Digital-I/O-Controller
Diese Bedienungsanleitung beschreibt den ordnungsgemäßen Betrieb des Industrie-IoT-Digital-I/O-Controllers Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M der ImagineOn GmbH. Sie richtet sich an Inbetriebnehmer (elektrotechnisches Fachpersonal), Anlagenbetreiber und Servicepersonal.
Sie ist Teil der gemäß Anhang V der EU-Funkanlagenrichtlinie 2014/53/EU (RED) erforderlichen Dokumentation und ist über die gesamte Lebensdauer des Geräts beim Anlagenbetreiber zugänglich aufzubewahren.
ImagineOn GmbH
Neusser Str. 27–29
50670 Köln, Deutschland
Kontakt: support@coldwave.io
Das Gerät trägt das CE-Logo auf dem Typenschild. Anwendbare EU-Rechtsakte:
| Bereich | Norm |
|---|---|
| Sicherheit | EN 62368-1 |
| EMV | EN 301 489-1, EN 301 489-52 |
| Funk (LTE-M) | EN 301 908-1, EN 301 908-13 |
| HF-Exposition | EN 50665 |
| Cybersicherheit | EN 18031-1 (anwendbar ab 1.8.2025) |
Hinweis: Der DIO42 / LTE-M ist eine funkschnittstellenreduzierte Variante ohne aktiven Nahbereichsfunk. Es ist kein Nahbereichs-Funkbaustein in Betrieb; das Gerät funkt ausschließlich über das integrierte LTE-M-/NB-IoT-Mobilfunkmodem. Eine Norm für Nahbereichsfunk im 2,4-GHz-Band ist daher für diese Variante nicht anwendbar.
Der Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M ist ein stationärer, schaltschrankmontierter Digital-I/O-Controller (kein industrielles Protokoll-Gateway). Er liest 4 digitale Eingänge (DI1…DI4) und steuert 2 Relais-Ausgänge (DO1/DO2) — optional unter Kontrolle eines geräteinternen SPS-Skripts — und meldet bzw. steuert sie über Mobilfunk (LTE-M, Cat-M1) verschlüsselt zur Coldwave-Cloud. Das Gerät arbeitet als Coldwave-Cloud-Client über LTE-M (TLS) und enthält keinen Nahbereichsfunk.
Typische Anwendungsfälle:
Auf dem Typenschild (Gehäuserückseite / -seite) finden Sie:
YUKI Block DIO42)Die Sendeleistung des integrierten LTE-M-Funkmoduls (Quectel BG77, typisch 20 dBm = 100 mW / Power Class 5) liegt deutlich unter den Grenzwerten der EN 50665. Bei bestimmungsgemäßer Montage (Schaltschrank-/Wandeinbau, Schraubantenne am Gehäuse) und einem Mindestabstand von 20 cm zum Aufenthaltsbereich von Personen werden die Grenzwerte sicher eingehalten.
| Symbol | Bedeutung |
|---|---|
| CE | Konformität mit den anwendbaren EU-Rechtsakten |
| Durchgestrichene Mülltonne | Nicht über Hausmüll entsorgen — siehe §22 |
| SELV-Symbol (III) | Schutzklasse III, Versorgung aus SELV/PELV-Quelle |
| QR „EU-Konformitätserklärung" | DoC online verfügbar |
| QR „Online-Benutzerhandbuch" | Diese Anleitung, jeweils aktuelle Fassung |
Die Bezeichnungen in Klammern korrespondieren mit den Buchstaben-Markierungen im Quick-Guide.
| Element | Funktion |
|---|---|
| A — Reset-Öffnung | Versenkter Taster für Soft-Reset / Re-Attach (§15) |
| B — Status-LED (Stromausfall-Überbrückung) | Zeigt Pufferbetrieb über internen Supercap an |
| C — LED LTE-Kontrolle | Mobilfunkstatus, siehe §14 |
| D — LED Stromversorgung (PWR) | DC-Versorgung anliegend / Pufferbetrieb |
| E — Eingangs-LEDs DI1…DI4 | Zustandsanzeige der vier digitalen Eingänge (siehe §14) |
| F — Ausgangs-LEDs DO1/DO2 | Zustandsanzeige der beiden Relais-Ausgänge (siehe §14) |
| H — Stromversorgungs-Anschluss | 2-polig steckbar: + links, − rechts |
| J — Digital-I/O-Anschluss | Steckbare Klemmen für DI1…DI4 und DO1/DO2 (Belegung siehe §7) |
| Antennenanschluss (Gehäuse) | Schraubantenne, fest am Gehäuse |
| Baugruppe | Bauteil / Funktion |
|---|---|
| Mikrocontroller | Silicon Labs EFR32MG26 (Arm Cortex-M33) mit Coldwave eOS als Betriebssystem |
| Stromversorgung | Supercap-gepufferte DC-Versorgung mit Stromausfall-Erkennung (Schwellen ca. 6 V / 14 V DC, siehe §14.1) |
| Echtzeituhr | PCF85363, batteriegepuffert (RTC-Pufferzelle, siehe §18) |
| Digital-I/O | I²C-Port-Expander PCA6408 für die 4 digitalen Eingänge und die 2 Relais-Ausgänge |
| Anzeige-LEDs | I²C-Port-Expander PCA6416 für die Status-/Anzeige-LEDs |
| Mobilfunk | LTE-M-/NB-IoT-Modem (siehe §17, §19) |
Das Gerät besitzt keine Industrieprotokoll-Schnittstelle und keinen Nahbereichsfunk; die einzige Funkschnittstelle ist das LTE-M-/NB-IoT-Mobilfunkmodem.
Die Produktreihe ist in zwei Gehäusegrößen erhältlich (Markierung I / II im Quick-Guide). Anschluss-, Anzeige- und Bedienelemente sind in beiden Größen identisch.
Über die steckbaren Klemmen (J) werden die vier digitalen Eingänge (DI1…DI4) und die beiden Relais-Ausgänge (DO1/DO2) angeschlossen. Versorgung und Digital-I/O sind getrennte Stecker.
Die vier Eingänge erfassen digitale Signale (z. B. Melde- und Schaltkontakte, 24-V-Signalleitungen). Sie werden als Eingangsbits gelesen und an das Coldwave-Backend gemeldet sowie dem geräteinternen SPS-Skript zur Verfügung gestellt (Eingangsbits I, siehe §11/§12).
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Anzahl | 4 × digitaler Eingang (DI1…DI4) |
| Schaltschwelle | Low ≤ 5,5 V / High ≥ 16 V |
| Signalbereich | 12–36 V DC |
| Eingangsstrom | 0,3 A (max. 1,2 A) |
| Absicherung | 2 A träge |
| Verdrahtung | Leitungslänge < 3 m, ≤ 1,5 mm² (massiv oder flexibel) |
Die beiden Ausgänge sind potentialfreie Relaiskontakte als Schließer (NO, normally-open) ausgeführt. Sie werden vom Coldwave-Backend oder vom geräteinternen SPS-Skript als Ausgangsbits angesteuert (Ausgangsbits Q, siehe §11/§12).
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Anzahl | 2 × Relais-Ausgang (DO1/DO2) |
| Kontaktart | Relaiskontakt, Schließer (NO, normally-open) |
| Maximale Last | 160 V AC/DC @ 2 A / 62,5 VA / 60 W |
Die ausführliche Montagesequenz (Hutschienen-Einrasten, Antennenmontage, Verkabelung, Abnehmen) ist im Quick-Guide bebildert (Schritte ① – ⑩). Diese Anleitung wiederholt sie nicht.
Der DIO42 / LTE-M wird mit einer fest aufgelöteten Coldwave-eSIM ausgeliefert; ein eigener Mobilfunkvertrag ist nicht erforderlich (Details §17). Die Registrierung beim Coldwave-Backend erfolgt über das Coldwave-Portal.
Nach erfolgreicher Registrierung legen Sie im Portal fest:
Im Normalbetrieb arbeitet das Gerät vollkommen autonom. Es liest zyklisch die digitalen Eingänge DI1…DI4, steuert die Relais-Ausgänge DO1/DO2 gemäß Backend-Vorgabe bzw. SPS-Skript und überträgt die Zustände im konfigurierten Zyklus (Default: 60 s, datenbudget-gesteuert) ans Coldwave-Backend. Status- und Diagnosewerte werden mitgeführt:
Die genauen Bezeichnungen dieser Werte und der änderbaren Parameter finden Sie im Coldwave-Portal. Alle änderbaren Konfigurationswerte werden über das Portal gesetzt und im Gerät persistent gespeichert.
