‘สมาร์ทมิเตอร์’ ไม่ใช่ไอโอที โอกาสกวนสัญญาณใกล้เคียงสูง

อนาคตการจ่ายพลังงานด้วยสมาร์ทมิตเตอร์ดูจะเป็นเรื่องซับซ้อนขึ้น เมื่อการเลือกใช้คลื่นความถี่ของโครงการนำร่องที่กำลังจะเกิดขึ้นในเมืองพัทยา เลือกใช้ความถี่เดียวกับอุปกรณ์ไอโอที ตามประกาศ กสทช. ในย่าน 920-925 Mhz ซึ่งสวนทางกับนักวิชาการที่ระบุว่า ‘สมาร์ทมิเตอร์’ ไม่ใช่อุปกรณ์ IoT เนื่องจากมีการทำงานที่แตกต่างกัน มีความต้องการเครือข่ายตลอดเวลา ต่างจาก IoT ที่ต้องการเพียงช่องทางสื่อสารเล็กน้อยในบางช่วงเวลาเท่านั้น

ในความเห็นของนักวิชาการนั้น สมาร์ทมิเตอร์มีการรับส่งข้อมูล Data Intensive ที่สูง เนื่องจากมีการรับ-ส่ง ข้อมูลตลอดเวลา ขณะที่ความแรงของสัญญาณมีลักษณะของการเชื่อมต่อระหว่างจุด เป็นเครือข่ายอุปกรณ์ร่วมและรวบรวมส่งข้อมูลตลอดช่วงเวลา เนื่องจากต้องการมอนิเตอร์การทำงานแบบเรียลไทม์ ขณะที่การทำงานของ IoT มีการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์และฮับ ทำให้ปริมาณข้อมูลมีการรับส่งที่้น้อยบนความแรงสัญญาณต่ำ และเป็นส่วนที่ทำให้อุปกรณ์ไอโอทีคงรักษาแบตเตอร๊่ได้นานขึ้น

ทุ่มงบกว่า 1 พันล้าน ยกระดับระบบไฟฟ้าพัฒนาสู่สมาร์ทกริด อาจสูญจากสัญญาณรบกวน

เมื่อเทียบกับโครงการนำร่องโครงข่ายการไฟฟ้าอัจฉริยะที่กำลังจะเกิดขึ้นในเมืองพัทยา จังหวัดชลบุรี ด้วยวงเงินงบประมาณกว่า 1,000 ล้านบาทในระยะเวลา 3 ปี เพื่อสร้างโครงข่ายการสื่อสารของระบบสมาร์ทกริด ครอบคลุมระบบสมาร์ทมิเตอร์ ระบบสถานีไฟฟ้าอัจฉริยะ ระบบแก้ไขไฟฟ้าขัดข้องอัจฉริยะ และระบบไอทีเชื่อมต่อทั้งหมด เพื่อยกระดับบริการด้านไฟฟ้าภายในเมือง

นับเป็นโครงการใหญ่ที่ต้องการระบบสื่อสารที่กว้างมากพอสมควร แน่นอนว่าหากมีการเลือกใช้อุปกรณ์สมาร์ทมิเตอร์ บนความถี่ 920-925 Mhz ซึ่งเป็นย่านความถี่ฟรี ตามประกาศ กสทช.ที่มีเพียง 5 Mhz เท่านั้น แถมยังใกล้เคียงการทำงานของโทรศัพท์มือถือในย่าน 900Mhz ซึ่งมีโครงข่ายการสื่อสารของผู้ให้บริการ 2 รายที่เป็นผู้ชนะการประมูลไปเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ซึ่งเมื่อมีการเลือกใช้ย่านความถี่ดังกล่าวในการใช้งานสมาร์ทมิเตอร์ ย่านความถี่ใกล้เคียงก็น่าจะมีการรบกวนสัญญาณ ซึ่งในต่างประเทศมีตัวอย่างที่น่าสนใจของการเลือกใช้ความถี่นี้ชัดเจน

