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Inhaltszusammenfassung für IOT LoRaWAN
- Seite 1 IoT- LoRaWAN Interface Montage- & Betriebsanleitung V 1.2...
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Seite 2: Zu Diesem Dokument
Zu diesem Dokument © Copyright by mCloud Systems GmbH Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Der Inhalt dieses Dokuments ist Eigentum der mCloud Systems GmbH und darf weder ganz noch teilweise ohne vorherige Genehmigung des Rechtsinhabers vervielfältigt und reproduziert werden. Warnhinweise Allgemeine Hinweise Hinweis Gefahr... -
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
1 Inhaltsverzeichnis Allgemeines ............................. 5 Haftungsausschluss ........................5 Technische Änderungen ......................5 Kontaktdaten ..........................5 Sicherheit ............................6 Bestimmungsgemäße Verwendung ..................6 Zielgruppen ..........................6 Vorhersehbare Fehlanwendungen ...................7 Restrisiken ............................9 Gefahr durch Kondenswasser ....................9 Gefahr durch Wärmestau ......................9 Gefahr durch unsachgemäße Bedienung .................9 Installation ............................. 10 Gerät auspacken ........................ - Seite 4 7.2.1 Power Konfiguration ...................... 25 7.2.2 Power Konfiguration Single Report ................26 7.2.3 Cluster Befehle ......................28 LoRaWAN Cluster ........................28 7.3.1 Nachrichtentyp ......................28 7.3.2 Anzahl der Wiederholungen ..................29 7.3.3 Erneuter Verbindungsaufbau ..................29 7.3.4 Datenrate ........................30 7.3.5...
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Seite 5: Allgemeines
Systems GmbH nen der in diesem Produkt verwendeten Automatisierungstechnik, Bauteilen ist Voraussetzung für den si- Industrieelektronik, cheren Betrieb und um die angegebenen Industrial IoT Leistungsmerkmale Produktei- genschaften zu erreichen. Für Perso- Konnersreuther Straße 6g nen-, Sach- oder Vermögensschäden, D-95652 Waldsassen die durch Nichtbeachtung dieser Infor- mationsprodukte entstehen übernimmt... -
Seite 6: Sicherheit
Das IoT-Interface dient als Schnitt- Die Montage, Demontage, Installa- stelle zwischen dem Feldbussystem tion, Inbetriebnahme und Instand- RS-485 und einem LoRaWAN Netz- haltung des Gerätes darf ausschließ- werkserver. Dadurch ist es möglich, lich durch eine qualifizierte Elektro- Messwerte von einem feldbusbasier- fachkraft erfolgen! ten Gerät zu erfassen und diese Daten... -
Seite 7: Vorhersehbare Fehlanwendungen
Der Betreiber/Anwender hat für eine Fehlanwendung: Betrieb eines un- bestimmungsgemäße Verwendung vollständigen, beschädigten oder feh- des Gerätes Sorge zu tragen und muss lerhaft angeschlossenen Gerätes folgende Anforderungen erfüllen und • Das Gerät darf ausschließlich von beachten: qualifizierten Elektrofachkräften • Beachtung und Einhaltung der angeschlossen, in Betrieb genom- Montage- und Betriebsanleitung men und instandgehalten werden. - Seite 8 Gegenstände ab. • Legen Sie keine Gegenstände auf dem Gerät ab. Fehlanwendung: Unsachgemäßer Be- trieb des Gerätes • Das IoT-Interface darf ausschließ- lich mit Messgeräten verbunden werden, welche das gleiche Feld- bussystem besitzen und zudem das identische Protokoll verwen- den.
