پروتکل Mbus

Mbus یک کانال ارتباطی پیام گرا و انعطاف پذیر برای گروهی از اجزای سازنده فراهم می کند که ممکن است روی چندین میزبان در یک شبکه محلی توزیع شود. سرویس های انتقال Mbus شامل ویژگی های مفیدی مانند موقعیت همتا (peer location)، ارتباط و امنیت نقطه به نقطه (point-to-point) و گروهی است. پروتکل Mbus برای زبان های برنامه نویسی مختلف و سیستم عامل های مختلف از جمله رایانه های کوچک تک تراشه پیاده سازی شده است. پروتکل MBus یک استاندارد اروپایی (استاندارد EN 13757-2 برای لایه فیزیکی و پیوندی و استانداردEN 13757-3 برای لایه کاربردی) است. رابط M-Bus برای برقراری ارتباط روی دو سیم ساخته شده است و مقرون به صرفه است. نوع رادیویی MBus بی سیم نیز در استاندارد EN 13757-4 مشخص شده است.

ویژگی‌های پروتکل Mbus

از ویژگی های پروتکل Mbus می توان این موارد را عنوان نمود:

• تعداد زیادی دستگاه قابل اتصال هستند (در یک کابل منفرد، که به یک کنترل کننده ساختمان متصل می شود، می توان تمام کنتورهای مصرفی یک واحد مسکونی را متصل نمود).
• امکان گسترش شبکه وجود دارد.
• ویژگی های ایمنی در برابر هک شدن وجود دارد.
• حداقل هزینه را دربر دارد.
• حداقل مصرف برق در کنتورها را دارد.
• سرعت انتقال قابل قبولی دارد.
• کلیه کنتورها به صورت جداگانه قابل آدرس دهی هستند.
• جدا از در دسترس بودن داده ها در کنترل، امکان قرائت از راه دور نیز وجود دارد.
• خواندن سریع است و از خطاهای خواندن جلوگیری می کند.
• داده های موجود در فرم قابل خواندن توسط ماشین پردازش بیشتر را آسان می کند.
• قرائت از راه دور باعث صرفه جویی در هزینه های پرسنل می شود، از ورود غیر ضروری به محل خصوصی ساکنان جلوگیری می کند و اجازه نصب کنتور در مکان هایی را می دهد که دسترسی به آن ها دشوار است.
  فواصل کوتاه خواندن امکان پذیر است، (مشکلات ناشی از اصلاحیه تعرفه را کاهش می دهد و می توان داده های آماری بدست آورد که می تواند به عنوان پایه ای برای بهینه سازی شبکه مورد استفاده قرار گیرد).
  

لایه ها در پروتکل Mbus

1. لایه فیزیکی (Physical Layer): ارتباط فیزیکی اساسی در این پایین ترین لایه انجام می شود. اتصال مکانیکی و الکتریکی به محیط انتقال در اینجا با تعیین کابل، طول کابل مورد نیاز، کانکتورها و نحوه نمایش بیت ها تعیین می شود.
2. لایه پیوند داده (Data Link Layer): این لایه وظیفه اطمینان از ایجاد یک اتصال قابل اعتماد را بر عهده دارد. برای این منظور پروتکل این لایه روش های محافظت از انتقال، ساختار انتقال، روش های دسترسی به اطلاعات انتقالی و همگام سازی و آدرس دهی دستگاه ها را تعیین می کند.
3. لایه شبکه (Network Layer): لایه شبکه انتخاب و اجرای بهترین مسیر انتقال را در شبکه بین دستگاه ها برقرار می کند و این سرویس (Routing) را به لایه انتقال (Transport Layer) ارائه می دهد. این تابع وقتیکه شبکه های مختلف به کمک Gateways نیاز به اتصال داشته باشند از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
4. لایه انتقال (Transport Layer): لایه انتقال نشان دهنده مرزی بین لایه های کاربردی 5 تا 7 و لایه های مربوط به انتقال های 1 تا 4 است. کار آن شامل هدایت اطلاعات از طریق شبکه، کنترل جریان اطلاعات و گروه بندی در بسته های جداگانه است.
5. لایه نشست (Session Layer): لایه نشست روش هایی را برای باز کردن، پیشرفت منظم و خاتمه "نشست" ارتباطات فراهم می کند. در این امر همچنین کنترل گفتگوی بین سیستم ها نیز گنجانده شده است: یعنی تعیین امتیازات مربوط به انتقال آن ها.
6. لایه ارائه (Presentation Layer): داده های برنامه در لایه ارائه به یک قالب داده تبدیل می شود که برنامه دریافت کننده می تواند آن را تفسیر کند. بنابراین این لایه تطبیق قالب های داده و تبدیل کدها را پیاده سازی می کند.
7. سطح کاربردی (Application Layer): این لایه بالایی نشان دهنده رابط بین سیستم باز و کاربر است. این سرویس به کاربر یا برنامه وی خدماتی را ارائه می دهد که به او امکان می دهد به راحتی با سیستم کار کند. برنامه های کاربردی که نیاز به توسعه دارند می توانند از طریق پروتکل لایه برنامه به عملکردهای سیستم باز دسترسی پیدا کنند.
   