Die digitalen Ein- und Ausgänge sowie die Zustands- und Alarmwerte werden auf Coldwave-Service-Tags abgebildet. Über diese Tags werden die Eingänge im Backend gelesen und die Ausgänge geschrieben. Die genauen Tag-Bezeichnungen finden Sie im Coldwave-Portal.
| Signal | Coldwave-Service-Tag | Richtung | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| DI1…DI4 | di1 … di4 | nur lesbar (Eingang) | Zustand der vier digitalen Eingänge (0/1) |
| DO1/DO2 | do1 / do2 | schreibbar (Relais-Ausgang) | Schaltzustand der beiden Relais-Ausgänge (0 = offen, 1 = geschlossen) |
| STATE | state | schreibbar / Zustand | übergeordneter Gerätezustand |
| ALARM1…3 | alarm1 … alarm3 | nur lesbar (Meldung) | drei Alarm-/Meldebits |
Das geräteinterne SPS-Skript (siehe §12) liest die digitalen Eingänge als Eingangsbits (I) und steuert die Relais-Ausgänge als Ausgangsbits (Q). So lassen sich einfache Verriegelungen und Schaltlogiken direkt auf dem Gerät umsetzen, ohne dass jede Schalthandlung über das Backend laufen muss.
do1/do2 bzw. state wird in diesem Fall mit read-only abgewiesen. Erst wenn kein Skript läuft, können die Ausgänge wieder direkt vom Backend gesetzt werden.Der DIO42 / LTE-M enthält eine eingebettete Mini-SPS / Script-VM für einfache Logik, Verriegelung und Vorverarbeitung direkt auf dem Gerät. Das Skript liest die Eingänge DI1…DI4 als Eingangsbits (I) und steuert die Ausgänge DO1/DO2 als Ausgangsbits (Q). Typische Anwendungsfälle:
Solange ein Skript läuft, besitzt es die Hoheit über die Ausgänge (siehe §11.2).
Aktivierung, Skript-Upload und Statusanzeige (laufend / Fehlercode / Speicherbedarf) erfolgen vollständig über das Coldwave-Portal. Die vollständige Skript-Referenz mit Beispielen finden Sie unter https://doc.coldwave.io/script/v1/.
Firmware-Updates erfolgen Over-the-Air über die LTE-M-Verbindung. Der Ablauf ist vollständig automatisiert:
Im Folgenden die typischen LED-Muster. Abweichungen können durch laufende Updates oder Wartungsfenster auftreten.
Eine Blinkperiode entspricht ca. 1 Sekunde.
Die Power-LED ist eine reine Hardware-Anzeige für die anliegende DC-Versorgung. Sie leuchtet, sobald eine gültige Versorgungsspannung am Eingang anliegt, und erlischt, sobald die Versorgung getrennt wird. Sie ist nicht firmware-gesteuert.
Die Status-LED zeigt durch Farbe den Betriebsbereich der DC-Versorgung und durch Blinken den Ladezustand des internen Pufferkondensators (Supercap) an:
| DC-Versorgung | Supercap | LED-Zustand | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| > 14 V (24-V-Bereich) | voll | grün, dauerhaft | Normalbetrieb, 24-V-Versorgung, Puffer geladen |
| > 14 V | lädt | grün, blinkend | Normalbetrieb, Pufferkondensator wird gerade nachgeladen |
| 6 … 14 V (12-V-Bereich) | voll | gelb, dauerhaft | Normalbetrieb, 12-V-Versorgung |
| 6 … 14 V | lädt | gelb, blinkend | 12-V-Betrieb, Pufferkondensator lädt |
| ≤ 6 V / fehlend | voll | rot, dauerhaft | Versorgung unter Schwelle — Gerät läuft aus dem Pufferkondensator |
| ≤ 6 V / fehlend | lädt / entlädt | rot, blinkend | Versorgung weg, Puffer kann nicht mehr gehalten werden — Shutdown steht bevor |
Zeigt den Zustand von Mobilfunknetz und Coldwave-Backend-Verbindung:
| LED-Zustand | Mobilfunk | Backend | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| grün, dauerhaft | verbunden, gutes Signal | angemeldet | Online beim Coldwave-Backend — Normalzustand |
| gelb, dauerhaft | verbunden, schwaches Signal | angemeldet | Backend erreichbar, LTE-Pegel unter Schwelle (typ. RSRP < −120 dBm) — Empfang verbessern (Antennenposition, Aufstellort). |
| gelb, blinkend (1 Hz) | verbunden, gutes Signal | noch nicht angemeldet | Mobilfunk-Attach geschafft, Backend-Anmeldung läuft |
| grün, blinkend (1 Hz) | verbunden, schwaches Signal | noch nicht angemeldet | Backend-Anmeldung läuft bei schwachem Empfang — Verbindungsaufbau dauert länger |
| rot, blinkend (1 Hz) | nicht verbunden | — | Kein Mobilfunknetz erreichbar (Booten, Netzsuche, kein Empfang) |
| rot, dauerhaft | Modem deaktiviert | — | Nach Stromausfall wurde das Modem zur Energieeinsparung kontrolliert deaktiviert. Wird beim Wiederanlauf der Versorgung automatisch reaktiviert. |
Signalisiert ein Power-Event (Pufferbetrieb über den Supercap). Im Normalbetrieb aus.
Vier Anzeige-LEDs (über den Port-Expander PCA6416) spiegeln den Zustand der digitalen Eingänge:
| Zustand | Bedeutung |
|---|---|
| leuchtet | Eingang aktiv (High, Pegel ≥ 16 V am jeweiligen Eingang) |
| aus | Eingang inaktiv (Low, Pegel ≤ 5,5 V) |
Zwei Anzeige-LEDs (über den Port-Expander PCA6416) spiegeln den Schaltzustand der Relais-Ausgänge:
| Zustand | Bedeutung |
|---|---|
| leuchtet | Relais-Ausgang geschlossen (Kontakt geschlossen) |
| aus | Relais-Ausgang offen (Kontakt offen) |
Der Reset-Taster (A) ist versenkt und wird mit einem dünnen Stift (z. B. SIM-Eject-Werkzeug) betätigt.
| Aktion | Wirkung |
|---|---|
| Kurzer Druck (< 2 s) | Soft-Reset: Die Verbindung zum Coldwave-Backend wird neu aufgebaut. Das Mobilfunk-Modul bleibt am Netz (kein Re-Attach am Mobilfunk). Konfiguration, I/O-Zuordnung und Skript bleiben erhalten. |
Der DIO42 / LTE-M ist nach EN 18031-1 (Self-Assessment) als „Internet-verbundenes Funkgerät" bewertet. Für den sicheren Betrieb sind die folgenden Punkte zu beachten:
ImagineOn stellt für dieses Produkt mindestens 7 Jahre ab dem Datum der Erstauslieferung sicherheitsrelevante Firmware-Updates bereit.
Im Gerät ist eine fest verlötete MFF2-eSIM verbaut (Coldwave-managed). Der Anlagenbetreiber muss keinen eigenen Mobilfunkvertrag abschließen und keine SIM-Karte einlegen.
Das Gerät verbindet sich als Coldwave-Cloud-Client über LTE-M / NB-IoT. Es nutzt einen privaten APN und meldet sich am Coldwave-Backend an:
| Funkdienst | LTE-M (Cat-M1) / NB-IoT (Cat-NB2) |
|---|---|
| APN (privat) | Private, von Coldwave verwaltete APN |
| Backend | Coldwave-Backend (TLS-gesichert) |
Das monatliche Datenkontingent wird beim Kauf festgelegt; Coldwave bietet hierfür mehrere Tarifoptionen. Das auf Ihrem Gerät hinterlegte Kontingent ist im Coldwave-Portal einsehbar. Das Gerät ist auf ein Datenbudget von ca. 6,5 MiB pro Monat ausgelegt; es überwacht den Verbrauch laufend und passt die Synchronisationsfrequenz so an, dass das Budget eingehalten wird. Das verbleibende Budget des laufenden Monats wird im Coldwave-Portal bei den Diagnosewerten des Geräts angezeigt.
Voraussetzung für den Betrieb ist eine ausreichende LTE-M-Netzversorgung am Aufstellort. In Deutschland nutzt die eSIM das Netz der Deutschen Telekom; Roaming auf andere LTE-M-Netze in der EU ist je nach Region möglich. Aktuellen Status und Abdeckungs-Hinweise finden Sie im Coldwave-Portal (https://app.coldwave.io).
