Intelligente Zähler für Europa

Energiesparendes 169-MHz-wMBus-System für Flow-Meter

19. Mai 2014, 9:45 Uhr | Heinz Arnold
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Paketverluste minimieren bedeutet Batterielaufzeit verlängern

Vergleich zwischen CC1120 Registeroptimierung für »beste Empfindlichkeit« und »best Blocking« im Nc-modus
Bild 2: Vergleich zwischen CC1120 Registeroptimierung für »beste Empfindlichkeit« und »best Blocking« im Nc-modus
© Texas Instruments

Der Verlust eines Datenpakets wegen nicht richtig erkannten oder mit Bitfehlern empfangenen Daten kann wiederum zur Sendetätigkeit seitens des Empfängers führen, bedingt durch den bidirektionalen Datenaustausch beim wMBus-N-mode. Je niedriger die Blocking-Eigenschaften und die Empfindlichkeit des Transceivers, desto höher werden die Paketverluste und der mittlere Stromverbrauch des wMBus-Systems.

Weil Flow-Meter (Gas-, Wasser-, Wärmezähler) Batterielaufzeiten von 15 Jahre erreichen und dabei täglich senden sollen, muss die Datenübertragung auf das Minimum reduziert werden. Die hohe Empfindlichkeit und gute Blocking-Eigenschaften des CC1120 führen zu einem niedrigeren mittleren Stromverbrauch als bei einem vergleichbaren Transceiver, der laut Datenblatt einen niedrigeren Empfangsstrom aber eine schlechtere Empfindlichkeit und schlechtere Blocking-Eigenschaften aufweist. Der zweite Transceiver ist viel anfälliger bei Funkstörungen und wird öfters Wiederholungen von Datenpaketen brauchen.

Es ist sehr zu empfehlen, den RSSI-Wert auf dem Funkkanal periodisch zu protokollieren – in vielen Regionen Europas misst man einen RSSI von-102 bis -105 dBm. Bei solch hohem Rauschpegel wäre es besser das wMBus System auf Robustness statt auf Empfindlichkeit zu optimieren.

Dies ist mit CC1120 technisch möglich: mit dem Registersatz »best Blocking« erfüllt CC1120 alle ETSI-Category-1-Anforderungen auf Kosten von 4 dB weniger Empfindlichkeit (statt -120 dB sind es -116 dB), die aber wegen dem hohen Rauschpegel sowieso unerreichbar sind.

Der Registersatz »beste Empfindlichkeit« wird alternativ verwendet, wenn ein sehr niedriger Rauschpegel gemessen wird.

Diese Flexibilität der CC1120-basierten wMBus-Sysetms erlaubt die optimale Einstellung des Empfängers per Firmware auf die aktuellen Funkkanaleigenschaften. Somit werden Verluste beim Datenaustausch signifikant minimiert, was wiederum der Batterielaufzeit des Zählers zugute kommt.

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