Что такое прозрачный модем

GPRS-модемы в системах учета энергоносителей

ООО «Аналитик-ТС», г. Москва

— ПО, встроенное в GSM-модуль и берущее на себя все задачи управления устойчивостью связи.

Безусловно, найдутся организации, которые смогут решить возникающие проблемы, но оправдано ли это экономически для большинства? Рассмотренные выше сложности реализации приводят к появлению на рынке законченных решений с высокой функциональностью. Их стоимость, безусловно, немного выше, но это цена за своеобразный PnP (включил и работаешь).

Основные требования к GPRS-модемам

Интерфейсы подключения к приборам учета: RS-232С (в том числе «трехпроводный» – RxD, TxD и GND), RS-485, Industrial Ethernet.

140. 286 В / 45…55 Гц или =18…36 В, рабочий диапазон температур -40. +70°С.

После включения питания модемы должны автоматически акти­вировать установление GPRS/EDGE или CSD-канала и в некоторых случаях обеспечивать автоматическое формирование SMS-сообщений при возникновении «событий» на дополнительных логических входах (например, при срабатывании датчиков пожарно-охранной сигнализации).

— на уровне GSM-сервисов – переход с GPRS/EDGE на CSD или SMS-сообщения.

— контроль номера звонящего при установлении CSD-канала.

Встроенная в модем буферизация данных (8…32 кбайт) позволяет увеличить скорость передачи за счет оптимизации взаимодействия между интерфейсом RS-232C/RS‑485 и TCP/IP-сокетом, а также использовать модемы в системах с «трехпроводным» интерфейсом.

Рис. Схема организации GPRS-канала системы «MOSCAD»

Мониторинг и управление удаленными объектами с центрального узла с возможностью оптимизации по различным критериям, например максимальная функциональность, минимальный трафик, отсутствие возможности использовать на стороне сервера Интернет или необходимость наряду с GPRS/EDGE-каналами использовать SMS-сервис.

Вторым классом решаемых задач является организация связи между двумя точками – радиоудлинитель интерфейса (RS-232C или RS-485). В этом случае модемы должны при включении питания автоматически обеспечить прозрачный канал передачи данных между интерфейсами.

Для организации надежного GPRS/EDGE-соединения с приборами учета, критичными к разрыву принимаемых ими пакетов, например использующими полевые шины Modbus или Profibus, необходимо устранение временных разрывов пакетов данных на стороне приема. Надежда на возможность парирования «разорванных» пакетов за счет повторных опросов или работы с короткими пакетами приводит к появлению систем, работающих только на столе у разработчиков.

— модемы с несколькими интерфейсами, обеспечивающие мультиплексирование данных от нескольких интерфейсов в общем радио­канале для независимого функционирования нескольких систем.

Работа с GPRS-модемами должна поддерживаться комплектом технологического ПО, обеспечивающего настройку, тестирование, удаленное конфигурирование, мониторинг и управление дополнительными интерфейсами, удаленный анализ параметров GSM-сети, модернизацию встроенного в модем ПО, функции TCP/IP и OPC‑серверов.

GPRS-модемы, используемые в системах учета энергоресурсов, имеют существенные отличия от модемов, применяемых для выхода в Интернет. Требования к ним постоянно возрастают. На сегодняшний день автору неизвестно о реализации всех рассмотренных выше требований в одном модеме, что, наверно, и не требуется, если учесть критерий стоимости. Статья не была бы полной без приведенных ниже примеров использования GPRS-модемов AnCom RM/D в системах учета энергоресурсов.

АСКУПЭ (Автоматизированная система коммерческого учета потребления энергоресурсов). Проект, реализуемый ОАО «МОЭК» (Московская объединенная энергетическая компания), 2009 г.

Целью проекта является обеспечение технического и коммерческого учета тепловой энергии на объектах г. Москвы, обслуживаемых МОЭК, а это 70% всех жилых зданий и производственных сооружений столицы.

Рассмотрим систему удаленного доступа к приборам теплоучета, реализованную в АСКУПЭ. Компания «КОМКОР» (торговая марка «АКАДО-Телеком») строит корпоративную мультисервисную сеть для ОАО «МОЭК», в рамках которой обеспечивается доступ к приборам теплоучета по цифровым каналам АКАДО, где они есть, и по GPRS-каналам GSM-оператора МТС. Задача по обеспечению информационной безопасности передачи данных решается с помощью специальной услуги МТС для корпоративных клиентов (выделенный APN, локальный статический IP-адрес). Системные интеграторы (НПО «Тепловизор» и ООО «Евроком») применяют в АСКУПЭ модемы AnCom RM/D (более 800 точек учета).

