LoRaWAN GW MODBUS – bramka sieci LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP

LoRaWAN GW MODBUS – bramka sieci LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP
LoRaWAN GW MODBUS – bramka sieci LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP

Opis Bramki LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP

Bramka LoRaWAN GW MODBUS to idealny produkt do komercyjnego wdrożenia IoT bez konieczności użycia rozwiązań chmurowych. Jego modułowość oraz elastyczne opcje dostosowywania do wymagań klienta pozwalają na elastyczność podczas wdrażania rozwiązania. Dzięki komponentom klasy przemysłowej osiąga wysoki standard niezawodności.

Bramka LoRaWAN nadaje się do każdego scenariusza użycia, czy to szybkiego wdrożenia, czy dostosowania w zakresie interfejsu użytkownika i funkcjonalności.

Wykonanie bramy w klasie szczelności IP67 pozwala jej na użycie na zewnątrz bądź w niekorzystnych warunkach przemysłowych. Jej konstrukcja zapewnia odporność na czynniki zewnętrzne oraz na nieautoryzowaną ingerencję.

Brama zapewnia komunikację:

  • w promieniu 15km (widoczność bezpośrednia anten sensora i bramki)
  • w promieniu do 5 km w terenie zurbanizowanym
  • do 1km w budynkach

Bramka LoRaWAN GW MODBUS różni się od tradycyjnej bramki LoRaWAN tym, że dane pochodzące z sensorów LoRaWAN są udostępnianie lokalnie poprzez interfejs MODBUS TCP. W bramkę wbudowany jest Network Server oraz aplikacja udostępniająca zdekodowane dane z sensorów LoRaWAN poprzez interfejs MODBUS TCP. Obsługiwane są wszystkie sensory LoRaWAN wszystkich producentów.

Bramka LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP
Bramka LoRaWAN z interfejsem MODBUS TCP

Zasada działania

Informacja wysyłana z sensora LoRaWAN, tzw. „payload”, są dekodowana w bramce LoRaWAN GW MODBUS za pomocą „payload decoder’a” i przekazywana do dedykowanej aplikacji, która udostępnia dane poprzez protokół MODBUS TCP. Informacja w rejestrach MODBUS jest odświeżana każdorazowo po otrzymaniu nowego „payload” z sensora LoRaWAN. Poza danymi zdekodowanymi w protokole MODBUS TCP udostępniany jest oryginalny payload z sensora LoRaWAN.

Sensory LoRaWAN są zarządzane poprzez wbudowany w bramkę LoRaWAN Network Server.

Zastosowanie

  • Systemy akwizycji danych za pomocą bezprzewodowej sieci radiowej
  • Systemy monitorowania obiektów biurowych i przemysłowych
  • Monitoring wodomierzy, gazomierzy, ciepłomierzy wyposażonych w komunikację LoRaWAN
  • Zdalna akwizycja danych z urządzeń LoRaWAN
  • Zarządzanie infrastrukturą budynku, hali magazynowej
  • Optymalizacja zużycia mediów

Użytkownicy

  • Zarządcy budynków, hal magazynowych instalacji przemysłowych
  • Spółdzielnie Mieszkaniowe
  • Wspólnoty mieszkaniowe
  • Dystrybutorzy mediów takich ja woda, gaz, ciepło

Funkcjonalność

  • Dwukierunkowa komunikacja w sieci LoRaWAN EU-868 MHz
  • Interfejs Ethernet z funkcją PoE
  • Protokół MODBUS TCP na potrzeby odczytu danych
  • Łatwa integracja sensorów LoRaWAN z systemami SCADA BMS
  • Zdalny dostęp do Network Serwera (opcja)
  • Zdalny dostęp do serwera aplikacji (opcja)
  • Dostęp za pomocą tunelu VPN (opcja)

Wersje wykonania

  • Outdoor – stopień szczelność IP67, aluminiowa obudowa, mocowanie do masztu, mocowanie do ściany, interfejs Ethernet, LTE, zasilanie PoE
  • Indoor – kilka wersji wykonania w zakresie obudowy oraz dostępnych interfejsów i sposobów zasilania