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Seite 9: Restrisiken
4 Restrisiken 4.1 Gefahr durch Kondenswasser Achtung Das IoT-Interface besitzt die hohe Schutzart IP 55, wodurch es bei Tempe- Sachschaden durch Wärmestau raturschwankungen, wechselnder Luft- Wird das Gerät unsachgemäß installiert und feuchtigkeit oder starker Sonnenein- in nicht zulässigen Umgebungsbedingungen strahlung zur Kondenswasserbildung verwendet, kann es im Innenraum des innerhalb des Gerätes kommen kann. -
Seite 10: Installation
5 Installation 5.1 Gerät auspacken Hinweis • Entnehmen Sie das Gerät aus der Die in diesem Kapitel beschriebenen Instal- Verpackung. lations- und Montagetätigkeiten dürfen • Verwenden Sie zum Öffnen der ausschließlich von qualifizierten Elektro- Verpackung keine scharfen oder fachkräften ausgeführt werden. spitzen Gegenstände, um das Ge- rät nicht zu beschädigen. -
Seite 11: Schraubbefestigung
5.2.1 Schraubbefestigung Für die Schraubbefestigung des Gerä- tes stehen zwei Befestigungsbohrun- gen (Durchmesser ca. 3 mm) im Ge- häuse des IoT-Interfaces zur Verfü- gung, wodurch das Gerät an ebenen Flächen montiert werden kann. Die Bohrmaße können Sie der nachfolgen- den Abbildung entnehmen. -
Seite 12: Hutschienenadapter
Abbildung). Die beiden Bohrungen befinden sich auf der gegenüber- Nach den beschriebenen Vorarbeiten liegenden Seite der im Gehäuse kann das LoRaWAN Interface auf ei- befindlichen Kabelverschraubun- ner DIN-Hutschiene befestigt wer- gen und sind am Gehäuseboden den. Zur Demontage verwenden Sie mit Rail DIN gekennzeichnet. -
Seite 13: Gerät Installieren
Todes. Beachten Sie deshalb: Hilfe eines kleinen Schlitzschrauben- • drehers mit den Klemmstellen der Schalten Sie das Gerät, an der das IoT- Interface angeschlossen ist, spannungs- Anschlussklemmen wie folgt verbun- frei. Dies gilt für sämtliche Installations- den werden: und Montagearbeiten. - Seite 14 Platine des IoT-Interfaces mit Beschriftung der Klemmstellen und der Peripherie. Die Abbildung zeigt ein Modell mit interner Batterie und Antenne (Klasse A Gerät) • Führen Sie die jeweilige Ader der Leitungsimpedanz Feldbus- schnittstelle (120 Ω). Deutlich zu er- Zuleitung in die entsprechende Klemmstelle bis zum Anschlag ein kennen sind auch die Druckknöpfe an...
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Seite 15: Anschluss Der Versorgungsspannung
Spannungsquelle. Ist keine eingesetzte Netzteil eine geringe externe Spannung vorhanden, dann Restwelligkeit aufweisen. In Kombi- wird das IoT-Interface mit der inter- nation mit den IIoT-Boxen kann das nen Batterie betrieben. IoT-Interface direkt mit dem inner- halb der Box enthaltenen Industrie- Die Lebensdauer der Batterie hängt... -
Seite 16: Anschluss Der Busleitung
C bezeichnet werden. Dabei dient der Bei unsachgemäßen Umgang mit der inter- Anschluss C als Bezugsmasse (Daten- nen Batterie des IoT-Interfaces besteht die GND) der Signale A(-) und B(+) und Gefahr schwerer Verletzungen. Beachten Sie deshalb folgende Hinweise bei IoT-Inter- sollte aus Gründen der Störfestigkeit... - Seite 17 Jumper, welcher oberhalb der Busan- schlussklemme auf der Leiterplatte angeordnet ist (siehe Abbildung in Kapitel 5.3). Im Auslieferungszu- stand des IoT-Interfaces ist der Jum- per in der Stiftleiste eingesetzt, so- dass ein 120 Ω Abschlusswiderstand auf der Datenleitung aktiv ist. Wird...
