Test: NKE-Watteco In’O

Februar 23, 2018

Der nke Watteco In’O ist der Allrounder unter den digitalen I/O-LoRaWAN Sensoren. Der Sensor kann Zustandsänderungen an 10 digitalen Eingängen erkennen, zählen und in ein LoRaWAN Netzwerk übertragen. Darüber hinaus können 4 digitale Ausgänge aus der Ferne per LoRaWAN an- und ausgeschaltet werden.

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Produktname In’O Sensor
Kategorie Sensoren
Entwickler nke Watteco
Rue Gutenberg
ZI Kerandré
56700 Hennebont

Einsatzbereich

Der nke Watteco In’O Sensor kann Zustandsänderungen an 10 digitalen Eingängen erkennen, zählen und in ein LoRaWAN Netzwerk übertragen. Darüber hinaus können 4 digitale Ausgänge aus der Ferne per LoRaWAN an- und ausgeschaltet werden.

Die wichtigsten Eigenschaften im Überblick

    • Class A LoRaWAN Gerät
    • IP55 Gehäuse
    • konfigurierbarer Sendezyklus
    • unterstützt ABP und OTAA
    • über Downlinks konfigurierbar
    • 10 digitale Eingänge
    • 4 digitale Ausgänge
    • Batch Reports für schnellere Abfrageintervalle und komprimierten Datenversand
    • bis zu 10 Jahre Batterielaufzeit mit integrierter Lithium Batterie
    • externe Stromversorgung möglich
    • Antenne: extern
    • Zertifizierungen: RoHS, CE, FCC

Unboxing: Gehäuse und Verarbeitung

Wie die meisten nke Watteco Sensoren sitzt der In’O in einem stabilen und brandgehemmten Gehäuse gemäß IP55. Die Maße sind 84mm x 82mm x 85mm. Das Gehäuse kann mit Hilfe der 2 mitgelieferten Schrauben auf einer Standard-DIN-Schiene befestigt werden.

Integriert ist eine 3,6V / 3600mAh Lithium Batterie. Der In’O kann auch über eine externe Stromversorgung mit 9V-24V / 300mW betrieben werden.

Anschlüsse

Der In’O Sensor besitzt 10 digitale Eingänge. Davon sind 6 über eine Klemmleiste und 4 über eine Stiftleiste erreichbar. Die Eingänge haben eine Impedanz von >1MOhm und können bis zu einer Frequenz von 100Hz Zustandsänderungen erkennen.

Die 4 Ausgänge sind über eine Klemmleiste erreichbar. Sie sind optisch isoliert und funktionieren nach dem Prinzip eines offenen Kollektors. Sie unterstützen eine maximale Schaltleistung von 250mW bei einer Fremdspannung von 7V bis 15V gemäß folgendem Schaltbild.

 

 

Konfiguration und Betrieb

Der In’O Sensor lässt sich – wie bei nke Watteco üblich – vollständig über LoRaWAN Downlinks konfigurieren. Auch lassen sich alle getätigten Einstellungen später wieder auslesen. Unterstützt werden unter anderem:

  • Auslesen der Softwareversionen auf dem Sensor
  • Auslesen der Einstellungen bzgl. der Sendeintervalle und des Verhaltens der Ein- und Ausgänge
  • Auslesen und Ändern von LoRaWAN Einstellungen wie OTAA Parameter, Uplink Typen (confirmed / unconfirmed), Re-Join Intervalle und Timeouts, Datenraten, etc.
  • Auslesen der Batterie- und externen Versorgungsspannung

An den 10 digitalen Eingänge kann der Sensor Zustandsänderungen (nke Watteco Attribut: “Present Value”) erkennen und einen internen Zähler (nke Watteco Attribut: “Count”) verwalten. Jeder der 10 Eingänge kann so konfiguriert werden, dass eine Nachricht bei einer Zustandsänderung verschickt wird und/oder das in festgelegten Intervallen der Zählerstand verschickt wird. Darüber hinaus können Nachrichten bei dem Überschreiten einer bestimmten Schwelle verschickt werden. Z.B. dann, wenn der Zähler eines Eingangs sich um x erhöht hat.

Alle 10 Eingänge können individuell und unabhängig voneinander konfiguriert werden. Um die Häufigkeit und Größe der versendeten Nachrichten zu reduzieren, können der Zustand und/oder der Zähler aller Eingänge auch in einer gemeinsamen Nachricht (nke Watteco: Cluster “MultiBinary Inputs”) verschickt werden.

Bei Auslieferung ist der Sensor wie folgt konfiguriert:

  • Eine Nachricht pro Tag mit dem Zähler des Eingangs 1
  • Eine Nachricht alle 2 Stunden die den Zustand des Eingangs 2 enthält.

Die verschiedenen Betriebszustände während der Konfiguration und auch im Betrieb werden durch 3 Status-LEDs auf der Platine angezeigt.

