عداد ذكي

تُعدّ الاتصالات حجر الزاوية في تكنولوجيا العدادات الذكية، إذ تُمكّن من نقل البيانات بشكل موثوق وآمن إلى الأنظمة المركزية. مع ذلك، يُشكّل تنوّع البيئات التي تعمل فيها العدادات الذكية تحديات كبيرة. تشمل حلول هذه التحديات مجموعة من أساليب الاتصال ^{[ 27 ]} ، بما في ذلك الاتصال عبر خطوط الطاقة ^{[ 28 ]} (PLC)، وشبكات الهاتف المحمول ^{[ 29 ]} ، وشبكات التوصيل اللاسلكية ^{[ 30 ]} ، والاتصالات قصيرة المدى ^{[ 30 ]} .

• الاتصال عبر خطوط الطاقة للعدادات الذكية

تتميز تقنية الاتصال عبر خطوط الطاقة (PLC) ^{[ أ ]} بين تقنيات الاتصال الخاصة بالعدادات الذكية، إذ تستفيد من البنية التحتية الحالية للطاقة الكهربائية لنقل البيانات. وعلى عكس حلول الاتصالات الخلوية أو الراديوية أو الواي فاي، لا تتطلب تقنية PLC إنشاء أو صيانة شبكات اتصال منفصلة، ​​مما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة وأسهل في التوسع. ومن أبرز معايير PLC في العدادات الذكية معيارا G3-PLC وبروتوكول PRIME Alliance . ^{[ 28 ]} يدعم معيار G3-PLC الاتصالات القائمة على بروتوكول IPv6 ومعدلات نقل البيانات التكيفية، مما يوفر أداءً قويًا حتى في البيئات ذات التشويش العالي، بينما يركز بروتوكول PRIME (تطور العدادات الذكية عبر خطوط الطاقة) على الاتصالات عالية السرعة والفعالة مع تنفيذ منخفض التكلفة. ويتم نشر العدادات الذكية القائمة على تقنية PLC على نطاق واسع في مناطق ^{[ 31 ] [ 32 ]} مثل أوروبا وأمريكا الجنوبية وأجزاء من آسيا حيث تدعم البنية التحتية الكثيفة استخدامها.

تُفضل شركات المرافق تقنية PLC لموثوقيتها في البيئات الحضرية ولربط أعداد كبيرة من العدادات داخل شبكات الطاقة الذكية.

من أهم ميزات نظامي G3-PLC وPRIME قدرتهما على تمكين شبكات التوصيل الشبكي (المعروفة أيضًا باسم الشبكات متعددة القفزات)، حيث تعمل العدادات الذكية كمكررات للعدادات الأخرى في الشبكة. تتيح هذه الخاصية للعدادات نقل البيانات من العدادات المجاورة لضمان وصول المعلومات إلى وحدة تجميع البيانات (DCU)، حتى في حال تعذر الاتصال المباشر بسبب المسافة أو ضعف الإشارة. يعزز هذا النهج موثوقية الشبكة وتغطيتها، لا سيما في البيئات الحضرية المكتظة أو المناطق ذات التضاريس الوعرة. ^{[ 33 ]}

• شبكة الهاتف المحمول ( GPRS ، NB-IoT ، LTE-M ): "تتميز تقنيات الهاتف المحمول بقابلية التوسع العالية والأمان. ومع التغطية الوطنية، يمكن للاتصال الخلوي أن يدعم عددًا كبيرًا من العدادات في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، بالإضافة إلى الوصول إلى تلك الموجودة في المواقع النائية." ^{[ 29 ]}
• شبكة لاسلكية متداخلة (مثل Wirepas ^{[ 34 ]} وWi-Sun ^{[ 35 ]} ): مثالية للمناطق الحضرية، حيث يمكن للأجهزة نقل البيانات لتحسين التغطية والموثوقية. تُستخدم في الغالب لعدادات المياه والغاز .
• المدى القصير : مثل Wireless M-Bus (WMBUS) تستخدم عادة في تطبيقات القياس الذكي لتمكين اتصال موثوق ومنخفض الطاقة بين عدادات المرافق وجامعي البيانات المحليين داخل المباني أو الأحياء.
• تحدد معايير PLC/RF PRIME و G3-PLC الهجينة نهجًا متكاملًا للتكامل السلس بين PLC والاتصالات اللاسلكية، مما يعزز الموثوقية والمرونة في الشبكات الذكية. ^{[ 36 ]}

تختلف التحديات التي تواجهها المرافق الريفية اختلافاً كبيراً عن تلك التي تواجهها نظيراتها الحضرية أو المرافق في المناطق النائية أو الجبلية أو التي تعاني من ضعف الخدمات.

غالباً ما توسع العدادات الذكية وظائفها من خلال دمجها في شبكات المناطق المنزلية (HANs) . تتيح هذه الشبكات التواصل داخل المنزل وقد تشمل ما يلي:

• شاشات العرض داخل المباني : توفر معلومات فورية عن استهلاك الطاقة للمستهلكين.
• المحاور : ربط عدادات متعددة بنظام المحطة المركزية.

تختلف التقنيات المستخدمة في شبكات المنازل الذكية (HANs) عالميًا، ولكنها تشمل عادةً تقنية خطوط نقل الطاقة (PLC)، والشبكات اللاسلكية المخصصة، وتقنية زيجبي. ومن خلال الاستفادة من حلول الاتصال المناسبة، يمكن للعدادات الذكية تلبية الاحتياجات البيئية والبنية التحتية مع توفير الاتصال ووظائف محسّنة. ^{[ 37 ]}

قد تكون واجهة الاتصال إما:

• تتضمن العدادات الذكية وحدة اتصال خاصة بها (مثل: شبكة خلوية، أو شبكة لاسلكية متداخلة، أو شبكة منطقية قابلة للبرمجة) وتنقل البيانات مباشرةً (أو عبر مُجمِّع بيانات) إلى خوادم المرافق. كما يمكن لهذه العدادات إنشاء شبكة محلية متداخلة والعمل كمُرحِّلات للأجهزة القريبة التي لا تملك اتصالاً مباشراً بشبكة واسعة النطاق.