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Seite 18: Inbetriebnahme
Dadurch wird der Speicher- sichtlich Übertragungsmodus modus verlassen und das Gerät wech- (LoRaWAN Klasse A oder C) unter- selt in den Betriebsmodus. Umge- scheiden. In Abhängigkeit vom Über- kehrt gelangt das Gerät vom Be- tragungsmodus... -
Seite 19: Aktivieren/Deaktivieren Des Konfigurationsmodus
Sobald sich das Gerät im Betriebsmo- nannten Konfigurationsmodus. dus befindet, versucht es eine Verbin- diesem Modus werden im Zeitabstand dung zu einem LoRaWAN Netzwerk von einer Minute periodisch „Void aufzubauen. Hierzu muss das IoT-In- Frames“ übertragen. Sobald diese lee- terface dem Netzwerkserver im Vor- ren Datenpakete beim Netzwerkser- feld bekannt gemacht werden. -
Seite 20: Reassociation-Modus (Pairing)
Nach Ablauf einer Wird der Reassociation-Modus ge- Zeit von 10 Minuten wechselt das IoT- startet, dann behält der Sensor seine Interface automatisch vom Konfigu- Authentifizierungsschlüssel (App- rations- in den Betriebsmodus. EUI, DevAddr, …), den Übertra- gungsmodus (confirmed/unconfirmed) Bitte beachten Sie, dass der Konfigu-... -
Seite 21: Factory-Reset (Werkseinstellung)
Das zurücksetzen auf Werkseinstellung ist des- halb in den meisten Anwendungsfällen 6.4 Factory-Reset nicht erforderlich! (Werkseinstellung) Dieser Modus dient dazu, sowohl Klasse A als auch Klasse C IoT-Ge- räte auf die Werkseinstellung zurück- zusetzen. Dabei werden alle vorgenommenen Einstellungen aus dem internen Flash-Speicher des Gerätes gelöscht. -
Seite 22: Firmware
Registerwerte mit Hilfe von sogenannten Reports zum LoRa- Die Datenstruktur bzw. das Protokoll Netzwerkserver übertragen. des IoT-Gerätes ist in sogenannten Die Übertragung der Reports und der Clustern organisiert, wobei jedes LoRaWAN Downlink Pakete ist dabei Cluster eine eindeutige Nummer... -
Seite 23: Basic Cluster
Attributen oder unter- 7.1.1 Firmware Version schiedlichen Diensten des IoT-Ge- Die Firmware Version kann mit Hilfe rätes. eines Downlink Pakets wie folgt • LoRaWAN: Lesen oder schreiben abgefragt werden: von LoRaWAN-Parametern. • Single Report: Initialisierung ein- 11 00 00 00 00 02 zelner Reports. -
Seite 24: Kernel Version
Firmware Version • c … c: Typnummer des IoT- 3.5.0.4740 (Dezimaldarstellung). Interfaces (bis zu 16 Byte) Im folgenden Beispiel: 7.1.2 Kernel Version 11 01 00 00 00 05 00 42 0D Name Kernels 37312D37302D3035342D303031 zugehöriger Versionsnummer kann... -
Seite 25: Configuration Cluster
Dabei antwortet das IoT-Gerät auf die 11 00 00 50 00 06 Anfrage wie folgt: Dabei antwortet das IoT-Gerät auf die 11 01 00 00 80 01 00 42 ss c … c Anfrage wie folgt: Die in fett dargestellten Zahlenwerte... -
Seite 26: Power Konfiguration Single Report
Dieser Report gibt Andere Reserviert dann in periodischen Zeitabständen die aktuell vorliegende Power Konfi- Von der Firmware des IoT-Gerätes unterstützte Spannungsquellen guration einer ausgewählten Span- nungsquelle des IoT-Gerätes aus. In der aktuellen Hardware-Version Weiterhin kann der Report dahinge- hend initialisiert werden, dass ein Re- des Gerätes werden nur die Span-... - Seite 27 Report externe Spannungsquelle zugeschal- gesendet wird. tet wird. Für alle möglichen Reports des IoT- Nachdem eine Power Konfiguration Gerätes werden das Minimum und per Downlink Paket gesendet wurde, Maximum Reporting Intervall jeweils antwortet das IoT-Gerät wie folgt: in einer 16 Bit (2 Byte) großen...
