REDZ LKM354-Lite – Konwerter protokołów liczników energii do Modbus RTU

LKM354 Lite to kompaktowa bramka komunikacyjna przeznaczona do odczytu liczników energii elektrycznej oraz integracji ich z systemami automatyki i platformami IoT.

Urządzenie łączy funkcje czytnika LoRaWAN 868 MHz, gatewaya protokołu liczników energii IEC 62056-21, konwersji do Modbus TCP / Modbus RTU oraz publikacji danych przez MQTT.

Gateway umożliwia odczyt danych z liczników energii, mapowanie wartości OBIS do rejestrów Modbus oraz przesyłanie danych przez Ethernet, RS485 i LoRaWAN.

Najważniejsze funkcje

• komunikacja LoRaWAN 868 MHz (EU868)
• wbudowana kontrola LoRaWAN Duty Cycle
• 1 port Ethernet 10/100Base-T(X)
• 1 port RS485 – transmisja do 115200 bodów
• wbudowany interfejs WWW do konfiguracji
• 2 tryby pracy:

  Serial IEC Meter → Modbus TCP Gateway z MQTT

  TCP/IP IEC Meter → Modbus RTU Gateway z MQTT

• obsługa do 10 liczników energii (wersja Lite)
• odczyt do 48 rejestrów OBIS
• publikacja danych przez MQTT
• obsługa OTAA i ABP
• konfigurowalny port LoRaWAN
• Adaptive Data Rate (ADR)
• wybór Uplink Data Rate
• wybór mocy nadawczej
• obsługa LoRaWAN Class A i Class C
• filtrowanie adresów IP (White List / Black List)
• wbudowany serwer DHCP
• aktualizacja firmware przez WWW
• możliwość przechowywania 2 wersji firmware
• zasilanie 9–36 V DC
• metalowa obudowa IP40
• montaż na szynie DIN

Technologia LoRaWAN

Parametry radiowe

• pasmo 868 MHz – EU868
• zgodność z EN 300 220
• czułość do -138 dBm
• budżet łącza do 156 dB
• zasięg do 15 km w terenie otwartym
• typowy zasięg w budynkach / mieście: ponad 2 km

Obsługiwane metody aktywacji

• OTAA (Over The Air Activation)
• ABP (Activation By Personalization)

Obsługiwane klasy LoRaWAN

• Class A
• Class C

Dodatkowe funkcje LoRaWAN

• synchronizacja czasu z serwerem LoRaWAN
• wbudowana kontrola Duty Cycle
• kontrola rozmiaru payload
• automatyczne dzielenie pakietów zgodnie z limitem sieci LoRaWAN

Uplink Data Rate dla 868 MHz

• SF12 / 125 kHz / 250 bps
• SF11 / 125 kHz / 440 bps
• SF10 / 125 kHz / 980 bps
• SF9 / 125 kHz / 1760 bps
• SF8 / 125 kHz / 3125 bps
• SF7 / 125 kHz / 5470 bps
• SF7 / 250 kHz / 11000 bps
• FSK 50k / 50000 bps

Moc nadawcza

• regulowana 0 do 16 dBm

Odczyt liczników energii

Urządzenie umożliwia:

• odczyt do 10 liczników energii
• konfigurację parametrów komunikacji dla każdego licznika
• ustawienie prędkości początkowej transmisji
• konfigurację tabel odczytu
• definiowanie ciągu inicjalizacyjnego do „wybudzenia” licznika
• ustawienie interwału zapytań
• konfigurację timeout

Obsługiwane prędkości transmisji

• 300
• 600
• 1200
• 2400
• 4800
• 9600
• 19200
• 38400
• 57600
• 115200

OBIS

• odczyt do 48 kodów OBIS
• mapowanie wartości OBIS do rejestrów Modbus
• konfiguracja z poziomu interfejsu WWW

Modbus

Obsługiwane protokoły:

• Modbus TCP
• Modbus RTU

Odczyt danych

• Function Code 03 – Read Holding Registers
• wszystkie rejestry zapisane jako dane typu long

Adresacja danych liczników

Przykładowe adresy:

• 1. licznik: adres 0 (0x0000)
• 2. licznik: adres 256 (0x0100)
• 3. licznik: adres 512 (0x0200)

Każdy licznik posiada własną przestrzeń adresową rejestrów Modbus.

MQTT

Gateway posiada wbudowany MQTT Publisher, który może działać równolegle z Modbus lub samodzielnie.

Możliwości konfiguracji

• adres MQTT Broker
• port
• Client ID
• login i hasło
• tematy Publish / Subscribe
• interwał wysyłania danych

Format danych

• OBIS Values as Objects – dane ASCII
• OBIS Values as Modbus Frame – dane jako ramka Modbus w formacie HEX

Dane wysyłane przez LoRaWAN

Urządzenie może wysyłać przez LoRaWAN:

Status urządzenia

• identyfikator urządzenia
• typ ramki i numer pakietu
• liczba skonfigurowanych liczników
• liczba skonfigurowanych kodów OBIS
• port LoRaWAN
• czas RTC
• wersję firmware
• nazwę urządzenia

Szczegóły OBIS

• numer kodu OBIS
• sam kod OBIS zapisany w ASCII

Dane liczników

• numer licznika
• numer początkowego OBIS
• rozmiar danych
• dane pomiarowe po 4 bajty każda wartość

Monitoring WWW

Z poziomu interfejsu WWW użytkownik może sprawdzić:

• status komunikacji z licznikami
• status komunikacji Modbus
• mapowanie odczytów liczników do Modbus
• szczegóły odczytu IEC / OBIS
• status sieci LoRaWAN
• ostatnie pakiety TX / RX
• liczbę wysłanych, oczekujących i utraconych wiadomości
• czas blokady Duty Cycle

Interfejsy i porty

LoRa

• złącze antenowe SMA (żeńskie), 50 Ω

Ethernet

• 1 port RJ45 10/100Base-T(X)

Port szeregowy

• RS485
• złącze:

  A

  B

Reset

• przycisk przywracania ustawień fabrycznych

Wskaźniki LED

Urządzenie posiada diody LED informujące o stanie pracy:

• LED Ethernet – aktywność portu
• Status LED
• TX / RX LED
• Server LED

  LED ON – tryb serwera

  LED OFF – tryb klienta

Zasilanie

• zakres napięcia 9–36 V DC
• dopuszczalne napięcie do 40 V DC
• zabezpieczenie przed odwróceniem polaryzacji
• izolacja 1500 V DC przez 1 minutę

Parametry fizyczne

Obudowa: metalowa

Stopień ochrony: IP40

Wymiary:

43 × 95 × 124 mm

Waga:

około 400 g

Warunki pracy

Temperatura pracy:

-40°C do +85°C

Temperatura przechowywania:

-55°C do +125°C

Wilgotność:

5%–95% bez kondensacji