Welche Wireless-Technologie ist die richtige?
Sicher durch den Smart-Metering-Dschungel
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Welche Technologie für welche Anwendung?
Wie findet man sich als Anwender nun in diesem Technologiedschungel zurecht, welche Lösung ist für welche Applikation die beste? Hier spielen meist mehrere Faktoren eine Rolle. So hat sich Zigbee in Nordamerika sicherlich nicht nur deshalb durchgesetzt, weil der Software-Stack maßgeblich in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde. Viele Häuser sind aus Holz gebaut und zudem oftmals nicht unterkellert. Dadurch spielt die im 2,4-GHz-Bereich gegenüber 868- oder gar 433-MHz-Lösungen wesentlich schlechtere funktechnische Durchdringung von Beton- oder Steinwänden in den USA außerhalb der großen Metropolen eine wesentlich geringere Rolle als in Europa.
Andererseits kann man in Hochhäusern bei Verwendung von ZigBee jeden einzelnen Zähler im Mesh-Netzwerk als Kommunikationseinheit nutzen, wodurch solche Gebäude sehr leicht aufzurüsten sind. Amerikanische Chiphersteller wie Atmel haben darauf längst reagiert und ZigBee-Chips entwickelt, die auch im Sub-GHz-Bereich mit 868 MHz arbeiten.
Hier ein anderes Beispiel: Da die Durchdringung mit jedem gesunkenen MHz steigt, hat die EU inzwischen auch das Frequenzband 169 MHz für Metering-Anwendungen freigegeben. Einige Hersteller arbeiten bereits intensiv an entsprechenden softwarekompatiblen Wireless-M-Bus-Lösungen und auch die Spezifikation wird von der Normierungsgruppe überarbeitet. Es entsteht der sogenannte N-Mode. Allerdings müssen für die bessere Durchdringung deutlich geringere Datentransferraten, als von höheren Frequenzen gewohnt, in Kauf genommen werden. Und auch die meist fehlende Möglichkeit eines Applikations-Updates über eine Funkstrecke und die gegenüber ZigBee- oder proprietären Mesh-Netzen deutlich eingeschränkten Vernetzungsmöglichkeiten sind klare Nachteile der Wireless-M-Bus-Technologie.
Letztlich gilt es also in jedem Einzelfall abzuwägen, welche Parameter für die jeweilige Applikation von entscheidender Bedeutung sind.
Modularer Ansatz sorgt für mehr Flexibilität
Für die Hersteller von Strom-, Wasser- oder Gaszählern stellt diese heterogene Marktausprägung eine große Herausforderung dar, vor allem wenn Sie international tätig sind. Schließlich sollen die Geräte kostengünstig in möglichst großen Stückzahlen produziert werden. Einige Firmen entwickeln deshalb für ihre Zähler inzwischen universell einsetzbare Basis-Boards, die erst in der Endmontage mit einem dedizierten Funkmodul bestückt werden.
Eines der ersten Unternehmen, die diesen modularen Lösungsansatz bereits in die Praxis umgesetzt haben, ist Panasonic mit seinen speziell für den Metering-Markt entwickelten Funkmodulen PAN2580 und PAN 4580.
Beim mit einem »Atmel ATmega 128RF«-Controller bestückten und im 2,4-GHz-Bereich arbeitenden PAN-4580-Modul kann der Anwender zwischen der SNAP-Software von Synapse und den ZigBee-Stacks von Atmel wählen.
Das hinsichtlich Formfaktor und Interfaces baugleiche Modul PAN 2580 basiert auf einem SiLabs Chip, und der Wireless-M-Bus Stack stammt vom Steinbeiss Transferzentrum für Embedded Design und Networking. Die bereits verfügbare 868-MHz-Lösung könnte eventuell schon bald um eine 169-MHz-Variante ergänzt werden.
Beide Funkmodule sind mit einer integrierten Antenne ausgestattet und entsprechend der jeweils gültigen Richtlinien vorzertifiziert. Für die schnelle und reibungslose Entwicklung stehen entsprechende Evaluation Kits zur Verfügung.
Der modulare Ansatz ermöglicht es Wireless-Spezialisten wie MSC, künftig noch schneller und flexibler auf die je nach Markt und Region teilweise doch recht unterschiedlichen Kundenanforderung zu reagieren. Mittelfristig könnte er auch dazu beitragen, Smart-Home-, Smart-Grid- oder Smart-Metering-Lösungen schneller zum endgültigen Marktdurchbruch zu verhelfen.
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