Cloud-Konnektivität für M-Bus-Zähler (Quelle: STV Elektronik, Dirk Indiesteln)
Die Digitalisierung dieser Zähler wird derzeit zum Beispiel durch Smart Meter Roll-outs beschleunigt: Viele europäische Länder haben mit der flächendeckenden Einführung von intelligenten Zählern begonnen, die häufig die M-Bus-Technologie für die Kommunikation auf Feldebene nutzen. Dies ist Teil der Bemühungen der EU, die Energieeffizienz zu verbessern und den Verbrauchern mehr Kontrolle über ihren Energieverbrauch zu geben. Österreich ist beispielsweise ein Land, dessen Smart Meter Roll-out auf M-Bus-Technologie basiert. Smart Meter Roll-outs sind jedoch nur die Spitze des Eisbergs. Noch viel mehr M-Bus-Zähler befinden sich im Submeter-Bereich, da dieser Anwendungsbereich bisher das Kernanwendungsfeld für die bisherige Zählerfernauslesung war.
Auch die Energieeffizienzrichtlinie (2012/27/EU) hat die Anbindung von Zählern an Clouds gefördert. Darüber hinaus werden Zähler zunehmend in Lösungen für das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) integriert, was eine bessere Vernetzung und Fernüberwachung ermöglicht. Dies führt zu einer effizienteren Datenerfassung und -verwaltung. Durch die Digitalisierung von Zählerdaten können Energieversorger und Verbraucher zudem von fortschrittlichen Datenanalysetools profitieren, die Einblicke in Verbrauchsmuster bieten und zur Optimierung der Energieeffizienz beitragen.
Historisch betrachtet ist die M-Bus-Welt trotz der Fernauslesefunktion in sich ein geschlossenes System: M-Bus-Master und -Slaves tauschen über genau definierte Prozeduren Daten aus. Zur Auslesung dieser Feldbussysteme wurden daher häufig Datenlogger oder M-Bus-Gateways mit integrierter M-Bus-Masterfunktion eingesetzt. Dies sind relativ komplexe Systeme, weshalb im Laufe der Zeit von den Anbietern Alternativen, wie M-Bus-Splitter oder Pegelwandler, entwickelt wurden, um die Kosten der Digitalisierung zu senken.
Integration von Splittern
Ein Splitter kann einfach in ein bestehendes M-Bus-Netz integriert werden: Er wird an geeigneter Stelle seriell an die Zweidrahtleitung angeschlossen. Die im M-Bus-Netz anfallenden Daten werden dann durch den Splitter getunnelt und über Ethernet weitergeleitet. Beim Einsatz von Splittern kann der M-Bus-Master entweder Bestandteil der M-Bus-Installation sein, sodass die Daten über Ethernet nur mitgehört und protokolliert werden. Optional kann der M-Bus-Master auch auf einem über Ethernet verbundenen System installiert werden, sodass sich nur Slaves im M-Bus-Netz befinden. Als weitere Option kann die Masterfunktion zweifach installiert werden, sodass man entweder über den lokalen Master im M-Bus-Netz oder über den über Ethernet angebundenen Master agieren kann. Splitter sind insgesamt eine kostengünstige Lösung, die vor allem bei Anwendungen zum Einsatz kommt, bei denen M-Bus-Zähler sowohl horizontal wie vertikal integriert werden, um Steuerungsaufgaben vor Ort (OT) und für weitere Verwendungszwecke (IT) benötigt werden.
Zugriff über Pegelwandler
Will man den M-Bus-Master als Hardware im M-Bus-Netz einsparen, kann man Pegelwandler einsetzen. In diesem Fall greift der M-Bus-Master ausschließlich über Ethernet auf den M-Bus zu. Eine solche Installation findet man gegenüber dem Splitter immer dann, wenn das Konzept der Datenauslesung über Ethernet von Anfang an vorgesehen war.
Ganz gleich ob Splitter oder Pegelwandler: In beiden Fällen ist Ethernet damit als übergeordnete Kommunikationsschnittstelle für den M-Bus einsetzbar. M-Bus-Master können rein in Software codiert ausgeführt werden. Ein M-Bus-Gateway oder Datalogger ist physisch also nicht mehr erforderlich. Diese Art der Installation hat sich mittlerweile – neben Gateways zu Feldbussen wie Modbus, Bacnet oder KNX – als Standard etabliert.
Pegelwandler oder Splitter: Kriterien zur Auswahl
Die heute verfügbaren M-Bus-Pegelwandler und -Splitter sollten genauer analysiert werden, bevor man sich für die eine oder andere Lösung entscheidet. Schließlich gibt es Unterschiede in den Funktionen, die sie unterstützen:
Zum einen sind es ganz triviale Dinge, die den Unterschied ausmachen. Die Art der Installation, Inbetriebnahme und Parametrierung unterscheidet sich zum Teil erheblich. So gibt es Lösungen, die ein Notebook erfordern, um Pegelwandler oder Splitter vor Ort in Betrieb zu nehmen. Die Daten werden mit proprietärer Software in die Systeme übertragen. Dies setzt entsprechendes Equipment und Know-how beim Elektroinstallateur voraus. Alternativ gibt es M-Bus-Pegelwandler und -Splitter, die über einen integrierten Webserver verfügen. Sind die M-Bus-Pegelwandler oder -Splitter einmal montiert, verdrahtet und hochgefahren, können sie aus der Ferne parametriert und in Betrieb genommen werden. Dieser Fernzugriff bietet nicht nur bei der Installation, sondern auch im Wartungsfall viele Vorteile, da man die Systeme so wie Teile einer IP-basierten Netzwerkinfrastruktur verwalten und überwachen kann.