4G IoT SIM til gateway: 1NCE, dataforbrug og 10-årsplan

En wM-Bus gateway til ejendomme sender data én gang om dagen via 4G. Det lyder simpelt — og det er det heller ikke, hvis man optimerer korrekt. Denne artikel forklarer hvad IoT SIM-kortet gør, hvorfor vi valgte 1NCE, og hvordan 500 MB rækker til 10 år.

Hvad er et IoT SIM-kort?

Et IoT SIM (Machine-to-Machine SIM) er designet til lav-frekvens datatransmission med lang levetid. I modsætning til forbrugerkort er de optimeret til:

• Lange batterilevetider (gateway kører på strøm, men SIM-modulet bruger mål)
• Lave transmissionsvolumener (ingen streaming)
• Robust forbindelsesstyring (automatisk reconnect, lav overhead)
• Multi-operatør roaming (bruger det stærkeste signal i stedet for et fast netværk)

Hvorfor 1NCE?

1NCE er en IoT-connectivity-udbyder der tilbyder 500 MB / 10 år for én fast engangspris pr. SIM. Det passer perfekt til vores use case:

Alternativerne (Onomondo, Eseye, Tele2 IoT) er dyrere og kræver løbende fakturering — unødvendigt komplekst til et system der sender 25 KB om dagen.

Dataforbrug: regner vi rigtigt?

Payload-optimering

Rå wM-Bus aflæsningsdata fra 50 målere pr. ejendom er typisk 10–30 KB JSON pr. dag. Vi komprimerer på to niveauer:

1. MessagePack — binær JSON-erstatning, ca. 30–40% komprimering
2. zlib (deflate) — yderligere 50–70% på repetitiv data

Resultat: en typisk ejendom med 50 målere genererer ~10–25 KB/dag inkl. MQTT-overhead.

10-årsbudget

Daglig payload:      ~20 KB
Årsligt forbrug:     20 KB × 365 = 7.3 MB/år
10-årsbudget:        73 MB (dataforbrug)
1NCE budget:         500 MB
Buffer:              427 MB (~85% ubrugt)

Det vil sige: Selv med 3× så store ejendomme eller 2× daglig afsendelse er vi langt inden for SIM-budgettet.

MQTT overhead

MQTT-protokol (TLS 1.3) tilføjer ca. 100–200 bytes overhead pr. besked. Med én besked pr. dag er dette ubetydeligt.

Cloudflare Tunnel (on-demand)

Remote technician-adgang via Cloudflare Tunnel er on-demand og lukker automatisk efter 30 minutter. Vi estimerer 4–8 sessions/måned = ca. 50 MB/år ekstra ved hyppig brug. Inkluderet i buffer.

Hvad sker der hvis SIM løber tør?

1NCE-kontrakten udløber efter 10 år ELLER 500 MB — det der indtræffer først.

Vores dataestimater viser at vi bruger 73–200 MB over 10 år, så volumen er ikke begrænsende. Efter 10 år:

1. Gateway fortsætter med at samle lokale aflæsninger i SQLite
2. Data sendes ikke til cloud
3. Udlejer modtager alarm via portal (gateway offline)
4. Nyt SIM kan rekonfigureres via lokal gateway-UI

Vi anbefaler at planlægge SIM-fornyelse ved år 9 som en del af normal hardware-service.

Teknisk setup: SIM7080G HAT

Gatewayen bruger en Waveshare SIM7080G HAT — et 4G modem der sidder som HAT (Hardware Attached on Top) på Raspberry Pi 4:

Pi 4 GPIO → SIM7080G HAT (UART over GPIO18/19)
                ↓
          1NCE nano SIM
                ↓
          LTE-M / 4G netværk
                ↓
          MQTT broker (Hetzner, TLS 8883)

PPP (Point-to-Point Protocol) bruges til at oprette en dedikeret IP-forbindelse. Vores cellular/manager.py håndterer:

• Automatisk opkobling ved boot
• Reconnect ved nedbrud (eksponentiel backoff)
• Data-volumen tracking (logger antal bytes pr. dag)
• Modem-init med AT-kommandoer

Driftsstrategi: minimal SIM-aktivitet

For at spare SIM-data følger vi disse principper:

1. 1 sending/dag — kl. 06:00 UTC. Gateway samler hele dagen i RAM/SQLite
2. Komprimeret payload — MessagePack + zlib
3. Cloudflare Tunnel kun on-demand — aldrig persistent
4. OTA kun via MQTT — ikke via HTTP pull

Disse valg er bevidste og låste i arkitekturen. De sikrer at SIM-budgettet holder i 10 år uden manuel indgriben.

Fallback: hvad sker der ved 4G-nedbrud?

Gateway'en lokale SQLite-database gemmer alle aflæsninger med timestamp. Ved 4G-nedbrud:

1. Data samles lokalt (WAL-mode SQLite, ingen datatab)
2. Næste succesfulde sending inkluderer back-fill data for de manglende dage
3. Platform modtager historiske data og rekonstruerer tidsserien

Den maksimale datamage er derfor proportional med nedbrudets varighed, ikke total datatab.

---

Har du spørgsmål om connectivity-opsætningen for en specifik ejendom? Kontakt os.