Komunikace · rádio
LoRa pro vodoměry a měřiče tepla
Tam, kde chybí kabeláž nebo jsou měřidla daleko od sebe, posílají H2O a DELTA III své hodnoty rádiem. Zde najdete, co k tomu potřebujete a kde jsou meze.
Jak to funguje
Od měřidla přes bránu k aplikaci
- M-Bus: jeden kabel, mnoho měřidelMaster napájí dvouvodičové vedení napětím přibližně 40 V. Všechna měřidla jsou zapojena paralelně; na polaritě nezáleží.
- M-Bus: odečetMaster vybere měřidlo podle jeho sekundární adresy. Odpoví pouze toto měřidlo, a to modulací svého odběru proudu.
- RS-485: linie se zakončenímKroucený pár A/B vede jako linie od zařízení k zařízení, se 120 Ω na obou koncích. RS-485 je fyzické rozhraní.
- Modbus RTU: dotaz a odpověďProtokolová vrstva: master se dotazuje adresy slave (1–247) funkčním kódem; měřidlo odpovídá s kontrolním součtem CRC-16.
- LoRa: rádiem k bráněMěřidlo vysílá krátké uplinky v pásmu 868 MHz. Přijímá je každá brána v dosahu, bez kabelu k odběrnému místu.
- LoRa: server a aplikaceBrány předávají data síťovému serveru, který je posílá dál aplikaci. Dosah a interval vysílání omezují objem a aktuálnost dat.
Jak LoRa funguje
LoRa je rádiová technologie: modulace, která přenáší data na velké vzdálenosti s malou spotřebou energie. V Evropě využívá bezlicenční pásmo 868 MHz.
Síťový protokol postavený na ní se nazývá LoRaWAN. Definuje, jak se zařízení připojují do sítě, jak se data šifrují a jak spolupracují brány a servery. Měřidla Helvatron se do sítě připojují přes OTAA (over-the-air activation); při každém připojení se odvozují nové klíče relace, které se v zařízení trvale neukládají.
Stavební prvky sítě LoRa
- Koncové zařízení
- H2O nebo DELTA III s rozhraním LoRa, vysílá krátké uplinky
- Brána (gateway)
- přijímá vysílání všech zařízení v dosahu a předává pakety přes internet
- Síťový server
- kontroluje a dešifruje pakety a odstraňuje duplikáty, když stejný paket přijme více bran
- Aplikace
- dekóduje payload a zpřístupňuje data, například v Joulio-Web nebo v řídicím systému
Meze rádiového přenosu
- Dosah silně závisí na budově, šachtě a umístění brány. Měřidla ve sklepech a šachtách často potřebují bránu v blízkosti.
- V pásmu 868 MHz platí omezení střídy vysílání (duty cycle). LoRa je vhodná pro stavy měřidel a intervalové hodnoty, ne pro hodnoty po sekundách.
- Každé vysílání čerpá baterii. U DELTA III to znamená 10 + 1 let při denním vysílání a 11 + 1 let při vysílání každý druhý den.
- Před montáží měřidla ověřte příjem v místě instalace.
Alternativa: NB-IoT
Pro jednotlivá místa bez sítě LoRa mohou obě měřidla vysílat také přes NB-IoT v mobilní síti.
Otázky k LoRa
Potřebuji vlastní síť LoRa?
Ne nutně. Měřidla pracují s vlastními branami a síťovým serverem i s existující veřejnou nebo privátní sítí. Rozhodující je pokrytí branami v místě instalace.
Jak se data dostanou do Joulio-Web?
Aplikace přijímá pakety ze síťového serveru a dekóduje je. Joulio-Web nabízí samostatnou licenci pro měřidla EMU a Helvatron.
Jak často měřidlo vysílá?
Interval vysílání se nastavuje při konfiguraci. Kratší intervaly zkracují životnost baterie.
Podrobnosti o cestě dat LoRa a dekodéru payloadu najdete na stránkách naší sesterské společnosti EMU na emuag.com.