โดยตัวอย่างของการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ในเมือง Chatham ในรัฐ Ontario ประเทศแคนาดา ที่เลือกใช้คลื่นในช่วง 902-928 MHz ซึ่งเป็นช่วงคลื่นที่ทางรัฐเปิดให้อุปกรณ์อื่นๆสามารถใช้ร่วมกันได้ หลังจากที่ได้มีการติดตั้งแล้วนั้นพบว่าสมาร์ตมิเตอร์นั้นได้ไปรบกวนการทำงานของอุปกรณ์อื่นๆในช่วงความถี่ดังกล่าว โดยสมาร์ตมิเตอร์ได้ไปรบกวนช่วงคลื่นสัญญานของ Canadian Pacific Railway safety system ซึ่งควบคุมการทำงานของขบวนรถไฟ และ ผู้ใช้คลื่นวิทยุสมัครเล่น

ขณะที่ผู้ที่ได้รับกระทบจากสมาร์ตมิเตอร์จากผู้ใช้ในช่วงคลื่นความถี่ 900 MHz ในรัฐแคลิฟอเนีย พบว่าสมาร์ทมิเตอร์รบกวนคลื่นโทรศัพท์และทำให้ค่าไฟสูงขึ้น และรบกวนสัญญาณ Baby Monitor ด้วยการส่งคลื่นแทรกรบกวนทำให้ผู้ปกครองตื่นกลางดึก

นอกจากนี้ยังพบข้อร้องเรียนที่ส่งตรงไปยัง Federal Communications Commission – FCC ซึ่งเป็นหน่วยงานจัดการการสื่อสารและคลื่นความถี่ของสหรัฐอเมริกาเกิดขึ้นจากการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ของบริษัทแห่งหนึ่ง โดยข้อร้องเรียนระบุว่า อินเตอร์เน็ต แอปเปิ้ลทีวี netflix และระบบเสียงโซโนสของเราหยุดทำงานเมื่อ ComEd และเพื่อนบ้านของเราติดตัง้สมาร์ตมิเตอร์ซึ่งใกล้กับโฮมออฟฟิศของเรา พวกเราเลยทำงานออนไลน์ไม่ได้และนั่นเป็นเรื่องใหญ่มาก พอ ComEd หยุดทดสอบสมาร์ตมิเตอร์ ทุกอย่างก็กลับมาใช้งานได้เหมือนเดิม แต่ตอนนี้พวกเขาดันอ้างว่าสมาร์ตมิเตอร์ไม่มีทางรบกวนสัญญาณไวไฟและอยากเปิดใช้งานพวกมันอีกครั้ง

ข้อร้องเรียนอีกกรณีในสหรัฐอเมริกา ระบุว่า Ameren IP เปิดใช้งานสมาร์ทมิเตอร์บนคลื่นความถี่ย่าน 900 เมกะเฮิรทซ์ และทำให้อินเตอร์เน็ตของเราที่อยู่บนคลื่นความถี่ย่านเดียวกันหลุด ตอนเราโทรไปหา Ameren พวกเขาบอกว่าระบบได้รับการออกแบบมาให้ Jump ระหว่างย่านความถี่ 4 ช่วงในคลื่นความถี่นั้น ซึ่งทำให้ให้พวกเขาได้ถือครองสัญญาณเป็นเจ้าเดียวและทำให้อินเตอร์เน็ตของฉันขาดการเชื่อมต่อ ฉันต้องพบเจออยู่กับปัญหานี้บ่อยครั้ง

เนื่องจากฉันอาศัยอยู่ในพื้นที่แถบชนบทที่เต็มไปด้วยต้นไม้ อินเตอร์เน็ตแบบสายต่อและคลื่นความถี่ย่านอื่นนอกจาก 900 เมกะเฮิรทซ์เลยเข้าไม่ถึง แถมทางเลือกเดียวในการเข้าถึงอินเตอร์เน็ตบรอดแบนด์ก็ถูกตัดขาดอีก ฉันใช้อินเตอร์เน็ตเจ้าเดิมมาตลอด 2 ปี แต่ปัญหานี้เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อ 6 สัปดาห์ก่อนตอนบริษัทพลังงานติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์และเปิดใช้งานพวกมัน

จากตัวอย่างข้อร้องเรียนจะสังเกตได้ว่า ปัญหาเริ่มเกิดขึ้นหลังการติดตั้งสมาร์ทมิเตอร์ทั้งสิ้น โดยแม้ว่าข้อสรุปจะไม่เป็นที่เปิดเผยว่ามีการรบกวนสัญญาณจริงในทางเทคนิค แต่กระนั้นก็ยืนยันได้ถึงการทำงานที่ผิดพลาดของอุปกรณ์ใกล้คียง เมื่อเปิดระบบสมาร์ทกริดใช้จริงๆ