Читайте также:  Лазерный принтер начал мазать что делать

— целесообразно использовать антенну с малым затуханием в кабеле и высоким коэффициентом усиления (например, Ant K996A 900/1800 МГц: усиления, дБи – 5/4; затухание в кабеле 5 м, дБ – 1,8/2,5).

Система коммерческого учета, обеспечивающая контроль над режимами газопотребления, мониторинг состояния оборудования узла учета и охранной сигнализации. Проведены монтаж и пусконаладка первой и второй очереди: 1464 объекта в 15 регионах РФ. Получен существенный опыт применения GPRS-связи в различных регионах.

Особенности реализации заключаются в идеологии «активного контрольного пункта»: удаленный контроллер самостоятельно отслеживает изменения технологических параметров и принимает решение по отправке данных на верхний уровень в соответствии с заранее заданными настройками, а не ожидает своей очереди в циклическом опросе узлов учета.

Использование специализированного протокола MDLC компании Motorola гарантирует доставку данных в диспетчерский пункт региональной газовой компании, удаленное конфигурирование и программирование всех контроллеров в системе. Через интернет-шлюз региональной газовой компании и сервер связи данные поступают в контроллер верхнего уровня ACE 3600. Контроллер «разбирает» MDLC-пакет, извлекает данные узла учета газа, обрабатывает их, помещает во внутреннюю базу данных и инициирует передачу на сервер данных, который обеспечивает предоставление данных диспетчерским системам региональной газовой компании.

Защита информации от несанкционированного доступа обеспечивается на уровне протокола MDLC благодаря изоляции модемов системы телеметрии от остальных GPRS-абонентов сотового оператора путем выделения их в отдельную группу со своей точкой доступа (APN-сервер) и созданием VPN‑туннеля. Параметры надежности обеспечиваются за счет резервирования оператора GSM‑связи (две SIM-карты).

Беспроводной GPRS-модем AnCom RM/D является важным элементом любой современной распределенной системы учета энергоносителей. Обеспечивая в системе надежную связь, GPRS-модемы поз­воляют объединить сотни и тысячи удаленных приборов учета в единую информационную сеть. Использование GPRS-модемов AnCom RM/D в автоматизированных системах учета позволяет в реальном масштабе времени получать точную, достоверную информацию о потреблении энергоносителей, устранить влияние человеческого фактора, предотвратить аварийные ситуации, следить за техническим состоянием приборов и помещений и, как следствие, в целом повысить экономический эффект от применения приборов учета.

Источник

Сотовый GSM беспроводной модем Спектр GPRS
с последовательными интерфейсами RS-232 или RS-485

Радиостанции

Радиомодемы

GSM модемы

Антенны

Блоки питания и преобразователи

Информация

(495) 220-95-14
info@mobilradio.ru

Сотовый GSM беспроводной модем Спектр GPRS с последовательными интерфейсами RS-232 или RS-485 (исполнение DIN) представляет собой конструктивно и функционально законченное средство радиосвязи для передачи данных по сотовой сети GSM. Для приема/передачи данных используется технология передачи пакетных данных GPRS.

Беспроводной радиомодем предназначен для использования в качестве беспроводного радиоудлинителя последовательного порта, построения различных радио систем сбора телеметрических данных с использованием уже установленного проводного оборудования, удаленного управления и т.д. Работая в «прозрачном» режиме, модем легко встраивается в уже построенные системы без необходимости доработки программного обеспечения и оборудования этих систем.

Совместно с программным обеспечением «Маршрутизатор», устанавливаемым на сервере (персональный компьютер) с выходом в сеть Интернет и выделенным IP адресом, радиомодемы позволяют организовать прозрачные каналы и информационные сети передачи данных для реализации различных систем беспроводного сбора данных и удаленного контроля.

Дальность связи и зона охвата радеосети определяется зоной покрытия сети GSM с услугой GPRS. Обмен данными с удаленным контроллером осуществляется по последовательным портам RS-232 или RS-485 (скорости передачи данных от 1 200 до 115 200 бод). Поток данных буферизируется (размер буфера — 16 Кбайт).

Параметры, необходимые для конфигурации модема задаются программированием в командном режиме с помощью специальной программы для персонального компьютера, и хранятся в энергонезависимой памяти модема.

Беспроводной радиомодем питается от источника +(7…32) В и потребляет мощность около 0,8 Вт при установленном GPRS соединении. Модем выпускается в типовом пластиковом корпусе для монтажа на DIN рейку.

