利用 NB-IoT 低功耗無線通訊網絡技術，導入控制與數據收集系統架構，自動收集逆變器之輸入輸出電壓等資訊，并提供網頁服務及 APP，讓使用者能夠更輕易取得及監控相關資訊，其所具備的省電機制、低成本 ( 低月租費) 以及高可靠性與覆蓋率等優點將能大大提升系統的效益。
隨著人類文明的發展，能源的消耗量與日俱增，但是地球上所蘊藏之化石能源，如： 石油、天然氣、煤等在人類的大量開采下， 即將消耗殆盡，為解決能源危機，人們致力于開發永續能源，因此，俱備低污染、容易取得、不易消逝之特質的太陽能，成為未來最理想的替代能源。因此，泓格科技利用目前最先進的 NB-IoT 低功耗無線通訊網絡技術，并導入控制與數據收集系統架構，能自動收集逆變器之輸入輸出電壓等資訊，同時提供網頁服務及 APP，讓使用者能夠更輕易取得及監控相關資訊，另采用物聯網的 NB- IoT 通訊技術，其所具備的省電機制、低成本( 低月租費 ) 以及高可靠性與覆蓋率等優點將能大大提升本系統的效益。
太陽能數據收集系統：
太陽能數據收集系統架構如圖 2-1 所示， 其功能主要分為感測物件、網絡傳遞、數據收集以及應用服務等四部分：
■感測物件 : 包括逆變器內部相關資訊，如電壓、電流、輸出功率及電壓頻率數值。
■網絡傳遞 : NB-IoT Gateway 連接電信商的 NB-IoT 網絡來傳遞數據。
■數據收集: 使用泓格所開發之Server 平臺， 并提供儲存數據庫功能與多種存取界面。
■應用服務 : 使用者可將數據用作巨量數據分析或系統營運管理等用途。
首 先 ， NB-IoT Gateway 會 定 期 將數據收集器的數據透過 NB-IoT 技術上傳給 ICPDAS NB-DA Server 平 臺 ， 在 NB- DA Server 平臺方面則透過物聯網常見的MQTT、Modbus TCP 等技術來收送數據， 并且提供如數據庫等各式界面來讓使用者存取，而使用者根據自己的需求，則可以自行規劃所需的應用服務，如數據探勘或用戶及設備管理等。
NB-IoT 簡介
NB-IoT 即 窄 帶 物 聯 網 (Narrow Band
-Internet of Things)， 屬 于 LPWAN( 低功耗廣域網絡 )，網絡可以直接部署于現有2G/3G/4G 的網絡，只消耗大約 180 KHz 的頻寬，具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點。相較于同屬 LPWAN 的 LoRa、SigFox 等使用非授權頻段技術， 由 3GPP 提出的 NB-IoT 標準更受各大運營商支持，使得 NB-IoT 的發展更有優勢。
S 圖 2-2 NB-IoT 相對短距通信 / 私有技術優勢明顯
應用架構：
應用架構如圖 2-3 所示，網關是用于收集逆變器之相關數值，如電壓、電流、輸出功率及電壓頻率等，并透過 Server 端的 NB- DA Server 與 HMI 軟件 InduSoft 將實時數據儲存至數據庫與顯示于 Web 上，以便使用者于任何時間查看線上實時資訊。
S 圖 2-1 2. 太陽能數據收集系統架構
S 圖 2-3 應用架構
在網關 RTU-540P-NB 收集逆變器的數據后，透過NB-IoT 并經由特定的加密協議來將數據上傳至云端，且由于傳遞是使用 NB- IoT 來傳送小數據，因此與使用 LTE 相比將能更加節省網絡通訊費用。
在 Web Server 方面， 當收到 Gateway 傳來的數據后，Server 除了提供網頁 & APP 讓使用者查看實時數據與歷史數據外，還會提供 MQTT、Modbus TCP Server 以及MySQL 數據庫等方式讓使用者存取數據。
Server 架構
Server 架構如圖 2-4 所示，Server 是由NB-DA Server 與InduSoft 兩套軟件所組成， NB-DA Server 提供接收終端裝置所回傳的數據以及使用者存取，NB-DA Server 支持四種數據存取方式：
■UDP/TCP 協議 : 用于接收 Gateway 傳來的含有特定加密協議的數據。
■MQTT Client 功能 : 用于訂閱及發布訊息至任何 MQTT Server。
■Modbus TCP Server 功能 : 可讓使用者透過 Modbus TCP 協議來存取數據。
■MySQL 數據庫功能 : 記錄所有歷史數據讓使用者進行分析管理。
S 圖 2-4 Server 架 構
其 中 ，MQTT 及 Modbus TCP Server 除了可讓使用者取得數據外，亦可傳送控制訊息來控制現場設備， 在 MQTT 方面， 使用者只要對同一主題發布特定格式的訊息，Server 便會根據訊息內容來對設備下命令， 而在 Modbus TCP Server 方面， 由于 Gateway 會周期性詢問特定地址的數據， 因此使用者只需下 Modbus TCP 命令來改變特定地址的值，Gateway 本身便會在收到Server 的數據后對設備下命令。
而 InduSoft 主要是提供 Web Server 功能、HMI 界面、警報等功能，InduSoft 存取MySQL 數據庫并處理數據后，將使用者所需要之數據顯示于 Web 上，如圖 2-5 所示， InduSoft 支持 HTML5 及各種瀏覽器 (iOS Safari, Google Chrome, Windows Edge/IE 等 )。
相關產品介紹：
RTU-540P-NB
NB-DA Server
InduSoft
結語：
泓格科技長期關注于新技術，并持續以使用者為出發點，針對各種不同需求推出不同的產品，并針對使用者的需求思考如何以最小成本來達成客戶需求的方案，以節省客戶布建相關環境及設備維護的成本。
