas                                           Metering                                                                                               der Thüga
                   Metering                                                                           Energie-
  Service                                          Service                                                                                              SmartService
                                                                                                  effizienz GmbH
   GmbH                                             GmbH                                                                                                    GmbH

  1986            1996            1999           2006           2009           2010             2012            2014            2015              2016             2017

 Vertriebs-     Pilotprojekt    Projektstart   Entwicklung    2. Rechen-      Einstieg in die   TK-Abrech-     PlusPortal      Vorbereitung     Messstellen      MSB-Assistent für
 unter-         Zählerfern-     EDM Aufbau     eines GPKE-    zentrum         Breitband-        nung                           ISO 27001 +      Betriebsgesetz   Rolloutplanung
                                                                                                               Admin 6000
 stützung für   auslesung bei   einer um-      konformen                      Versorgung                                       IT-              (MsbG)
                                                              Smart Meter                       MK-Tower       - Projekt der                                     Weiterentwicklung:
 Thüga-         der Strom-      fassenden      Markt-                                                                          Grundschutz
                                                              Pilotprojekte   Zertifizierung                   Thüga                            SMGWA-           z.B. SMGWs von
 Partner        versorgung      ASP-Lösung     kommunikatio                                     Mini-BHKW
                                                                              Betrieb,                         Energie-        Pilotenprojekt   Lösung           EMH, Theben, ppc
                Frankenwald                    nssystems      Einführung
                                                                              Security &        Fördermittel   management      Intelligente     Pilotprojekt
                                                              Datendreh-                                                                                         Zertifizierung Sub-
                                                                              Software-         beratung                       Messsysteme      Mieterstrom
                                                              scheibe                                          KEMS                                              CA
                                                                              entwicklung
                                                              MK.Gateway                                                       EDL-G
                                                                              nach IDW PS                      Smart Home      Audit
                                                                              951

                                                                                                                                                                                       2
Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
Thüga SmartService GmbH | Servicegesellschaft der Thüga-Gruppe für alle EVU in Deutschland
Zahlen | Daten | Fakten

     Mitarbeiter                       Erfahrung                                   Hauptsitz
                                                                          Kunden
     187                               30 Jahre                           > 250    Naila
                                               EDIFACT-
     Zählerfernauslesung RLM
                                               Nachtrichten
                                                              Zähler
     30.000                                                                         Niederlassung
     Messstellen
                                               100 Mio        6,3Mio.               München
                                               pro Jahr

                       Anteilseigner
                                                                Wirkungsradius
                       100 % Thüga                              deutschlandweit

                                                                                                    3
Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
UNSER PORTFOLIO
METERING                                         DEZENTRALE ERZEUGUNG
Leistungen im Bereich Smart Metering und         Mieterstrom-Modelle, Mehrspartenmessung,
Gateway Administration, Zählerfernauslesung:     Betriebskosten-abrechnung sowie Mini-BHKW
Zählerstände aller Sparten flexibel erfassen,    und KWK-Konzepte, bis hin zu
verarbeiten u. zur Verfügung stellen sowie EEG   Primärenergiefaktorberechnung und
Leitstellenkopplung                              Warmmietenneutralität

ENERGIE-
                                                 ENERGIEMANAGEMENT
DATENMANAGEMENT
Zentral in hauseigenen, redundant                Durchführung Energieaudits, Implementierung
abgesicherten Rechenzentren integriert (u.a.     Energiemanagement-systeme (ISO 50001),
Lastprofil, operatives EDM,                      Umsetzung Energieeffizienz-Netzwerke sowie
Prozessunterstützung ALOCAT, Prognose,           Abgaben-/Umlagen-Optimierungen, Energy
Energy Data View)                                Controlling-Systeme oder Demand Side
                                                 Management