Функциональные возможности радиомодема Спектр GPRS

  • Полностью прозрачный канал связи.
  • Размер входного буфера 16 КБайт.
  • Сжатие данных.
  • 128 битное шифрование всех потоков данных. Ограничение на доступ к конфигурации как самого модема так и программы “Маршрутизатор” с помощью паролей на основе такого же алгоритма шифрования.
  • Максимальный не разрывный сегмент передаваемых данных до 1000 байт.
  • Удаленное конфигурирование и смена ПО модема.
  • Встроенный протокол поверх TCP/IP с минимальной избыточностью, благодаря которому данные не теряются и не дублируются в случае разрыва и последующего восстановления GPRS соединения.
  • Различные режимы установления и разъединения GPRS соединения – постоянно, по звонку, по наличию данных, по состоянию входных контактов.
  • 3 входных контакта с одновременной функцией счетчика импульсов и подсчета частоты на каждом из входов.
  • Сигнализация смены состояния входа по SMS с задаваемым текстом сообщения. Состояние телеметрического модуля может быть прочитано по протоколу MODBUS.
  • Возможность задавать заранее известные статические данные для опроса подключенных к модемам устройств через заданные интервалы времени минуя GPRS канал связи, что позволяет экономить входящий трафик и уменьшить время опроса устройства.
  • В программу “Маршрутизатор” встроен мультиплексор протоколов. Кроме режима “Прозрачный” (всем сразу) мультиплексор поддерживает протокол MODBUS и при соответствующей настройке позволяет исключить широковещательную передачу пакетов протокола всем модемам сразу – информация передается только тому модему, к которому подключено устройство с соответствующим адресом. Это свойство особенно актуально при работе по GPRS сетям т.к. позволяет экономить как трафик так и время на цикл опроса всей системы. При наличии полной спецификации любого другого стороннего протокола, имеется возможность встроить его в мультиплексор.
  • Встроенная система диагностики и статистики работы модема.
  • Удобный графический интерфейс как программы конфигуратора модема, так и программы “Маршрутизатор”.
Читайте также:  У каких моделей телефонов камера 20 мегапикселей

Сфера применения радиомодема Спектр GPRS

Промышленный радиомодем Спектр GPRS разработан для использования системах сбора телеметрических данных, удаленного управления и мониторинга. Работая в «прозрачном» режиме, модем легко встраивается в уже построенные системы без необходимости доработки существующего ПО.

Учитывая невысокую стоимость и отсутствие необходимости регистрировать выделенную частоту сотовый модем представляет собой самое бюджетное средство организации сети сбора данных. Высокая скорость обмена в эфире позволяет использовать его для передачи видео и графической информации.

Можно выделить области применения радиомодема Спектр GPRS:

  • Контроль показаний бытовых и промышленных приборов учета (счетчиков)
  • Удаленное управление промышленными технологическими объектами (подстанциями, компрессорными, электрическими трансформаторами и газовыми редукторами)
  • Системы пожаро-охранной сигнализации и наружное видеонаблюдение
  • Системы регулирования общественного транспорта

Режимы работы и функциональные возможности

GPRS модемы регистрируются в сотовой сети оператора GSM связи, поддерживающего услугу пакетной передачи данных GPRS. С помощью этой услуги каждый модем получает доступ в сеть Интернет. Диспетчерский компьютер (сервер) также имеет доступ в Интернет, при этом не важно, по какой технологии, но важно, чтобы у него был постоянный IP адрес. На компьютере устанавливается специальное программно-математическое обеспечение – программа «Маршрутизатор», которая открывает TCP IP порт, устанавливает TCP IP соединения с GPRS модемами и осуществляет маршрутизацию данных в системе.

Система позволяет реализовывать беспроводные сети со структурой «звезда»: в «центре» системы располагается «база», на «лучах» — удаленные модемы. База «слышит» (принимает данные) все удаленные модемы, каждый из удаленных модемов «слышит» только базу. В качестве базы может работать как модем, так и виртуальный COM порт, создаваемый «Маршрутизатором» на персональном компьютере.

Системы с виртуальным COM портом в качестве базы

Первый случай (виртуальный COM порт в качестве базы) позволяет использовать систему для осуществления обмена данными между несколькими удаленными модемами и прикладным ПО (диспетчерской программой SCADA системы и т.д.) на диспетчерском компьютере. Маршрутизатор при этом обеспечивает прозрачный канал обмена данными между модемами и прикладным ПО, установленным на том же компьютере, через созданный маршрутизатором виртуальный COM порт. Поток данных (для одного из удаленных модемов) в этом случае показан на рисунке выше красными стрелками с цифрами 1.

