スマートメーターの周波数とプロトコル

北米の電力、ガス、水道のほとんどのメーターは、902～928 MHz の ISM 帯で送信します。一般的なメッセージ形式は、Itron の ERT ファミリー（SCM、SCM+、IDM）と、水道用の Neptune の R900 です。各メッセージにはメーター ID と累積使用量が含まれ、数秒から数分おきに暗号化されずに送信されます。

スマートメーターはどの周波数で送信しますか？

米国とカナダでは、メーターの終端機は 902～928 MHz の ISM 帯で動作し、消費量の通信のほとんどは帯域の中央付近に集中しています。実用的な受信機は通常 912 MHz 付近に合わせます。そうすることで、活動の大部分をまとめて捉えられるためです。

この帯域は免許が不要で共有されているため、コードレス電話、産業用テレメトリー、その他多数の低出力機器と共存しています。密集した住宅地では受信機が数十の終端機を受信するのもそのためです。すべてのメーターが同じ周波数帯に送信しており、メッセージは特定の受信者宛てではありません。

欧州や世界の多くの地域では、一般に 868 MHz 付近など異なる周波数割り当てを使用し、メーターの規格も全く異なります。ここでの案内は北米の導入に特化したものです。

ERT とは何ですか？

ERT は Encoder Receiver Transmitter の略で、Itron の自動検針用終端機のファミリーです。ERT は、メーターの上または内部に取り付けられる無線モジュールで、計量値を読み取り、その値を送信します。これにより、走行中の検針車や固定型の収集装置が、メーターに近づくことなく記録できます。

ERT モジュールは、電気、ガス、水道の 3 種類すべてのメーターに取り付けられます。電力メーターでは通常、無線部がメーター本体に組み込まれています。ガスメーターや水道メーターでは、計量部に別個のモジュールを取り付けることが多くなっています。これらのメーターには独自の電源がなく、モジュールは長寿命のバッテリーで動作するためです。

SCM、SCM+、IDM

これらはERTが送信するメッセージ形式であり、無線機の違いではありません。違いが重要になるのは主に、デコードを行うソフトウェアにとってです。

• SCM（Standard Consumption Message） は従来型で最も広く見られる形式です。エンドポイントID、累積消費量、計測対象の種別、改ざんフラグを含みます。
• SCM+ は後発のフレーミングで、ほぼ同じ情報を異なるパケット構造で送ります。新しいエンドポイントは通常こちらを送信します。
• IDM（Interval Data Message） は特に興味深いもので、単一の累積値ではなく、合計値に加えて直近の期間ごとの消費量の系列を送ります。そのため受信した1つのパケットは、ある瞬間の値だけでなく、直前の期間の消費の推移を表します。

R900と水道メーター

R900はNeptuneのエンドポイントプロトコルで、水道メーターに広く使われており、同じ900MHz帯でも使用されます。ERT形式と同様にエンドポイントIDと累積使用量を含み、やはり暗号化されずに送信されます。

水道メーターは3種類の中で最もバッテリーを節約する設計のため、そのエンドポイントは最も送信頻度が低いことがよくあります。送信の間隔が長いのは正常であり、設定に問題があることを示すものではありません。

プロトコル一覧

メーターはどのくらいの頻度で送信しますか？

通常は30秒から数分ごとですが、エンドポイントの種類や事業者による設定によって異なります。商用電源から給電される電気エンドポイントは一般に最も頻繁に送信します。バッテリー駆動のガスおよび水道エンドポイントは、耐用期間を延ばすために送信頻度を抑えています。

ユーザーが何をしても、この頻度は速くなりません。これらはエンドポイント独自のスケジュールに従う一方向のブロードキャストであり、受信機がメーターに問い合わせることはできません。また、Utilifyは一切送信を行いません。

読み取れないメーターがある理由

すべてのメーターが受信可能なわけではないため、ハードウェアにお金を使う前にそれを知っておくことが大切です。一部の事業者は暗号化されたペイロードを使うメッシュAMIネットワークに移行しており、その場合トラフィックは存在しても読み取れません。一部のエンドポイントは、オープンなデコーダーでは扱えない独自形式を使用しています。また、無線機を持たない古い機械式メーターは、何も送信しません。

メーター本体にERTの表記があるか確認するか、供給事業者にどのエンドポイントを設置したか尋ねるだけで、推測の手間を大幅に省けます。

測定値の実際の意味

これらのメッセージの消費量の値は、走行距離計のような累積カウンターであり、率ではありません。ある期間の使用量は2つの測定値の差で、単位はエンドポイントごとに換算されます。電気はキロワット時、ガスは数百立方フィートまたは立方メートル、水は米ガロンまたは立方フィートです。取得した1日分のデータを請求書上の既知の数値と比較するのが、お使いのメーターの倍率を確実に特定する方法です。

無線で受信した値は参考情報です。公式な供給事業者の請求書を正式な記録としてください。

自分のメーターを受信する

Utilify 北米の電気・ガス用スマートメーターのほとんどから912 MHzで送信されるSCMおよびR900パケットを解読し、デバイス上のローカルSQLiteデータベースに保存して、過去の気温と照らし合わせてグラフ表示します。受信のみを行い、所有するメーター、または明示的な監視許可を得たメーターの監視にのみライセンスされています。実際のセットアップについては、こちらの RTL-SDRのステップバイステップガイド.