Przypadki zastosowania

Pomiar i monitorowanie mediów w budynkach, biurach i obiektach handlowych
Pomiar i monitorowanie mediów w budynkach, biurach i obiektach handlowych
Monitorowanie mediów w halach fabrycznych i magazynach
Monitorowanie mediów w halach fabrycznych i magazynach
Pomiar mediów w garażach podziemnych i piwnicach
Pomiar mediów w garażach podziemnych i piwnicach
Pomiar i monitorowanie mediów w budynkach mieszkalnych
Pomiar i monitorowanie mediów w budynkach mieszkalnych

Współpraca z innymi oferowanymi urządzeniami

System do zdalnego odczytu wodomierzy z nakładką wMBUS

Koncentrator wMBUS do LoRaWAN / LTE-m / NBIoT
Koncentrator wMBUS do LoRaWAN / LTE-m / NBIoT

Opis systemu

W skład systemu wchodzi:

  • Koncentrator komunikacyjny wMBUS do LoRaWAN / LTE-M / NBIoT
  • Oprogramowanie udostępniające dane z urządzeń wMBUS

System współpracuje z wszystkimi urządzeniami pomiarowymi z komunikacją wMBUS dostępnymi na rynku takimi jak: wodomierze, ciepłomierze, podzielniki ciepła, gazomierze, liczniki energii elektrycznej. Dodatkowo do systemu można dodać urządzenia do pomiaru temperatury, wilgotności, natężenia oświetlenia, czujnik ruchu, czujnik otwarcia zamknięcia okien / drzwi.

System charakteryzuje się:

  • Łatwością instalacji (szybka instalacja)
  • Łatwością konfiguracji / rekonfiguracji (ciągły zdalny dostęp do koncentratora)
  • Łatwością serwisowania
  • Możliwość korzystania z wielu różnych infrastruktur komunikacyjnych

Podstawowa funkcjonalność systemu

  • Co miesięczny raport odczytu wodomierzy (podzielników ciepła, gazomierzy, ciepłomierzy, lub innych urządzeń wMBUS) w postaci pliku CSV
  • Nadzorowanie stanu baterii w urządzeniu

Opcje rozszerzenia funkcjonalności

  • Zarządzanie infrastrukturą systemu (wdrożenie systemu, zarządzanie systemem, itp. )
  • Raport dobowy w postaci pliku CSV
  • Dostęp do aplikacji w chmurze z opcją prezentacji danych online, analizy danych, wysyłaniem alarmów o błędach raportowanych w nakładce, wysyłanie alarmów na podstawie analizy danych.
  • Dodatkowe urządzenia wMBUS:
  • temperatura
  • wilgotność
  • natężenie oświetlenia
  • czujnik ruchu
  • czujnik dymu
  • czujnik otwarcia okna / drzwi
  • inne wg potrzeb klienta

Opłaty za system

  • Jednorazowa opłata za koncentrator
  • Opłata miesięczna za każde urządzenie wMBUS (uzależniona od funkcjonalności, np. tylko biling, biling + monitorowanie, biling + monitorowanie + alarmy )

Koncentrator charakterystyka

Wersje koncentratora

  • zasilanie bateryjne
  • zasilanie sieciowe 230VAC
  • zasilanie panelem PV

Komunikacja:

  • LoRaWAN
  • LTE-M (nie jest wymagana infrastruktura LoRaWAN, LTE-M jest na terenie całej Polski)

Konfiguracja parametrów:

  • Zdalna poprzez LoRaWAN lub LTE-M (czyli w obu przypadkach mamy ciągły dostęp zdalny do koncentratora)
  • Lokalna konfiguracja aplikacją za komputerze PC, wtępna konfiguracja, ręsztę można dokończyć już zdalnie na obiekcie

Ilość urządzeń wMBUS obsługiwanych przez koncentrator:

  • do 500
  • w praktyce, w budynku wielorodzinnym (wielka płyta) loguje się do koncentratora od 30 do 60 wodomierzy (urządzeń wMBUS).
  • zasięg wMBUS w budynku typu wielka płyta to dwie kondygnacje w górę i dwie kondygnacje w dół

Koncentrator współpracuje z wszystkimi dostepnymi na rynku nakładkami wMBUS oraz wodomierzami z wbudowaną komunikacją wMBUS. Dla urządzeń z szyfrowaniem AES potrzebne są klucze do deszyfracji telegramu wMBUS.

