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无线M-Bus有何魔力可让智慧仪表应用普及?(2)

北极星智能电网在线  来源:新电子    2015/7/7 9:55:54  我要投稿  

IP定址和网状网路并未被规范在该标准中,虽然仪表可个别定址,并且/或许能支援中继或路由某些模式的讯息。较低的资料速率和小封包尺寸可支援以小型软体堆叠来施作的低功耗、长程解决方案;低功耗对水表和瓦斯表至关重要,因为它们是靠电池来带动,并须要稳定运转10年以上。

该标准所要求的频率、调变(以FSK为基础)和频宽,使它在谱频上比通行的谱频型协定要来得有效率。底层技术可向多家供应商取得,而且完全是标准型,所以它在市场上是非常具竞争力的解决方案,并有利于消费者。这些因素加起来,无线M-Bus在欧洲便成了具成本效益的智慧型仪表连结解决方案。

无线M-Bus相关标准与组织

与无线M-Bus相关的欧洲标准和组织有好几个,不过并没有专为无线M-Bus所建立的共同业界联盟或认证流程。在欧洲,sub-GHz的无线装置全都必须遵守ETSI EN 300 220,它是在为其他规格的各种频宽订立发射限值。欧洲标准化委员会(CEN)也界定了EN13757,它有六个不同的部分。与无线M-Bus的施作最为相关的是第三和第四部分。这六个部分分别规范了从实体层到应用层的要求,而且有线和无线M-Bus的施作都是如此。表1列出这些部分和它们的目的。

最新版的EN13757是在2013年时通过,其加强了无线射频的规格(更严格),以取代原本2005版的标准。除了标准文件,区域组织也规范了无线M-Bus的使用。有一个棘手的地方是,这些区域在标准上各有独特的要求,而且/或许会从标准中挑选特定的模式来迎合环境的需要。这些团体的例子有法国的GrDF、义大利的CIG,以及OMS集团。(本文会更详细地探讨GrDF和CIG的要求。)

无线M-Bus模式与频率

表2呈现了不同频率所规范的多个无线模式;S、T、C和N是最常用的模式,而且N模式在169MHz频段中日益风行。R和F模式比较少见,P和Q模式现今已无人使用。这些模式都有单向与双向的次模式(Sub Mode)。

独特的区域要求

欧洲各国都有为本身界定出最能配合现有环境与基础设施的要求。这对特定区域的公用事业公司很有用,但却对供应商增添了额外的要求,包括半导体设计业者、仪表制造商和软体开发商。

如果要提供共同的平台,包含软硬体在内的整个解决方案就必须架构得有弹性和模组化,如此才能因应独特的区域要求;在仪表的应用上,安全和无线电效能是至关重要的层面,它则反应在这些不同区域所规范的额外要求上。我们来看法国和义大利的例子,并突显出这些区域的一些关键特性。

法国的GrDF规范,169MHz所使用的是“N”模式。它是窄频、低资料速率的模式,以有效率地使用频谱。连同进阶的安全要求,它还规范要以广播模式来更新仪表。高速4GFSK模式则是选择式界定,以支援较高的资料速率,同时维持窄频宽的12.5KHz频道。特别为了无线电的效能与提升灵敏度,阻隔和灵敏度可望超越并高于标准要求,频率偏离的容许误差则是严格的0.2%。义大利的CIG也是根据N模式来运作169MHz频段。

此外,CIG还采用了义大利的UNI TS 11291-11-4规格,使应用层介面和传输层必须有所调整。应用层是以装置语言讯息规格/能源仪表伴随规格(DLMS/COSEM)为基础,进出频道的方法则是以ALOHA和LBT为基础。

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