Frequenzen und Protokolle intelligenter Zähler

Die meisten Strom-, Gas- und Wasserzähler in Nordamerika senden im ISM-Band von 902 bis 928 MHz. Die gängigen Nachrichtenformate sind die ERT-Familie von Itron – SCM, SCM+ und IDM – sowie Neptunes R900 für Wasser. Jede Nachricht enthält eine Zählernummer und einen kumulierten Verbrauchswert und wird unverschlüsselt alle paar Sekunden bis Minuten gesendet.

Auf welcher Frequenz senden Smart Meter?

In den Vereinigten Staaten und Kanada senden die Zählerendpunkte im ISM-Band von 902 bis 928 MHz, wobei sich der meiste Verbrauchsverkehr um die Mitte dieses Bereichs konzentriert. Praktische Empfänger werden meist auf etwa 912 MHz eingestellt, weil so der größte Teil der Aktivität auf einmal erfasst wird.

Das Band ist lizenzfrei und wird gemeinsam genutzt, daher koexistieren dort Meter mit schnurlosen Telefonen, industrieller Telemetrie und einer langen Reihe anderer Geräte mit geringer Leistung. Deshalb hört ein Empfänger in einer dicht bebauten Nachbarschaft auch Dutzende Endpunkte: Jeder Zähler sendet in dasselbe Frequenzsegment, und keine Nachricht ist an einen bestimmten Empfänger adressiert.

Europa und viele andere Regionen der Welt nutzen andere Frequenzzuweisungen, häufig um 868 MHz, und völlig andere Zählerstandards. Die Hinweise hier beziehen sich speziell auf Installationen in Nordamerika.

Was ist ein ERT?

ERT steht für Encoder Receiver Transmitter – die Familie automatischer Zählerablese-Endpunkte von Itron. Ein ERT ist das Funkmodul, das am oder im Zähler sitzt, den Zählerstand liest und den Wert so aussendet, dass ein vorbeifahrendes Fahrzeug oder ein fest installierter Sammler ihn erfassen kann, ohne dass jemand an den Zähler herantreten muss.

ERT-Module werden bei allen drei Versorgungsarten eingesetzt. Bei Strommessgeräten ist das Funkmodul meist in das Zählergehäuse integriert; bei Gas- und Wasserzählern sitzt es häufiger als separates Modul am Zählwerk, weil diese Zähler keine eigene Stromquelle haben und das Modul mit einer langlebigen Batterie betrieben wird.

SCM, SCM+ und IDM

Dies sind die Nachrichtenformate, die ein ERT sendet, keine unterschiedlichen Funkgeräte. Die Unterschiede sind vor allem für die Software relevant, die die Dekodierung übernimmt.

• SCM (Standard Consumption Message) ist das klassische und am häufigsten anzutreffende Format. Es enthält die Endpunkt-ID, einen kumulativen Verbrauchszähler, einen Medientyp und Manipulationsflags.
• SCM+ ist eine neuere Rahmenstruktur, die im Wesentlichen dieselben Informationen mit einer anderen Paketstruktur überträgt. Neuere Endpunkte senden tendenziell dieses Format.
• IDM (Interval Data Message) ist das interessanteste: Statt eines einzelnen laufenden Gesamtwerts enthält es neben dem Gesamtwert eine Reihe aktueller Intervallwerte. Ein einzelnes empfangenes Paket beschreibt daher den Verlauf des Verbrauchs über den vorangegangenen Zeitraum und nicht nur einen Momentwert.

R900 und Wasserzähler

R900 ist das Endpunktprotokoll von Neptune, das häufig bei Wasserzählern und ebenfalls im 900-MHz-Band eingesetzt wird. Wie die ERT-Formate enthält es eine Endpunkt-ID und ein kumulatives Volumen, und wie diese wird es unverschlüsselt übertragen.

Wasserzähler sind die batteriesparendsten der drei, daher senden ihre Endpunkte oft am seltensten. Ein längerer Abstand zwischen den Übertragungen ist normal und kein Zeichen für eine Fehlkonfiguration.

Protokollübersicht

Wie oft sendet ein Zähler?

Typischerweise alle 30 Sekunden bis einige Minuten, je nach Endpunkttyp und Konfiguration durch den Versorger. Stromendpunkte, die Netzstrom zur Verfügung haben, senden in der Regel am häufigsten; batteriebetriebene Gas- und Wasserendpunkte übertragen seltener, um ihre Lebensdauer zu verlängern.

Nichts, was Sie tun, beschleunigt dies. Es handelt sich um Einweg-Broadcasts nach dem eigenen Zeitplan des Endpunkts – ein Empfänger kann einen Zähler nicht abfragen, und Utilify sendet überhaupt nichts.

Warum manche Zähler nicht auslesbar sind

Nicht jeder Zähler ist empfangbar, und das sollte man wissen, bevor man Geld für Hardware ausgibt. Einige Versorger sind auf Mesh-AMI-Netze mit verschlüsselten Nutzdaten umgestiegen, bei denen der Datenverkehr zwar vorhanden, aber nicht lesbar ist. Einige Endpunkte verwenden proprietäre Formate, die kein offener Decoder unterstützt. Und ältere mechanische Zähler ohne Funkmodul senden gar nichts.

Ein Blick auf das Zählergehäuse nach einer ERT-Kennzeichnung oder einfach die Nachfrage beim Versorgungsunternehmen, welcher Endpunkt installiert wurde, erspart viel Rätselraten.

Was die Messwerte tatsächlich bedeuten

Der Verbrauchswert in diesen Nachrichten ist ein kumulativer Zählerstand, vergleichbar mit einem Kilometerzähler, keine Rate. Der Verbrauch in einem Zeitintervall ist die Differenz zwischen zwei Messwerten, und die Einheit ist je nach Endpunkt skaliert: Kilowattstunden bei Strom, Hundert Kubikfuß oder Kubikmeter bei Gas, Gallonen oder Kubikfuß bei Wasser. Der verlässlichste Weg, den Multiplikator für Ihren Zähler zu ermitteln, ist der Vergleich eines erfassten Tages mit einem bekannten Wert auf Ihrer Rechnung.

Über Funk empfangene Werte dienen nur der Information. Betrachten Sie Ihre offizielle Versorgerrechnung als maßgebliche Aufzeichnung.

Den eigenen Zähler empfangen

Utilify dekodiert SCM- und R900-Pakete von den meisten intelligenten Strom- und Gaszählern in Nordamerika auf 912 MHz, speichert sie in einer lokalen SQLite-Datenbank auf Ihrem Gerät und stellt sie den historischen Temperaturen gegenüber dar. Es empfängt nur, und es ist für die Überwachung von Zählern lizenziert, die Ihnen gehören oder für die Sie eine ausdrückliche Überwachungsgenehmigung haben. Für die praktische Einrichtung siehe die Schritt-für-Schritt-Anleitung zu RTL-SDR.