Přeskočit na hlavní obsah

Senzory M-Bus

Tato stránka stručně popisuje rozhraní M-Bus a pojmy, se kterými se setkáte při jeho konfiguraci v zařízení CHESTER.

Přehled komunikace M-Bus (Meter-Bus)​

Architektura M-Bus

Obrázek: Příklad topologie M-Bus s jedním masterem a několika podřízenými měřiči (slave) na dvouvodičové sběrnici.

Co je M-Bus?​

M-Bus (Meter-Bus) je evropská norma (EN 13757) pro dálkový odečet měřičů spotřeby a senzorů, například měřičů tepla, vodoměrů, plynoměrů a elektroměrů. Komunikace probíhá po dvouvodičové sběrnici, na které je k jednomu masteru (obvykle bráně nebo datovému koncentrátoru) připojeno více podřízených zařízení (slave), tedy měřičů.

M-Bus je běžný v automatizaci budov a v systémech chytrého měření, kde spolehlivě a s nízkými náklady sbírá data z mnoha rozmístěných měřidel.

Hardwarové požadavky​

Topologie sběrnice​

  • Dvouvodičová sběrnice (bez polarity)
  • Dlouhé kabelové trasy (až 350 metrů podle přenosové rychlosti a typu kabelu)

Napětí a napájení​

  • Jmenovité napětí sběrnice: 24 V DC
  • Typický odběr jednoho podřízeného zařízení: ~1,5 mA
  • Master musí mít dost výkonu, aby napájel všechna připojená zařízení
  • Některé mastery M-Bus obslouží až 250 podřízených zařízení, podle dostupného výkonu a kapacity budiče

Komponenty​

  • Master M-Bus: Zahajuje komunikaci a napájí sběrnici
  • Podřízená zařízení M-Bus (slave): Koncová zařízení, například měřiče a senzory
  • Převodník úrovní / transceiver: Volitelné rozhraní mezi UART a fyzickou vrstvou M-Bus (používá se v některých vestavěných systémech)

Formát dat​

Komunikaci M-Bus definuje několik vrstev:

  • Fyzická vrstva: Definuje modulaci signálu, napěťové úrovně a kabeláž
  • Linková vrstva: Definuje adresování, formáty rámců a detekci chyb
  • Aplikační vrstva (EN 13757-3): Definuje strukturu a kódování dat

Struktura zprávy​

Zpráva M-Bus se skládá z těchto částí:

  • Počáteční bajt (start)
  • Řídicí pole
  • Adresní pole
  • Pole řídicích informací
  • Uživatelská data (telegramy)
  • Kontrolní součet
  • Koncový bajt (stop)

Kódování dat​

Hodnoty se přenášejí binárně a popisují je deskriptory VIF (Value Information Field) a DIF (Data Information Field), které určují typ, jednotku a měřítko měřené hodnoty.

Příklad:

  • DIF = Energie
  • VIF = kilowatthodiny (kWh)
  • Hodnota = 00071F (hex) → 182,3 kWh

Příklad výstupu (zpracovaný JSON)​

{
  "device_id": "MBUS-12345678",
  "timestamp": "2025-04-29T08:00:00Z",
  "energy_kwh": 182.3,
  "volume_m3": 12.01,
  "temperature_c": 55.2,
  "signal_strength_dbm": -72
}

Použití​

M-Bus se používá hlavně v těchto oblastech:

  • Chytré měření energií a médií (plyn, voda, teplo, elektřina)
  • Automatizace budov: vytápění, větrání a klimatizace (HVAC), osvětlení a sledování energetické účinnosti
  • Průmyslový monitoring senzorů a akčních členů s nízkou spotřebou
  • Systémy sběru dat ve správě budov a infrastruktury

Výhody M-Bus​

  • Nízká spotřeba a nízké náklady
  • Dlouhé kabely a vysoká odolnost proti rušení
  • Podpora velkého počtu zařízení na jedné sběrnici
  • Standardizovaný a široce rozšířený protokol

Omezení​

  • Nízká přenosová rychlost (obvykle 300 až 9600 bps)
  • Žádné vestavěné šifrování ani autentizace
  • Vyžaduje kabelové propojení