Das Gerät führt einen periodischen Reconnect-Versuch mit Backoff (Reconnect-Leiter) durch. Nach maximal drei vergeblichen Re-Resets und einer Mindestlaufzeit von 30 min führt es einen Selbst-Reboot aus. Das Lesen der Eingänge und das Ansteuern der Ausgänge (inkl. SPS-Skript) laufen unabhängig davon weiter; Telemetriedaten werden im Gerät gepuffert und bei der nächsten erfolgreichen Verbindung übertragen.
Bei Wegfall der DC-Versorgung überbrückt der interne Supercap kurzzeitig den Betrieb. In diesem Fenster führt das Gerät eine EMCY-Telemetrie-Synchronisation durch (Notfall-Meldung des Zustands an das Backend), bevor es kontrolliert herunterfährt (siehe auch §14.1/§14.3).
Das Gerät ist im Normalbetrieb wartungsfrei. Eine Ausnahme stellt die RTC-Pufferbatterie dar.
| Typ | Lithium-Knopfzelle CR1225 (3 V, 48 mAh) |
|---|---|
| Funktion | Puffert die Echtzeituhr (PCF85363) und einige nichtflüchtige RAM-Slots bei längerem stromlosem Zustand. |
| Typische Lebensdauer | 7–10 Jahre bei dauerhaft anliegender DC-Versorgung (Pufferzelle wird nur bei Stromausfall belastet) |
| Tausch | Ausschließlich durch autorisierten Service (Gehäuse-Öffnung). Bitte nicht selbst öffnen. |
| Funkdienst | LTE-M (3GPP Cat-M1, eMTC) / NB-IoT-Fallback |
|---|---|
| Funkmodul | Quectel BG77 (vorzertifiziert) |
| Unterstützte LTE-M-Bänder | B1, B3, B8, B20, B28 |
| Maximale Sendeleistung | typ. 20 dBm (100 mW) EIRP — Power Class 5; mit der mitgelieferten Antenne |
| Modulation | gemäß 3GPP TS 36.211 (BPSK / QPSK / 16-QAM) |
| Kanalbandbreite | 1,4 MHz (LTE-M); 200 kHz (NB-IoT, Fallback) |
| Antenne | Schraubantenne am Gehäusegewinde (Lieferumfang). Nur die mitgelieferte oder ausdrücklich vom Hersteller zugelassene Antenne verwenden. |
Für den Betrieb innerhalb der EU/EWR-Mitgliedstaaten und der Schweiz bestehen keine länderspezifischen Einschränkungen. Die Funkanlage nutzt ausschließlich vom Mobilfunknetz zugewiesene Frequenzen.
Detailliert siehe Quick-Guide; hier konsolidierte Übersicht.
| Versorgungsspannung | 18–24 V DC ±10 % |
|---|---|
| Schutzklasse | III (SELV) |
| Schutzschaltungen | Verpolschutz, Überspannungsschutz (~30 V) |
| Digitale Eingänge | 4 × DI; Schaltschwelle Low ≤ 5,5 V / High ≥ 16 V; Signalbereich 12–36 V DC; Eingangsstrom 0,3 A (max. 1,2 A); Sicherung 2 A träge; Verdrahtung < 3 m, ≤ 1,5 mm² (massiv oder flexibel) |
| Digitale Ausgänge | 2 × DO; Relaiskontakt, Schließer (NO); max. Last 160 V AC/DC @ 2 A / 62,5 VA / 60 W |
| RTC-Batterie | 3 V Lithium CR1225 (48 mAh) |
| Abmessungen | 45,1 × 76,9 × 59,7 mm |
| Gewicht | ca. 80 g [zu bestätigen / TBD: HW-Engineering] |
| Schutzart | IP20 |
| Betriebstemperatur | −20 °C … +65 °C |
| Lagertemperatur | −40 °C … +85 °C |
| Luftfeuchte | max. 95 % rF, nicht kondensierend |
| Aufstellhöhe | < 2000 m ü. NN |
| EMV-Klasse | A (industriell) |
| Funk | LTE-M (Cat-M1) / NB-IoT (Cat-NB2); Bänder B1–B5, B8, B12, B19–B20, B28; MFF2-eSIM aufgelötet |
| Sicherheit (SW) | Secure Boot, signierte OTA-Updates (ECDSA-P256), TLS / DTLS |
| Mini-SPS | Coldwave Script-VM |
| Symptom | Mögliche Ursache | Maßnahme |
|---|---|---|
| PWR-LED aus | keine Versorgung / verpolter Anschluss | Versorgung prüfen (18–24 V DC), Polarität (+ links, − rechts), Sicherung im vorgelagerten Stromkreis. |
| Relais-Ausgang schaltet nicht (trotz Backend-Befehl) | Ein SPS-Skript läuft und besitzt die Hoheit über die Ausgänge | Solange ein Skript läuft, werden Backend-Schreibzugriffe auf do1/do2 mit read-only abgewiesen (§11.2). Skript anhalten oder die Schaltlogik im Skript umsetzen. |
| Eingang wird nicht erkannt | Verdrahtung / Pegel zu niedrig | Verdrahtung prüfen; sicherstellen, dass der High-Pegel ≥ 16 V erreicht (Signalbereich 12–36 V DC); Eingangs-LED zur Kontrolle heranziehen (§14.4). |
| LTE-LED bleibt langsam blinkend | kein LTE-M-Empfang am Standort | Antennensitz prüfen; Aufstellort wechseln; Schaltschrank ggf. mit externer Antenne ausstatten (Servicekontakt). |
| Gerät bleibt im Portal „offline" / keine Cloud-Verbindung | Registrierung nicht abgeschlossen / Pairing-Code falsch / kein LTE-Empfang / SIM-Problem / Datenkontingent erschöpft | Registrierungsstatus im Portal prüfen; Pairing-Code erneut eingeben; LTE-Empfang und Abdeckung prüfen; Datenkontingent im Portal einsehen (§17). |
| Geräteuhr ungültig | RTC-Pufferbatterie erschöpft | RTC-Pufferbatterie (CR1225) durch autorisierten Service tauschen lassen (§18). |
| Gerät rebootet zyklisch | Versorgung unter Mindestschwelle, Pufferung erschöpft | Versorgung auf ausreichende Strombelastbarkeit prüfen; ggf. Servicekontakt. |
| Update bricht ab / kein Update verfügbar | geringer Empfang, Datenkontingent erschöpft | Empfang verbessern; Update zu späterem Zeitpunkt erneut anstoßen (Portal). |
| Anliegen | Kontakt |
|---|---|
| Allgemeiner Support | support@coldwave.io |
| Konformitätsanfragen / Marktüberwachung | compliance@imagineon.de |
| Sicherheits-/Schwachstellen-Meldung (CVD) | security@coldwave.io |
Sicherheitsmeldungen werden binnen 2 Arbeitstagen bestätigt und in Abstimmung mit dem Melder koordiniert (Coordinated Vulnerability Disclosure). Erkenntnisse über Schwachstellen, die den DIO42 / LTE-M betreffen, fließen in ein nächstes signiertes OTA-Update; betroffene ältere Versionen werden über den Anti-Rollback-Mechanismus gesperrt.
Die Firmware des DIO42 / LTE-M nutzt ausschließlich permissiv lizenzierte Open-Source-Komponenten; insbesondere sind keine Bibliotheken für serielle Industrie-Protokolle enthalten. Eine vollständige Liste der eingesetzten Komponenten samt zugehöriger Lizenztexte und Quellhinweise finden Sie im beiliegenden Dokument Open-Source-Lizenzen (kanonische URL: https://cldwv.io/yd42-oss).
| APN | Access Point Name — Einwahlpunkt im Mobilfunknetz |
| CVD | Coordinated Vulnerability Disclosure — koordinierte Schwachstellenoffenlegung |
| DI / DO | Digital Input / Digital Output — digitaler Eingang bzw. (Relais-)Ausgang |
| DoC | Declaration of Conformity — EU-Konformitätserklärung |
| DTLS | Datagram TLS — verschlüsselte UDP-Übertragung |
| EIRP | Equivalent Isotropically Radiated Power — abgestrahlte Sendeleistung |
| eSIM (MFF2) | fest verlötete SIM (Embedded SIM, Form-Factor MFF2) |
| IMEI | International Mobile Equipment Identity — eindeutige Modul-Kennung |
| LTE-M / Cat-M1 | Low-Power-WAN-Variante des LTE-Mobilfunks für IoT |
| MCU | Mikrocontroller |
| NTP | Network Time Protocol — Zeitsynchronisation |
| SPS / PLC | Speicherprogrammierbare Steuerung — hier: geräteinterne Mini-SPS / Script-VM (Eingangsbits I → Ausgangsbits Q) |
| OTA | Over-the-Air (Update über Mobilfunk) |
| PSA Crypto | Platform Security Architecture — Schlüsselablage und Krypto-API |
| RED | Radio Equipment Directive 2014/53/EU |
| Relais (NO) | potentialfreier Schaltkontakt; NO = Schließer (normally-open) |
| RTC | Real-Time Clock — batteriegepufferte Echtzeituhr |
| SELV / PELV | Schutzkleinspannung |
| Version | Datum | Änderung |
|---|---|---|
| 0.9.10 | 2026-06-06 | Erstes DIO42-Handbuch, abgeleitet aus dem YUKI-Block-Schwesterhandbuch (LTE-M); Industrieprotokoll- und BLE-Inhalte entfernt, Digital-I/O-Inhalte ergänzt |
© 2026 ImagineOn GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Die vorliegende Bedienungsanleitung darf ohne ausdrückliche Genehmigung der ImagineOn GmbH nicht vervielfältigt oder Dritten zugänglich gemacht werden, ausgenommen die Weitergabe an den Endkunden im Rahmen der Lieferkette des Produkts Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M.