MARKTKOMMUNIKATION                               DIGITALE INFRASTRUKTUR
Automatisierter, digitalisierter und gesetzes-   Zeitgemäße Infrastruktur wie Breitband, WLAN
konformer Datentransfer von Markt-               und LoRaWAN für zukunftsweisende
kommunikationsnachrichten für Strom- und         Dienstleistungen von Cloud-Computing und
Gasmarkt                                         Hosting bis zu WAN- und Firewall-Management

KOMMUNALE                                        GEBÄUDE-
ENERGIEEFFIZIENZ                                 ENERGIEEFFIZIENZ
Kommunales Energiemanagement-System              Beratung, Unterstützung von Kommunen
(KEMS) sowie Optimierungen Klär- oder            betreffend Fördermittel, Gebäude-
Trinkwasseranlagen für Städte/Gemeinden          Energieausweise oder -Thermografen, LED-
                                                 Beleuchtung sowie BAFA-Beratung

                                                                                                4
Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
Inhalt

     1. ZFA Anforderungen an die Messstellen

     2. Umstellung Telekom / Vodafone

     3. Lösungen

     4. Schlusswort

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Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
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ZFA Anforderungen an die Messstellen

• Schätzungsweise kommunizieren derzeit etwa 30%
  der RLM-Zähler über analoge
  Telekommunikationsanschlüsse.

• Daher ist es wichtig, die konkreten Abschalt- bzw.
  Umstellungstermine zu erfahren und mit den
  unternehmensspezifischen Planungen in Einklang
  zu bringen.

• Erfahrungen aus der Energiewirtschaft zeigen, dass
  es analoge Modems gibt, die zwar über IP-basierte
  Anschlüsse betrieben werden können, jedoch nur
  eingeschränkt funktionieren und damit nur ein
  notdürftiger Behelf sind.

                                                       Photo by Felipe Belluco on Unsplash
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7

Antenneninstallation

  einfacher Geländeschnitt ausgehend von einem Sendemast

                 Korrekte               Falsche
                Installation          Installation

                                               Sendekeule

  senkrechter Aufbau sichert den besten Abstrahl- und Empfangswinkel
  andere Aufbauwinkel führen zu unnötigen Verlusten – sowohl im Empfang als auch im
   Sendemodus

                                                                         Quelle: Dr. Neuhaus
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Antenneninstallation
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Schlusswort

              Pegel vor Ort an der Messung mindestens
Innovative Lösungen zu IP-basierten Datenkommunikation - Informationsveranstaltung - Elster-Instromet
Thema

    1. ZFA Anforderungen an die Messstellen

    2. Umstellung Telekom / Vodafone

    3. Lösungen

    4. Schlusswort

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Umstellung Telekom/ Vodafone

            Technologiewechsel von Seiten der Deutschen
            Telekom im Bereich Festnetz- und Mobilfunk.
            Nach den aktuellen Planungen werden
            spätestens
            Ende 2018 alle Dienste über ein weltweit
            standardisiertes Protokoll übertragen. Quasi in
            einer „Sprache“.
12

Umstellung Telekom /Vodafone

• Telekom-Stellungnahme:
  "Aktuell gibt es keine Plantermine für eine
  Einstellung von 2G.
  3G ist (vorbehaltlich einer Verlängerung)
  nur bis Ende 2020 verfügbar im Telekom-Netz."

• Vodafone CSD Dienst bis 2020 zugesichert.

• IP- basierte Dienste GPRS/ EDGE sind von
  Änderungen nicht betroffen und bleiben
  bestehen.
Mobilfunkstandards

2G:   Global System for Mobile Communications (GSM)
      General Packet Radio Service (GPRS)
      Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE)

      G: GPRS, 53,6 kbit/s
      E: EDGE, 4-mal schneller als GPRS, 256 kbit/s

3G:   Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), 384 kbit/s
      H (auch 3,5G oder 3G+; bei iOS auch 3G):
      High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), 7,2 Mbit/s
      H+ (bei iOS auch 3G):
      High Speed Packet Access+ (HSPA+), 42 Mbit/s

