Service auf verschiedenen Netzwerkebenen
Für den Betrieb eines batterielosen Funksensornetzwerks bietet EnOcean Link. Dienste auf verschiedenen Layern und verbindet sie miteinander zu einer übersichtlichen Nutzerschnittstelle. Auf dem Physical Layer empfängt die Middleware den UART-Datenstrom (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). Dieses Signal kann direkt von einem Gateway oder einem Backbone-System kommen, das davor optional getunnelt wurde, um das integrierte Payload-Protokoll weiterzuleiten. Der ESP3-Encoder befindet sich über dem physischen Layer auf der Data Link-Ebene. Dieser bringt die Telegramm-Datenfelder in die für die Weiterverarbeitung notwendige Form. Die wichtigsten Datenfelder sind dabei Payload und Sender-ID. Der sogenannte Profilinterpret, der auf den gespeicherten Anwendungsprofilen basiert, interpretiert letztendlich den Telegramm-Payload in lesbare Werte wie Temperatur oder Feuchtigkeit. Die Daten werden als Gerätekanäle (Device Channel) präsentiert und stehen der Anwendung durch die API-Schnittstelle zur Verfügung. Diese lässt sich direkt vom Quellcode der Applikation abrufen oder über ein getunneltes Protokoll, das EnOcean Link enthält.
Interpretation der Anwendungsprofile
Die jeweiligen Geräteprofile – also wie das Gerät Werte sendet und kodiert – beschreiben für die batterielose Funktechnologie die EEPs und sichern dadurch die Interoperabilität der Geräte. Basis ist der internationale Funkstandard ISO/IEC14543-3-10. In der Middleware sind die EEPs in einer erweiterten generischen Profildefinition zusammengefasst, den geräteunabhängigen Device Channel. Diese bilden das Herzstück der Applikationsschnittstelle. Durch die abstrahierte Darstellung der EEPs als Device Channel sind sie leichter für neue oder auch bestehende Anwendungen einsetzbar. Ein Device Channel setzt sich zusammen aus Channel_Type, Skalierungsinformationen (engineering minimum, engineering maximum, scale factor) und Sub_Flag. Sub_Flag kommt nur dann zum Einsatz, wenn ein Gerät mehrere Kanäle mit dem gleichen Channel_Type nutzt. In diesem Fall differenziert Sub_Flag die verschiedenen Kanäle. Die Middleware enthält drei verschiedene Channel_Type:
1. Signal – diese Kanäle übertragen physische, also messbare Werte wie z.B. Temperatur, Feuchtigkeit und Licht.
2. Flag – stellen Werte mit nur zwei Zuständen dar. Das umfasst an/aus, oben/unten und gedrückt/nicht gedrückt; wie beispielsweise bei einem Fensterkontakt.
3. Enum – Aufzählungen, die Zustände, Positionen, Schalter oder jede andere Art von Werten anzeigen, die nicht als Flag definiert und keine physikalische Einheit sind, z.B. von einem Raumbediengerät.
Integrierte Datenverschlüsselung
Neben Remote Management bietet die Middleware automatische Datenver- und -entschlüsselung als zusätzlich integrierte Funktionalität. Nutzen Funktelegramme Sicherheitsmechanismen auf der Luftschnittstelle, z.B. einen 24- oder 32-Bit langen Zahlen-basierten Authentifizierungscode (Cypher-based Message Authentication Code, CMAC) oder einen 128-AES-Algorithmus, entschlüsselt EnOcean Link diese, bevor ein externer Controller sie weiterverarbeitet. Umgekehrt kann die Middleware auch Daten verschlüsseln, bevor sie diese durch die Luftschnittstelle verschickt.
