M-Bus o Meter-Bus es un estándar europeo (EN 13757-2 capa física y de enlace, EN 13757-3 capa de aplicación) para la lectura remota de contadores de agua , gas o electricidad . M-Bus también se puede utilizar para otro tipo de contadores de consumo, como sistemas de calefacción o contadores de agua . La interfaz M-Bus está diseñada para la comunicación a través de dos cables, lo que la hace rentable. En EN 13757–4 también se especifica una variante inalámbrica de M-Bus Wireless M-Bus .
El M-Bus fue desarrollado para satisfacer la necesidad de un sistema para la conexión en red y la lectura remota de contadores de servicios públicos, por ejemplo para medir el consumo de gas o agua en el hogar. Este bus cumple con los requisitos especiales de los sistemas alimentados remotamente o impulsados por baterías, incluidos los medidores de servicios públicos de consumo. Cuando se interrogan, los medidores entregan los datos que han recopilado a un maestro común, como una computadora portátil, conectada a intervalos periódicos para leer todos los medidores de servicios públicos de un edificio. Un método alternativo para recopilar datos de forma centralizada es transmitir las lecturas de los contadores a través de un módem .
También son adecuadas otras aplicaciones del M-Bus, como sistemas de alarma, instalaciones de iluminación flexibles, control de calefacción, etc.
Dado que no se disponía de ningún sistema de bus para las necesidades de lectura de contadores, el M-Bus fue desarrollado por Horst Ziegler de la Universidad de Paderborn en colaboración con Texas Instruments Deutschland GmbH y Techem GmbH . El concepto se basó en el modelo de referencia ISO-OSI para realizar un sistema abierto que pudiera utilizar casi cualquier protocolo deseado.
Dado que el M-Bus no es una red y, por lo tanto, entre otras cosas, no necesita una capa de transporte o de sesión, los niveles cuatro a seis del modelo OSI están vacíos. Por lo tanto, sólo se proporcionan funciones a la capa física, de enlace de datos, de red y de aplicación.
La conexión M-Bus se denomina conexión de consumidor M-Bus o HAN (Home Area Network). M-Bus utiliza un cable telefónico de dos hilos (JYStY 1x 2x 0,8 mm o similar, 73 ohm/km, 120 nF/km) con una longitud máxima de 350 metros cuando se utilizan velocidades de transferencia nominales de 300 y 9600 baudios. Se puede reducir la velocidad hasta 1000 metros de cable. No existe un conector estandarizado, pero los fabricantes de medidores utilizan conectores modulares RJ11 y RJ12. [1]
La comunicación maestra utiliza señalización de voltaje, donde 1 (estado inactivo, marca) es el valor nominal del bus de 36 voltios, 0 (espacio) reduce el voltaje a 24 voltios. Como el voltaje del bus puede variar con la longitud y la carga, la señal se especifica como 1 para una caída de voltaje del bus inferior a 5,5 V y 0 para una caída superior a 8,2 voltios.
Los esclavos se comunican por consumo de corriente , donde 1 (estado inactivo, marca) es inferior a 1,5 miliamperios, 0 (espacio) eleva la corriente a 11-20 mA. La señal se especifica como un aumento de corriente de al menos 11 mA.
Los esclavos están conectados mediante un puente de diodos y pueden utilizar cualquier polaridad de los cables. Para proteger el bus contra esclavos en cortocircuito, se conecta una resistencia de 430 ohmios en serie en cada esclavo (o dos resistencias de 215 ohmios, una para cada cable).
Una unidad de carga M-bus es de 1,5 mA. La mayoría de los esclavos usan como máximo esto, algunos pueden necesitar dos unidades (3 mA). Los maestros pueden proporcionar un número de unidades de carga dependiendo del tipo y, por lo general, indican visualmente la sobrecarga.
El protocolo de enlace de datos se describe en IEC 870-5, o su versión actualizada, IEC 60870-5 .
Los datos se envían en forma de serie, a una velocidad entre 300 y 9600 bit/s (algunas variantes pueden operar hasta 19200 o 38400 bit/s), utilizando un bit de inicio, un bit de parada e incluso paridad (8e1). El bit menos significativo se envía primero. Al enviar paquetes ("telegramas"), no hay pausa entre el bit de parada y el siguiente bit de inicio.
Las velocidades sugeridas son 300, 2400, 9600 y, con hardware más nuevo, 38400 bit/s, mientras que 2400 bit/s es la más común. En el mismo bus pueden coexistir dispositivos con diferentes velocidades de transmisión . Algunos dispositivos utilizan autobauding [ se necesita aclaración ] .
Hay cuatro tipos de paquetes:
El campo C es el campo de control/función. La secuencia, a partir del bit 7, es:
El campo A es el campo de dirección. Es un número de 8 bits:
El campo CI es el campo de información de control. Definido en la capa de aplicación. [2]
El campo de longitud en control/trama larga se envía dos veces. Ambos bytes tienen que ser iguales. El valor mínimo es 0x03, ya que el campo C, el campo A y el campo CI son partes obligatorias de la carga útil.
Los esclavos responden sólo a paquetes formados correctamente que coincidan con su dirección. Cualquier fallo se indica por falta de respuesta. La ausencia de respuesta se define como ninguna respuesta durante períodos de 330 bits (35 ms para 9600 bit/s, 1,1 s para 300 bit/s) más 50 ms. [3]
Los valores numéricos suelen enviarse en formato BCD . [4]