                                                                      Quelle: wikipedia, Bild: Photo by Echo Grid on Unsplash
Mobilfunkstandards

LTE: Long Term Evolution
     (bei Android, iOS und Windows je nach Anbieter auch 4G): 500 Mbit/s
     LTE-A (auch LTE+, 4G oder 4G+): LTE-Advanced 1 Gbit/s

Neue Technologien im 4G Netz
sind für ZFA-Anwendungen besser geeignet.
Low Power Wide Area Network (LPWAN) innerhalb LTE

LTE Cat M1 und LTE Car NB1 (Narrow Band IoT)
Begriffe der 3rd Generation Partnership Project (3GPP)

Alternative Kommunikationswege ?
CDMA 450, LoRa, Sigfox und 5G

                                                                           Quelle: wikipedia, Bild: Photo by Echo Grid on Unsplash
Thema

    1. ZFA Anforderungen an die Messstellen

    2. Umstellung Telekom / Vodafone

    3. Lösungen

    4. Schlusswort

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Lösungen

GPRS baut auf das vorhandene GSM-Netz auf
• flächendeckend verfügbar

Mobilfunktechnik zur schnelleren Datenübertragung
• ca. 180 kbit

GPRS ist eine auf IP-basierende Kommunikation
• damit ist man praktisch immer am Netz angemeldet und erreichbar

GPRS wird nach der „verbrauchten“ Datenmenge abgerechnet
• man bezahlt nur die übertragenen Daten (Nettovolumen + TCP/IP)
Lösungen

           TCPSrv Applikation
                        GSM/IEC 62056-21 Transparente Verbindung
                                                                             Datenbank

                                                       Internet

                                        TCP/IP IEC 62056-21
                                      Transparente Verbindung

                                 VPN

                       GPRS-Kartenvertrag
                       die statische (fixe) IP wird beim Radiusserver des
                        Mobilfunknetzbetreibers (VPN Tunnel zu
                        SmartService) vom SmartService der SIM-Karte
                        zugeordnet
                       eigene APN´s (Access Point Name)
                                                                             Arbeitsplatz
                       hier werden die APN Zugangsdaten
                        ins Modem parametriert

                                                                              Quelle: Elster
SIM-Karte

(vom englischen subscriber identity module für „Teilnehmer-Identitätsmodul“)
UICC (universal integrated chip card)

                                           2FF     3FF      4FF

Embedded-SIM              SIM-Chip: Providergebunden
                          eSIM: managebar

                                                                               Quelle: wikipedia
Sichere Anbindung der Mobilfunkprovider GSM/GPRS - SIM-Karten

           Telekom
                                  VPN-              Thüga SmartService
                                 Tunnel
                                                       Radiusserver

           Vodafone
                                  VPN-              Thüga SmartService
                                 Tunnel
                 CDA
Sichere Anbindung der Mobilfunkprovider M2M – SIM-Karten

           Telefonica
                                  IPsec-             Thüga SmartService
                                  Tunnel
                                                        Smart Center

           Vodafone
                                  IPsec-             Thüga SmartService
                                  Tunnel
                                                      GDSP - Plattform

           Telekom
                                  IPsec-             Thüga SmartService
                                  Tunnel
                                                      M2M Service Portal
21

M2M - Portale
Sichere Anbindung der Mobilfunkprovider M2M – SIM-Karten

           Telefonica
                                API-Schnittstelle
             Smart Center
                                  SSL-Verschlüsselung

           Vodafone
                                API-Schnittstelle
            GDSP - Plattform
                                  SSL-Verschlüsselung

           Telekom
                                API-Schnittstelle
           M2M Service Portal
                                  SSL-Verschlüsselung
Thüga SmartService Client
Monitoring SIM Status

