Kommunikasjon · radio

LoRa for vannmålere og varmemålere

Der det ikke finnes kabling, eller målerne er spredt over et stort område, sender H2O og DELTA III verdiene sine via radio. Her ser du hva som trengs og hvor grensene går.

Slik fungerer det

Fra måleren via gatewayen til applikasjonen

M-BuskabletRS-485 · Modbus RTUkabletLoRaradio, 868 MHzEMU M-CenterM-Bus-masterHelvatron H2OSekundæradresse 2401 0001DELTA IIISekundæradresse 2401 0002Helvatron H2OSekundæradresse 2401 0003ca. 40 V · 2 ledereValg via sekundæradresseSvar via strømmodulasjonModbus-masterGateway eller styringHelvatron H2OAdresse 1DELTA IIIAdresse 2Helvatron H2OAdresse 3120 Ω120 ΩA/B tvunnet + GNDForespørsel: adresse 2 · FC 03Svar med CRC-16Applikasjonf.eks. Joulio-Web, SD-anleggNettverksserverGatewayGatewayHelvatron H2OLoRaDELTA IIILoRaUplink 868 MHzTilkobling via OTAARekkevidden avhenger av bygg og område
  1. M-Bus: én kabel, mange målereMasteren forsyner totrådsledningen med ca. 40 V. Alle målerne kobles parallelt; polariteten spiller ingen rolle.
  2. M-Bus: avlesningMasteren velger en måler via sekundæradressen. Bare den måleren svarer, ved å modulere strømtrekket sitt.
  3. RS-485: linje med termineringEt tvunnet ledningspar A/B går som en linje fra enhet til enhet, med 120 Ω i begge ender. RS-485 er det fysiske grensesnittet.
  4. Modbus RTU: forespørsel og svarProtokollaget: masteren spør en slaveadresse (1–247) med en funksjonskode; måleren svarer med en CRC-16-kontrollsum.
  5. LoRa: radio til gatewayenMåleren sender korte uplinker på 868 MHz. Alle gatewayer innen rekkevidde mottar dem, uten kabel til målepunktet.
  6. LoRa: server og applikasjonGatewayene videresender dataene til nettverksserveren, som sender dem videre til applikasjonen. Rekkevidde og sendeintervall begrenser datamengde og aktualitet.
Forenklet framstilling. ID-er og adresser er eksempler.

Slik fungerer LoRa

LoRa er radioteknologien: en modulasjonsmetode som sender over lange avstander med lite energi. I Europa brukes det lisensfrie 868 MHz-båndet.

Nettverksprotokollen som bygger på den, heter LoRaWAN. Den fastsetter hvordan enheter kobler seg til et nett, hvordan data krypteres og hvordan gatewayer og servere samarbeider. Helvatron-målere kobler seg til nettet via OTAA (over-the-air activation); nye sesjonsnøkler avledes ved hver tilkobling og lagres ikke permanent i enheten.

Byggesteinene i et LoRa-nett

Sluttenhet
H2O eller DELTA III med LoRa-grensesnitt, sender korte uplinker
Gateway
mottar sendinger fra alle enheter innen rekkevidde og videresender pakkene via internett
Nettverksserver
kontrollerer og dekrypterer pakker og fjerner duplikater når flere gatewayer mottar samme pakke
Applikasjon
dekoder nyttelasten og gjør den tilgjengelig, for eksempel i Joulio-Web eller SD-anlegget

Grenser for radiooverføring

  • Rekkevidden avhenger sterkt av bygget, kummen og plasseringen av gatewayen. Målere i kjellere og kummer trenger ofte en gateway i nærheten.
  • I 868 MHz-båndet gjelder begrensninger på sendetid (duty cycle). LoRa egner seg for målerstander og intervallverdier, ikke for verdier sekund for sekund.
  • Hver sending tærer på batteriet. For DELTA III betyr det 10 + 1 år ved daglig sending og 11 + 1 år ved sending annenhver dag.
  • Kontroller dekningen på monteringsstedet før måleren monteres.

H2O med LoRa

DN15 til DN100, suffiks ABL, 868 MHz.

Bestillingsnumre H2O

DELTA III med LoRa

DN15 til DN100, suffiks ABL. Kombinert med M-Bus som ABML.

Bestillingsnumre DELTA III

Alternativ: NB-IoT

For enkeltanlegg uten LoRa-nett kan begge målerne også sende via NB-IoT over mobilnettet.

NB-IoT forklart

Spørsmål om LoRa

Trenger jeg mitt eget LoRa-nett?

Ikke nødvendigvis. Målerne fungerer med egne gatewayer og egen nettverksserver eller med et eksisterende offentlig eller privat nett. Det avgjørende er gatewaydekningen på monteringsstedet.

Hvordan kommer dataene inn i Joulio-Web?

Applikasjonen mottar pakkene fra nettverksserveren og dekoder dem. Joulio-Web tilbyr en egen lisens for EMU- og Helvatron-målere.

Hvor ofte sender en måler?

Sendeintervallet stilles inn ved konfigurasjonen. Kortere intervaller gir kortere batterilevetid.

Detaljer om dataveien og nyttelastdekoderen for LoRa finner du på sidene til søsterselskapet vårt EMU på emuag.com.