M-Bus Treiber

Übersicht

Eigene native Java-Implementierung von M-Bus (Meter-Bus, EN 13757-2/3). Die Anbindung erfolgt per TCP-Socket an ein in der Praxis übliches Wired-M-Bus-Master-Gateway oder an einen Seriell-TCP-Konverter (Moxa NPort, USR-TCP232 usw.), um standardkonforme M-Bus-Frames zu senden und zu empfangen.

Punkt	Wert
opc_type	MBUS
Implementierungsklasse	plantpulse.driver.protocol.mbus.MBusDriver
Bibliothek	(keine — Eigenimplementierung. EN 13757-2/3)
read	gut (REQ_UD2 → RSP_UD)
write	gut (Slave Selection / Application Reset)
Standardport	10001 (Moxa NPort Standard)
Sicherheit	keine

---

Klassen / Struktur

MBusDriver  (BaseProtocolDriver)
 ├── Socket / DataInputStream / OutputStream
 ├── defaultAddress         — primary 1~250 (옵션)
 ├── synchronized requestUd2 / sendSlaveSelection / sendAppReset
 ├── MBusFrame              — buildSndNke / buildReqUd2 / buildSlaveSelection
 │                           buildSndUdAppReset / parseLongFrame / parseAck
 │                           ACK=0xE5, START_LONG=0x68, SECONDARY_ADDRESS=253
 ├── MBusChecksum           — sum(c+a+ci+data) mod 256
 ├── MBusBcd                — encodeIdToBcd4(long), BCD 디코드
 └── MBusDataRecord         — DIF/VIF 파싱, parseAll(buf, off, len) → List<Record>
                              (Record { value, multiplier, unit, ... })

connect() :

1. TCP-Verbindung (host:10001).
2. SND_NKE (Short Frame, C=0x40, A=default-address) senden.
3. Empfang von ACK (0xE5) prüfen — auch ohne Antwort gilt connected=true (je nach Gateway unterschiedlich).

---

Zusammenfassung des Wire-Formats

Short Frame (SND_NKE / ACK auf Slave Selection)

0x10 | C(1) | A(1) | CS(1) | 0x16
ACK 단독 = 0xE5

Long Frame (REQ_UD2 / RSP_UD)

0x68 | L | L | 0x68 | C(1) | A(1) | CI(1) | data... | CS(1) | 0x16
L = C + A + CI + data 의 byte 수
CS = (C+A+CI+data) mod 256

Befehl	C	CI	Bedeutung
SND_NKE	0x40	—	Initialize slave
REQ_UD2	0x5B	—	User-Data-Anforderung
Slave Selection	0x53	0x52	Secondary addressing
App Reset	0x53	0x50	Application reset

---

OPC-Registrierungsoptionen (options)

Schlüssel	Bedeutung	Standard
default-address	primary address (1~250)	1
connect-timeout	ms	3000
read-timeout	ms	3000

---

Tag-Adressformat

Primary addressing

Notation	Bedeutung
1:0	primary 1, erster Record
5:2	primary 5, dritter Record
1	primary 1, gesamte User-Data als Hex

Secondary addressing

Notation	Bedeutung
secondary:12345678AB1C0107	16 Hex-Zeichen (ID 4 + Mfg 2 + Ver 1 + Med 1)
secondary:<16-hex>:<recordIndex>	wie oben + Record-Index
select:12345678:43932:1:7	dezimaler Alias (id, mfg, ver, med)
select:12345678:43932:1:7:0	+ Record-Index

trySecondaryAddress() sendet zuerst die Secondary Slave Selection → anschließend REQ_UD2 mit primary=253. Die ID wird im Wire-Format nach EN 13757-3 als LSB-first BCD codiert (MBusBcd.encodeIdToBcd4).

write-Adressformat

Notation	Verhalten
secondary:<hex> / select:<id>:<mfg>:<ver>:<med>	nur Slave Selection senden
app-reset:<subcode>	Application Reset an primary=default-address
app-reset:<primary>:<subcode>	primary explizit angegeben
select-and-reset:<id>:<mfg>:<ver>:<med>:<subcode>	Reset nach Secondary-Auswahl

Der subcode kann auch als address.value übergeben werden.

---

Record-Decodierung

MBusDataRecord.parseAll(userData, off=12, len) durchläuft die User-Data (ab Byte 12 nach dem Header) auf Basis von DIF/VIF und liefert eine Record { value, multiplier, unit, ... }-Liste zurück.

formatValue(record) :

• Ganzzahl + multiplier=1 → Long.toString(...)
• Number → value * multiplier (double)
• sonstige → String.valueOf(value)

---

Unterstützt / nicht unterstützt

• ✅ Zyklus SND_NKE → REQ_UD2 → RSP_UD
• ✅ Primary addressing (1~250)
• ✅ Secondary addressing (Slave Selection + Read mit primary 253)
• ✅ Application Reset (CI=0x50)
• ✅ Parsing von DIF/VIF-Data-Records + Multiplier-Skalierung
• ❌ FCB (frame count bit) Toggle / Multi-Frame UD2
• ❌ Wireless M-Bus (EN 13757-4)
• ❌ Verschlüsselung (Mode 5 / 7 — Smart Meter)

---

Testabdeckung

test/java/plantpulse/driver/protocol/mbus/

Klasse	Anzahl Tests
MBusAckTest	4
MBusBcdTest	13
MBusChecksumTest	4
MBusDataRecordTest	7
MBusDriverAddressTest	10
MBusDriverWriteTest	9
MBusFrameTest	14
MBusSpecExtraTest	28

Insgesamt 89 Tests.

---

Referenzen

• EN 13757-2 Physical and link layer
• EN 13757-3 Application layer / DIF/VIF / Secondary addressing
• Code: src/plantpulse/driver/protocol/mbus/