Автономный коммутатор ROSSMA IIOT-AMS 1-Wire Ex с цифровым датчиком температуры 1-Wire предназначен для измерения температуры с последующей беспроводной передачей данных. Устройство разработано для применения во взрывоопасных зонах на промышленных предприятиях, объектах ЖКХ и в труднодоступных местах. Коммутатор обеспечивает установку измерительных приборов в местах без источника питания и работает в суровых климатических и погодных условиях.

Рис. Внешний вид измерителя-коммутатора ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex

Для работы со следующими датчиками:

• Датчики температуры с цифровым интерфейсом 1-Wire (DS18B20, DS18S20 и аналоги)

Оборудование внесено в реестр Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, как оборудование, производимое на территории Российской Федерации (Заключение 48859/11 от 11.06.2021).

Технические характеристики

• Интерфейс подключения: 1-Wire (цифровой протокол Dallas Semiconductor)
• Количество входов: 1 цифровой вход 1-Wire
• Тип питания: 14 А/ч; 126 А/ч; 168 А/ч
• Период выхода на связь/время разряда батареи 14 А/ч: 1 мин./90 дней, 2 мин./180 дней, 10 мин./300 дней, 1 час/3 года 150 дней, 24 часа/10 лет
• Диапазон рабочих температур t,°C: -55…+85
• Встроенный датчик температуры: нет (используются внешние датчики 1-Wire)
• Класс устройства в сети LoRaWAN: A
• Активация в сети LoRaWAN: OTAA/ABP (настраивается), ABP — по умолчанию
• Тип антенны: внутренняя
• Выходная мощность передатчика: 25 мВт (настраивается)
• Чувствительность приёмника: -138 dBm
• Напряжение питания: встроенный элемент питания 3,6 В, емкость 14 А/ч, типоразмер: D
• Измерение заряда встроенной батареи: да (отправка при каждом выходе на связь)
• Размеры корпуса, мм: 75×70×55
• Крепление: непосредственно к датчику, стяжками к опоре, на DIN-рейку, настенное
• Дальность радиосвязи: до 5 км в городской застройке; до 15 км в сельской местности

Возможности

• 1 цифровой вход 1-Wire для подключения датчиков температуры
• Настраиваемая дискретность измерения от 1 раза/мин
• Возможность принудительного замера по команде
• Поддержка каскадного подключения нескольких датчиков на одну шину (до 10 устройств)
• Автоматическая идентификация датчиков по уникальному ROM-коду
• Высокая точность измерений (±0.5°C для DS18B20)

Функциональные возможности

Измеритель-коммутатор является устройством класса А (по классификации LoRaWAN®) и обеспечивает следующий функционал:

Сетевые возможности:

• ✅ Поддержка ADR (Adaptive Data Rate) — автоматическая адаптация скорости передачи
• ✅ Настраиваемый тип активации: OTAA / ABP (по умолчанию: ABP)
• ✅ Частотный план: EU-868 / RU-868 (по умолчанию: RU-868)
• ✅ Поддержка отправки пакетов с подтверждением (настраивается)

Параметры работы:

• Период выхода на связь: от 1 мин. и выше (настраивается удаленно по сети LoRaWAN®)
• Значение по умолчанию: 1 раз в час
• Количество входов: 1 (один цифровой вход 1-Wire)
• Емкость батареи: 14000 mAh — рассчитана на отправку 40 000 пакетов данных ± 10%

Рекомендация: Не рекомендуется устанавливать дискретность менее 1 минуты для обеспечения продолжительного энергонезависимого режима работы.

Алгоритм сбора и передачи данных

Режим работы

Получение данных по шине 1-Wire осуществляется дискретно с заданным интервалом. Передача пакета с полученными данными осуществляется по беспроводной сети с периодом от 1 минуты. Считанные данные сохраняются в память измерителя-коммутатора.

Управление временем выхода на связь измерителя-коммутатора осуществляется при помощи сервера сети и может по команде быть скорректировано.

Режим с подтверждением доставки (Confirmed Mode)

Если параметр "Запрашивать подтверждение" включен:

• Измеритель-коммутатор отправляет следующий пакет только после получения подтверждения о доставке предыдущего
• Если подтверждение не получено после 3 переповторов, измеритель-коммутатор завершает сеанс связи до следующего по расписанию
• Непереданные данные записываются в память и передаются при следующем сеансе связи

Режим без подтверждения (Unconfirmed Mode)

Если параметр "Запрашивать подтверждение" выключен:

• Измеритель-коммутатор отправляет в сеть текущие данные с заданной дискретностью
• Проверки доставки пакетов в таком режиме нет
• Непереданных пакетов в памяти измерителя-коммутатора не остаётся

Рекомендация: Для критичных данных используйте режим с подтверждением. Для мониторинга в реальном времени — режим без подтверждения.