• تتم معالجة البيانات بواسطة بوابة محلية خارجية بجوار العداد: في هذا التصميم، يقتصر العداد على القياسات الأساسية ويستخدم واجهة محلية (مثل: RS-485 أو Ethernet أو Wireless M-Bus) لإعادة توجيه البيانات إلى جهاز بوابة قريب. تقوم هذه البوابة، التي يُشار إليها غالبًا باسم بوابة العداد الذكي (SMGW)، بترجمة البروتوكولات وتشفيرها، وتتولى إدارة الاتصالات مع أنظمة المرافق عبر تقنيات الشبكات الواسعة (WAN) مثل LTE أو Ethernet أو Wi-Fi.

تُعدّ بروتوكولات الاتصال الخاصة بالعدادات الذكية أساسيةً لتمكين تبادل البيانات بشكل موثوق وفعّال وآمن بين العدادات وشركات المرافق ومكونات البنية التحتية المتقدمة للقياس (AMI). وتلبي هذه البروتوكولات المتطلبات المتنوعة للأسواق العالمية، إذ تدعم طرق اتصال مختلفة، بدءًا من المنافذ الضوئية والوصلات التسلسلية وصولًا إلى الاتصال عبر خطوط الطاقة (PLC) والشبكات اللاسلكية. فيما يلي نظرة عامة على البروتوكولات الرئيسية، بما في ذلك معايير ANSI المستخدمة على نطاق واسع في أمريكا الشمالية، وبروتوكولات IEC الشائعة في أوروبا، وبروتوكول OSGP المعترف به عالميًا لتطبيقات الشبكات الذكية، وبروتوكول Meters and More المُصمم خصيصًا للاتصال عبر خطوط الطاقة (PLC)، حيث صُمم كل منها لتلبية احتياجات محددة في مراقبة الطاقة وإدارتها.

• IEC 62056

يُعدّ بروتوكول IEC 62056 البروتوكول الأكثر استخدامًا على نطاق واسع [ 39 ^{] في مجال} اتصالات العدادات الذكية، إذ يُتيح تبادلًا موثوقًا للبيانات في كلا الاتجاهين ضمن أنظمة البنية التحتية المتقدمة للعدادات (AMI). ويشمل هذا البروتوكول بروتوكول DLMS/COSEM لتنظيم بيانات العدادات وإدارتها. ويُستخدم على نطاق واسع نظرًا لمرونته وقابليته للتوسع وقدرته على دعم وسائط اتصال متنوعة، مثل اتصالات خطوط الطاقة (PLC) وبروتوكول TCP/IP والشبكات اللاسلكية. ^{[ 39 ]} كما يدعم نقل البيانات عبر الاتصالات التسلسلية باستخدام تنسيقات ASCII أو الثنائية، مع خيارات وسائط مادية مثل الضوء المُعدَّل (عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء LED والصمام الثنائي الضوئي) أو الاتصالات السلكية (عادةً EIA-485). ^{[ 40 ]}

• ANSI C12.18

معيار ANSI C12.18 هو معيار ANSI يصف بروتوكولًا يُستخدم للاتصالات ثنائية الاتجاه مع العدادات، ويُستخدم بشكل أساسي في أسواق أمريكا الشمالية. كُتب معيار C12.18 خصيصًا لاتصالات العدادات عبر منفذ بصري من النوع ANSI 2، ويحدد تفاصيل البروتوكول على مستوى أدنى. يحدد معيار ANSI C12.19 جداول البيانات المستخدمة. أما معيار ANSI C12.21 فهو امتداد لمعيار C12.18، كُتب للاتصالات عبر المودم بدلًا من الاتصالات البصرية، لذا فهو أنسب لقراءة العدادات الآلية . بينما يُعد معيار ANSI C12.22 بروتوكول الاتصال للاتصالات عن بُعد. ^{[ 41 ]}

• OSGP

بروتوكول الشبكة الذكية المفتوحة (OSGP) هو مجموعة من المواصفات التي نشرها المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI)، ويُستخدم بالتزامن مع معيار ISO/IEC 14908 لشبكات التحكم في تطبيقات العدادات الذكية والشبكات الذكية. تُستخدم ملايين العدادات الذكية القائمة على بروتوكول OSGP في جميع أنحاء العالم. ^{[ 42 ]} في 15 يوليو 2015، أعلن تحالف OSGP عن إصدار بروتوكول أمان جديد (OSGP-AES-128-PSK) وتوافره لدى موردي OSGP. ^{[ 43 ]} وقد أدى ذلك إلى إلغاء بروتوكول الأمان الأصلي OSGP-RC4-PSK الذي تم تحديده على أنه عرضة للاختراق. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

• عدادات وأكثر

تم إنشاء بروتوكول "عدادات وأكثر" في عام 2010 نتيجةً للعمل المنسق بين شركتي إينيل وإنديسا، وذلك لتبني بروتوكول "عدادات وأكثر" المفتوح للاتصالات، والذي أثبت كفاءته ميدانيًا، وصيانته وتطويره، وذلك لتطبيقات الشبكات الذكية. ^{[ 46 ]} وفي عام 2010 أيضًا، تأسست جمعية "عدادات وأكثر" للترويج لهذا البروتوكول عالميًا، وضمان قابلية التشغيل البيني والكفاءة في أنظمة العدادات الذكية القائمة على تقنية الاتصال عبر خطوط الطاقة (PLC). يُعد "عدادات وأكثر" بروتوكولًا مفتوحًا للاتصالات مصممًا خصيصًا للبنية التحتية المتقدمة للعدادات (AMI). فهو يُسهّل تبادل البيانات بسرعة وموثوقية عالية عبر شبكات PLC، مع التركيز على مراقبة الطاقة، والاستجابة للطلب، والتواصل الآمن ثنائي الاتجاه بين شركات المرافق والمستهلكين. وعلى عكس بروتوكول DLMS/COSEM، وهو بروتوكول عالمي موحد ومتعدد الاستخدامات يدعم العديد من شركات المرافق (الكهرباء والغاز والمياه)، فإن "عدادات وأكثر" مصمم خصيصًا للأنظمة القائمة على تقنية PLC، مع التركيز على الكفاءة والموثوقية وسهولة النشر في قياس استهلاك الكهرباء.

