Betrieb

Bevor Sie Daten über ein LoRaWAN®-Netz übertragen können, muss das Modul personalisiert und aktiviert werden. Dies kann auf zwei verschiedene Arten für LoRaWAN® erfolgen: Over-the-air-Aktivierung (OTAA) oder Aktivierung durch Personalisierung (ABP). Aus Sicherheitsgründen empfiehlt Elvaco, möglichst OTAA zu nutzen. Hierbei werden alle Netzwerkschlüssel bei jeder Verbindung des Moduls mit dem LoRaWAN®-Netzwerke generiert. Bei ABP hingegen werden die Schlüssel manuell erstellt und bleiben unverändert.

CMi4160 wird über die Elvaco OTC-App konfiguriert. Diese überträgt die Einstellungen mittels NFC auf das Modul. Für einige Anwendungen kann auch Downlink genutzt werden.

Mit dem Übertragungsintervall wird festgelegt, wie oft das Modul Daten auf dem LoRaWAN®-Netzwerk senden soll. Der Parameter kann auf einen Wert zwischen 5 und 1440 Minuten eingestellt werden (d. h. zwischen 5-Minuten-Werten und Tageswerten). Es ist möglich, das Übertragungsintervall festzulegen, aber für batteriebetriebene Geräte, bei denen die Lebensdauer der Batterie kritisch ist, empfiehlt Elvaco die Verwendung der EcoMode-Funktion, die das Übertragungsintervall an die vorherrschenden Funkbedingungen anpasst.

Die ADR ist Teil des LoRaWAN®-Standards; hierbei bestimmt der Netzwerkserver basierend auf den aktuellen Signalbedingungen die optimale Kommunikationsrate für das Modul. Unter den besten Funkbedingungen nutzt das Modul seine höchste Datenübertragungsrate (DR5), um höchste Energieeffizienz zu bieten. Bei schlechten Signalbedingungen senkt der Netzwerkserver schrittweise die Datenübertragungsrate, bis er die Meldung empfangen kann. Bei niedriger Datenübertragungsrate steigt der Energieverbrauch pro Telegramm.

Das Modul ist auf die Uhr des Zählers angewiesen, um die Zeit zu halten. Es wird davon ausgegangen, dass die Zeit im Zähler in der Standard-Ortszeit (keine Sommerzeit) angegeben ist. Bei der Zeitsynchronisation im Zähler-mit der Elvaco OTC-App wird immer die lokale Standardzeit verwendet, auch wenn die Sommerzeit in Kraft ist. Die vom Modul gesendeten zeitgestempelten Zählerdaten können durch Angabe des Konfigurationsparameters "UTC-Offset" so eingestellt werden, dass sie in UTC gesendet werden. Der UTC-Offset wird vor der Übertragung vom Zeitstempel abgezogen. Wenn sich der Zähler in Schweden befindet, wo die MEZ (mitteleuropäische Zeit) gilt, sollte der UTC-Offset auf +60 (+1h) eingestellt sein. In diesem Fall wird um 12.00 Uhr ein Telegramm mit dem Zeitstempel 11.00 gesendet, da dies die entsprechende UTC-Zeit ist. Ein Zähler in New York (USA) sollte einen UTC-Offset von „-300“ (-5h) haben usw. Ein UTC-Offset von „0“ bedeutet, dass die Zählerzeit unverändert verwendet wird.

Wenn der Zähler auf Sommerzeit eingestellt ist, wird dies vom Modul ignoriert und die Standardzeit verwendet. Daher kann es sein, dass die Uhrzeit auf dem Display des Zählers nicht mit der Uhrzeit im Telegramm oder in der Elvaco OTC-App übereinstimmt.

Alle nach dem M-Bus-Standard kodierten Nachrichtenformate haben die folgende Struktur. Jedes Telegramm beginnt mit einem Byte, welches das Meldungsformat angibt. Danach folgt eine Sequenz von Dateninformationsblöcken (DIBs). Daten und Struktur der DIBs hängen vom eingestellten Meldungstyp ab. Jeder DIB enthält ein Dateninformationsfeld (DIF), ein Werteinformationsfeld (VIF) und ein Datenfeld (DATA), in dem die aktuellen Inhalte abgelegt sind.

M-Bus-Nachrichtenstruktur

Das Produkt hat eine Konfigurationssperre, die verhindert, dass Unbefugte Zugriff auf das Modul erhalten. Wenn die Konfigurationssperre aktiviert wurde, wird ein gerätespezifischer Produktzugangsschlüssel benötigt, um auf das Gerät zuzugreifen. Schlüssel werden mithilfe der OTC-Lösung von Elvaco sicher verwaltet, die für die Konfiguration auf die App zurückgreift.

Die Nutzlasten mit M-Bus kodierten Daten verwenden das Funktionsfeld des DIF, um Fehler anzuzeigen. In diesem Fall erfolgt eine Setzung auf „Wert im Fehlerzustand“ (M-Bus Norm EN 13757-3:2013) und der gesendete Wert sollte nicht verwendet werden. Ein typischer Fall hierfür ist, wenn das Modul nicht mit dem Zähler kommunizieren und keine Zählerwerte abrufen kann. In diesem Fall zeigen alle Felder in der Nutzlast ein DIF an, das auf „Wert im Fehlerzustand“ hinweist. Bei fehlerhaften Daten oder wenn das Modul nicht in der Lage ist, mit dem Zähler zu kommunizieren, wird Bit 4–5 des Bits des DIF-Codes (erstes Byte jedes Indexfeldes) auf 11b gesetzt.