انتقال در پروتکل Mbus

پروتکل Mbus می تواند در پروفایل های زیر ارتباط برقرار نماید:

• Udp
• Tcp
• Serial

همه پیام ها با دو گزینه احتمالی به صورت پیام UDP (مخفف User Datagram Protocol) ارسال می شوند:

1. پخش چند رسانه ای محلی (Local multicast/broadcast): این کلاس انتقال باید برای همه پیام هایی که به یک آدرس هدف تایید شده و یا تایید نشده ارسال می شوند، استفاده شود.
2. Unicast مستقیم (Directed unicast): این کلاس انتقال ممکن است برای پیام هایی که به یک آدرس مقصد تایید شده ارسال می شوند، استفاده شود (اختیاری است).

کاربرد پروتکل Mbus

پروتکل Mbus در موارد مختلف و گوناگونی مورد استفاده قرار گرفته است، در ابتدا برای کنتورهای حرارتی ایجاد شد که پس از آن دایره کاربرد آن گسترش پیدا نمود:

• کنتور حرارتی
• کنتور برق
• کنتور آب
• کنتور گاز
• انواع سنسورها و محرک ها
• سیستم های هشدار
• تاسیسات روشنایی انعطاف پذیر
• کنترل گرما
• و...

امنیت پروتکل Mbus

به منظور جلوگیری از اختلال تصادفی یا مخرب در ارتباطات Mbus از طریق پیام هایی که توسط برنامه های دیگر کاربران ایجاد شده است، از احراز هویت پیام استفاده می شود. برای هر پیام، یک digest باید براساس مقدار یک مقدار کلید مخفی مشترک محاسبه شود. گیرنده های پیام باید با محاسبه مجدد digest و مقایسه آن با مقدار دریافت شده، متوجه می شوند که آیا فرستنده به همان دامنه امنیتی Mbus تعلق دارد یا خیر. هر پیام ممکن است با استفاده از یک کلید مخفی مشترک دیگر و یک الگوریتم رمزگذاری متقارن، رمزگذاری شود. رمزگذاری برای برنامه ها اختیاری است.

وب سایت مرجع پروتکل Mbus

درصورت نیاز به اطلاعات بیشتر می توانید با مراجعه به این لینک از آن استفاده نمایید: https://m-bus.com/documentation

لینک سایر صفحات این مطلب

• انواع پروتکل ها
• پروتکل DLMS/COSEM
• پروتکل DNP3
• پروتکل Modbus
• پروتکل Mbus
• پروتکل HART
  
• پروتکل IEC 60870-5-101
  
• پروتکل IEC 60870-5-104
  
• پروتکل IEC 62056-21
  

انتشار و کپی از این مطلب تنها با ذکر منبع مجاز می باشد