هناك توجه متزايد نحو استخدام تقنية TCP/IP كمنصة اتصال موحدة لتطبيقات العدادات الذكية، مما يُمكّن شركات المرافق من نشر أنظمة اتصال متعددة، مع استخدام تقنية IP كمنصة إدارة موحدة. ^{[ 47 ] [ 48 ]} من شأن واجهة قياس عالمية أن تسمح بتطوير وإنتاج العدادات الذكية وأجهزة الشبكة الذكية على نطاق واسع قبل وضع معايير الاتصال، ثم إضافة وحدات الاتصال ذات الصلة أو استبدالها بسهولة عند وضعها. وهذا من شأنه أن يقلل من مخاطر الاستثمار في معيار خاطئ، كما يسمح باستخدام منتج واحد عالميًا حتى في حال اختلاف معايير الاتصال الإقليمية. ^{[ 49 ]}

في البنية التحتية المتقدمة للعدادات الذكية (AMI)، تُعدّ بنية الخوادم أساسية لإدارة وتخزين ومعالجة كميات البيانات الهائلة التي تُنتجها العدادات الذكية. وتضمن هذه البنية اتصالاً سلساً بين العدادات الذكية ومزودي الخدمات والمستخدمين النهائيين، مما يدعم المراقبة الآنية والفواتير وإدارة الشبكة.

المكونات الرئيسية لبنية خادم AMI

مُجمِّع البيانات

تقوم وحدة تجميع البيانات (DCU) بتجميع البيانات من عدة عدادات ذكية ضمن منطقة محددة (مثل حي أو مبنى) قبل إرسالها إلى الخادم المركزي. تُقلل وحدات تجميع البيانات من عبء الاتصال على الشبكة وتساعد في التغلب على تحديات الاتصال من خلال العمل كوسيط بين العدادات الذكية ونظام التحكم المركزي (HES). وهي تدعم عادةً بروتوكولات اتصال مثل IEC 62056 وDLMS/COSEM ^{[ 50 ].}

نظام رأس المحطة (HES)

يتولى نظام إدارة الطاقة المنزلية (HES) مسؤولية جمع البيانات الواردة من مُجمّعات البيانات والعدادات الذكية، والتحقق من صحتها، وإدارتها. ويعمل كمركز اتصالات رئيسي، يُسهّل الاتصال ثنائي الاتجاه بين العدادات الذكية والخوادم المركزية للشركة. كما يدعم نظام إدارة الطاقة المنزلية (HES) تهيئة العدادات، وتحديثات البرامج الثابتة، واسترجاع البيانات في الوقت الفعلي، مما يضمن سلامة البيانات وأمنها. ^{[ 51 ]}

نظام إدارة بيانات العدادات ( MDMS )

نظام إدارة بيانات العدادات ( MDMS ) عبارة عن منصة برمجية متخصصة تخزن وتعالج كميات هائلة من بيانات العدادات التي يجمعها نظام إدارة الطاقة المنزلية (HES). تشمل الوظائف الرئيسية لنظام إدارة بيانات العدادات التحقق من صحة البيانات، وتقديرها، وتحريرها، بالإضافة إلى إعداد الفواتير، وتحليل الأحمال، واكتشاف الحالات الشاذة. يتكامل نظام إدارة بيانات العدادات مع أنظمة المرافق الأخرى، مثل أنظمة الفوترة، وإدارة علاقات العملاء ( CRM )، وأنظمة الاستجابة للطلب، لتمكين إدارة الطاقة بكفاءة. ^{[ 52 ]}

تستفيد تحليلات البيانات الخاصة بالعدادات الذكية من تقنيات التعلم الآلي لاستخلاص رؤى قيّمة من بيانات استهلاك الطاقة . تشمل التطبيقات الرئيسية التنبؤ بالطلب، والتسعير الديناميكي، وتجزئة الطاقة ، واكتشاف الأعطال، مما يُتيح تحسين أداء الشبكة وإدارة الطاقة بشكل مُخصّص . تُساهم هذه التقنيات في رفع كفاءة أنظمة الطاقة الحديثة، وخفض التكاليف، وتعزيز استدامتها.

يُعدّ " تحليل استهلاك الطاقة ، أو تقسيم استهلاكك للطاقة بناءً على أجهزة أو معدات محددة" ^{[ 53 ]} أسلوبًا استكشافيًا لتحليل استهلاك الطاقة في المنازل والمباني التجارية والمنشآت الصناعية. باستخدام بيانات من عداد طاقة واحد، يوظف هذا الأسلوب خوارزميات وتقنيات التعلم الآلي لتقدير استهلاك كل جهاز على حدة دون الحاجة إلى أجهزة مراقبة منفصلة. يُعرف هذا الأسلوب الناشئ باسم "مراقبة الأحمال غير التداخلية" (NILM)، ويُقدّم رؤى قيّمة حول كفاءة الطاقة، مما يُساعد المستخدمين على تحسين استهلاكهم وخفض التكاليف. ورغم ما يُبشّر به هذا الأسلوب، إلا أنه لا يزال قيد التطوير لتحسين دقته وقابليته للتوسع كجزء من ابتكارات إدارة الطاقة الذكية. ^{[ 54 ]}

أما التقنية الأخرى بالغة الأهمية لأنظمة العدادات الذكية فهي تقنية المعلومات في شركة المرافق التي تدمج شبكات العدادات الذكية مع تطبيقات المرافق، مثل الفوترة ونظام معلومات العملاء. ويشمل ذلك نظام إدارة بيانات العدادات.