Digital-I/O controller
This user manual describes the correct operation of the Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M industrial IoT digital-I/O controller from ImagineOn GmbH. It is intended for commissioning engineers (qualified electrical personnel), plant operators and service personnel.
It forms part of the documentation required under Annex V of EU Radio Equipment Directive 2014/53/EU (RED) and must remain available at the operator's premises throughout the entire service life of the device.
ImagineOn GmbH
Neusser Str. 27–29
50670 Cologne, Germany
Contact: support@coldwave.io
The device carries the CE marking on its type plate. Applicable EU acts:
| Area | Standard |
|---|---|
| Safety | EN 62368-1 |
| EMC | EN 301 489-1, EN 301 489-52 |
| Radio (LTE-M) | EN 301 908-1, EN 301 908-13 |
| RF exposure | EN 50665 |
| Cybersecurity | EN 18031-1 (applicable from 1 Aug 2025) |
Note: The DIO42 / LTE-M is a radio-reduced variant with no active short-range radio. No short-range radio is in operation; the device transmits exclusively via its integrated LTE-M / NB-IoT cellular modem. A short-range 2.4 GHz radio standard is therefore not applicable to this variant.
The Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M is a stationary, control-cabinet-mounted digital-I/O controller (not an industrial-protocol gateway). It reads 4 digital inputs (DI1…DI4) and drives 2 relay outputs (DO1/DO2) — optionally under an on-device PLC script — and reports/controls them, encrypted, to the Coldwave cloud over a cellular LTE-M (Cat-M1) link. The device operates as a Coldwave cloud client over LTE-M (TLS) and contains no short-range radio.
Typical use cases:
The type plate (back / side of the housing) shows:
YUKI Block DIO42)The output power of the integrated LTE-M radio module (Quectel BG77, typically 20 dBm = 100 mW / Power Class 5) is well below the limits of EN 50665. With the intended installation (control-cabinet / wall mounting, screw antenna on the housing) and a minimum distance of 20 cm from any area regularly occupied by persons, the limits are safely respected.
| Symbol | Meaning |
|---|---|
| CE | Conformity with the applicable EU acts |
| Crossed-out wheelie bin | Do not dispose of with household waste — see §22 |
| SELV symbol (III) | Protection class III, supply from a SELV/PELV source |
| QR "EU declaration of conformity" | DoC available online |
| QR "Online user manual" | This manual, latest revision |
The labels in parentheses correspond to the letter markers in the Quick-Start leaflet.
| Element | Function |
|---|---|
| A — Reset opening | Recessed pushbutton for soft-reset / backend re-attach (§15) |
| B — Status LED (power-fail bridge) | Indicates buffered operation from the internal supercap |
| C — LTE control LED | Cellular status, see §14 |
| D — Power supply LED (PWR) | DC supply present / buffered operation |
| E — Input LEDs DI1…DI4 | Indicate the state of the four digital inputs (see §14) |
| F — Output LEDs DO1/DO2 | Indicate the state of the two relay outputs (see §14) |
| H — Power supply connector | 2-pole pluggable: + left, − right |
| J — Digital-I/O connector | Pluggable terminals for DI1…DI4 and DO1/DO2 (assignment see §7) |
| Antenna connector (housing) | Screw antenna, mounted directly on the housing |
| Block | Component / function |
|---|---|
| Microcontroller | Silicon Labs EFR32MG26 (Arm Cortex-M33) running Coldwave eOS |
| Power supply | Supercap-buffered DC supply with power-fail detection (thresholds approx. 6 V / 14 V DC, see §14.1) |
| Real-time clock | PCF85363, battery-backed (RTC backup cell, see §18) |
| Digital I/O | I²C port expander PCA6408 for the 4 digital inputs and the 2 relay outputs |
| Indicator LEDs | I²C port expander PCA6416 for the status / indicator LEDs |
| Cellular | LTE-M / NB-IoT modem (see §17, §19) |
The device has no industrial-protocol interface and no short-range radio; the only radio interface is the LTE-M / NB-IoT cellular modem.
The product line is available in two housing sizes (markers I / II in the Quick-Start leaflet). Connectors, indicators and controls are identical in both sizes.
The pluggable terminals (J) connect the four digital inputs (DI1…DI4) and the two relay outputs (DO1/DO2). Power supply and digital I/O are separate connectors.
The four inputs capture digital signals (e.g. status and switching contacts, 24 V signal lines). They are read as input bits, reported to the Coldwave backend and made available to the on-device PLC script (input bits I, see §11/§12).
| Parameter | Value |
|---|---|
| Count | 4 × digital input (DI1…DI4) |
| Switching threshold | Low ≤ 5.5 V / High ≥ 16 V |
| Signal range | 12–36 V DC |
| Input current | 0.3 A (max. 1.2 A) |
| Fuse | 2 A slow-blow |
| Wiring | cable length < 3 m, ≤ 1.5 mm² (rigid or flexible) |
The two outputs are volt-free relay contacts, normally-open (NO). They are driven by the Coldwave backend or the on-device PLC script as output bits (output bits Q, see §11/§12).
| Parameter | Value |
|---|---|
| Count | 2 × relay output (DO1/DO2) |
| Contact type | relay contact, normally-open (NO) |
| Max. load | 160 V AC/DC @ 2 A / 62.5 VA / 60 W |
The detailed mounting sequence (DIN-rail snap-on, antenna mounting, wiring, removal) is illustrated step-by-step in the Quick-Start leaflet (steps ① – ⑩). This manual does not repeat it.
The DIO42 / LTE-M ships with a soldered Coldwave eSIM; no separate cellular contract is required (see §17 for details). Registration with the Coldwave backend is performed via the Coldwave portal.
After successful registration, configure in the portal:
During normal operation the device runs fully autonomously. It cyclically reads the digital inputs DI1…DI4, drives the relay outputs DO1/DO2 according to the backend command or PLC script, and forwards the states to the Coldwave backend at the configured interval (default 60 s, governed by the data budget). Status and diagnostic values are reported alongside:
The exact names of these values and of the editable parameters can be found in the Coldwave portal. All editable settings are configured through the portal and persisted on the device.
The digital inputs and outputs as well as the state and alarm values are mapped to Coldwave service tags. The backend reads the inputs and writes the outputs through these tags. The exact tag names can be found in the Coldwave portal.
| Signal | Coldwave service tag | Direction | Description |
|---|---|---|---|
| DI1…DI4 | di1 … di4 | read-only (input) | State of the four digital inputs (0/1) |
| DO1/DO2 | do1 / do2 | writable (relay output) | Switching state of the two relay outputs (0 = open, 1 = closed) |
| STATE | state | writable / state | overall device state |
| ALARM1…3 | alarm1 … alarm3 | read-only (status) | three alarm / status bits |
The on-device PLC script (see §12) reads the digital inputs as input bits (I) and drives the relay outputs as output bits (Q). This allows simple interlocks and switching logic to be implemented directly on the device without every switching action having to go through the backend.
do1/do2 or state is rejected as read-only in that case. The outputs can be set directly by the backend again only when no script is running.The DIO42 / LTE-M contains an embedded mini-PLC / script VM for simple logic, interlocking and pre-processing directly on the device. The script reads inputs DI1…DI4 as input bits (I) and drives outputs DO1/DO2 as output bits (Q). Typical use cases:
While a script is running, it owns the outputs (see §11.2).
Activation, script upload and status reporting (running / error code / memory usage) are all performed through the Coldwave portal. The full script reference with examples is available at https://doc.coldwave.io/script/v1/.