“Hands-on” – das How-to in einzelnen Schritten

Zwar können alle im Sensor gespeicherten Einstellungen durch entsprechende Downlinks abgefragt werden, dies muss jedoch für jeden Eingang und Ausgang separat und für jedes Attribut (“Present Value” / “Count”) einzeln erfolgen. Daher empfiehlt es sich bei unbekannten Einstellungen eines Sensors diese zunächst zurückzusetzen. Uplink Nachrichten aus alten/unbekannten Einstellungen können sonst schnell verwirren und erzeugen viel Datentransfer.

nke Watteco Sensoren empfangen die Downlinks auf Port 125 sofern nicht anders angegeben.

Um einen In’O auf die standard Werkseinstellungen (s.o.) zurückzusetzen muss der “User Button” nach folgendem Schema gedrückt werden: zweimal kurz drücken danach für ca. 7 Sekunden gedrückt halten. Die rote und grüne LED blinken während diesem Vorgang gleichzeitig in schnellem Rhythmus.

Um alle Einstellungen zu löschen die sich auf die Eingänge / Ausgänge und den Versand der Nachrichten (Uplinks) beziehen, kann folgender Downlink geschickt werden:

 

0x 11 50 00 50 02 03

Für diesen Downlink gibt es keine Bestätigung.

Um eine Uplink Nachricht zu erhalten wenn sich der Zustand (nke Watteco: Attribut “Present Value”) an Eingang 1 geändert hat, kann folgender Downlink geschickt werden:

0x 11 06 00 0f 00 00 55 10 00 1E 80 3C 01

Die Uplink Nachricht wird jedoch maximal im Abstand von 30 Sekunden verschickt (Duty Cycle). Erfolgt keine Zustandsänderung an dem Eingang 1 wird trotzdem nach spätestens 1 Std. eine Uplink Nachricht mit dem aktuellen Zustand geschickt.

Um eine Uplink Nachricht zu erhalten wenn sich der Zähler (nke Watteco: Attribut “Count”) an Eingang 2 um mindestens 10 erhöht hat, kann folgender Downlink geschickt werden:

0x 31 06 00 0f 00 04 02 23 00 00 0e 10 00 00 00 0A

In diesem Fall wird die Uplink Nachricht sofort nach der zehnten Erhöhung am Eingang 2 verschickt. Ändert sich der Zähler am Eingang 2 nicht oder nicht mehr als 10 mal wird die Nachricht trotzdem nach spätestens 1 Std. mit dem dann aktuellen Zählerstand verschickt.

Um den ersten Ausgang einzuschalten kann folgender Downlink geschickt werden:

0x 11 50 00 06 01

Um den ersten Ausgang wieder auszuschalten kann folgender Downlink geschickt werden:

0x 11 50 00 06 00

Fazit

Der nke Watteco In’O lässt sich sehr umfangreich konfigurieren. Neben den zahlreichen LoRaWAN Einstellungen lassen sich für alle 10 Eingänge individuelle Einstellungen für die Uplink Nachrichten, die Art der Messung (Zustand / Zähler) und die Benachrichtigungsintervalle vornehmen. Darüber hinaus kann auch für jeden der Eingänge ein Zeitintervall (in ms) für die Entprellung konfiguriert werden. Um die Anzahl der Konfigurationen und auch den Umfang der Uplink Nachrichten zu reduzieren, lassen sich alle Eingängen in einem “MultiBinary” Format zusammengefasst konfigurieren. Die Nutzdaten in den Uplink Nachrichten dieser Konfiguration enthalten dann den Zustand der 10 Eingänge als schlanke Bitmaske.

Darüber hinaus unterstützt der In’O die Konfiguration von “Batch Reports”. Hierbei werden die Ergebnisse der einzelnen Zustandsabfragen der Eingänge auf dem Sensor gesammelt und zu einem späteren Zeitpunkt komprimiert als Uplink Nachricht verschickt. Dies erlaubt es den Zustand eines oder mehrere Eingänge in relativ kurzen Zeitabständen zu überwachen und trotzdem den LoRaWAN Duty Cycle und die Anzahl der Uplink Nachrichten zu berücksichtigen.

Die sehr zahlreichen Konfigurationsmöglichkeiten machen den nke Watteco In’O zu einem Allround-Talent, erfordern jedoch auch eine gewisse Einarbeitung in die Konfigurations-Terminologie. Der Hersteller erleichtert einem hierbei die Arbeit durch eine sehr gute und umfangreiche Dokumentation mit zahlreichen Konfigurationsbeispielen. Wer bereits andere nke Watteco-Sensoren konfiguriert hat, wird sich hier schnell zurechtfinden.

 

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SmartMakers ist offizieller nke Watteco Distributor.
Das Gerät ist in unserem IoT-Shop „thingHUB Market“ erhältlich.

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