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Seite 28: Cluster Befehle
Die in fett dargestellten Variablen ha- für ist folgendes LoRaWAN Downlink ben folgende Bedeutung: Paket erforderlich: • ss: Anzahl der folgenden Bytes 11 50 00 50 • mm: Aktueller Power Modus Weiterhin ist es möglich, sämtliche, • rr: Aktuell verfügbare Spannungs- im IoT-Gerät gespeicherte Reports zu... -
Seite 29: Anzahl Der Wiederholungen
Um zu gewährleisten, dass stets eine stätigt (confirmed, 0x01) werden. In Funkverbindung zwischen dem IoT- der Werkseinstellung des Gerätes, Gerät und dem LoRaWAN Netzwerk- sind alle Frames unbestätigt (0x00). server besteht, gibt es die Möglichkeit eines erneuten Verbindungsaufbaus Umgekehrt kann mit folgendem Be-... -
Seite 30: Datenrate
WAN die Datenrate voreingestellt werden. In Abhängigkeit von den (ABP) Adresse ist eine eindeutige ID zur Registrierung des Gerätes beim Netzwerkservereinstellungen wird bei LoRaWAN die Datenrate gewöhn- Netzwerkserver. folgendem licherweise adaptiv geregelt (Adap- Befehl kann die ABP Device Adresse vom Gerät ausgelesen werden: tive Data Rate), d.h. -
Seite 31: Serial Interface Cluster
11 01 80 04 00 05 00 41 08 11 00 80 06 00 00 dddddddddddddddd Daraufhin gibt das IoT-Device die Umgekehrt kann die AppEUI für den Baudrate (0xssssss) aus: nächsten Verbindungsaufbau vorein- gestellt werden: 11 01 80 06 00 00 00 22 ssssss... -
Seite 32: Anzahl Der Datenbits
00 01 00 20 dd 11 00 80 06 00 03 Mit nachfolgendem Downlink Paket kann die Anzahl an Datenbits auch Auf diese Anfrage antwortet das IoT- eingestellt werden: Device wie folgt: 11 05 80 06 00 01 20 dd... -
Seite 33: Single Report Cluster
Im Folgenden werden zunächst die Möglichkeiten Single Report Der Datenaustausch zwischen dem Clusters erläutert, bevor im nächsten IoT-Gerät und einem damit verbunde- Abschnitt auf die Multi Reports näher Messgerät basiert eingegangen wird. Auf eine detail- Modbus RTU Protokoll. Der direkte lierte Erläuterung des Modbus RTU... - Seite 34 Nummer (0 – 9), der entsprechende Hexadezimalwert (Fctrl) eingetragen 01: Modbus Slave Adresse: Eindeu- werden. tige ID des angeschlossenen Messge- rätes Auf diese Anfrage liefert das IoT- Interface den Inhalt des gewünschten 03: Modbus Funktion: Read Holding Registers: Registers (0x03) ep 01 80 07 00 01 00 41 ss pp …...
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Seite 35: Festlegen Von Requests
00 80 07 00 00 wünschten Registerinhalte vorliegen, kann die jeweilige Modbus Anfrage ei- Auf diese Anfrage liefert das IoT-Ge- nem Endpoint zugewiesen und direkt rät den im Endpoint (0xep) gespei- im IoT-Gerät als Request abgespei- cherten Request: chert werden. Verwenden Sie hierzu... - Seite 36 • ep: Fctrl der Endpoint Nummer Intervall (0xMMMM) – sofort ein Re- • mmmm: Minimum Reporting In- port an den LoRaWAN Netzwerkser- ver gesendet. tervall • MMMM: Maximum Reporting In- Nachdem ein Single Report gespei- tervall chert wird, antwortet das IoT-Gerät •...
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Seite 37: Multi Report Cluster
• pp … pp: Antwort des Modbus Be- Messwerte auf den gleichen Zeit- fehls ohne Prüfsumme (CRC) punkt beziehen. Bezogen auf das Beispiel in diesem Wird eine LoRaWAN Paketgröße von Abschnitt wird folgender Single 51 Byte überschritten, dann wird der... -
Seite 38: Die In Der Tabelle In Kapitel
Die in der Tabelle in Kapitel 7 Daraufhin gibt das IoT-Device die angegebene Cluster ID (0x8009) ist in Einstellungen des Multi-Report Hea- jedem Multi-Report Cluster Frame ders zurück: enthalten. 11 01 80 09 00 01 00 10 hh 7.6.1 Konfiguration des Headers 7.6.2 Initialisieren... - Seite 39 80 09 00 00 00 Wie bereits zu Beginn von Kapitel 7.6 dargestellt, kann ein Multi-Report Auf diese Anfrage liefert das IoT-Ge- auf mehrere, aufeinanderfolgende Lo- rät den gespeicherten Multi-Report in RaWAN Pakete aufgeteilt werden, der gleichen Notation, wie beim Initi- wenn eine Frame-Größe von 51 Byte...
