概述
M-Bus由德國Paderborn大學(xué)的Dr. Horst Ziegler與TI公司等機(jī)構(gòu)共同開發(fā)，旨在滿足公共事業(yè)儀表的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集需求。它采用兩線制總線結(jié)構(gòu)，支持半雙工異步通信，傳輸速率在300~9600bps之間，水表波特率通常是2400，可連接數(shù)百個(gè)從設(shè)備，有效傳輸距離可達(dá)1000米。
M-Bus特點(diǎn)
M-Bus是一種主從式、半雙工、總線供電的低速串行通信總線，特點(diǎn)如下：
1、兩線制：僅需一對(duì)雙絞線，同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和供電(類似PoE)。
2、總線供電：主機(jī)提供36VDC電壓，從機(jī)通過總線取電(典型電流≤1.5mA)。
3、無極性連接：接線時(shí)無需區(qū)分正負(fù)極，簡化安裝。
4、抗干擾能力強(qiáng)：電流環(huán)通信方式對(duì)電磁干擾(EMI)不敏感，適合工業(yè)環(huán)境。
5、遠(yuǎn)距離通信：可靠傳輸距離可達(dá)1000米(波特率較低時(shí))。
6、拓?fù)潇`活：支持星型、樹型、總線型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
7、高節(jié)點(diǎn)容量：單總線可掛載250~500個(gè)從機(jī)設(shè)備(實(shí)際受電源能力限制)。
8、低功耗：從機(jī)設(shè)備通常僅需微安級(jí)電流，適合電池供電的智能表計(jì)(如無線遠(yuǎn)傳水表)。
M-Bus通信原理
1、物理層
①總線電壓：主機(jī)提供36V DC(默認(rèn)值)，從機(jī)通過總線取電(類似PoE)。
②信號(hào)調(diào)制：
◆主機(jī)發(fā)送(下行)：通過改變總線電壓(如12V~36V)表示邏輯“0”和“1”。
◆從機(jī)發(fā)送(上行)：通過改變電流(0mA=“0”，1mA=“1”)回傳數(shù)據(jù)(電流環(huán)方式)。
③波特率：常用300~9600bps(默認(rèn)2400，低速適合長距離)。
2、數(shù)據(jù)鏈路層
①主從架構(gòu)：主機(jī)輪詢從機(jī)，從機(jī)僅在收到命令后響應(yīng)(避免總線沖突)。
②幀結(jié)構(gòu)：起始符+儀表類型+地址域+控制碼+數(shù)據(jù)域+校驗(yàn)碼+結(jié)束符
3、協(xié)議層
①標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：EN13757-3(物理層)、EN13757-4(應(yīng)用層)。
②數(shù)據(jù)格式：采用TLV(Type-Length-Value)結(jié)構(gòu)，支持多種計(jì)量數(shù)據(jù)(如累計(jì)用量、瞬時(shí)流量等)
③典型協(xié)議：M-Bus(標(biāo)準(zhǔn))、Wireless M-Bus(無線版本)。
M-Bus典型應(yīng)用
M-Bus專為計(jì)量儀表行業(yè)優(yōu)化，主要應(yīng)用于：
1、智能抄表
◆水表：遠(yuǎn)程讀取用水量(如住宅小區(qū)、工業(yè)用水)。
◆氣表：天然氣計(jì)量(如家用燃?xì)獗?。
◆熱量表：供暖系統(tǒng)中的熱量計(jì)量。
◆電表：智能電網(wǎng)中的電能量數(shù)據(jù)采集。
2、能源管理系統(tǒng)
◆建筑能耗監(jiān)測(如寫字樓、酒店)。
◆太陽能/風(fēng)能發(fā)電計(jì)量。
3、工業(yè)監(jiān)控
流量計(jì)、壓力傳感器等低功耗設(shè)備組網(wǎng)。
4、智能家居
消防報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(CO?、溫濕度等)。
總結(jié)
1、M-Bus是專為計(jì)量儀表設(shè)計(jì)的低成本、低功耗、高可靠性的總線標(biāo)準(zhǔn)。
2、M-Bus采用兩線制總線供電，簡化布線，適合大規(guī)模抄表系統(tǒng)。
3、電流環(huán)通信方式抗干擾強(qiáng)，適合工業(yè)環(huán)境。
4、M-Bus主要應(yīng)用于水/電/氣/熱表的遠(yuǎn)程抄表和能源管理。