            Monitoring SIM-Status
Beispiel: Kontrolle des Datenverbrauchs

        Monitoring des Datenvolumens
Beispiel: Kontrolle des Datenverbrauchs

        Monitoring des Datenvolumens
27

Beispiel: Kontrolle des Datenverbrauchs

        Monitoring des Datenvolumens
Pooling des Datenvolumens

                        Pooling
           6

           5

           4

           3

           2

           1

           0
               Eigenständig             Pooling

               SIM 1    SIM 2   SIM 3     SIM 4

                                                  28
Mobilfunkabdeckung und Managed Connectivity

                                              Massenvorgänge

           Einbuchung in alle
           verfügbaren dt. Netze              Nutzerverwaltung

                                              Berichte

           Bestmögliche
           Mobilfunk-Abdeckung                Zwischenrechnungen

                                              SIM Inventar

           Professionelles                    Alarme & Regeln
           SIM Management

                                              Tarifverwaltung

                                                         Quelle: Telefonica
Mobilfunkabdeckung und Managed Connectivity

VPN (Virtual-Private-Network)
Gesicherte Datenübertragung über das Internet

Radiusserver (Remote Authentication Dial-In User Service)
Authentifizierungsdienst

CDA (CorporateDataAccess)
Sicherer Übergang vom Vodafone-Netz direkt ins Firmennetz,
Netz-Zugang über einen eigenen APN

API (Application-Programming-Interface)
Austausch und der Weiterverarbeitung von Daten bzw.
Inhalten zwischen Webseiten und/oder Anwenderprogrammen.
Es ermöglicht Dritten Information aus geschlossenen
Anwendungen zu erlangen.

                                                             Photo by rawpixel.com on Unsplash
31

Privater APN

 Was ist ein APN?

 APN (Access Point Name) bezeichnet den Zugangspunkt
  eines Geräts zum mobilen Datennetz.

       tms.ic.t-mobile

       thuega.vodafone.de

       m2mthuega.telefonica.com
SmartService Lösungsvorschlag
Umstellung von GSM auf GPRS

                                                                           SmartService
Änderungen des Kartenvertrags durch Thüga SmartService (Zubuchung des
Leistungsmerkmals GPRS)

                                                                           SmartService
→ Festlegung der GPRS-Parameter
→ Anlegen CDA und (TSC)
                                                                  SmartService
Parametrieren des Modems durch Thüga SmartService
                                                                         SmartServíce
                          Bereitstellen der Zugangsparameter an den Gerätehersteller
                                                                        Hersteller
                          Rückmeldung nach erfolgreicher Umstellung
                                                                                SmartService
                      Umstellung auf GPRS mit anschließender Testauslesung

                                     Umstellungsbestätigung

                                                                                               32
Thema

    1. ZFA Anforderungen an die Messstellen

    2. Umstellung Telekom / Vodafone

    3. Lösungen

    4. Schlusswort

                                              33
SIM-Karten-Management

SaaS                                   SIM-Karten-Verwaltung

• Plattform MSC V6                     • An- und Abmelden
• API-Anbindungen an MSC V6            • Aktivieren und Deaktivieren
• Tarifoptimierung                     • Sperren, Pausieren
• Pooling                              • Monitoring
• Multi-Roaming                        • 24/7 Service gem. SLA
• Fehleranalyse                        • Updatesteuerung
• Abrechnung                           • techn. Beratung
•  anwendungsspezifische Funktionen

                                                                       34
Mehrwert

• Mengenbündelung

• Kostenoptimierung

• Unverbrauchtes Datenvolumen sinnvoll nutzen

• SmartService als ein Ansprechpartner für
  TK-Provider und Kunden

• Einkaufskonditionen erhält nur SmartService

                                                Photo by rawpixel.com on Unsplash   35
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Fragen?

                                      Jürgen Lang
                                      Abteilungsleitung
                                      Zählerfernauslesung | Smart Energy
                                      Thüga SmartService GmbH
                                      Zum Kugelfang 2 | 95119 Naila
                                      Tel.:     +49 (0) 9282-9999-214
                                      E-Mail:   juergen.lang@smartservice.de
                                      Web:      www.smartservice.de

                                                                               36
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