Протокол 1-Wire

1-Wire (One-Wire) — последовательный протокол связи, разработанный компанией Dallas Semiconductor (ныне Maxim Integrated). Особенности протокола:

Преимущества 1-Wire:

• Всего 2 провода: данные + земля (питание может идти по линии данных)
• Каждый датчик имеет уникальный 64-битный ROM-код
• Возможность подключения нескольких устройств на одну шину
• Дальность до 100 метров при правильной топологии
• Низкое энергопотребление

Поддерживаемые датчики:

• DS18B20 — цифровой датчик температуры (-55°C...+125°C, точность ±0.5°C)
• DS18S20 — предшественник DS18B20 (разрешение 9 бит)
• DS1822 — аналог DS18B20 с упрощенным функционалом

Контакты и подключение

Описание контактов коммутатора

ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex имеет следующие контакты для подключения датчиков:

Максимальные параметры:

• Напряжение питания датчиков: 3.3V
• Максимальный ток на VCC: 50 mA
• Количество датчиков на шине: до 10 штук
• Длина линии DQ: до 100 метров

ВАЖНО: Используйте pull-up резистор 4.7 кОм между DQ и VCC при подключении нескольких датчиков или при длине линии более 10 метров.

Подключение датчиков 1-Wire

Схема подключения

Топология подключения (одиночный датчик):

┌─────────────────┐
│ ROSSMA 1-WIRE   │
│                 │
│  DQ  ──────────────── DQ (Data) — DS18B20
│                 │
│  GND ──────────────── GND (Ground) — DS18B20
│                 │
│  VCC ──────────────── VDD (Power) — DS18B20
└─────────────────┘

Топология подключения (несколько датчиков):

┌─────────────────┐
│ ROSSMA 1-WIRE   │
│                 │
│  DQ  ────┬───────── DQ (датчик 1)
│          │
│          ├───────── DQ (датчик 2)
│          │
│          └───────── DQ (датчик 3)
│                 │
│  GND ────┬───────── GND (все датчики)
│                 │
│  VCC ────┬───────── VDD (все датчики)
└─────────────────┘

ВАЖНО: При подключении нескольких датчиков требуется pull-up резистор 4.7 кОм между DQ и VCC.

Распиновка датчика DS18B20

Стандартный корпус TO-92 (вид снизу, ножками к себе):

  ___
 /   
|  O  |  — вид сверху
 ___/
  | | |
  1 2 3

1 — GND (земля, черный)
2 — DQ (данные, желтый)
3 — VDD (питание +3.3V, красный)

Требования к кабелю

Рекомендуемый кабель:

• Витая пара (UTP Cat5 или выше)
• Экранированный кабель для промышленных условий
• Максимальная длина линии: 100 метров (при скорости 15.4 kbps)
• Сечение: 0.5-0.75 мм²

Примеры кабелей:

• МКЭШ 3×0.5 (для промышленных условий)
• КВБбШв 3×0.75 (для взрывоопасных зон)
• UTP Cat5e (для коротких расстояний <30м)

Настройка и конфигурация

Конфигурация через ROSSMA Configurator

Основные параметры:

Идентификация датчиков:
Каждый датчик DS18B20 имеет уникальный 64-битный ROM-код вида:

28-FF-64-1E-82-16-03-4C

Конфигуратор автоматически сканирует шину 1-Wire и отображает все обнаруженные датчики с их ROM-кодами.

Примеры применения

Мониторинг температуры в холодильных камерах

Задача: Контроль температуры в морозильных камерах на складе

Оборудование:

• ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
• Датчик DS18B20 в герметичном корпусе

Данные для передачи:

• Температура в камере (°C)
• Заряд батареи
• Статус связи

Периодичность: каждые 10 минут

Контроль температуры трубопроводов

Задача: Мониторинг температуры на нефте/газопроводе

Оборудование:

• ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
• 5× датчиков DS18B20 на разных участках трубопровода

Данные:

• Температура в 5 точках
• Выявление аномальных значений
• Предупреждение о замерзании

Температурный мониторинг трансформаторных подстанций

Задача: Контроль температуры силовых трансформаторов

Оборудование:

• ROSSMA IIOT-AMS 1-WIRE Ex
• 3× датчика DS18B20 (верх, середина, низ трансформатора)

Данные:

• Температура обмоток
• Температура масла
• Перегрев трансформатора

Дополнительная информация

• Монтаж устройств — инструкции по установке
• Замена элемента питания — замена батареи
• Протоколы обмена и команды — команды управления и форматы данных
• Конфигуратор ROSSMA — настройка устройств
• Устранение неполадок — диагностика и решение проблем

Связанные страницы

Программное обеспечение:

• Конфигуратор ROSSMA — настройка интервалов передачи, идентификация датчиков
• Сервер ROSSMA NETS — просмотр телеметрии, управление устройствами
• Расшифровщик данных — анализ payload 1-WIRE устройств

Техническая документация:

• Протоколы обмена — формат пакетов 1-WIRE устройств
• Технология LoRaWAN — частотный план RU864, классы устройств
• Быстрый старт — первое подключение к сети
• Калькулятор времени работы — расчет срока службы батареи

Другие устройства:

• ANALOG Single Channel — для датчиков 4-20 мА
• MODBUS — для Modbus RTU устройств
• PULSE — для импульсных датчиков
• Каталог устройств — все модели ROSSMA IIoT-AMS