من الضروري أيضًا لتطبيقات الشبكات الذكية أن تكون تقنيات الاتصال عبر خطوط الطاقة (PLC) المستخدمة داخل المنزل عبر شبكة المنطقة المنزلية (HAN) موحدة ومتوافقة. تتيح شبكة المنطقة المنزلية لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والأجهزة المنزلية الأخرى التواصل مع العداد الذكي، ومن ثم مع شركة الكهرباء. يوجد حاليًا العديد من معايير النطاق العريض أو الضيق، قيد التطوير أو التطبيق، والتي لا تزال غير متوافقة. ولمعالجة هذه المشكلة في الولايات المتحدة، أنشأ المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ( NIST ) فريق PAP15، الذي يدرس ويوصي بآليات التعايش مع التركيز على مواءمة معايير PLC لشبكة المنطقة المنزلية. يهدف الفريق إلى ضمان تعايش جميع تقنيات PLC المختارة لشبكة المنطقة المنزلية كحد أدنى. ومن أبرز تقنيات PLC ذات النطاق العريض المختارة تقنيتا HomePlug AV / IEEE 1901 و ITU-T G.hn. ^{[ 55 ]} وتعمل فرق العمل الفنية داخل هذه المنظمات على تطوير آليات تعايش مناسبة. طوّر تحالف HomePlug Powerline معيارًا جديدًا لاتصالات شبكات المنازل الذكية (HAN) يُعرف باسم مواصفات HomePlug Green PHY . يتوافق هذا المعيار مع تقنية HomePlug AV واسعة الانتشار ، ومع أحدث معيار عالمي IEEE 1901، ويعتمد على تقنية OFDM ذات النطاق العريض . وفي عام 2010، أطلق الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T) مشروعًا جديدًا يُسمى G.hnem، لمعالجة جوانب إدارة الطاقة في شبكات المنازل، بالاعتماد على تقنيات OFDM ذات النطاق الضيق والتردد المنخفض.

تُعرّض العدادات الذكية شبكة الكهرباء لهجمات إلكترونية قد تؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي ، سواءً عن طريق قطع الكهرباء عن السكان ^{[ 59 ]} أو عن طريق زيادة الأحمال على الشبكة. ^{[ 60 ]} ومع ذلك، يُشير العديد من خبراء الأمن السيبراني إلى أن العدادات الذكية في المملكة المتحدة وألمانيا تتمتع بمستوى عالٍ نسبيًا من الأمن السيبراني، وأن أي هجوم من هذا القبيل هناك سيتطلب جهودًا أو موارد مالية هائلة. ^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]} دخل قانون الأمن السيبراني للاتحاد الأوروبي حيز التنفيذ في يونيو 2019، والذي يتضمن توجيهًا بشأن أمن الشبكات وأنظمة المعلومات، يحدد متطلبات الإخطار والأمن لمشغلي الخدمات الأساسية . ^{[ 64 ]}

من خلال لجنة الأمن السيبراني للشبكات الذكية، نشرت وزارة الطاقة الأمريكية إرشادات الأمن السيبراني لمشغلي الشبكات في عام 2010 وقامت بتحديثها في عام 2014. وتقدم هذه الإرشادات "...إطارًا تحليليًا يمكن للمنظمات استخدامه لتطوير استراتيجيات فعالة للأمن السيبراني..." ^{[ 65 ]}

لقد كان تطبيق بروتوكولات الأمان التي تحمي هذه الأجهزة من الهجمات الخبيثة أمراً صعباً، نظراً لمواردها الحاسوبية المحدودة وعمرها التشغيلي الطويل. ^{[ 66 ]}

يتضمن الإصدار الحالي من معيار IEC 62056 إمكانية تشفير بيانات العداد أو المصادقة عليها أو توقيعها .

تتضمن إحدى طرق التحقق المقترحة لبيانات العدادات الذكية تحليل حركة مرور الشبكة في الوقت الفعلي للكشف عن أي خلل باستخدام نظام كشف التسلل (IDS). ومن خلال تحديد الثغرات الأمنية التي يستغلها المهاجمون، يُخفف نظام كشف التسلل من مخاطر سرقة الطاقة من قِبل المستهلكين وهجمات حجب الخدمة التي يشنها المتسللون على موردي الطاقة. ^{[ 67 ]} ويتعين على شركات الطاقة الاختيار بين نظام كشف التسلل المركزي، أو نظام كشف التسلل المدمج، أو نظام كشف التسلل المخصص، وذلك حسب احتياجات كل شركة. وقد وجد الباحثون أن بنية نظام كشف التسلل المركزي، بالنسبة للبنية التحتية النموذجية للعدادات الذكية المتقدمة، تتفوق من حيث كفاءة التكلفة وتحسينات الأمان. ^{[ 66 ]}

في المملكة المتحدة، تقوم شركة اتصالات البيانات، التي تنقل الأوامر من المورد إلى العداد الذكي، بإجراء فحص إضافي للكشف عن أي خلل في الأوامر الصادرة (والموقعة) من قبل مورد الطاقة.

بما أن أجهزة العدادات الذكية هي أجهزة قياس ذكية تقوم بتسجيل القيم المقاسة بشكل دوري وإرسال البيانات مشفرة إلى مزود الخدمة، لذلك في سويسرا يجب تقييم هذه الأجهزة من قبل مختبر تقييم، ويجب اعتمادها من قبل METAS اعتبارًا من 01.01.2020 وفقًا لمنهجية الاختبار (Prüfmethodologie) لتنفيذ تقييم أمن البيانات لمكونات العدادات الذكية السويسرية.