Firmware updates are delivered over the air through the LTE-M link. The procedure is fully automated:
The typical LED patterns are listed below. Deviations may occur during ongoing updates or maintenance windows.
One blink period is approximately 1 second.
The power LED is a pure hardware indicator for the presence of the DC supply. It is on as soon as a valid input voltage is present and goes off as soon as the supply is removed. It is not firmware-controlled.
The status LED indicates the DC operating range by colour and the charge state of the internal supercap by blinking:
| DC supply | Supercap | LED state | Meaning |
|---|---|---|---|
| > 14 V (24-V range) | full | green, solid | Normal operation, 24-V supply, buffer charged |
| > 14 V | charging | green, blinking | Normal operation, buffer capacitor currently topping up |
| 6 … 14 V (12-V range) | full | yellow, solid | Normal operation, 12-V supply |
| 6 … 14 V | charging | yellow, blinking | 12-V operation, buffer capacitor charging |
| ≤ 6 V / absent | full | red, solid | Supply below threshold — device running on the buffer capacitor |
| ≤ 6 V / absent | charging / discharging | red, blinking | Supply gone, buffer can no longer be held — shutdown imminent |
Indicates the state of the cellular network and the Coldwave backend connection:
| LED state | Cellular | Backend | Meaning |
|---|---|---|---|
| green, solid | connected, good signal | attached | Online with the Coldwave backend — normal state |
| yellow, solid | connected, weak signal | attached | Backend reachable, LTE level below threshold (typ. RSRP < −120 dBm) — improve reception (antenna position, installation site). |
| yellow, blinking (1 Hz) | connected, good signal | not yet attached | Cellular attach completed, backend registration in progress |
| green, blinking (1 Hz) | connected, weak signal | not yet attached | Backend registration in progress at low signal — connection takes longer |
| red, blinking (1 Hz) | not connected | — | No cellular network available (boot, network search, no coverage) |
| red, solid | modem disabled | — | After a power loss the modem has been deliberately disabled to save energy. It reactivates automatically as soon as the supply returns. |
Indicates a power event (buffered operation via the supercap). Off during normal operation.
Four indicator LEDs (via the PCA6416 port expander) mirror the state of the digital inputs:
| State | Meaning |
|---|---|
| on | Input active (High, level ≥ 16 V at the respective input) |
| off | Input inactive (Low, level ≤ 5.5 V) |
Two indicator LEDs (via the PCA6416 port expander) mirror the switching state of the relay outputs:
| State | Meaning |
|---|---|
| on | Relay output closed (contact closed) |
| off | Relay output open (contact open) |
The reset pushbutton (A) is recessed and is operated with a thin pin (e.g. a SIM-eject tool).
| Action | Effect |
|---|---|
| Short press (< 2 s) | Soft reset: the connection to the Coldwave backend is re-established. The cellular module remains attached to the network (no cellular re-attach). Configuration, I/O assignment and script are preserved. |
The DIO42 / LTE-M is assessed as an "internet-connected radio equipment" under EN 18031-1 (self-assessment). For safe operation please observe the following points:
ImagineOn provides security-relevant firmware updates for this product for at least 7 years from the date of first delivery.
The device contains a soldered MFF2 eSIM (Coldwave-managed). The operator does not need to take out a separate cellular contract and does not need to insert a SIM card.
The device connects as a Coldwave cloud client over LTE-M / NB-IoT. It uses a private APN and attaches to the Coldwave backend:
| Radio service | LTE-M (Cat-M1) / NB-IoT (Cat-NB2) |
|---|---|
| APN (private) | Private, Coldwave-managed APN |
| Backend | Coldwave backend (TLS-secured) |
The monthly data quota is defined at the time of purchase; Coldwave offers several tariff options. The quota provisioned for your device can be viewed in the Coldwave portal. The device is designed for a data budget of approx. 6.5 MiB per month; it continuously monitors data usage and adapts the synchronisation interval so that the budget is respected. The remaining budget for the current month is displayed among the device's diagnostic values in the Coldwave portal.
Operation requires sufficient LTE-M coverage at the installation site. In Germany the eSIM uses the Deutsche Telekom network; roaming to other LTE-M networks within the EU is supported region-dependent. Up-to-date status and coverage notes can be found in the Coldwave portal (https://app.coldwave.io).
The device performs periodic reconnect attempts with backoff (reconnect ladder). After at most three consecutive failed re-resets and a minimum uptime of 30 minutes, the device performs a self-reboot. Reading the inputs and driving the outputs (including the PLC script) continue independently; telemetry is buffered locally and transmitted on the next successful connection.
If the DC supply fails, the internal supercap briefly bridges operation. Within this window the device performs an EMCY telemetry sync (emergency report of its state to the backend) before shutting down in a controlled manner (see also §14.1/§14.3).
In normal operation the device is maintenance-free. The only exception is the RTC backup battery.
| Type | Lithium coin cell CR1225 (3 V, 48 mAh) |
|---|---|
| Function | Backs up the real-time clock (PCF85363) and a few non-volatile RAM slots during longer power-off periods. |
| Typical service life | 7–10 years with the DC supply permanently present (the battery is only used during power outages) |
| Replacement | Authorised service personnel only (housing must be opened). Please do not open the housing yourself. |
| Radio service | LTE-M (3GPP Cat-M1, eMTC) / NB-IoT fallback |
|---|---|
| Radio module | Quectel BG77 (pre-certified) |
| Supported LTE-M bands | B1, B3, B8, B20, B28 |
| Maximum output power | typ. 20 dBm (100 mW) EIRP — Power Class 5; with the supplied antenna |
| Modulation | per 3GPP TS 36.211 (BPSK / QPSK / 16-QAM) |
| Channel bandwidth | 1.4 MHz (LTE-M); 200 kHz (NB-IoT, fallback) |
| Antenna | Screw-on antenna on the housing thread (included). Only use the supplied antenna or one expressly approved by the manufacturer. |
For operation within the EU/EEA Member States and Switzerland, no country-specific restrictions apply. The radio equipment uses exclusively frequencies assigned by the cellular network.
For full details see the Quick-Start; consolidated overview here.
| Supply voltage | 18–24 V DC ±10 % |
|---|---|
| Protection class | III (SELV) |
| Protection circuits | Reverse-polarity protection, over-voltage protection (~30 V) |
| Digital inputs | 4 × DI; switching threshold Low ≤ 5.5 V / High ≥ 16 V; signal range 12–36 V DC; input current 0.3 A (max. 1.2 A); fuse 2 A slow-blow; wiring < 3 m, ≤ 1.5 mm² (rigid or flexible) |
| Digital outputs | 2 × DO; relay contact, normally-open (NO); max. load 160 V AC/DC @ 2 A / 62.5 VA / 60 W |
| RTC battery | 3 V lithium CR1225 (48 mAh) |
| Dimensions | 45.1 × 76.9 × 59.7 mm |
| Weight | approx. 80 g [zu bestätigen / TBD: HW-Engineering] |
| Ingress protection | IP20 |
| Operating temperature | −20 °C … +65 °C |
| Storage temperature | −40 °C … +85 °C |
| Humidity | max. 95 % rH, non-condensing |
| Altitude | < 2000 m a.s.l. |
| EMC class | A (industrial) |
| Radio | LTE-M (Cat-M1) / NB-IoT (Cat-NB2); bands B1–B5, B8, B12, B19–B20, B28; soldered MFF2 eSIM |
| Security (SW) | Secure Boot, signed OTA updates (ECDSA-P256), TLS / DTLS |
| Mini-PLC | Coldwave Script-VM |
| Symptom | Possible cause | Action |
|---|---|---|
| PWR LED off | no supply / reverse polarity | Check supply (18–24 V DC), polarity (+ left, − right), upstream fuse. |
| Relay output not switching (despite a backend command) | a PLC script is running and owns the outputs | While a script is running, backend writes to do1/do2 are rejected as read-only (§11.2). Stop the script or implement the switching logic in the script. |
| Input not detected | wiring / level too low | Check the wiring; make sure the High level reaches ≥ 16 V (signal range 12–36 V DC); use the input LED to verify (§14.4). |
| LTE LED remains slow-blinking | no LTE-M coverage at the site | Check antenna seating; change installation site; consider an external antenna for cabinet installation (contact support). |
| Device stays "offline" in the portal / no cloud connection | registration not completed / wrong pairing code / no LTE coverage / SIM problem / data quota exhausted | Check registration status in the portal; re-enter the pairing code; check LTE coverage; check the data quota (§17). |
| Device clock invalid | RTC backup battery exhausted | Have the RTC backup battery (CR1225) replaced by authorised service (§18). |
| Device reboots cyclically | supply below threshold, buffer exhausted | Check that the supply provides sufficient current; contact service if needed. |
| Update aborts / no update available | poor signal, data quota exhausted | Improve reception; retry the update later (via the portal). |
| Matter | Contact |
|---|---|
| General support | support@coldwave.io |
| Conformity / market surveillance | compliance@imagineon.de |
| Security / vulnerability report (CVD) | security@coldwave.io |
Security reports are acknowledged within 2 business days and coordinated with the reporter (Coordinated Vulnerability Disclosure). Findings affecting the DIO42 / LTE-M feed into a subsequent signed OTA update; affected older versions are blocked through the anti-rollback mechanism.