ความกว้างของคลื่นไม่เพียงพอต่อการพัฒนาประเทศ

ความพยายามของการพัฒนาเมืองให้เข้าสู่ความเป็นอัจฉริยะ จำเป็นต้องให้อุปกรณ์ไอโอทีสื่อสารกันทั้งประเทศ อุปกรณ์ดังกล่าวหมายถึง สิ่งของทั้งหมดที่มีอยู่ในประเทศเพื่อให้ระบบสามารถจัดการและวางแผนการดำเนินเมืองให้เกิดความคล่องตัวและสะดวกต่อการดำเนินชีวิตของผู้คนในพื้นที่มากยิ่งขึ้น แน่นอนว่าตัวอย่างของการเตรียมช่วงความถี่ให้เหมาะสมเป็นเร่องใหญ่ที่จะต้องวางกลยุทธ์ให้เหมาะสม

ดร.บาร์ทอซ วอชติกส์ ประธานบริษัทและซีอีโอของบริษัท Decision Point Global กล่าวว่า “การใช้งานสมาร์ตมิเตอร์ได้เพิ่มจำนวนขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากต้องการลงทุน ให้เกิดประโยชน์สูงสุดพร้อมกับทำให้ประชาชนได้รับประโยชน์อย่างแท้จริง การเลือกใช้คลื่นความถี่ที่มีช่วงความถี่ (spectrum) ที่สามารถรองรับการใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้ได้อย่างเพียงพอเป็นสิ่งที่มีความจำเป็นอย่างยิ่ง

หากคลื่นความถี่ที่ใช้อยู่มีความกว้างจำกัด ซึ่งเป็นปัญหาที่มักจะพบได้ในย่านความถี่ที่ตํ่ากว่ากิกะเฮิรตซ์ในหลายภูมิภาคนอกทวีปอเมริกาเหนือ เมื่อนั้นประโยชน์ของการติดตั้งใช้งานอุปกรณ์สมาร์ทมิเตอร์เหล่านั้นก็จะถูกจำกัดเป็นอย่างมาก อีกทั้งความเสี่ยงของการรบกวนกันของสัญญาณต่ออุปกรณ์อื่น ๆ ก็ยังเพิ่มสูงขึ้น โดยอาจส่งผลให้การลงทุนทั้งหมดตกอยู่ในความเสี่ยงอีกด้วย

ด้านบริษัทซิลเวอร์ สปริง เน็ตเวิรคส์ ผู้พัฒนาระบบสมาร์ทมิเตอร์ในประเทศออสเตรเลีย มีการระบุชัดเจนว่า คลื่นความถี่ย่าน 5 เมกะเฮิรทซ์ที่องค์การสื่อและการสื่อสารแห่งออสเตรเลีย (Australian Communications and Media Authority:ACMA) เป็นผู้เสนอนั้นไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนธุรกิจโครงการระบบมิเตอร์อัจฉริยะ (AMI) ในพื้นที่ซึ่งมีการรับส่งสัญญาณในระดับกลางถึงสูง”

ทั้งนี้ความแตกต่างหลักระหว่างอุปกรณ์ IoT และ สมาร์ทมิเตอร์ นั้นคือสมาร์ทมิเตอร์มีการรับส่งข้อมูลจำนวนมากกว่าอุปกรณ์ไอโอทีอื่นๆ และในขณะที่คำนิยามของไอโอทีคือเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนข้อมูล (a network of interconnected physical devices exchanging data) แต่สมาร์ตมิเตอร์เพียงส่งสัญญาณต่อกันระหว่างเครื่องผ่านการส่งข้อมูลที่เป็นเครือข่ายส่วนตัว (Private Network)

กรณีศึกษาการใช้คลื่นความถี่ที่เหมาะสมกับสมาร์ทมิเตอร์ในแต่ละประเทศ

ขณะที่ตัวอย่างกรณีศึกษาของประเทศมาเลเซีย พบว่า หลังจากมีการทดลองมาเป็นเวลา 6 ปี ทางการไฟฟ้ามาเลเซียตัดสินใจที่จะใช้ Smart Meter ในช่วงคลื่น
ความถี่ 2.4 GHz โดยจะมีSmart meters จำนวน 9 ล้านเครื่องจะถูกติดตั้งภายในปี 2564

