EO_454

DIGITAL

M-BUS

- ELETTRONICA OGGI 454 - MAGGIO 2016

L’indirizzabilità IP e il collegamento in rete di tipo mesh (a

maglia) non sono specificati nello standard, sebbene i con-

tatori siano indirizzabili singolarmente e possono supporta-

re alcune modalità di inoltro o instradamento di messaggi.

La bassa velocità di trasferimento dati e la ridotta lunghezza

dei pacchetti permettono di utilizzare soluzioni caratterizzate

da un range esteso e bassi consumi con uno stack software

di ridotte dimensioni. I bassi consumi sono un fattore critico

per i contatori dell’acqua e del gas, dispositivi alimentati a

batteria che devono garantire un funzionamento affidabile

per un tempo superiore ai 10 anni. Frequenze, tipo di modu-

lazione (basata su FSK) e ampiezze di banda richieste dallo

standard lo rendono efficiente, dal punto di vista spettra-

le, rispetto ai protocolli basati sulla tecnica a dispersione

di spettro. La tecnologia di base, disponibile da numerosi

produttori e completamente basata su standard, ne fa una

soluzione competitiva dal punto di vista commerciale e in

grado di garantire numerosi vantaggi ai consumatori. Gra-

zie alla combinazione di tutti questi fattori Wireless M-Bus si

propone come una soluzione di connettività economica per

le applicazioni di “smart metering” in Europa.

Standard ed Enti

Anche se parecchi standard ed Enti a livello europeo si oc-

cupano di Wireless M-Bus, non esistono consorzi industriali

o processi di certificazione espressamente creati per questo

standard. In Europa, tutti i dispositivi wireless che operano

nelle bande inferiori al GHz devono essere conformi a ETSI

EN 300 220 che definisce, tra l’altro, i limiti di emissioni nel-

le varie bande di frequenza. La Commissione Europea per

la Standardizzazione (CEN) ha anche definito lo standard

EN13757, composto da sei differenti sezioni. Le sezioni 3 e

4 sono quelle che interessano più da vicino le implementa-

zioni di wireless M-Bus. Le differenti sezioni specifi-

cano i requisiti, dal livello fisico a quello applicativo,

per le realizzazioni di Wireless M-Bus sia wireless

sia cablate. Nella tabella 1 sono descritte le varie

sezioni unitamente agli obiettivi che si prefiggono

di conseguire.

La più recente versione di EN13757, approvata nel

2013, prevede specifiche più stringenti per la parte

RF e sostituisce la precedente versione (rilasciata

nel 2005) dello standard. Oltre alle normative previ-

ste dagli standard, vari Enti che operano su base re-

gionale hanno emanato specifiche relative all’uso di

Wireless M-Bus. Un problema da tenere in conside-

razione è che ciascuno di questi Enti ha definito re-

quisiti specifici, oltre a quelli previsti dallo standard,

e potrebbe optare per l’uso modalità particolari al

fine di soddisfare le esigenze del contesto operati-

vo. Esempi di enti che operano su base regionale sono GrDF

(Francia), CIG (Italia) e il gruppo OMS. Nel seguito saranno

esaminati in maggior dettaglio i requisiti messi a punto da

GrDF e CIG.

Wireless M-Bus: frequenze e modalità

di funzionamento

Nella tabella 2 sono riportate numerose modalità wireless in

relazione alle varie frequenze. Le modalità S, T, C e N sono

quelle più comunemente adottate: la modalità N, in partico-

lare, si va diffondendo nella banda a 169 MHz. Le modalità R

e F sono meno comuni, mentre le modalità P e Q oggigiorno

non sono utilizzate. Queste modalità hanno sotto-modalità

unidirezionali e bidirezionali.

Requisiti specifici su base regionale

Ciascun Paese europeo definisce i requisiti che meglio si

adattano all’ambiente operativo e all’infrastruttura disponi-

bile. Un simile modo di procedere è efficace per le società

erogatrici di servizi che operano su base regionale, anche

se ciò comporta oneri aggiuntivi per i fornitori, tra cui i pro-

gettisti di dispositivi a semiconduttore, i costruttori di conta-

tori e gli sviluppatori software. Al fine di rendere disponibile

Tabella 1 – Riassunto delle diverse sezioni

che compongono lo standard EN1375

EN13757

Obbiettivi

Comunicazione dati base tra contatori e dispositive di raccolta

Requisiti relativi al livello fisico per M-Bus cablato

Livello applicativo

Livello fisico e collegamento dati (Data Link) per Wireless M-Bus

Inoltro e istradamento per il miglioramento della portata

Bus locale per collegamenti cablati su corta distanza

Fig. 2 – Confronto tra le caratteristiche dello stack di Wireless M-Bus e I livelli del

modello OSI