بحسب تقرير نشره برايان كريبس ، طلبت إحدى شركات تزويد الكهرباء في بورتوريكو من مكتب التحقيقات الفيدرالي عام ٢٠٠٩ التحقيق في سرقات واسعة النطاق للكهرباء مرتبطة بعداداتها الذكية. وخلص مكتب التحقيقات الفيدرالي إلى أن موظفين سابقين في شركة الكهرباء والشركة المصنعة للعدادات كانوا يتقاضون أموالاً من المستهلكين لإعادة برمجة الأجهزة لإظهار قراءات خاطئة، فضلاً عن تدريب الناس على القيام بذلك بأنفسهم. ^{[ ٦٨ ]} وقد تم حتى الآن إصدار العديد من أدوات الاختراق التي تُمكّن باحثي الأمن ومختبري الاختراق من التحقق من أمان عدادات الكهرباء الذكية. ^{[ ٦٩ ]}

تنشأ معظم المخاوف الصحية المتعلقة بالعدادات من الإشعاع الراديوي النبضي المنبعث من العدادات الذكية اللاسلكية. ^{[ 70 ]}

طلب أعضاء مجلس ولاية كاليفورنيا من مجلس كاليفورنيا للعلوم والتكنولوجيا (CCST) دراسة مسألة الآثار الصحية المحتملة للعدادات الذكية، ولا سيما ما إذا كانت معايير لجنة الاتصالات الفيدرالية الحالية تحمي الصحة العامة. ^{[ 71 ]} وخلص تقرير المجلس الصادر في أبريل 2011 إلى عدم وجود أي آثار صحية، استنادًا إلى عدم وجود أدلة علمية على الآثار الضارة لموجات الترددات الراديوية، وإلى أن تعرض الأفراد في منازلهم لموجات الترددات الراديوية من العدادات الذكية من المرجح أن يكون ضئيلاً للغاية مقارنةً بالتعرض لها من الهواتف المحمولة وأفران الميكروويف. ^{[ 72 ]}

انتقد دانيال هيرش ، المدير المتقاعد لبرنامج السياسات البيئية والنووية في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، تقرير لجنة العلوم والتكنولوجيا الكيميائية (CCST) لعدم مراعاته الدراسات التي تشير إلى احتمالية حدوث آثار صحية غير حرارية، مثل السرطانات الكامنة، نتيجة التعرض للإشعاع الكهرومغناطيسي. كما ذكر هيرش أن تقرير اللجنة لم يُصحح الأخطاء الواردة في مقارنته بالهواتف المحمولة وأفران الميكروويف، وأنه عند تصحيح هذه الأخطاء، قد تُنتج العدادات الذكية "مستويات تعرض تراكمية للجسم أعلى بكثير من تلك الناتجة عن الهواتف المحمولة أو أفران الميكروويف". ^{[ 73 ]}

اعتمدت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) حدود التعرض المسموح بها الموصى بها (PEL) لجميع أجهزة الإرسال اللاسلكية (بما في ذلك العدادات الذكية) التي تعمل بترددات تتراوح من 300  كيلوهرتز إلى 100  جيجاهرتز. هذه الحدود، المستندة إلى قوة المجال وكثافة الطاقة، أقل من مستويات الإشعاع اللاسلكي التي تشكل خطراً على صحة الإنسان. ^{[ 74 ]}

تؤكد دراسات أخرى نتائج مجلس كاليفورنيا للعلوم والتكنولوجيا (CCST). ففي عام 2011، أجرى معهد أبحاث الطاقة الكهربائية دراسة لتقييم تعرض الإنسان للعدادات الذكية مقارنةً بالحد المسموح به للتعرض (PEL) الصادر عن لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC). وخلص التقرير إلى أن معظم العدادات الذكية لا تُرسل إشارات ترددات لاسلكية إلا بنسبة 1% من الوقت أو أقل. وبهذا المعدل، وعلى بُعد قدم واحدة من العداد، يكون التعرض للترددات اللاسلكية بنسبة 0.14% من الحد المسموح به للتعرض (PEL) الصادر عن لجنة الاتصالات الفيدرالية. ^{[ 75 ]}

من المخاطر الصحية غير المباشرة المحتملة للعدادات الذكية أنها تُمكّن شركات الطاقة من فصل الكهرباء عن المستهلكين عن بُعد، عادةً بسبب صعوبات في السداد. وقد يُسبب ذلك مشاكل صحية للفئات الضعيفة التي تُعاني من ضائقة مالية؛ فبالإضافة إلى حرمانهم من التدفئة والإضاءة واستخدام الأجهزة المنزلية، هناك من يعتمدون على الكهرباء لتشغيل أجهزة طبية ضرورية للحياة. ورغم وجود قوانين لحماية هذه الفئات، فقد فُصلت الكهرباء عن كثيرين في المملكة المتحدة بالمخالفة للقواعد. ^{[ 76 ]}

وردت تقارير عن مشاكل تتعلق بعدادات الطاقة الذكية التي تسببت في حرائق، لا سيما تلك التي تحمل علامة سينسوس. ففي عام 2012، استبدلت شركة بيكو للطاقة عدادات سينسوس التي كانت قد نشرتها في منطقة فيلادلفيا بالولايات المتحدة الأمريكية، بعد ورود تقارير تفيد بأن عدداً من هذه العدادات قد ارتفعت درجة حرارتها بشكل مفرط وتسببت في حرائق. وفي يوليو/تموز 2014، أوقفت شركة ساسك باور ، وهي شركة المرافق العامة التابعة لمقاطعة ساسكاتشوان الكندية ، نشر عدادات سينسوس بعد اكتشاف حوادث مماثلة معزولة. وبعد ذلك بوقت قصير، أعلنت شركة بورتلاند جنرال إلكتريك أنها ستستبدل 70 ألف عداد ذكي تم نشرها في ولاية أوريغون بعد ورود تقارير مماثلة. أشارت الشركة إلى أنها كانت على دراية بالمشاكل منذ عام 2013 على الأقل، وأنها كانت محصورة في نماذج محددة قامت بتركيبها بين عامي 2010 و2012. ^{[ 77 ]} في 30 يوليو/تموز 2014، وبعد وقوع ثمانية حوادث حريق مؤخراً تتعلق بالعدادات، أمرت حكومة ساسكاتشوان شركة ساسك باور بإنهاء برنامج العدادات الذكية فوراً، وإزالة 105,000 عداد ذكي كانت قد قامت بتركيبها. ^{[ 78 ]}