- Seite 40 Multi-Report (aufgrund sei- • Endpoint 7: 1x INT-32 Wert bei ner Datengröße) auf zwei oder mehr Startadresse 0x0802 LoRaWAN Pakete aufgeteilt werden • Endpoint 8: 1x INT-16 Wert bei musste. Startadresse 0x9304 • Endpoint 9: 3x FLOAT-32 Wert,...
- Seite 41 Payload dekodiert werden, um auf • Endpoint 236.75163269 Seiten des Netzwerkservers feststel- 117.809272766 117.572166443 len zu können, ob weitere LoRaWAN • Endpoint 3: 1 Pakete innerhalb des Multi-Reports Das zweite LoRaWAN Paket umfasst vorhanden sind: 25 Byte (0x19) Nutzdaten und enthält...
- Seite 42 (Float, Integer, …) zu kennen. Welche Datentypen zum Einsatz kommen hängt vom jeweiligen Mess- gerät ab und kann der technischen Spezifikation des Messgeräteherstel- lers entnommen werden. Für die IoT- Boxen stehen entsprechende Daten- blätter und Betriebsanleitungen zur Verfügung. Nutzen Sie auch unseren Online-Kon- figurator, um das IoT-Device auf die gewünschten Parameter der IoT-Box...
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Seite 43: Reinigung
8 Reinigung Das IoT-Gerät kann, je nach Einsatz- bedingungen und Verschmutzungs- Achtung grad, trocken oder feucht gereinigt Sachschäden durch falsche Reinigung: werden. Es empfiehlt sich jedoch die Bei der feuchten Reinigung kann Wasser die trockene Reinigung vorzuziehen, da interne Elektronik beschädigen. -
Seite 44: Instandhaltung
Die in diesem Kapitel beschriebenen Tätig- keiten dürfen ausschließlich von qualifizier- ten Elektrofachkräften durchgeführt wer- den. Der Betreiber oder Anwender des IoT- Devices muss das Gerät in regelmäßi- gen Abschnitten durch eine qualifi- zierte Elektrofachkraft auf ordnungs- gemäßen Zustand überprüfen lassen. -
Seite 45: Außerbetriebnahme
Gehen Sie hierzu wie folgt vor: ten Elektrofachkräften durchgeführt wer- den. • Schalten Sie das Gerät gemäß Kapitel 6.1 aus. • Schalten Sie das mit dem IoT-In- Gefahr terface verbundene Messgerät Verletzungsgefahr durch Stromschlag: und Netzteil spannungsfrei. -
Seite 46: Lagerung Und Entsorgung
11 Lagerung und Entsorgung 11.1 Gerät lagern Für die ordnungsgemäße Lagerung und um einen späteren, störungs- freien Betrieb des Gerätes zu ermögli- chen, sind die nachfolgenden Punkte zu beachten: • Geräte mit interner Batterie müs- sen ausgeschaltet werden, um eine lange Lebensdauer der Batterie zu gewährleisten. -
Seite 47: Technische Daten
12 Technische Daten 12.1 Typenschild Die technischen Daten können dem Achten Sie bei der Montage und Datenblatt des IoT-Gerätes entnom- während des Betriebs des Gerätes men werden. Diese umfassen die ge- auf folgende Punkte: rätespezifischen Anschlusswerte so- • Montieren Sie das Gerät wetter- wie folgende Parameter: geschützt und ortsfest. - Seite 48 Systems GmbH Automatisierungstechnik, Industrieelektronik, Industrial IoT Konnersreuther Straße 6g D-95652 Waldsassen Tel.: +49 (0) 9632 / 921-734 Fax.: +49 (0) 9632 / 921-710 E-Mail: info@mcloud-systems.com Internet: www.mcloud-systems.com...