Wie sich Energieverbrauchsdaten über eine Standard-Funkschnittstelle übertragen lassen

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Vom Verbrauchszähler bis zur grafischen Bedienoberfläche

Der Meter Reader sendet die Daten zur grafischen Bedienoberfläche (GUI), die den Bestandteil der Programmierschnittstelle zu Windows darstellt. Für den Testfall steht eine Reihe von Scripten zur Verfügung, die über eine UART-Anbindung mit den jeweiligen Hardwarekonfigurationen über den PHY der MCU mit den SI443x-Funkchips kommunizieren können.

Messergebnisse bestätigen die Praxistauglichkeit des WMBus-Systems

Im Test-Setup wurde die SI443x TX/RX Split Testcard im Highband (868 MHz) und ein ISM-DK3-Entwicklungskit verwendet. Das Setup selbst wurde über die WDS-Chip-Konfigurationssoftware als GUI-Anwendung gesteuert.

Alle Messungen beziehen sich jeweils auf Raumtemperatur. Der Empfänger wurde unter Einbeziehung der Packet Error Rate (PER) vermessen. Das mit der Preamble, dem Syncword, sowie 20 Byte Payload und CRC modulierte Trägersignal stammt aus einem Hf-Signalgenerator.

Um eine relative stabile Aussage über die erzielten Ergebnisse dargestellt in den jeweiligen Plots machen zu können, wurden die Messungen mit jeweils 500 Paketen durchgeführt.

• Als Ergebnis der Messungen Bild 4 im S-Modus mit einer Datenrate von 32 KBit/s wurde eine Empfindlichkeit von -102,5 dBm erzielt (2,5 dB besser als gefordert).

Das MBus-Signal kann mittels integriertem Packet-Handler in allen Grenzfällen empfangen werden, sodass kein zusätzlicher Mikrocontroller zur Data Recovery nötig ist. Der SI443X trifft in allen Messungen (Bild 5) die ETSI Blocking Requirements der Class 2, wobei die Empfindlichkeit bei 20% PER und unterschiedlichsten Frequenz-Offsets ermittelt wurde.

• Als Ergebnis der Messungen im T-Modus mit einer Datenrate von 100 KBit/s wurde eine Empfindlichkeit von -103 dBm erzielt (3 dB besser als gefordert). Auch hier kann in allen Grenzfällen das WMBus-Signal ohne zusätzlichen Mikrocontroller zur Data Recovery empfangen werden. Der SI443X trifft in allen Messungen die ETSI Blocking Requirements Class 2, wobei die Empfindlichkeit bei 20% PER und unterschiedlichsten Frequenz-Offsets ermittelt wurde.
• Als Ergebnis der Messungen im R2-Modus mit einer Datenrate von 4,8 KBit/s wurde eine Empfindlichkeit von -106,5 dBm erzielt (1,5 dB besser gefordert). Auch im R2-Modus kann in allen Grenzfällen das WMBus-Signal ohne zusätzlichen Mikrocontroller zur Data Recovery empfangen werden. Der SI443X trifft in allen Messungen die ETSI Blocking Requirements der Class 2, wobei die Empfindlichkeit bei 20% PER und unterschiedlichsten Frequenz-Offsets ermittelt wurde.

Der Test hat gezeigt, dass sich die Kombination aus dem universell einsetzbarem Transceiver SI443X und dem Ultra Low Power Mikrocontroller in allen Praxisfällen zur Implementierung des WMBus eignet.

*Horst Döhler ist Field Application Engineer bei Avnet Memec

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