Comunicación · radio

LoRa para contadores de agua y de energía térmica

Donde no hay cableado o los contadores están muy dispersos, el H2O y el DELTA III envían sus valores por radio. Aquí verá qué necesita y dónde están los límites.

Funcionamiento

Del contador a la aplicación a través de la pasarela

M-BuscableadoRS-485 · Modbus RTUcableadoLoRaradio, 868 MHzEMU M-CenterMaestro M-BusHelvatron H2ODirección sec. 2401 0001DELTA IIIDirección sec. 2401 0002Helvatron H2ODirección sec. 2401 0003aprox. 40 V · 2 hilosSelección por dirección secundariaRespuesta modulando la corrienteMaestro ModbusPasarela o controladorHelvatron H2ODirección 1DELTA IIIDirección 2Helvatron H2ODirección 3120 Ω120 ΩA/B trenzado + GNDPetición: dirección 2 · FC 03Respuesta con CRC-16Aplicaciónp. ej. Joulio-Web, sistema de controlServidor de redPasarelaPasarelaHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzActivación por OTAAEl alcance depende del edificio y del lugar
  1. M-Bus: un cable, muchos contadoresEl maestro alimenta la línea de dos hilos con unos 40 V. Todos los contadores se conectan en paralelo; la polaridad no importa.
  2. M-Bus: lecturaEl maestro selecciona un contador por su dirección secundaria. Solo ese contador responde, modulando su consumo de corriente.
  3. RS-485: línea con terminaciónUn par trenzado A/B recorre la línea de equipo en equipo, con 120 Ω en ambos extremos. RS-485 es la interfaz física.
  4. Modbus RTU: petición y respuestaLa capa de protocolo: el maestro consulta una dirección de esclavo (1–247) con un código de función; el contador responde con una suma de verificación CRC-16.
  5. LoRa: radio hasta la pasarelaEl contador envía uplinks cortos en 868 MHz. Cualquier pasarela al alcance los recibe, sin cable hasta el punto de medición.
  6. LoRa: servidor y aplicaciónLas pasarelas reenvían los datos al servidor de red, que los transmite a la aplicación. El alcance y el intervalo de envío limitan el volumen de datos y su actualidad.
Representación simplificada. Los ID y las direcciones son ejemplos.

Cómo funciona LoRa

LoRa es la tecnología de radio: un esquema de modulación que transmite a grandes distancias con poca energía. En Europa utiliza la banda de 868 MHz, de uso libre sin licencia.

El protocolo de red construido sobre ella se denomina LoRaWAN. Define cómo se unen los equipos a una red, cómo se cifran los datos y cómo colaboran las pasarelas y los servidores. Los contadores Helvatron se unen a la red mediante OTAA (over-the-air activation); en cada unión se derivan nuevas claves de sesión, que no se almacenan de forma permanente en el equipo.

Los componentes de una red LoRa

Equipo final
H2O o DELTA III con interfaz LoRa, envía mensajes ascendentes (uplinks) cortos
Pasarela
recibe las transmisiones de todos los equipos a su alcance y reenvía los paquetes a través de internet
Servidor de red
comprueba y descifra los paquetes, y elimina los duplicados cuando varias pasarelas reciben el mismo paquete
Aplicación
decodifica la carga útil y la pone a disposición, por ejemplo en Joulio-Web o en el sistema de control

Límites de la transmisión por radio

  • El alcance depende mucho del edificio, de la arqueta y de la posición de la pasarela. Los contadores en sótanos y arquetas suelen necesitar una pasarela cercana.
  • En la banda de 868 MHz se aplican límites de ciclo de trabajo (duty cycle). LoRa es adecuado para lecturas de contador y valores de intervalo, no para valores segundo a segundo.
  • Cada transmisión consume batería. Para el DELTA III son 10 + 1 años con transmisión diaria y 11 + 1 años con transmisión cada dos días.
  • Compruebe la recepción en el lugar de instalación antes de instalar el contador.

H2O con LoRa

DN15 a DN100, sufijo ABL, 868 MHz.

Referencias del H2O

DELTA III con LoRa

DN15 a DN100, sufijo ABL. Combinado con M-Bus como ABML.

Referencias del DELTA III

Alternativa: NB-IoT

Para emplazamientos aislados sin red LoRa, ambos contadores también pueden transmitir por NB-IoT a través de la red móvil.

NB-IoT explicado

Preguntas sobre LoRa

¿Necesito una red LoRa propia?

No necesariamente. Los contadores funcionan con pasarelas y servidor de red propios o con una red pública o privada existente. Lo decisivo es la cobertura de las pasarelas en el lugar de instalación.

¿Cómo llegan los datos a Joulio-Web?

La aplicación recibe los paquetes del servidor de red y los decodifica. Joulio-Web ofrece una licencia específica para contadores EMU y Helvatron.

¿Con qué frecuencia transmite un contador?

El intervalo de transmisión se define durante la configuración. Los intervalos más cortos reducen la vida útil de la batería.

Encontrará detalles sobre el recorrido de los datos LoRa y el decodificador de la carga útil en las páginas de nuestra empresa hermana EMU, en emuag.com.