wM-Bus 868 MHz antenne-placering og signaloptimering

Antenne-placering er den enkeltfaktor der oftest afgør om en wM-Bus gateway kan aflæse alle målere i ejendommen. Her er principperne og de praktiske løsninger.

---

868 MHz radioforplantning

wM-Bus bruger 868 MHz ISM-båndet:

Frirumsrækkevidde (ingen hindringer):
  → C1/T1 mode: 100-300 m
  → S1 mode (statisk): Op til 500 m

Typisk indendørs rækkevidde:
  → Én etageadskillelse (beton): 20-40 m
  → Én ydervæg (tegl 20 cm): -15 dBm dæmpning
  → Armeret beton (parkeringsanlæg): -25 dBm dæmpning

Faustregel for lejlighedsbygninger:
  → Gateway i kælder: Dækker typisk 3-5 etager
  → Gateway pr. etage: Kræves i tunge betonbygninger
  → RSSI > -90 dBm: Pålidelig aflæsning
  → RSSI < -100 dBm: Pletvis/upålidelig

Frirum-zone (Fresnel zone):
  → 868 MHz kræver ~3,5 m frirumradius ved 50 m afstand
  → Møbler og metalskabe blokerer frirum-zonen
  → Placer gateway IKKE bag vandret metaloverflade

---

Würth 2605056083001 USB-dongle

Integreret antenne (standard):
  → Type: PCB-antenne i USB-kabinettet
  → Gain: ~0 dBi
  → Placering: Som USB-stik i Raspberry Pi
  → Problem: Pi's metalchassis dæmper signal

Forbedring: USB-forlænger + optimal placering:
  → 1 m USB-forlænger: +5-10 dBm effektiv
  → Placer donglen i fri luft (ikke i metalskab)
  → Orienter vertikalt (lodret antenne = omni-directionel)

SMA-ekstern antenne (anbefales ved svagt signal):
  → Würth dongle: Ingen ekstern antenne-port
  → Alternativ: RTL-SDR med SMA-port (samme chip)
  → Eller: Dedicated wM-Bus module med SMA

---

Gateway-placering: Best practice

Optimal placering i fleretageejendom:

Etagefordeling:
  Kælder / stueetage:
  → Gateway nr. 1 (dækker kælder + 1-2 etager)
  → Placer centralt i bygningens plan
  → Undgå: Maskinrum (el-støj), vaskekælder (fugt)

  Midterste etage (f.eks. 3. etage i 6-etagers):
  → Dækker typisk 2 etager op og 2 ned
  → Bedst til varmemålere i rørschakt

  Teknikrum / risrum:
  → Ideal: Direkte line-of-sight til mange HCA'er
  → Rørskakter transmitterer signal godt vertikalt

Konkrete placeringsinstruktioner:
  1. Test RSSI fra alle målere FØR fast montering
  2. Brug RSSI-scan fra `wmbusmeters --listento=all`
  3. Mål RSSI for de 3 svageste målere
  4. Flyt gateway til det punkt der maksimerer minimum-RSSI
  5. Dokumentér RSSI-værdier pr. måler i platform

---

RSSI-diagnostik med wmbusmeters

# Scan alle synlige målere + RSSI:
wmbusmeters --format=json /dev/wmbus auto:c1 ANY "" NOKEY 2>&1 | \
  python3 -c "
import sys, json
for line in sys.stdin:
    try:
        d = json.loads(line)
        print(f\"{d.get('id','?'):12} {d.get('media','?'):20} RSSI: {d.get('rssi_dbm','?')} dBm\")
    except:
        pass
"

# Eksempel output:
# 20836797     heat_cost_allocator  RSSI: -67 dBm    ← Udmærket
# 20841234     heat_cost_allocator  RSSI: -82 dBm    ← Acceptabelt
# 20867890     heat_cost_allocator  RSSI: -96 dBm    ← Marginalt
# 20871111     heat_cost_allocator  RSSI: -103 dBm   ← Problem!

# gateway/src/diagnostics/rssi_report.py
# Generer RSSI-rapport for alle installerede målere:

RSSI_THRESHOLDS = {
    "excellent": -70,   # > -70 dBm
    "good": -80,        # -70 til -80 dBm
    "acceptable": -90,  # -80 til -90 dBm
    "marginal": -100,   # -90 til -100 dBm
    "poor": None,       # < -100 dBm
}

def classify_rssi(rssi_dbm: int | None) -> str:
    if rssi_dbm is None:
        return "no_signal"
    if rssi_dbm > -70:
        return "excellent"
    if rssi_dbm > -80:
        return "good"
    if rssi_dbm > -90:
        return "acceptable"
    if rssi_dbm > -100:
        return "marginal"
    return "poor"

---

Ekstern antenne-løsninger

Scenario: HCA i kælder er ikke synlig fra gateway i trapperum

Løsning A: Flyt gateway til kælder
  → Simpel, billig
  → Kræver netværkstilkobling i kælder (ethernet kabel)

Løsning B: Koaksialkabel + ekstern antenne
  → SMA-forlænger (10 m): Placer antenne tæt på HCA
  → Gain antenne: 3-5 dBi omnidirektionel
  → Tab i koaksialkabel: ~0.6 dB/m ved 868 MHz
  → Net: 5 dBi - 6 dB tab = -1 dBi (nej til langt kabel!)
  → Max kabellængde: 3-5 m med LMR200-kabel

Løsning C: wM-Bus repeater
  → OMS Annex B-kompatibel repeater
  → Amplificerer signalet op til +15 dBm
  → Kræver OMS-kompatibel HCA (ikke proprietær)
  → Pris: 800-2.000 kr./stk.
  → Placer midt mellem HCA og gateway

Løsning D: Ekstra gateway
  → Et gateway pr. zone/etage
  → Simplest løsning ved store/komplekse bygninger
  → Platform understøtter multiple gateways pr. ejendom

---

Magnetantenne: Hurtig løsning

Hurtig forbedring med magnetantenne:

Materiale:
  → SMA magnetantenne 868 MHz (10-25 kr. fra Aliexpress/Biltema)
  → SMA-pigtail (USB dongle → SMA hun)
  → Placer magneten på metaloverflade (vandrør, metalskab)
  → Metalunderlag virker som groundplane → bedre strålemønster

Effekt:
  → Typisk +5-10 dBm forbedring vs. integreret antenne
  → Tilstrækkeligt til at løse de fleste marginal-problemer
  → Hurtig test: Bring antenne nær problematisk HCA og mål RSSI

---

Konklusion

Antenne-placering er den mest kritiske faktor for gateway-dækning. Test RSSI for alle målere FØR permanent montering — brug 3 minutter på at flytte gateway og sammenlign RSSI for de svageste målere. En USB-forlænger der løfter USB-donglen 50 cm i fri luft er den billigste og oftest tilstrækkelige løsning.

Se RSSI og radiosignal guide eller wM-Bus repeater guide.