และในปี 2557 ประเทศเวียดนามได้ทดลองดำเนินการโครงการ AMI และ Smart City communications เป็นครั้งแรกของประเทศ และเลือกใช้คลื่นความถี่ที่ 2.4GHz โดยจะมีการตัง้ตัง้Smart meter จำนวนประมาณ 150,000 เครื่องในปี 2559

SingPower ได้ดำเนินการทดลองใช้ smart meter บนระบบคลื่น Cellular และ 920Mhz แม้จะไม่มีตัวเลขเปิดเผย แต่คนในวงการรับทราบว่าทาง SingPower เลือกใช้ Smart meter ที่ใช้คลื่นความถี่ของ cellular มากกว่าเนื่องจากมีปัญหาของคลื่นความถี่ที่จำกัดในช่วง 920MHz

ในประเทศแคนนาดา Hydro One เป็นการวางระบบมิเตอร์อัจฉริยะครั้งแรกที่มีความนัยยะสำคัญในทวีปอเมริกาเหนือและมีขนาดใหญ่ที่สุดในรัฐ Ontario โดยทาง Hydro One ได้ดำเนินการติดตัง้ 1.3 ล้านเครื่อง ซึ่งทุกเครื่องอยู่บนคลื่นความถี่ 2.4GHz ซึ่งการวงาระบบดังกล่าวถือเป็นการวางระบบที่ประสบความสำเร็จ

ขณะที่ในประเทศสหรัฐอเมริกา ปัจจุบันกว่า 60% ของมิเตอร์นั้นเป็น Smart meters แต่จะมีการใช้ปะปนกันไประหว่าง smart meter ที่ใช้คลื่นความถี่ 902-928MHz และ 2.4GHz

และในสหราชอาณาจักร พบว่า British Gas, nPower, E.ON, SSE และผู้ให้บริการทางสาธารณูปโภคอื่นๆดำเนินการติดตัง้ smart meters บนระบบ GSM/GPRS. อย่างไรก็ตาม smart meters ที่ติดตั้งในปัจจุบันนั้นกำลังทดสอบในระบบ are being 3G และสัญญาญวิทยุระยะไกล (Long range radio)

เนื่องจากคลื่นความถี่ 863 – 870MHz นั้นไม่เพียงพอกับ smart metering. Home Area Networks (HAN) ได้ทำการติดตั้ง smart meter ในคลื่นความถี่ 2.4GHz ปัจจุบันมี smart meter 3,600,000+ ใน UK (British Gas); 9,600,000 in UK (ผู้ให้บริการทางสาธารณูปโภคอื่นๆ)

ขณะที่ของประเทศไทย การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค หรือ กฟภ . มีแผนการติดตั้งจำนวนประมาณ 100,000 เครื่องภายในปี 2561 บนย่านความถี่ 920 -925 Mhz ซึ่งนับว่ามีขนาดความกว้างที่น้อยมากเมื่อเทียบกับการใช้งานในแต่ละประเทศที่กล่าวมา

แน่นอนว่าการพัฒนาเข้าสู่ระบบสมาร์ทกริดเป็นเรื่องที่เหมาะสมเป็นอย่างยิ่งของประเทศ แต่กระนั้นการเลือกใช้คลื่นความถี่ที่เหมาะสมต่อการพัฒนาโครงข่ายสมาร์ทกริดทั้งประเทศ เพื่อไม่ให้เกิดการสูญเสียงบประมาณโดยใช่เหตุ อย่างที่เกิดขึ้นกับระบบชำระเงินบนรถเมล์ ขสมก ที่เป็นตัวอย่างของการติดตั้งที่ไม่สามารถใช้งานได้จริงมาแล้ว

ซึ่งก็ได้แต่หวังว่า บทความนี้จะมีประโยชน์กับหน่วยงานที่มีส่วนในการพิจารณาโครงการนำร่งดังกล่าวไม่มากก็น้อย เพราะท้ายที่สุดแล้วภาพใหญ่ของการพัฒนาจะต้องมีถนนที่กว้างมากพอในการเพิ่มอุปกรณ์ทั้งหมดทั้งประเทศใส่เข้าไปนั่นเอง