أحد الأسباب التقنية التي تثير مخاوف الخصوصية هو أن هذه العدادات ترسل معلومات تفصيلية حول كمية الكهرباء المستهلكة في كل مرة. توفر التقارير المتكررة معلومات أكثر تفصيلاً، بينما قد لا تكون التقارير غير المتكررة ذات فائدة كبيرة لمزود الخدمة، لأنها لا تسمح بإدارة الطلب بكفاءة عند الاستجابة للاحتياجات المتغيرة للكهرباء. من ناحية أخرى، تسمح التقارير المتكررة لشركة الكهرباء باستنتاج أنماط سلوك سكان المنزل، مثل أوقات نومهم أو غيابهم. ^{[ 79 ]} علاوة على ذلك، تثير المعلومات الدقيقة التي تجمعها العدادات الذكية مخاوف متزايدة بشأن انتهاك الخصوصية نتيجةً لكشف السلوك الشخصي (الأنشطة الخاصة، والروتين اليومي، إلخ). ^{[ 21 ]} تتجه التوجهات الحالية نحو زيادة وتيرة التقارير. يتمثل أحد الحلول التي تُراعي خصوصية كل من مزود الخدمة والمستخدم في تعديل الفاصل الزمني ديناميكيًا. ^{[ 80 ]} يتمثل حل آخر في تركيب أنظمة تخزين الطاقة في المنزل لإعادة تشكيل نمط استهلاك الطاقة. ^{[ 81 ] [ 82 ]} في مقاطعة كولومبيا البريطانية، تُعدّ شركة الكهرباء مملوكة للحكومة، وبالتالي فهي ملزمة بالامتثال لقوانين الخصوصية التي تمنع بيع البيانات التي تجمعها العدادات الذكية؛ بينما تُقدّم خدمات الكهرباء في أجزاء كثيرة من العالم من قِبل شركات خاصة قادرة على بيع بياناتها. ^{[ 83 ]} في أستراليا، يمكن لوكالات تحصيل الديون استخدام البيانات لمعرفة أوقات وجود الأشخاص في منازلهم. ^{[ 84 ]} استُخدمت هذه البيانات كدليل في قضية أمام محكمة في أوستن، تكساس ، حيث جمعت أجهزة الشرطة سرًا بيانات استهلاك الطاقة من العدادات الذكية لآلاف المنازل لتحديد أيّها يستهلك طاقة أكثر من المعدل "الطبيعي" بهدف الكشف عن عمليات زراعة الماريجوانا. ^{[ 85 ]}

يمكن لأنماط استخدام بيانات الطاقة من العدادات الذكية أن تكشف أكثر بكثير من مجرد مقدار الطاقة المستهلكة. فقد أظهرت الأبحاث أن العدادات الذكية التي تقيس مستويات الطاقة على فترات زمنية مدتها ثانيتان قادرة على تحديد وقت استخدام الأجهزة الكهربائية المختلفة بدقة. ^{[ 86 ] [ 87 ] [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]}

كتب روس أندرسون عن مخاوف الخصوصية قائلاً: "ليس من الضروري أن يخبر عدادي شركة الكهرباء، ناهيك عن الحكومة، بكمية استهلاكي في كل نصف ساعة من الشهر الماضي"؛ وأن العدادات يمكن أن توفر "معلومات استهدافية للصوص"؛ وأن سجل استهلاك الطاقة المفصل يمكن أن يساعد شركات الطاقة على بيع عقود استغلالية للمستخدمين؛ وأنه قد يكون هناك "إغراء لصناع السياسات لاستخدام بيانات العدادات الذكية لاستهداف أي انقطاعات ضرورية للتيار الكهربائي". ^{[ 94 ]}

تُعدّ مراجعات برامج العدادات الذكية، وتجميد تركيبها، وتأجيلها، وبرامج "الانسحاب" من بين الاستجابات لمخاوف العملاء والمسؤولين الحكوميين. ففي يونيو 2012، استجابت إحدى شركات المرافق في هاواي لرغبة بعض السكان في عدم تركيب عدادات ذكية، فغيّرت برنامجها الخاص بالعدادات الذكية ليصبح "برنامج انسحاب". ^{[ 95 ]} وأوضحت الشركة أنه بمجرد اقتراب مشروع تركيب الشبكة الذكية من الاكتمال، قد تُحوّل شركة KIUC سياسة التأجيل إلى سياسة أو برنامج انسحاب، وقد تفرض رسومًا على المشتركين لتغطية تكاليف صيانة العدادات التقليدية. ويشترط الحصول على موافقة لجنة المرافق العامة في هاواي على أي رسوم.

بعد تلقي العديد من الشكاوى بشأن المخاوف الصحية والاختراقات الإلكترونية ومخاوف تتعلق بالخصوصية المرتبطة بالأجهزة الرقمية اللاسلكية، صوتت لجنة المرافق العامة في ولاية مين الأمريكية لصالح السماح للمستهلكين بإلغاء تغيير العداد مقابل 12 دولارًا شهريًا. ^{[ 96 ]} وفي ولاية كونيتيكت ، وهي ولاية أمريكية أخرى تدرس تطبيق العدادات الذكية، رفضت الجهات التنظيمية طلبًا من أكبر شركة مرافق في الولاية، وهي شركة كونيتيكت لايت آند باور ، لتركيب 1.2 مليون جهاز، بحجة أن الوفورات المحتملة في فواتير الكهرباء لا تبرر التكلفة. وتقدم شركة كونيتيكت لايت آند باور بالفعل لعملائها أسعارًا تعتمد على الوقت. ونُقل عن المدعي العام للولاية، جورج جيبسن، قوله إن الاقتراح سيُجبر المستهلكين على إنفاق ما يزيد عن 500 مليون دولار على العدادات مقابل فوائد قليلة، وهو ادعاء نفته شركة كونيتيكت لايت آند باور. ^{[ 97 ]}