The DIO42 / LTE-M firmware uses permissively licensed open-source components only; in particular it contains no serial industrial-protocol libraries. A complete list of the components used together with the corresponding license texts and source references is provided in the accompanying document Open-Source Licenses (canonical URL: https://cldwv.io/yd42-oss).
| APN | Access Point Name — entry point in the cellular network |
| CVD | Coordinated Vulnerability Disclosure |
| DI / DO | Digital Input / Digital Output — digital input resp. (relay) output |
| DoC | Declaration of Conformity — EU declaration of conformity |
| DTLS | Datagram TLS — encrypted UDP transport |
| EIRP | Equivalent Isotropically Radiated Power |
| eSIM (MFF2) | soldered SIM (Embedded SIM, form factor MFF2) |
| IMEI | International Mobile Equipment Identity — unique module identifier |
| LTE-M / Cat-M1 | Low-Power-WAN variant of LTE cellular for IoT |
| MCU | Microcontroller |
| NTP | Network Time Protocol |
| OTA | Over-the-Air (update via cellular) |
| PLC | Programmable Logic Controller — here: the on-device mini-PLC / script VM (input bits I → output bits Q) |
| PSA Crypto | Platform Security Architecture — key storage and crypto API |
| RED | Radio Equipment Directive 2014/53/EU |
| Relay (NO) | volt-free switching contact; NO = normally-open |
| RTC | Real-Time Clock — battery-backed real-time clock |
| SELV / PELV | Safety / protective extra-low voltage |
| Version | Date | Change |
|---|---|---|
| 0.9.10 | 2026-06-06 | Initial DIO42 manual, derived from the sibling YUKI Block (LTE-M) manual; industrial-protocol and BLE content removed, digital-I/O content added |
© 2026 ImagineOn GmbH. All rights reserved. This user manual may not be reproduced or made available to third parties without the express consent of ImagineOn GmbH, except for distribution to end customers within the supply chain of the Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M product.
Contrôleur d'E/S numériques
Le présent manuel d'utilisation décrit l'exploitation correcte du contrôleur d'E/S numériques IoT industriel Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M d'ImagineOn GmbH. Il s'adresse aux installateurs (personnel électrotechnique qualifié), aux exploitants et au personnel de service.
Il fait partie de la documentation requise au titre de l'annexe V de la directive européenne 2014/53/UE relative aux équipements radioélectriques (RED) et doit rester accessible chez l'exploitant pendant toute la durée de vie de l'appareil.
ImagineOn GmbH
Neusser Str. 27–29
50670 Cologne, Allemagne
Contact : support@coldwave.io
L'appareil porte le marquage CE sur la plaque signalétique. Actes UE applicables :
| Domaine | Norme |
|---|---|
| Sécurité | EN 62368-1 |
| CEM | EN 301 489-1, EN 301 489-52 |
| Radio (LTE-M) | EN 301 908-1, EN 301 908-13 |
| Exposition RF | EN 50665 |
| Cybersécurité | EN 18031-1 (applicable à compter du 1ᵉʳ août 2025) |
Remarque : le DIO42 / LTE-M est une variante à interfaces radio réduites, sans radio courte portée active. Aucune radio courte portée n'est en service ; l'appareil émet exclusivement via son modem cellulaire LTE-M / NB-IoT intégré. Une norme de radio courte portée dans la bande 2,4 GHz n'est donc pas applicable à cette variante.
Le Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M est un contrôleur d'E/S numériques fixe, monté en armoire électrique (et non une passerelle de protocole industriel). Il lit 4 entrées numériques (DI1…DI4) et commande 2 sorties relais (DO1/DO2) — éventuellement sous le contrôle d'un script API embarqué — et les signale ou les pilote, chiffrés, vers le cloud Coldwave via une liaison cellulaire LTE-M (Cat-M1). L'appareil fonctionne comme client cloud Coldwave via LTE-M (TLS) et ne comporte aucune radio courte portée.
Cas d'usage typiques :
La plaque signalétique (face arrière / latérale du boîtier) indique :
YUKI Block DIO42)La puissance d'émission du module radio LTE-M intégré (Quectel BG77, typiquement 20 dBm = 100 mW / Power Class 5) est bien inférieure aux limites de l'EN 50665. Avec un montage conforme (armoire / mur, antenne vissée sur le boîtier) et une distance minimale de 20 cm à toute zone de séjour des personnes, les limites sont respectées en toute sécurité.
| Symbole | Signification |
|---|---|
| CE | Conformité aux actes UE applicables |
| Poubelle barrée | Ne pas jeter avec les ordures ménagères — voir §22 |
| Symbole SELV (III) | Classe de protection III, alimentation par source SELV/PELV |
| QR « déclaration UE de conformité » | DoC disponible en ligne |
| QR « manuel d'utilisation en ligne » | Le présent manuel, dernière édition |
Les repères entre parenthèses correspondent aux lettres du guide rapide.
| Élément | Fonction |
|---|---|
| A — Orifice de reset | Bouton encastré pour soft-reset / ré-attachement backend (§15) |
| B — LED d'état (relais de coupure secteur) | Indique le fonctionnement sur supercondensateur |
| C — LED de contrôle LTE | État cellulaire, voir §14 |
| D — LED d'alimentation (PWR) | Alimentation DC présente / fonctionnement tamponné |
| E — LED d'entrée DI1…DI4 | Indiquent l'état des quatre entrées numériques (voir §14) |
| F — LED de sortie DO1/DO2 | Indiquent l'état des deux sorties relais (voir §14) |
| H — Connecteur d'alimentation | 2 pôles débrochables : + à gauche, − à droite |
| J — Connecteur E/S numériques | Bornes débrochables pour DI1…DI4 et DO1/DO2 (affectation voir §7) |
| Raccord d'antenne (boîtier) | Antenne vissée fixée sur le boîtier |
| Bloc | Composant / fonction |
|---|---|
| Microcontrôleur | Silicon Labs EFR32MG26 (Arm Cortex-M33) sous Coldwave eOS |
| Alimentation | Alimentation DC tamponnée par supercondensateur avec détection de coupure secteur (seuils env. 6 V / 14 V DC, voir §14.1) |
| Horloge temps réel | PCF85363, sauvegardée par pile (pile RTC, voir §18) |
| E/S numériques | Expanseur de ports I²C PCA6408 pour les 4 entrées numériques et les 2 sorties relais |
| LED d'indication | Expanseur de ports I²C PCA6416 pour les LED d'état / d'indication |
| Cellulaire | Modem LTE-M / NB-IoT (voir §17, §19) |
L'appareil ne possède aucune interface de protocole industriel ni radio courte portée ; la seule interface radio est le modem cellulaire LTE-M / NB-IoT.
La gamme est disponible en deux tailles de boîtier (repères I / II du guide rapide). Les connecteurs, voyants et commandes sont identiques dans les deux tailles.
Les bornes débrochables (J) raccordent les quatre entrées numériques (DI1…DI4) et les deux sorties relais (DO1/DO2). L'alimentation et les E/S numériques sont des connecteurs séparés.
Les quatre entrées acquièrent des signaux numériques (p. ex. contacts de signalisation et de commutation, lignes de signal 24 V). Elles sont lues comme bits d'entrée, signalées au backend Coldwave et mises à disposition du script API embarqué (bits d'entrée I, voir §11/§12).
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Nombre | 4 × entrée numérique (DI1…DI4) |
| Seuil de commutation | Bas ≤ 5,5 V / Haut ≥ 16 V |
| Plage de signal | 12–36 V DC |
| Courant d'entrée | 0,3 A (max. 1,2 A) |
| Protection | fusible 2 A temporisé |
| Câblage | longueur < 3 m, ≤ 1,5 mm² (rigide ou souple) |
Les deux sorties sont des contacts relais libres de potentiel, normalement ouverts (NO). Elles sont pilotées par le backend Coldwave ou par le script API embarqué comme bits de sortie (bits de sortie Q, voir §11/§12).
