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.
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Geräte-EUI |
16-stellige eindeutige Modul-Identifikationsnummer. Sie ist nicht konfigurierbar. |
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Anwendungsschlüssel |
Der Anwendungsschlüssel jedes Geräts wird von Elvaco generiert und im OTAA-Modus dazu genutzt, bei jeder Verbindungsherstellung mit dem LoRaWAN®-Netzwerk einen Netzwerkschlüssel zu generieren. Diese Codes werden mithilfe der OTC-Lösung (One Touch Commissioning) von Elvaco sicher verwaltet, zu der auch mobile App für die Konfiguration gehört. |
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JoinEUI |
Legt die Identifikationsnummer des Join-Servers fest. Die Identifikationsnummer ist bei allen Geräten auf einen Standardwert eingestellt. Der Standardwert ist in den Konfigurationsoptionen von Elvaco OTC angegeben. |
Tipp
Das NFC-Feld ist am einfachsten zugänglich, wenn das Telefon in der Mitte der Vorderseite platziert wird.
Mit dem Übertragungsintervall wird festgelegt, wie oft das Modul Daten auf dem LoRaWAN®-Netzwerk senden soll. Der Parameter kann auf einen Wert zwischen 10 und 1440 Minuten eingestellt werden (d. h. zwischen 10-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.
Wenn der EcoMode aktiv ist, hat das Modul eine Batterielebensdauer von 6+1 oder 10+1 Jahren, je nachdem, welche EcoMode-Alternative eingestellt ist. Die EcoMode-Einstellung wird ignoriert, wenn PSU (externe Stromversorgung Engelmann) angeschlossen ist. Das Modul kann eine Batterielebensdauer von 6+1 oder 10+1 Jahren erreichen, indem es eine Tabelle der zulässigen Übertragungsintervalle für jede Datenrate verwendet.
Wenn die Signalbedingungen schlecht sind (und die Datenübertragungsrate niedrig ist), wird das Modul die Häufigkeit des Sendens von Daten verringern, um auf diese Weise die Batterielaufzeit zu verlängern. Wenn die Signalbedingungen gut sind, wird das Modul häufiger Daten senden. Wenn EcoMode aktiviert ist, prüft das Modul kontinuierlich, ob das eingestellte Übertragungsintervall in der EcoMode-Tabelle „erlaubt“ ist. Wenn für eine bestimmte Datenrate ein geringeres Übertragungsintervall erforderlich ist, um eine Batterielebensdauer von 6+1 oder 10+1 Jahren zu erreichen, passt das Modul den Parameter entsprechend an.
Das für jede Datenrate zulässige Übertragungsintervall ist den folgenden Tabellen zu entnehmen.
Achtung
Die voraussichtliche Lebensdauer der Batterie kann nicht garantiert werden, wenn:
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EcoMode deaktiviert ist (auch wenn EcoMode später aktiviert wird)
-
Umstellung von 6+1 auf 10+1 Jahre Batterielebensdauer im EcoMode
Anmerkung
Bei Verwendung des „Engelmann"-Nachrichtenformats wird das Übertragungsintervall verdoppelt, um die zusätzlichen Telegramme, die in diesem Nachrichtenformat übertragen werden, zu kompensieren, mit Ausnahme von DR0 im 10-Jahres-EcoMode, bei dem das Übertragungsintervall auf 1440 Minuten (entsprechend einmal alle 24 Stunden) begrenzt ist.
Tabelle 346. EcoMode-Übertragungsintervalleinstellungen, EcoMode (6 Jahre)
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Datenübertragungsrate |
Übertragungsintervall (Minuten) |
Übertragungsintervall, Engelmann-Nachrichtenformat (Minuten) |
|---|---|---|
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DR0 |
180 |
360 |
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DR1 |
120 |
240 |
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DR2 |
60 |
120 |
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DR3 |
30 |
60 |
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DR4 |
15 |
30 |
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DR5 |
15 |
30 |
Tabelle 347. EcoMode-Übertragungsintervalleinstellungen, EcoMode (10 Jahre)
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Datenübertragungsrate |
Übertragungsintervall (Minuten) |
Übertragungsintervall, Engelmann-Nachrichtenformat (Minuten) |
|---|---|---|
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DR0 |
1440 |
1440 |
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DR1 |
360 |
720 |
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DR2 |
180 |
360 |
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DR3 |
120 |
240 |
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DR4 |
90 |
180 |
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DR5 |
60 |
120 |
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.
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.
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
Anmerkung
Bei Verwendung des Nachrichtenformats JSON werden die Daten als Klartext und nicht entsprechend der oben dargestellten M-Bus-Struktur dargestellt.
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.
Anmerkung
Einzelheiten zur Sicherheits- und Zugriffssteuerung des Produkts erfahren Sie in der Dokumentation der Ein-Klick-Inbetriebnahme (One-Touch Commissioning – OTC) auf der Elvaco-Website.
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.
Beispiel 16. Beispiel
Ein DIF-Code von 0x02 wird im Falle eines Fehlers auf 0x32 gesetzt. (Dies gilt für alle Nachrichtenformate außer JSON). Beim Nachrichtenformat JSON wird der aktuelle Wert im Fehlerfall durch „null“ ersetzt. Wenn überhaupt keine Zählerkommunikation möglich ist, sind alle Felder mit dieser Fehleranzeige versehen.
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