Tiedonsiirto · radio
LoRa vesi- ja lämpöenergiamittareille
Kun kaapelointia ei ole tai mittarit ovat laajalti hajallaan, H2O ja DELTA III lähettävät arvonsa radion kautta. Tässä kerrotaan, mitä tarvitaan ja missä rajat kulkevat.
Toimintaperiaate
Mittarista yhdyskäytävän kautta sovellukseen
- M-Bus: yksi kaapeli, monta mittariaMaster syöttää kaksijohdinlinjaan noin 40 V. Kaikki mittarit kytketään rinnan; napaisuudella ei ole merkitystä.
- M-Bus: luentaMaster valitsee mittarin sen toisio-osoitteella. Vain kyseinen mittari vastaa moduloimalla virrankulutustaan.
- RS-485: linja ja päätevastusKierretty pari A/B kulkee linjana laitteelta laitteelle, 120 Ω molemmissa päissä. RS-485 on fyysinen liitäntä.
- Modbus RTU: kysely ja vastausProtokollakerros: master kysyy slave-osoitetta (1–247) funktiokoodilla; mittari vastaa CRC-16-tarkistussummalla.
- LoRa: radio yhdyskäytävälleMittari lähettää lyhyitä uplink-sanomia 868 MHz:n taajuudella. Jokainen kantaman sisällä oleva yhdyskäytävä vastaanottaa ne ilman kaapelia mittauspisteelle.
- LoRa: palvelin ja sovellusYhdyskäytävät välittävät tiedot verkkopalvelimelle, joka välittää ne sovellukselle. Kantama ja lähetysväli rajoittavat tietomäärää ja ajantasaisuutta.
Miten LoRa toimii
LoRa on radiotekniikka: modulaatiomenetelmä, joka siirtää tietoa pitkiä matkoja vähällä energialla. Euroopassa se käyttää lisenssivapaata 868 MHz:n taajuusaluetta.
Sen päälle rakennettua verkkoprotokollaa kutsutaan nimellä LoRaWAN. Se määrittää, miten laitteet liittyvät verkkoon, miten tiedot salataan ja miten yhdyskäytävät ja palvelimet toimivat yhdessä. Helvatron-mittarit liittyvät verkkoon OTAA-menetelmällä (over-the-air activation); jokaisella liittymiskerralla johdetaan uudet istuntoavaimet, joita ei tallenneta laitteeseen pysyvästi.
LoRa-verkon rakenneosat
- Päätelaite
- H2O tai DELTA III LoRa-liitännällä, lähettää lyhyitä uplink-sanomia
- Yhdyskäytävä
- vastaanottaa kaikkien kantaman sisällä olevien laitteiden lähetykset ja välittää paketit internetin kautta
- Verkkopalvelin
- tarkistaa ja purkaa paketit sekä poistaa kaksoiskappaleet, kun useampi yhdyskäytävä vastaanottaa saman paketin
- Sovellus
- dekoodaa hyötykuorman ja tuo sen käyttöön esimerkiksi Joulio-Webissä tai valvomojärjestelmässä
Radiosiirron rajat
- Kantama riippuu voimakkaasti rakennuksesta, mittauskaivosta ja yhdyskäytävän sijainnista. Kellareissa ja kaivoissa olevat mittarit tarvitsevat usein yhdyskäytävän lähelleen.
- 868 MHz:n taajuusalueella sovelletaan lähetysaikarajoituksia (duty cycle). LoRa soveltuu mittarilukemille ja jaksoarvoille, ei sekuntikohtaisille arvoille.
- Jokainen lähetys kuluttaa paristoa. DELTA III:lla tämä tarkoittaa 10 + 1 vuotta päivittäisellä lähetyksellä ja 11 + 1 vuotta joka toinen päivä tapahtuvalla lähetyksellä.
- Tarkista kuuluvuus asennuspaikalla ennen mittarin asentamista.
Vaihtoehto: NB-IoT
Yksittäisissä kohteissa, joissa ei ole LoRa-verkkoa, molemmat mittarit voivat lähettää tiedot myös NB-IoT:llä matkaviestinverkon kautta.
Kysymyksiä LoRasta
Tarvitaanko oma LoRa-verkko?
Ei välttämättä. Mittarit toimivat omien yhdyskäytävien ja verkkopalvelimen kanssa tai olemassa olevassa julkisessa tai yksityisessä verkossa. Ratkaisevaa on yhdyskäytävien kuuluvuus asennuspaikalla.
Miten tiedot päätyvät Joulio-Webiin?
Sovellus vastaanottaa paketit verkkopalvelimelta ja dekoodaa ne. Joulio-Web tarjoaa oman lisenssin EMU- ja Helvatron-mittareille.
Kuinka usein mittari lähettää?
Lähetysväli asetetaan konfiguroinnin yhteydessä. Lyhyemmät välit lyhentävät pariston käyttöikää.
Lisätietoja LoRa-tiedonsiirrosta ja hyötykuorman dekooderista on sisaryhtiömme EMU:n sivuilla osoitteessa emuag.com.