Middleware für batterielose Funktechnologie
Fertige Daten statt Bits und Bytes
Produktentwickler stehen häufig vor der Aufgabe, verschiedene Technologien zu einer Lösung zusammenzuführen zu müssen. Gleichzeitig soll das eigene Produkt möglichst kompatibel zu Geräten anderer Hersteller sein, um auch als Systemkomponente einen entsprechenden Markt zu bedienen. Da häufig offene Schnittstellen fehlen, sind fertige Softwarelösungen auf Lizenzbasis eine gute Alternative zu langwierigen Eigenentwicklungen. Eine solche Middleware gibt es jetzt erstmals auch für die Einbindung von batterieloser Funktechnologie in verschiedene Netzwerke.
Die Rolle der Middleware EnOcean Link in einem umfassenden Gebäudeautomationssystem. (Bild: EnOcean GmbH)
Batterielose Funktechnologie nutzt das Energy-Harvesting-Prinzip, um Funkmodule mithilfe von Energiewandlern mit Strom zu versorgen. Das ermöglicht Sensor- und Aktorlösungen, die wartungsfrei ohne Batterien arbeiten und dadurch flexibler und langlebiger als klassische Funklösungen sind. Allerdings arbeitet die zentrale Steuerung meistens mit einem anderen Kommunikationsstandard, beispielsweise WLAN, GSM, Ethernet/IP, BACnet, LON, KNX oder DALI. Für die Übersetzung des einen Protokolls in das andere mussten Produkthersteller bislang für jeden Standard eine eigene Software entwickeln. Mit EnOcean Link gibt es jetzt eine Middleware, die batterielose Funktelegramme direkt in Datenwerte umwandelt. Dadurch dient sie als universelle Schnittstelle, um den batterielosen Funk in verschiedenste Anwendungen und Netzwerke einzubinden. Produkthersteller (OEMs) profitieren von einer deutlich verkürzten Entwicklungszeit.
Die Rolle von EnOcean Link als Middleware in einem Smart-Home-System. (Bild: EnOcean GmbH)
Hauptfunktionalitäten
EnOcean Link berücksichtigt automatisch alle Spezifikationen des EnOcean-Protokoll-Stacks sowie der Anwendungsprofile (EnOcean Equipment Profiles, EEPs) der EnOcean Alliance. Zudem bietet sie Verschlüsselungsmechanismen und Remote Management. Die drei Hauptfunktionen der Software sind:
1. Eingehende Daten empfangen und anhand des jeweiligen standardisierten Profils interpretieren
2. Geräte automatisch unter Berücksichtigung der jeweiligen Einlern- und Speicherinformation einbinden
3. Ausgehende Daten in das benötigte Standardprofil übersetzen und an das weiterverarbeitende System weiterleiten
Die Middleware EnOcean Link dient als universelle Schnittstelle, um batterielose Funktechnologie in verschiedene Anwendungen und Netzwerke zu integrieren. Unabhängig davon, mit welchem Kommunikationsstandard diese arbeiten. (Bild: EnOcean GmbH)
Der Protokoll-Stack
Das Protokoll (EnOcean Serial Protocol 3.0; ESP3) beschreibt die serielle Kommunikation zwischen einem Host und batterielosen Funkempfängern, wie beispielsweise einem EnOcean USB-Gateway. Ein Host kann in diesem Fall ein externer Microcontroller oder ein PC sein, auf dem anwendungsspezifische Software läuft. ESP3 ist ein Punkt-zu-Punkt-Protokoll mit einer Datenpaketstruktur. Dieses Protokoll enthält aktuelle Nutzerdaten (Payload), einen Befehl, ein Ereignis oder ein Antworttelegramm. Ein ESP3-Paket besteht aus Telegrammheader, Daten und optionalen Zusatzinformationen. Jede dieser Gruppen besteht aus Feldern mit 1 oder x Bytes. Der Telegrammheader z.B. setzt sich zusammen aus: Datenlänge (Anzahl der Bytes dieser Datengruppe), optionale Länge (Anzahl von Bytes der optionalen Datengruppe) und Paket-Typ (z.B. Funk, Antwort, Ereignis, Befehl).