تتيح العدادات الذكية التسعير الديناميكي؛ وقد أشير إلى أنه بينما يسمح هذا بخفض الأسعار في أوقات انخفاض الطلب، فإنه يمكن استخدامه أيضًا لرفع الأسعار في أوقات الذروة إذا كان جميع المستهلكين يمتلكون عدادات ذكية. ^{[ 98 ]} بالإضافة إلى ذلك، تسمح العدادات الذكية لموردي الطاقة بتحويل العملاء إلى تعريفات الدفع المسبق باهظة الثمن فورًا في حالة وجود صعوبات في الدفع. في المملكة المتحدة، خلال فترة ارتفاع أسعار الطاقة بشكل كبير منذ عام 2021 ، ^{[ 99 ]} قامت الشركات بتحويل العدادات الذكية عن بُعد من تعريفة الائتمان إلى تعريفة الدفع المسبق باهظة الثمن التي تفصل الإمدادات ما لم يتم شراء رصيد. على الرغم من أن اللوائح لا تسمح بذلك دون اتخاذ الاحتياطات المناسبة لمساعدة المتعثرين ماليًا وحماية الفئات الضعيفة، إلا أن القواعد كانت تُنتهك في كثير من الأحيان. ^{[ 76 ]} (يمكن أيضًا فرض تعريفات الدفع المسبق دون عدادات ذكية، ولكن هذا يتطلب تركيب عداد مخصص للدفع المسبق). في عام 2022، انقطع التيار الكهربائي عن 3.2 مليون شخص في وقت ما بعد نفاد رصيد الدفع المسبق لديهم، ^{[ 100 ]} وأفلست 30 شركة طاقة لأن مدفوعات العملاء لم تكن كافية لتغطية تكلفة الطاقة المتزايدة. ^{[ 101 ] [ 102 ]}

تُثار تساؤلات حول ما إذا كانت الكهرباء خدمةً تُقدَّم عند الحاجة إليها، أو ينبغي أن تُقدَّم كذلك، حيث تكون نسبة الإزعاج إلى التكلفة مقابل الفائدة من تغيير أوقات الاستهلاك ضعيفة. في منطقة شيكاغو، أجرت شركة كومنولث إديسون تجربةً لتركيب عدادات ذكية في 8000 منزل تم اختيارها عشوائيًا، إلى جانب أسعار متغيرة وحوافز لتشجيع خفض الاستهلاك خلال أوقات الذروة. ^{[ 103 ]} في مقال نُشر في مجلة "كرينز شيكاغو بيزنس " بعنوان "تجربة الشبكة الذكية مخيبة للآمال. في المرحلة التجريبية، لم يقم سوى عدد قليل بخفض استهلاك الطاقة لتوفير المال"، ذُكر أن أقل من 9% من المنازل أظهرت أي انخفاض في استهلاك الذروة، وأن إجمالي الانخفاض كان "غير ذي دلالة إحصائية". ^{[ 103 ]} هذا ما جاء في تقرير صادر عن معهد أبحاث الطاقة الكهربائية، وهو مركز أبحاث متخصص في قطاع المرافق، والذي أجرى الدراسة وأعدّ التقرير. وقالت سوزان ساتير، كبيرة مساعدي المدعي العام في ولاية إلينوي لشؤون المرافق العامة: "هذا يُلحق ضررًا كبيرًا بخطتهم... يُظهر التقرير عدم وجود أي فرق إحصائي يُذكر مقارنةً بالوضع المعتاد". ^{[ 103 ]}

بحلول عام 2016، لم تنجح العدادات الذكية البالغ عددها 7 ملايين في تكساس في إقناع الكثير من الناس بالتحقق من بيانات استهلاكهم للطاقة لأن العملية كانت معقدة للغاية. ^{[ 104 ]}

يشير تقرير صادر عن مجموعة برلمانية في المملكة المتحدة إلى أن الأشخاص الذين قاموا بتركيب عدادات ذكية من المتوقع أن يوفروا ما معدله 11 جنيهًا إسترلينيًا سنويًا على فواتير الطاقة، وهو أقل بكثير مما كان مأمولًا في الأصل. ^{[ 105 ]} وقد تم تحديث تحليل التكلفة والعائد لعام 2016 في عام 2019، وقدّر متوسط ​​التوفير بشكل مماثل. ^{[ 106 ]}

خلص تقرير صادر عن مكتب المدقق العام لولاية فيكتوريا الأسترالية عام 2015 إلى أن "مستهلكي الكهرباء في فيكتوريا قد دفعوا ما يقدر بنحو 2.239 مليار دولار مقابل خدمات العدادات، بما في ذلك نشر وتوصيل العدادات الذكية. في المقابل، ورغم أن بعض الفوائد قد عادت على المستهلكين، إلا أن تحقيق هذه الفوائد متأخر عن الجدول الزمني المحدد، ولم تتحقق معظمها بعد" ^{[ 107 ].}

تتيح العدادات الذكية تسعير الطاقة في الوقت الفعلي، ومن الناحية النظرية، قد يُسهم ذلك في استقرار استهلاك الطاقة حيث يُعدّل المستهلكون طلبهم استجابةً لتغيرات الأسعار. مع ذلك، تشير نماذج أجراها باحثون في جامعة بريمن إلى أنه في ظروف معينة، "لا يتم تخفيف تقلبات الطلب على الطاقة بل تتضخم". ^{[ 108 ]}

في عام ٢٠١٣، صدر فيلم " استعد قوتك" ، وهو فيلم وثائقي كندي مستقل من إخراج جوش ديل سول، يتناول موضوع "الكهرباء الملوثة" والمشاكل المذكورة سابقًا المتعلقة بالعدادات الذكية. ^{[ ١٠٩ ]} يستكشف الفيلم السياقات المختلفة للمخاوف الصحية والقانونية والاقتصادية. ويضم الفيلم تعليقًا صوتيًا من عمدة مدينة بيتربورو، أونتاريو ، داريل بينيت ، بالإضافة إلى الباحث الأمريكي دي-كون لي، والصحفي بليك ليفيت، ^{[ ١١٠ ]} والدكتور سام ميلهام. وقد فاز الفيلم بجائزة ليو لأفضل فيلم وثائقي طويل، والجائزة الإنسانية السنوية من مهرجان إندي فيست في العام التالي.

