Smart-Meter-Prüfungen beinhalten die unterschiedlichsten Tests und Analysen. Dabei gehören u. a. Funktionstests zum alltäglichen Prozedere. Funktionstest können u. a. auch zur Prüfung der Kommunikation genutzt werden. Warum das Ergebnis dieser Tests aber nur die halbe Wahrheit liefert, erklären wir Ihnen in unserem Fachartikel.

Der Funktionstest

Ziel eines Funktionstests ist das Sicherstellen der ordnungsgemäßen Ausführung eines Funktionsablaufs. So wird z. B. ein vordefinierter Wert abgefragt, die entsprechende Antwort mit dem Erwartungswert abgeglichen und anschließend bewertet (richtig oder falsch). Weichen abgefragte und erwartete Werte voneinander ab, heißt das Resultat „Nicht bestanden“. Bei negativem Ergebnis kann der Zähler aussortiert werden. Der für „gut“ befundene Zähler kann beim Kunden eingesetzt werden.

Funktionstests, die im Labor erfolgreiche Ergebnisse geliefert haben, geben allerdings nur bedingt Aufschluss darüber, ob der Prüfling später auch im Feld mit anderen Kommunikationsteilnehmern ordnungsgemäß kommuniziert. Der Grund dafür ist, dass ein Funktionstest das Ergebnis bewertet und nicht die Art und Weise wie die Kommunikation zwischen der Prüfanlage und dem Prüfling abläuft.

Prüflinge eines Funktionstests werden demnach nicht auf Grund Ihres Kommunikationsverhalten, sondern des gelieferten Ergebnisses bewertet. 

Wie können Sie aber sicherstellen, dass Prüflinge ggf. verschiedener Hersteller, basierend auf einer gemeinsamen Spezifikation ordnungsgemäß untereinander kommunizieren?

Die Kommunikationsanalyse

Ziel einer Kommunikationsanalyse ist, die Kommunikation des Prüflings detailliert zu betrachten und sicherzustellen, dass jedes übertragende Byte den Spezifikationen entspricht. Entgegen dem Funktionstest liegt das Augenmerk dieser Prüfung nicht auf der Bewertung des zu übertragenden Inhalts, sondern auf der Einhaltung des systematischen Kommunikationsablaufs.
In der Kommunikationsanalyse gilt eine Prüfung als „Bestanden“, wenn jedes einzelne Byte der Kommunikationsprotokolle gemäß Vorgaben übertragen wurde.

Ein Prüfling fiele mit „Nicht bestanden“ durch, sobald ein Detail in der Übertragung nicht eingehalten wurde (Reihenfolge, protokollspezifische Inhalte, Timings usw.). Eine solche Prüfung kann auf die Prüflingskommunikation angewendet werden, wenn sie eindeutig genug spezifiziert sind. Die zu übertragenden Nutzinformationen (Payload) liegen bei der Kommunikationsanalyse nicht im Fokus.

In unserer Abbildung zeigen wir schematisch eine Kommunikationsanalyse mit dem Fokus auf dem HDLC-Protokoll und den damit verbundenen Telegrammen. Neben der Abfrage des Zählerwerts und der Antwort des Zählers im i-frame werden weitere 6 Kommunikationsframes ausgetauscht. Zur Gewährleistung einer einwandfreien Kommunikation zwischen zwei Geräten muss jeder Bestandteil dieser Frames entsprechend der Spezifikation implementiert sein.

Funktionstest vs. Kommunikationsanalyse

Die Ziele von Funktionstests und Kommunikationsanalysen unterscheiden sich inhaltlich. Auf der einen Seite steht die qualitative Aussage über eine Funktion. Auf der anderen Seite steht die detaillierte Durchleuchtung der Kommunikation über den Funktionsumfang hinaus. Erst die Kombination dieser beiden Testarten zusammen bieten einen umfassenden Einblick in die Datenkommunikation des Prüflings und ermöglichen der Prüfstelle und dem Prüflingshersteller selbständig Maßnahmen abzuleiten.

Die Kommunikationsanalyse lässt Rückschlüsse zu, an welcher Stelle eine Kommunikation fehlerhaft ist. Die Analyse macht z. B. deutlich, dass zeitliche Anforderungen (Timings) im Kommunikationsverlauf nicht gemäß Spezifikation eingehalten werden. Die Vorgabe an den Prüfling könnte beispielsweise lauten: Sende Antwortdaten innerhalb von 10 ms nachdem eine Anfrage gestellt wurde. Wenn der Zähler erst nach 50 ms Daten sendet, gilt dies gemäß als „nicht spezifikationskonform“ und stellt ein fehlerhaftes Verhalten dar.

Solche Schwachstellen schon bei der Bemusterung zu erkennen, spart Ihnen als Zählerhersteller oder Energieversorger enorme Kosten.

Die Kommunikationsanalyse benötigt keine eigenen Testfälle oder -abläufe, sondern kann im Hintergrund eines Funktionstests laufen. Wenn dann ein Funktionstest positiv bewertet wird, kann eine Kommunikationsanalyse die Fehler aufdecken. Ihnen stehen damit alle notwendigen Auswertungen der Ergebnisse zur Verfügung, um eine qualitative, vollumfängliche Aussage zu treffen.

Der Funktionstest ist wichtig, lässt aber allein keine Rückschlüsse zu, warum ein Prüfling fehlerhaft ist. Ergänzt durch die Kommunikationsanalyse, die alle protokollspezifischen Parameter und Informationen mit der Spezifikation vergleicht und entsprechend bewertet, erhalten Sie ein umfassendes Ergebnis über die Qualität Ihres Prüflings. Die Kommunikationsanalyse kann parallel zur metrologischen Prüfung mit Kommunikationsschritten laufen und bei Bedarf Abweichungen detailliert aufzeigen. Sie kann auch ergänzend zum Funktionstest angewendet werden. Optimalerweise wird die Analyse der Kommunikation des Prüflings bei jedem Test im Hintergrund durchgeführt.

Mit unserem digitalen Messsystem STM6000 haben Sie die Möglichkeit Ihren Zähler auch in Bezug auf die Datenkommunikation detailliert unter die Lupe zu nehmen. Spätestens, wenn Interoperabilität – also die Kommunikation mehrerer Geräte ggf. unterschiedlicher Hersteller und desselben Standards untereinander – eine Rolle spielt, ist diese Analyse zur Identifikation von Abweichungen unerlässlich.

Benötigen Sie Beratung in Sachen Smart-Meter-Prüfung? Sprechen Sie uns an. E-Mail sales@zera.de