Komunikacija · radio

LoRa za vodomjere i mjerače toplote

Tamo gdje nema kabla ili su brojila jako raštrkana, H2O i DELTA III šalju svoje vrijednosti radio putem. Šta je za to potrebno i gdje su granice.

Kako funkcioniše

Od brojila preko gatewaya do aplikacije

M-BusžičaniRS-485 · Modbus RTUžičaniLoRaradio, 868 MHzEMU M-CenterM-Bus masterHelvatron H2OSekundarna adresa 2401 0001DELTA IIISekundarna adresa 2401 0002Helvatron H2OSekundarna adresa 2401 0003oko 40 V · 2 žiceOdabir preko sekundarne adreseOdgovor promjenom strujeModbus masterGateway ili kontrolerHelvatron H2OAdresa 1DELTA IIIAdresa 2Helvatron H2OAdresa 3120 Ω120 ΩA/B upredeno + GNDUpit: adresa 2 · FC 03Odgovor s CRC-16Aplikacijanpr. Joulio-Web, sistem upravljanjaNetwork serverGatewayGatewayHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzPristup preko OTAADomet zavisi od zgrade i lokacije
  1. M-Bus: jedan kabl, mnogo brojilaMaster napaja dvožilni vod s oko 40 V. Sva brojila su spojena paralelno, polaritet nije bitan.
  2. M-Bus: očitavanjeMaster odabire brojilo preko njegove sekundarne adrese. Odgovara samo to brojilo, moduliranjem potrošnje struje.
  3. RS-485: linija sa završetkomUpredeni par žica A/B vodi se linijski od uređaja do uređaja, sa 120 Ω na oba kraja. RS-485 je fizički interfejs.
  4. Modbus RTU: upit i odgovorProtokol iznad toga: master šalje upit na adresu slave uređaja (1–247) s funkcijskim kodom, brojilo odgovara s kontrolnom sumom CRC-16.
  5. LoRa: radio do gatewayaBrojilo šalje kratke uplinkove na 868 MHz. Svaki gateway u dometu ih prima, bez kabla do mjernog mjesta.
  6. LoRa: server i aplikacijaGatewayi prosljeđuju podatke network serveru, a on aplikaciji. Domet i interval slanja ograničavaju količinu i aktuelnost podataka.
Pojednostavljen prikaz. ID-ovi i adrese su primjeri.

Kako radi LoRa

LoRa je radio postupak: modulacija koja s malo energije šalje na velike udaljenosti. U Evropi koristi opseg 868 MHz bez licence.

Mrežni protokol iznad toga zove se LoRaWAN. On određuje kako se uređaji priključuju mreži, kako se podaci šifriraju i kako gatewayi i serveri sarađuju. Helvatron brojila se priključuju mreži preko OTAA (Over-the-Air Activation); ključevi sesije se pri priključenju ponovo izvode i nisu trajno pohranjeni u uređaju.

Dijelovi LoRa mreže

Krajnji uređaj
H2O ili DELTA III s LoRa interfejsom, šalje kratke uplinkove
Gateway
prima sve uređaje u dometu i prosljeđuje pakete preko interneta
Network server
provjerava, dešifruje i uklanja duplikate kada više gatewaya primi isti paket
Aplikacija
dekodira korisne podatke i stavlja ih na raspolaganje, na primjer u Joulio-Web ili sistemu upravljanja

Granice radio prijenosa

  • Domet jako zavisi od zgrade, šahta i položaja gatewaya. Brojila u podrumima i šahtovima često trebaju gateway u blizini.
  • U opsegu 868 MHz važe ograničenja vremena slanja. LoRa je pogodan za stanja brojila i intervalne vrijednosti, ne za vrijednosti u sekundi.
  • Svaki prijenos troši bateriju. Za DELTA III to je 10 + 1 godina pri dnevnom i 11 + 1 godina pri prijenosu svaka dva dana.
  • Prije montaže provjerite prijem na mjestu ugradnje.

H2O s LoRa

DN15 do DN100, nastavak ABL, 868 MHz.

Kataloški brojevi H2O

DELTA III s LoRa

DN15 do DN100, nastavak ABL. U kombinaciji s M-Bus-om kao ABML.

Kataloški brojevi DELTA III

Alternativa NB-IoT

Za pojedinačne lokacije bez vlastite LoRa mreže oba brojila šalju i preko NB-IoT, dakle preko mobilne mreže.

NB-IoT objašnjen

Pitanja o LoRa-u

Trebam li vlastitu LoRa mrežu?

Ne nužno. Brojila rade s vlastitim gatewayima i network serverom ili s postojećom javnom ili privatnom mrežom. Važno je da gatewayi pokrivaju mjesto ugradnje.

Kako podaci stižu u Joulio-Web?

Aplikacija prima pakete od network servera i dekodira ih. Joulio-Web nudi posebnu licencu za EMU i Helvatron brojila.

Koliko često brojilo šalje?

Interval slanja određuje se pri konfiguraciji. Kraći intervali skraćuju vijek trajanja baterije.