Wszystkie wersje mogą być stosowane wewnątrz i na zewnątrz budynku (indoor / outdoor). Wersja zasilana panelem PV może być używana wewnątrz budynku jeśli jest umieszczona niedaleko okna tak aby w czasie dnia dochodziło światło dzienne. Wersja zasilana panelem PV nie wymaga baterii. Panel PV stanowi element obudowy.

Zasięg w budynku wielorodzinnym o konstrukcji typu wielka płyta

Numer kondygnacji Lokalizacja koncentratora  Zasięg RSSI dBi
7   niestabilny więcej niż -100
6   dostateczny -91 do -100
5   dobry -71 do -90
4 Koncentrator bardzo dobry -60 do -70
3   dobry -71 do -90
2   dostateczny -91 do -100
1   niestabilny więcej niż -100

System monitorowania informacji przestrzennej

!Nowość! – System monitorowania informacji przestrzennej

Najnowszy produkt, wykorzystujący technologię IoT (Internet rzeczy) pozwalający na akwizycję informacji z otaczającej nas przestrzeni. W systemie można wykorzystać poniższe urządzenia:

  • liczniki energii elektrycznej, wody, gazu, ciepła
  • sensory temperatury, wilgotności, natężenia światła
  • detektory ruchu, wibracji
  • czujniki położenia – geotagowanie
  • czujniki poziomu wody w zbiornikach otwartych – rzeki, jeziora, sztuczne zbiorniki
  • czujniki miejsc parkingowych
  • czujniki zapełnienia zbiorników, np. kosze na śmieci
  • czujniki zapylenia
  • czujniki gazu
  • konwertery protokołów, np. MODBUS-LoRaWAN
  • urządzenia wykonawcze, np. sterowniki oświetlenia LED, elektrozawory, rozłączniki
  • inne

Rzeczą łączącą wszystkie powyższe jest rozległy system transmisji danych. W naszym systemie zostało użyte rozwiązanie z dziedziny LPWAN (Low Power Wireless Area Network) w postaci systemu LoRaWAN. Komunikacja LoRaWAN dla jednej stacji bazowej LoRaWAN Gateway może objąć obszar o promieniu nawet 15 km. System monitorowania informacji przestrzennej jest systemem skalowalnym, przeznaczonym dla:

  • indywidualnych odbiorców – mieszkanie, dom (kilka, kilkanaście sensorów, jeden LoRaWAN Gateway)
  • firmy i zakłady przemysłowe (od kilku do kilkuset sensorów, jeden lub kilka LoRaWAN Gateway)
  • wspólnoty mieszkaniowe i spółdzielnie mieszkaniowe
  • samorządy terytorialne typu Gmina
  • miasta
  • przedsiębiorstwa wodno-kanalizacyjne

Jak to działa

Sensory przekazują dane pomiarowe z rzeczywistej otaczającej nas przestrzeni do najbliższego LoRaWAN Gateway, za pomocą sieci LoRaWAN i protokołu LoRaWAN protocol. Pomiędzy sensorem a Gateway dane są szyfrowane kluczem AES 128. Gateway przekazuje dane z sensorów do Network Servare, z którym skojarzony jest. Network Server służy zarządzania infrastrukturą sensorów i gateways. Dane pomiarowe z sensorów, odpowiednio pogrupowane, trafiają do serwerów aplikacji. W serwerze (serwerach) aplikacji dane są gromadzone, przetwarzane i wizualizowane. Aplikacje mogą działać na komputerach lub urządzeniach mobilnych.




Przykład 1

Odczyt danych z licznika energii elektrycznej za pomocą sensora/konwertera IEC1107-LoRaWAN.

Sensor IEC1107-LoRaWAN umieszczony jest na tzw. złączu optycznym licznika energii. W zdefiniowanym interwale, np. co 15 minut konwerter odczytuje zdefiniowane rejestry licznika, np. stan liczydeł energii a następnie przesyła dane do LoRaWAN Gateway. Następnie poprzez LoRaWAN Network Server dane trafiają do aplikacji wizualizującej zebrane dane pomiarowe.

Przykład wizualizacji danych pomiarowych z licznika energii elektrycznej – dane są wizualizowane online co 15, 30, 60 minut.

Napięcie – wskaźnik oraz wykres

Moc czynna  – wskaźnik oraz wykres

Przykład 2

Odczyt danych z wodomierzy, podzielników ciepła, gazomierzy za pomocą sensora/konwertera WMBUS-LoRaWAN.