في مذكرة قدمها روس أندرسون إلى لجنة الحسابات العامة عام 2011، كتب أن هيئة تنظيم الغاز والكهرباء (Ofgem) "ترتكب جميع الأخطاء الكلاسيكية التي عُرفت لسنوات بأنها تؤدي إلى فشل مشاريع تكنولوجيا المعلومات في القطاع العام" وأن "الجزء الأكثر أهمية في المشروع - كيفية تواصل العدادات الذكية مع الأجهزة المنزلية لتسهيل الاستجابة للطلب - يتم تجاهله بشكل أساسي." ^{[ 111 ]}

أفادت منظمة Citizens Advice في أغسطس 2018 أن 80% من مستخدمي العدادات الذكية راضون عنها. ومع ذلك، تلقت المنظمة 3000 مكالمة في عام 2017 بشأن مشاكل تتعلق بفقدان الجيل الأول من العدادات الذكية لوظائفها، وممارسات البيع العدوانية، واستمرار الحاجة إلى إرسال قراءات العدادات الذكية. ^{[ 112 ]}

انتقد روس أندرسون، من مؤسسة أبحاث سياسات المعلومات، برنامج المملكة المتحدة، معتبراً أنه من غير المرجح أن يُخفض استهلاك الطاقة، وأنه مُستعجل ومُكلف، ولا يُشجع المنافسة في مجال عدادات الطاقة. وكتب أندرسون: "يضمن التصميم المقترح استمرار هيمنة شركات الطاقة القائمة، التي تكمن مصالحها المالية في بيع المزيد من الطاقة لا العكس"، وحثّ الوزراء على "إلغاء المشروع، والعمل بدلاً من ذلك على تشجيع المنافسة في عدادات الطاقة المنزلية، كما يفعل الألمان، وكما فعلت المملكة المتحدة بالفعل في عدادات الطاقة الصناعية. يجب أن يكون لكل مُستهلك الحق في اختيار مُشغل العداد الذي يُريده". ^{[ 113 ]}

انتقد بيتر إيرل، رئيس قسم الطاقة في موقع مقارنة الأسعار comparethemarket.com، العدد الكبير من عدادات SMETS1 المُثبّتة. وقال: "توقعت الحكومة أن يكون هناك عدد قليل فقط من الجيل الأول من العدادات الذكية قبل ظهور SMETS2، لكن الواقع هو أن هناك الآن ما لا يقل عن خمسة ملايين، وربما يصل إلى عشرة ملايين عداد من طراز SMETS1". ^{[ 114 ]}

تستخدم العدادات الذكية في جنوب إنجلترا ومنطقة ميدلاندز بالمملكة المتحدة شبكة الهاتف المحمول للتواصل، لذا فهي لا تعمل بشكل صحيح عند ضعف تغطية الهاتف. وقد تم اقتراح حل، لكنه لم يكن فعالاً حتى مارس 2017. ^{[ 114 ]}

في مارس/آذار 2018، فتح مكتب التدقيق الوطني ، المسؤول عن مراقبة الإنفاق العام، تحقيقًا في برنامج العدادات الذكية، الذي بلغت تكلفته آنذاك 11 مليار جنيه إسترليني، دُفعت من قِبل مستهلكي الكهرباء عبر فواتير أعلى. ^{[ 115 ] [ 116 ]} ونشر مكتب التدقيق الوطني نتائج تحقيقه في تقرير بعنوان "نشر العدادات الذكية" نُشر في نوفمبر/تشرين الثاني 2018. ^{[ 117 ]} وأشار التقرير، من بين نتائج أخرى، إلى أن عدد العدادات الذكية المُركّبة في المملكة المتحدة سيكون أقل بكثير من طموحات وزارة الأعمال والطاقة والاستراتيجية الصناعية الأصلية المتمثلة في تركيب عدادات ذكية لجميع المستهلكين في المملكة المتحدة بحلول عام 2020. وفي سبتمبر/أيلول 2019، تأجل نشر العدادات الذكية في المملكة المتحدة لمدة أربع سنوات. ^{[ 118 ]}

كتب روس أندرسون وأليكس هيني أن " إد ميليباند تلاعب بالأرقام" ليُظهر جدوى العدادات الذكية اقتصاديًا. وذكرا أن أول ثلاث دراسات لتحليل التكلفة والعائد للعدادات الذكية المنزلية أظهرت أن تكلفتها ستتجاوز ما ستوفره، لكن "الوزراء استمروا في المحاولة حتى حصلوا على نتيجة إيجابية... ولتحقيق "الربحية"، بالغت الحكومة السابقة في تقدير الافتراضات بشكل فاضح". ^{[ 119 ]}

في عام ٢٠١٨، هُدِّدَ مسؤول مكافحة الاحتيال في هيئة تنظيم أسواق الغاز والكهرباء (Ofgem) ، المسؤول عن الإشراف على برنامج العدادات الذكية، بالسجن بموجب المادة ١٠٥ من قانون المرافق العامة لعام ٢٠٠٠ ، الذي يحظر الإفصاح عن بعض المعلومات المتعلقة بقطاع الطاقة، وذلك بهدف حماية الأمن القومي. ^{[ ١٢٠ ] [ ١٢١ ]} وقد خلصت محكمة استئناف العمل إلى أن القانون يتعارض مع الاتفاقية الأوروبية لحقوق الإنسان . ^{[ ١٢٢ ]}