Testsystem und Prüfanlagen

Das es:Testsystem wird mit dem Ziel entwickelt, alle Domänen, Komponenten und Schnittstellen der Intelligenten Messsysteme (Smart Meter Rollout 2020) in Deutschland testen zu können. Dieser Ansatz ist einzigartig und ermöglicht sowohl einfache als auch komplexe Testszenarien. Die Anbindung elektrischer Mess- und Versorgungstechnik (Quellen, Lasten) für metrologische Tests ist ebenso möglich wie die Bereitstellung virtueller Komponenten (z.B. virtueller Zähler) mit einstellbarem Verhalten.

Unsere es:Testsysteme- und Prüfanlagen, sowie es:Testlandschaft sind ganzheitlich entwickelte Produkte, somit kommen Hard- und Software, sowie der Support aus einer Hand. Die Auslieferung unserer Produkte wird auf Wunsch mit einer individualisierten Schulung kombiniert.

Mit dem es:Testsystem ist es möglich, folgende Zertifizierungen zu unterstützen:

  • LMN BZ nach FNN Lastenheften und Testcases
  • SMGW nach BSI-CC-PP-0073
  • Intelligente Messsysteme nach PTB-A 50.8
  • Intelligente Messsysteme nach BSI-TR-03109
  • SMGW nach FNN Lastenheften und Testcases

Für jeden Prüfbedarf die richtige Lösung

Unsere Testsysteme und Prüfanlagen

Für jedes Testanliegen das richtige Prüfmittel.

       

 

Unsere Referenzsysteme für komplette Testlandschaften im Smart Metering

Die Smart Meter Infrastruktur benötigt verschiednene Rollen zur effizienten Umsetzung und Steuerung. Die unterschiedlichen Komponenten können je nach Testbedarf varialble zusammengestelt werden.

     

Zum Testen ihrer Geräte können virtuelle Komponenten genutzt werden.

        

 

Unsere Head End Systeme ergänzen die Testumgebung.

 

Unser es:Testsystem im Detail

Das es:Testsystem ist leicht um Testfälle und Steuer- und Auswertefunktionalität erweiterbar. Bei den Testfällen orientiert sich das Testsystem neben den Vorgaben aus dem „Protection Profile for the Gateway of a Smart Metering System“ (BSI-CC-PP-0073) an den zum heutigen Zeitpunkt vorliegenden Testspezifikation von BSI und FNN, wobei Detailierungsgrad und Vollständigkeit der Dokumente die Definition eigener Testfälle erzwingt. Die Schnittstellen am es:Testsystem zur Entwicklung und Integration eigener Testfälle werden offen gelegt. Die Testmaschine kann sowohl „Gut“ als auch „Schlecht“ Verhalten simulieren. Die Zahl der Testfälle wird im Entwicklungsmodell Continuous Integration fortlaufend erweitert und den Anwendern fortlaufend bereitgestellt.

Bei vielen Tests (insbesondere an der WAN Schnittstelle des SMGW - TLS, CMS und HTTP/XML) kann das es:Testsystem sowohl passiv (Man-in-the-Middle, Sniffer/Analyzer) als auch aktiv in der Rolle und Funktion der entsprechenden Gegenstelle an der Schnittstelle des SMGW agieren.

Das es:Testsystem ist mit Ausnahme einiger optionaler Komponenten vollständig in C# implementiert und stützt sich seitens der Kryptografie auf BouncyCastle/C#, dessen Implementierung kryptografischer Objekte und Protokolle (u.a. TLS 1.2) durch exceeding solutions ständig gegen andere und unabhängige Implementierungen wie OpenSSL und MatrixSSL getestet wird. exceeding solutions hat nachweislich die Kompetenz die benannten Bibliotheken funktional zu erweitern und somit an die Bedarfe punktgenau anzupassen.

es:TestController

Das es:Testsystem kann sowohl Zähler als auch SMGW und dabei sowohl einzeln als auch im Verbund prüfen. Um Zähler einzeln zu prüfen simuliert die Testmaschine ein SMGW, um SMGW einzeln zu prüfen werden Zähler und GWA simuliert. Im zweiten Fall werden sog. Virtuelle Zähler bereitgestellt, die physisch an den RS485 Bus angeschlossen werden. Das Verhalten der virtuellen Zähler lässt sich dabei im Prinzip beliebig frei definieren, wodurch sowohl Gut“ als auch „Schlecht“ Verhalten abgebildet werden kann. Die Zahl der virtuellen Zähler ist nur durch die Vorgaben der Lastenhefte des FNN begrenzt.

