Telemtrieerfassung durch smarte IoT-Vernetzung

Ein Energienetzbetreiber suchte nach einer langfristigen Lösung zur digitalen Vernetzung seiner insgesamt 7.000 Ortsnetzstationen (ONS). Unter dem Begriff „Intelligent Substation“ sollte ein Mobilfunk-basiertes OT-Datennetz entstehen, dass den Netzbetreiber bei seiner Smart Grid Strategie voranbringt. Smarte Sensorik erfasst und verarbeitet Telemetriedaten direkt in den Ortsnetzstationen der Städte und Gemeinden und überträgt diese an ein zentrales SCADA Netzleitsystem.

Zum Transfer dieser IoT-Daten wurde in die ONS ein kompakter und leistungsfähiger Router der Cisco IR800/IR1100 Serie verbaut und via Dual-4G an zwei dedizierte APN im LTE-Netz der Deutschen Telekom angebunden. Die hierfür benötigten LTE-Antennen wurden vom Anlagenhersteller direkt in der ONS verbaut.

Als zentrale Infrastruktur kamen redundante Cisco ASR Gateways in Verbindung mit Firepower Next-Generation Firewall Appliances zum Einsatz, welche über ein Cisco VPN-Mesh auf Basis von DMVPN (Dynamisches Multipoint VPN) flexibel und Failover-fähig mit den Routern verbunden sind.

BEUL unterstützt den Kunden bei Fulfillment, Rollout und Inbetriebnahme der IoT-Router in den Stationen sowie beim Support der zentralen Infrastruktur und des VPN-Mesh.

Motivation

  • Zu erwartende regulatorische Anforderungen auf EU-Ebene zur Integration von Smart Grid Technologie bis Ende der 2020er Jahre
  • Gewinnung von erweiterten Einblicken in den Bereich der Field Area Networks über gesammelte Telemetriedaten
  • Bessere Überwachung der lokalen Ortsinfrastrukturen

Herausforderungen

  • Duales LTE-Homing über dedizierte 4G-Adapter und Dual-APN
  • Security-Härtung der eingesetzten Routersysteme zum optimalen Schutz der externen Telemetrie- und IoT-Infrastruktur

Technologien

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Das Projekt in Zahlen

2
Zentrale VPN Gateways
2
Dual-Homed LTE-Zugangspunkte
250
Megabyte Telemetriedaten pro Monat/Station
250
IoT-Router in Ortsnetzstationen
500
Aktive VPN-Tunnel
1.500
Stationen in den nächsten 5 Jahren