Frequências e protocolos de medidores inteligentes

A maioria dos medidores de energia elétrica, gás e água da América do Norte transmite na banda ISM de 902 a 928 MHz. Os formatos de mensagem comuns são a família ERT da Itron — SCM, SCM+ e IDM — além do R900 da Neptune para água. Cada mensagem traz um ID do medidor e uma contagem acumulada de consumo, enviada sem criptografia a cada poucos segundos ou minutos.

Em qual frequência os medidores inteligentes transmitem?

Nos Estados Unidos e no Canadá, os terminais dos medidores ficam na banda ISM de 902 a 928 MHz, com a maior parte do tráfego de consumo concentrada no meio dela. Receptores práticos geralmente se fixam perto de 912 MHz, porque assim captam a maior parte da atividade de uma vez.

A faixa não exige licença e é compartilhada, por isso os medidores coexistem ali com telefones sem fio, telemetria industrial e uma longa lista de outros dispositivos de baixa potência. Também é por isso que um receptor em uma vizinhança densa ouve dezenas de terminais: o medidor de cada um transmite na mesma fatia do espectro, e nenhuma mensagem é endereçada a um ouvinte específico.

A Europa e grande parte do restante do mundo usam alocações diferentes, geralmente em torno de 868 MHz, e padrões de medidores completamente distintos. As orientações aqui são específicas para instalações na América do Norte.

O que é um ERT?

ERT significa Encoder Receiver Transmitter — a família de terminais de leitura automática de medidores da Itron. Um ERT é o módulo de rádio instalado sobre ou dentro do medidor, que lê o registrador e transmite o valor para que um veículo de passagem ou um coletor fixo possa registrá-lo sem que alguém precise se aproximar do medidor.

Os módulos ERT são instalados nos três tipos de utilidade. Os medidores de energia elétrica normalmente têm o rádio integrado ao corpo do medidor; os de gás e água com mais frequência têm um módulo separado preso ao registrador, porque esses medidores não têm fonte de energia própria e o módulo funciona com uma bateria de longa duração.

SCM, SCM+ e IDM

Estes são os formatos de mensagem que um ERT envia, não rádios diferentes. As diferenças importam principalmente para o software que faz a decodificação.

• SCM (Standard Consumption Message) é o formato clássico e o mais comum. Ele traz o ID do endpoint, uma contagem de consumo acumulada, um tipo de commodity e flags de violação.
• SCM+ é uma versão posterior que transporta basicamente as mesmas informações com uma estrutura de pacote diferente. Endpoints mais novos costumam enviá-lo.
• IDM (Interval Data Message) é o mais interessante: em vez de um único total acumulado, traz uma série de intervalos recentes junto com o total, de modo que um único pacote recebido descreve o padrão de consumo do período anterior, e não apenas um instante.

R900 e medidores de água

R900 é o protocolo de endpoint da Neptune, muito usado em medidores de água e também na mesma faixa de 900 MHz. Assim como os formatos ERT, ele traz um ID de endpoint e um volume acumulado e, como eles, é enviado sem criptografia.

Os medidores de água são os mais econômicos em bateria dos três, então seus endpoints costumam ser os que transmitem com menos frequência. Um intervalo maior entre as transmissões é normal e não indica que algo esteja configurado incorretamente.

Referência de protocolos

Com que frequência um medidor transmite?

Normalmente a cada 30 segundos ou alguns minutos, dependendo do tipo de endpoint e de como a concessionária o configurou. Endpoints elétricos, que têm energia da rede, costumam ser os mais frequentes; endpoints de gás e água, alimentados por bateria, transmitem com menos frequência para prolongar sua vida útil.

Nada do que você faça acelera isso. São transmissões unidirecionais no cronograma do próprio endpoint: um receptor não consegue consultar um medidor, e o Utilify não transmite absolutamente nada.

Por que alguns medidores não podem ser lidos

Nem todo medidor é recebível, e vale saber disso antes de gastar dinheiro com hardware. Algumas concessionárias migraram para redes AMI em malha com cargas criptografadas, onde o tráfego existe, mas é ilegível. Alguns endpoints usam formatos proprietários que nenhum decodificador aberto suporta. E medidores mecânicos antigos, sem rádio, não transmitem nada.

Verificar o mostrador do medidor em busca da marcação ERT, ou simplesmente perguntar à concessionária qual endpoint foi instalado, poupa muita adivinhação.

O que as leituras realmente significam

O valor de consumo nessas mensagens é um contador acumulativo, como um hodômetro, e não uma taxa. O consumo em um intervalo é a diferença entre duas leituras, e a unidade é escalonada por endpoint: quilowatts-hora para energia elétrica, centenas de pés cúbicos ou metros cúbicos para gás, galões ou pés cúbicos para água. Comparar um dia capturado com um valor conhecido na sua conta é a forma confiável de determinar o multiplicador do seu medidor.

Os valores recebidos pelo ar são apenas informativos. Considere sua conta oficial da concessionária como o registro oficial.

Recebendo dados do seu próprio medidor

Utilify decodifica pacotes SCM e R900 da maioria dos medidores inteligentes de energia elétrica e gás da América do Norte em 912 MHz, armazena-os em um banco de dados SQLite local no seu dispositivo e os plota em gráficos em comparação com a temperatura histórica. Ele apenas recebe, e é licenciado para monitorar medidores que você possui ou para os quais tem autorização explícita. Para a configuração prática, consulte o guia passo a passo do RTL-SDR.