Eine wesentliche und für die Tests unbedingt notwendige Komponente ist dabei die es:HDLC Bridge (es:TestController), welche die in den FNN Lastenheften definierten Echtzeit-Anforderungen der HDLC Schicht in Hardware (SoC mit FPGA) für beide Rollen (SMGW und Zähler) abbildet und damit eine harte Echtzeit mit einer Auflösung von 10ns bereitstellt. Die oberhalb HDLC definierten Protokollschichten sind in Software implementiert und werden durch den in der FPGA Matrix eingebetteten Prozessor bereitgestellt. Mit der es:HDLC Bridge können alle relevanten Kommunikationsszenarien (Adressierung, Pairing, TLS Handshake, SML Anwendungsdatenaustausch) überprüft werden. Alle Daten werden bis in die HDLC Schicht vollständig und mit 10ns zeitlicher Auflösung protokolliert und bewertet. Für die Testung der Zähler finden die Testcases des FNN Anwendung.

es:Mehrplatzprüfanlage

Durch die Implementierung der eigentlichen Kommunikationsschicht HDLC in Hardware können so höchstgenaue Zeitstempel sowohl für das Messen der Übertragungszeiten als auch für die Generierung der Inhaltsdaten innerhalb der Datenpakete verwendet werden. Die Generierung des Taktsignals des Hardwarebausteines soll zukünftig dabei auch durch das Zeitsignal der PTB erfolgen und wird damit durch die formale Verifizierung der Hardware als zeitlich rückgeführtes Prüfmittel einsetzbar. Die Korrektheit der zeitlichen Tarifierung im Smart Meter Gateway aus eichrechtlicher Sicht wird damit ebenfalls möglich.

Das es:Testsystem stellt als Prüfmittel eines Smart Meter Gateways eine komplexe virtuelle Smart Meter Infrastruktur zur Verfügung. Als Softwarekomponenten sind zum Beispiel Zeitserver, Smart Meter Gateway Administratoren Komponenten oder auch Tools für die HAN Schnittstelle des Smart Meter Gateways im Testsystem vorhanden. Damit ist nicht nur eine Simulation von einem oder mehreren Zählern am LMN Bus möglich, vielmehr lassen sich komplette Prozesse des zukünftigen Smart Metering abbilden. Allein die Prüfung der korrekten Tarifierung eines Smart Meter Gateways bedingt zum Beispiel das Einspielen der entsprechenden Tarifprofile über die Management-Schnittstelle des Gateways, das Anlegen diverser Zählerprofile oder auch das Synchronisieren der Uhr im Smart Meter Gateway. Durch die Verwendung der offiziellen SM-Test-PKI-DE in der Testmaschine lassen sich die Personalisierungsprozesse eines Smart Meter Gateways aus dem System heraus ausführen, so dass der komplette Initialisierungszyklus eines Smart Meter Gateway abgebildet werden kann. Derartige Prozesse sind ansonsten nur möglich, wenn der Hersteller des Smart Meter Gateways eine komplette Infrastruktur vorhält. Das ist im Einzelfall nicht nur schwierig, sondern belegt schlussendlich nur die Kompatibilität mit ausgewählten Backend-systemen. Eine tiefgreifende und interoperable Prüfung der Funktionen und Prozesse ist nur mit einem unabhängigen Testsystem wie dem es:Testsystem möglich.

Ihr Ansprechpartner

Tino Höhndorf

Leitender Softwareentwickler | Senior Developer

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E-Mail
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