На рисунке ниже показана упрощенная схема системы с виртуальным портом в качестве базы и двумя удаленными модемами.

Читайте также:  Почему принтер печатает не все файлы pdf

Системы с модемом в качестве базы

Второй случай (модем в качестве базы) используется, когда в центре системы используется оборудование с последовательным портом RS-232 или RS-485 (пульт управления, концентратор и т.д.). Прямая связь между модемами в системе невозможна без использования маршрутизатора, поскольку при каждом выходе в Интернет модемы получают разные IP адреса и не могут установить прямое TCP/IP соединение друг с другом. Поэтому каждый из модемов системы (и базовый, и удаленные) устанавливает TCP IP соединение с маршрутизатором, имеющим заранее известный и постоянный IP адрес, а маршрутизатор перенаправляет данные между модемами. Поток данных в этом случае показан на рисунке выше зелеными стрелками с цифрами 2.

На рисунке ниже показана упрощенная схема системы с модемом в качестве базы и двумя удаленными модемами.

Естественно, можно организовать и связь «точка-точка»: этот случай можно рассматривать как вырожденную структуру «звезда» со всего одним удаленным модемом. Канал «точка-точка» можно организовать между двумя модемами или между одним модемом и виртуальным COM портом.

Во всех случаях система обеспечивает прозрачный дуплексный канал обмена данными между базой и удаленными модемами. Прозрачность в данном случае означает, что прикладное ПО или оборудование как бы общается напрямую с удаленным оборудованием, как если бы это оборудование было подключено напрямую к последовательному порту базового компьютера или оборудования (на упрощенных рисунках выше показано красными стрелками). Другими словами, технология передачи данных полностью скрыта от прикладного ПО (или оборудования) и удаленного оборудования (с некоторыми ограничениями).

Это позволяет строить системы удаленного сбора данных на типовом проводном оборудовании без модификации самого оборудования и без изменений в прикладном ПО.

Ограничения на использование модемов

Как уже говорилось ранее, между базой и удаленными модемами в системе организуется прозрачный канал связи, при котором внешнее оборудование и ПО «не замечает», что работает через сложную беспроводную систему.

Однако, из-за технологии беспроводной передачи данных имеются некоторые ограничения: строго говоря, беспроводная система на основе модемов не является полным аналогом проводной связи и не заменяет ее «один к одному».

С точки зрения целостности данных можно рассматривать беспроводную систему, как полный аналог проводной системы: все данные в беспроводной системе будут доставлены адресату без потерь благодаря внутренним (скрытым от внешнего оборудования) протоколам с подтверждениями доставки данных.

Неполная аналогия с проводной передачей данных возникает из-за того, что при беспроводной передаче неизбежно возникают некоторые задержки в передачи данных, кроме этого, непрерывный поток данных может разбиваться на несколько более мелких «кусков».

Чаще всего указанные ограничения не являются существенными, поскольку большинство программ, использующее модемы, спокойно относится к разрывам в потоке данных и позволяет настраивать время ожидания ответа от удаленных модемов.

Однако прежде, чем принять решение об использовании модемов в Вашей системе, убедитесь, что указанные выше ограничения не помешают Вашему оборудованию и ПО надежно работать в новых беспроводных условиях.

Сотовые GSM беспроводные модемы других фирм

GSM — модемы Conel

Для подключения к Internet или Intranet. Порты : Ethernet 10/100, USB, RS232, RS485, MBUS или вход/выход (I/O). Применяются в различных отраслях промышленности — водоснабжении, теплоснабжении, энергетике, транспорте и т.д.

GSM GPRS радиомодемы СПЕКТР

GSM GPRS радиомодем СПЕКТР GPRS с портами RS-232 или RS-485 для АСУТП, АСКУЕ. Работает на основе технологии передачи пакетных данных GPRS в сотовых сетях стандарта GSM. Все данные в беспроводной системе будут доставлены адресату без потерь благодаря внутренним (скрытым от внешнего оборудования) протоколам с подтверждениями доставки данных

Сотовые GSM беспроводные -маршрутизаторы CalAmp (США)

В связи с широким развитием сетей сотовой связи появилась возможность организации каналов передачи данных посредством сети общего пользования, в том числе высокоскоростных технологий GPRS и 3G. В первую очередь, это касается задач мониторинга подвижных и стационарных объектов, в которых время доставки не является критичным. Сотовые GSM/CDMA 3G радиороутеры CalAmp (США) способны решить эти и более сложные задачи радиосвязи

Источник

Поделиться с друзьями
СервисКлимат
Adblock
detector