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Nombre | 2 × sortie relais (DO1/DO2) |
| Type de contact | contact relais, normalement ouvert (NO) |
| Charge maximale | 160 V AC/DC @ 2 A / 62,5 VA / 60 W |
La séquence de montage détaillée (clipsage sur rail DIN, montage de l'antenne, câblage, dépose) est illustrée pas à pas dans le guide rapide (étapes ① à ⑩). Le présent manuel ne la répète pas.
Le DIO42 / LTE-M est livré avec une eSIM Coldwave soudée ; aucun contrat cellulaire séparé n'est requis (voir §17 pour les détails). L'enregistrement auprès du backend Coldwave s'effectue via le portail Coldwave.
Après enregistrement, configurer dans le portail :
En exploitation normale, l'appareil fonctionne de manière entièrement autonome. Il lit cycliquement les entrées numériques DI1…DI4, commande les sorties relais DO1/DO2 selon la consigne du backend ou le script API, et transmet les états au backend Coldwave à la cadence configurée (par défaut 60 s, ajusté au budget de données). Les valeurs d'état et de diagnostic sont jointes :
Les libellés exacts de ces valeurs et des paramètres modifiables figurent dans le portail Coldwave. Toutes les valeurs de configuration modifiables sont définies via le portail et conservées de manière persistante sur l'appareil.
Les entrées et sorties numériques ainsi que les valeurs d'état et d'alarme sont associées à des tags de service Coldwave. Le backend lit les entrées et écrit les sorties via ces tags. Les libellés exacts des tags figurent dans le portail Coldwave.
| Signal | Tag de service Coldwave | Sens | Description |
|---|---|---|---|
| DI1…DI4 | di1 … di4 | lecture seule (entrée) | État des quatre entrées numériques (0/1) |
| DO1/DO2 | do1 / do2 | en écriture (sortie relais) | État de commutation des deux sorties relais (0 = ouvert, 1 = fermé) |
| STATE | state | en écriture / état | état global de l'appareil |
| ALARM1…3 | alarm1 … alarm3 | lecture seule (signalisation) | trois bits d'alarme / de signalisation |
Le script API embarqué (voir §12) lit les entrées numériques comme bits d'entrée (I) et commande les sorties relais comme bits de sortie (Q). Cela permet de réaliser de simples verrouillages et logiques de commutation directement sur l'appareil, sans que chaque action de commutation ne doive passer par le backend.
do1/do2 ou state est alors rejetée comme lecture seule. Les sorties ne peuvent être réécrites directement par le backend que lorsqu'aucun script n'est en cours d'exécution.Le DIO42 / LTE-M intègre un mini-API embarqué (Script-VM) pour la logique simple, le verrouillage et le pré-traitement directement à bord. Le script lit les entrées DI1…DI4 comme bits d'entrée (I) et commande les sorties DO1/DO2 comme bits de sortie (Q). Cas d'usage typiques :
Tant qu'un script est en cours d'exécution, il détient l'autorité sur les sorties (voir §11.2).
L'activation, le téléversement du script et la visualisation d'état (en cours d'exécution / code d'erreur / mémoire utilisée) s'effectuent entièrement via le portail Coldwave. La référence complète du script et des exemples sont disponibles à l'adresse https://doc.coldwave.io/script/v1/.
Les mises à jour sont fournies par voie hertzienne via la liaison LTE-M. Le déroulement est entièrement automatisé :
Les motifs de LED typiques sont indiqués ci-dessous. Des écarts sont possibles pendant les mises à jour ou les fenêtres de maintenance.
Une période de clignotement vaut environ 1 seconde.
La LED d'alimentation est un simple voyant matériel indiquant la présence de l'alimentation DC. Elle s'allume dès qu'une tension d'entrée valide est présente et s'éteint dès que l'alimentation est coupée. Elle n'est pas pilotée par le micrologiciel.
La LED d'état indique par sa couleur la plage de fonctionnement de l'alimentation DC et par son clignotement l'état de charge du supercondensateur :
| Alim. DC | Supercondensateur | État LED | Signification |
|---|---|---|---|
| > 14 V (plage 24 V) | plein | vert, fixe | Fonctionnement normal, alim. 24 V, tampon chargé |
| > 14 V | en charge | vert, clignotant | Fonctionnement normal, tampon en recharge |
| 6 … 14 V (plage 12 V) | plein | jaune, fixe | Fonctionnement normal, alim. 12 V |
| 6 … 14 V | en charge | jaune, clignotant | Plage 12 V, tampon en charge |
| ≤ 6 V / absente | plein | rouge, fixe | Alimentation sous le seuil — l'appareil fonctionne sur le tampon |
| ≤ 6 V / absente | en charge / décharge | rouge, clignotant | Alimentation coupée, tampon plus tenu — extinction imminente |
Indique l'état du réseau cellulaire et de la connexion au backend Coldwave :
| État LED | Cellulaire | Backend | Signification |
|---|---|---|---|
| vert, fixe | connecté, bon signal | attaché | En ligne avec le backend Coldwave — état normal |
| jaune, fixe | connecté, signal faible | attaché | Backend joignable, niveau LTE sous le seuil (typ. RSRP < −120 dBm) — améliorer la réception (position d'antenne, lieu). |
| jaune, clignotant (1 Hz) | connecté, bon signal | pas encore attaché | Attachement cellulaire OK, enregistrement backend en cours |
| vert, clignotant (1 Hz) | connecté, signal faible | pas encore attaché | Enregistrement backend en cours avec un signal faible — connexion plus longue |
| rouge, clignotant (1 Hz) | non connecté | — | Aucun réseau cellulaire (démarrage, recherche de réseau, hors couverture) |
| rouge, fixe | modem désactivé | — | Après une coupure d'alimentation, le modem a été désactivé de manière contrôlée pour économiser l'énergie. Il se réactive automatiquement au retour de l'alimentation. |
Indique un événement d'alimentation (fonctionnement tamponné sur supercondensateur). Éteinte en fonctionnement normal.
Quatre LED d'indication (via l'expanseur de ports PCA6416) reflètent l'état des entrées numériques :
| État | Signification |
|---|---|
| allumée | Entrée active (Haut, niveau ≥ 16 V sur l'entrée concernée) |
| éteinte | Entrée inactive (Bas, niveau ≤ 5,5 V) |
Deux LED d'indication (via l'expanseur de ports PCA6416) reflètent l'état de commutation des sorties relais :
| État | Signification |
|---|---|
| allumée | Sortie relais fermée (contact fermé) |
| éteinte | Sortie relais ouverte (contact ouvert) |
Le bouton de reset (A) est encastré et s'actionne avec une pointe fine (p. ex. l'outil d'éjection de SIM).
| Action | Effet |
|---|---|
| Appui court (< 2 s) | Soft-reset : la connexion au backend Coldwave est rétablie. Le module cellulaire reste attaché au réseau (aucun ré-attachement cellulaire). La configuration, l'affectation des E/S et le script sont conservés. |
Le DIO42 / LTE-M est évalué selon EN 18031-1 (auto-évaluation) en tant qu'« équipement radio connecté à Internet ». Pour une exploitation sûre, observer les points suivants :
ImagineOn fournit pour ce produit des mises à jour de sécurité pendant au moins 7 ans à compter de la date de première livraison.
L'appareil contient une eSIM MFF2 soudée (gérée par Coldwave). L'exploitant n'a pas besoin de souscrire un contrat cellulaire séparé ni d'insérer une carte SIM.
L'appareil se connecte comme client cloud Coldwave via LTE-M / NB-IoT. Il utilise un APN privé et s'attache au backend Coldwave :
| Service radio | LTE-M (Cat-M1) / NB-IoT (Cat-NB2) |
|---|---|
| APN (privé) | APN privé géré par Coldwave |
| Backend | Backend Coldwave (sécurisé TLS) |
Le quota mensuel de données est défini à l'achat ; Coldwave propose plusieurs options tarifaires. Le quota configuré pour votre appareil est consultable dans le portail Coldwave. L'appareil est conçu pour un budget de données d'environ 6,5 Mio par mois ; il surveille en continu la consommation et adapte l'intervalle de synchronisation pour respecter le budget. Le budget restant du mois en cours est affiché parmi les valeurs de diagnostic de l'appareil dans le portail.
L'exploitation suppose une couverture LTE-M suffisante sur le site. En Allemagne, l'eSIM utilise le réseau de Deutsche Telekom ; un roaming vers d'autres réseaux LTE-M de l'UE est possible selon la région. Pour l'état actuel et les indications de couverture, consultez le portail Coldwave (https://app.coldwave.io).
L'appareil effectue des tentatives de reconnexion périodiques avec back-off (échelle de reconnexion). Après au plus trois ré-initialisations infructueuses et un temps de fonctionnement minimal de 30 minutes, l'appareil effectue un redémarrage. La lecture des entrées et la commande des sorties (y compris le script API) se poursuivent indépendamment ; la télémétrie est tamponnée localement et transmise à la prochaine connexion réussie.
En cas de perte de l'alimentation DC, le supercondensateur interne assure brièvement la continuité. Pendant cette fenêtre, l'appareil effectue une synchronisation de télémétrie EMCY (signalement d'urgence de son état au backend) avant un arrêt contrôlé (voir aussi §14.1/§14.3).
En exploitation normale, l'appareil ne nécessite aucun entretien, à l'exception de la pile de sauvegarde RTC.
| Type | Pile bouton lithium CR1225 (3 V, 48 mAh) |
|---|---|
| Fonction | Sauvegarde l'horloge temps réel (PCF85363) et quelques emplacements RAM non volatils pendant les coupures prolongées. |
| Durée de vie typique | 7–10 ans avec alimentation DC continue (la pile n'est sollicitée que lors des coupures) |
| Remplacement | Uniquement par un service autorisé (ouverture du boîtier). Ne pas ouvrir vous-même. |
| Service radio | LTE-M (3GPP Cat-M1, eMTC) / repli NB-IoT |
|---|---|
| Module radio | Quectel BG77 (pré-certifié) |
| Bandes LTE-M supportées | B1, B3, B8, B20, B28 |
| Puissance d'émission max. | typ. 20 dBm (100 mW) PIRE — Power Class 5 ; avec l'antenne fournie |
| Modulation | selon 3GPP TS 36.211 (BPSK / QPSK / 16-QAM) |
| Largeur de canal | 1,4 MHz (LTE-M) ; 200 kHz (NB-IoT, repli) |
| Antenne | Antenne vissée sur le filetage du boîtier (fournie). N'utiliser que l'antenne fournie ou expressément autorisée par le fabricant. |
Pour l'exploitation au sein des États membres de l'UE/EEE et de la Suisse, aucune restriction nationale ne s'applique. L'équipement radio n'utilise que les fréquences attribuées par le réseau cellulaire.
Détails dans le guide rapide ; ici le récapitulatif consolidé.
| Tension d'alimentation | 18–24 V DC ±10 % |
|---|---|
| Classe de protection | III (SELV) |
| Protections | Protection contre inversion de polarité, contre surtensions (~30 V) |
| Entrées numériques | 4 × DI ; seuil de commutation Bas ≤ 5,5 V / Haut ≥ 16 V ; plage de signal 12–36 V DC ; courant d'entrée 0,3 A (max. 1,2 A) ; fusible 2 A temporisé ; câblage < 3 m, ≤ 1,5 mm² (rigide ou souple) |
| Sorties numériques | 2 × DO ; contact relais, normalement ouvert (NO) ; charge max. 160 V AC/DC @ 2 A / 62,5 VA / 60 W |
| Pile RTC | 3 V lithium CR1225 (48 mAh) |
| Dimensions | 45,1 × 76,9 × 59,7 mm |
| Poids | env. 80 g [zu bestätigen / TBD: HW-Engineering] |
| Indice de protection | IP20 |
| Température de service | −20 °C … +65 °C |
| Température de stockage | −40 °C … +85 °C |
| Humidité | max. 95 % HR, sans condensation |
| Altitude | < 2000 m au-dessus du niveau de la mer |
| Classe CEM | A (industriel) |
| Radio | LTE-M (Cat-M1) / NB-IoT (Cat-NB2) ; bandes B1–B5, B8, B12, B19–B20, B28 ; eSIM MFF2 soudée |
| Sécurité (logiciel) | Secure Boot, mises à jour OTA signées (ECDSA-P256), TLS / DTLS |
| Mini-API | Script-VM Coldwave |
| Symptôme | Cause possible | Action |
|---|---|---|
| LED PWR éteinte | absence d'alimentation / polarité inversée | Vérifier l'alimentation (18–24 V DC), la polarité (+ à gauche, − à droite), le fusible amont. |
| Sortie relais ne commute pas (malgré une commande backend) | un script API est en cours d'exécution et détient l'autorité sur les sorties | Tant qu'un script est en cours, les écritures du backend sur do1/do2 sont rejetées comme lecture seule (§11.2). Arrêter le script ou implémenter la logique de commutation dans le script. |
| Entrée non détectée | câblage / niveau trop bas | Vérifier le câblage ; s'assurer que le niveau Haut atteint ≥ 16 V (plage de signal 12–36 V DC) ; utiliser la LED d'entrée pour contrôler (§14.4). |
| LED LTE en clignotement lent persistant | pas de couverture LTE-M sur site | Vérifier le serrage de l'antenne ; changer de lieu ; envisager une antenne déportée pour les armoires (contacter le service). |
| Appareil reste « hors ligne » dans le portail / pas de connexion cloud | enregistrement non finalisé / code d'appairage erroné / pas de couverture LTE / problème de SIM / quota épuisé | Vérifier l'état d'enregistrement ; ressaisir le code d'appairage ; vérifier la couverture LTE ; consulter le quota (§17). |
| Horloge de l'appareil invalide | pile de sauvegarde RTC épuisée | Faire remplacer la pile de sauvegarde RTC (CR1225) par un service autorisé (§18). |
| Redémarrages cycliques | alimentation sous le seuil, tampon épuisé | Vérifier la capacité de l'alimentation à fournir le courant nécessaire ; au besoin, contacter le service. |
| Mise à jour interrompue / aucune disponible | réception faible, quota épuisé | Améliorer la réception ; relancer la mise à jour ultérieurement (depuis le portail). |
| Objet | Contact |
|---|---|
| Support général | support@coldwave.io |
| Conformité / surveillance du marché | compliance@imagineon.de |
| Sécurité / signalement de vulnérabilité (CVD) | security@coldwave.io |
Les signalements de sécurité sont accusés réception sous 2 jours ouvrés et coordonnés avec l'auteur du signalement (Coordinated Vulnerability Disclosure). Les constats concernant le DIO42 / LTE-M alimentent une mise à jour OTA signée ultérieure ; les versions antérieures affectées sont bloquées par le mécanisme anti-rollback.
Le micrologiciel du DIO42 / LTE-M utilise exclusivement des composants open source sous licence permissive ; en particulier, il ne contient aucune bibliothèque de protocole industriel série. La liste complète des composants utilisés ainsi que les textes de licence et les références aux sources figurent dans le document joint Licences open source (URL canonique : https://cldwv.io/yd42-oss).
| APN | Access Point Name — point d'entrée dans le réseau cellulaire |
| API (automate) | Automate Programmable Industriel — ici : le mini-automate / Script-VM embarqué (bits d'entrée I → bits de sortie Q) |
| CVD | Coordinated Vulnerability Disclosure |
| DI / DO | Digital Input / Digital Output — entrée numérique resp. sortie (relais) |
| DoC | Declaration of Conformity — déclaration UE de conformité |
| DTLS | Datagram TLS — transport UDP chiffré |
| PIRE | Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente |
| eSIM (MFF2) | SIM soudée (Embedded SIM, format MFF2) |
| IMEI | International Mobile Equipment Identity — identifiant unique du module |
| LTE-M / Cat-M1 | Variante LPWAN du LTE pour IoT |
| MCU | Microcontrôleur |
| NTP | Network Time Protocol |
| OTA | Over-the-Air (mise à jour cellulaire) |
| PSA Crypto | Platform Security Architecture — stockage de clés et API crypto |
| RED | Directive Équipements Radioélectriques 2014/53/UE |
| Relais (NO) | contact de commutation libre de potentiel ; NO = normalement ouvert |
| RTC | Real-Time Clock — horloge temps réel sauvegardée par pile |
| SELV / PELV | Très basse tension de sécurité / de protection |
| Version | Date | Modification |
|---|---|---|
| 0.9.10 | 2026-06-06 | Premier manuel DIO42, dérivé du manuel YUKI Block (LTE-M) de la même famille ; contenus relatifs aux protocoles industriels et au BLE supprimés, contenus E/S numériques ajoutés |
© 2026 ImagineOn GmbH. Tous droits réservés. Le présent manuel ne peut être reproduit ou communiqué à des tiers sans autorisation expresse d'ImagineOn GmbH, exception faite de la transmission au client final dans le cadre de la chaîne de distribution du produit Coldwave YUKI Block DIO42 / LTE-M.