В последнее время появляется огромное количество различных компонентов, периферийных устройств и систем промышленной автоматизации. При этом возникает необходимость в передаче данных от измерительно-вычислительной аппаратуры к конечному пользователю. Если устройство, с которым требуется установить связь, находится в непосредственной близости от оператора, то он может без особых проблем получить показания, провести его настройку. Но зачастую оператор находится на удаленном расстоянии от устройств метрологии, либо их количество слишком велико или доступ к ним весьма затруднен. Использование при этом беспроводных решений, позволяет существенно упростить задачу.
Среди существующих беспроводных способов связи наибольшее распространение получили следующие стандарты:
- GSM/GPRS;
- Bluetooth;
- ZigBee;
- Wi-Fi.
Каждый из этих стандартов имеет как свои преимущества, так и недостатки. Более подробно остановимся на стандарте GSM/GPRS.
Стандарт GSM/GPRS выгодно отличается от приведенных выше стандартов дальностью связи между объектами, которая ограничена только зоной покрытия сети GSM. Одним из устройств, работающим по этому стандарту, является разработанный нашим предприятием GSM/GPRS модем ЭнИ-405, который способен работать с любым оператором сотовой связи (в зависимости от установленной SIM-карты).
GSM/GPRS модем ЭнИ-405 (далее модем) предназначен для удаленного обмена данными через беспроводные системы связи с оборудованием, оснащенным последовательными интерфейсами RS-232 или RS-485. Управление модемом осуществляется посредством АТ-команд, соответствующих стандарту GSM 07.07, 07.05.
Сфера применения модема весьма обширна: от организации охраны объектов, до систем диспетчеризации и управления.
Модем позволяет в простейшем случае отправлять и принимать SMS сообщения, что особенно удобно при организации систем охраны или для оповещения оператора, о какой-либо аварийной ситуации, требующей немедленного вмешательства.
Для установления связи между двумя устройствами применяется CSD (Circuit Switched Data) технология передачи данных, разработанная для мобильных телефонов стандарта GSM. Многие операторы сотовой связи в настоящее время предоставляют такую услугу. CSD соединение тарифицируется повременно, что не позволяет иметь неразрывное соединение с удаленными узлами. При этом скорость соединения составляет 9600 бит/с.
Модем имеет встроенный TCP/IP стек, что позволяет обмениваться данными с TCP/IP сервером по GPRS. Такое соединение тарифицируется по объему трафика, создавая непрерывное соединение.
Особый интерес представляет собой использование HTTP и FTP протоколов для организации связи, благодаря которым появляется возможность передачи информации непосредственно на сервер обработки и синхронизации данных, используя при этом сеть GPRS. Передача данных при этом основана на использовании HTTP запросов. Таким образом, достаточно просто реализовать наблюдение, контроль каких-либо параметров в режиме он-лайн, где конечный пользователь либо оператор может их просмотреть в реальном времени, посетив соответствующую страницу в сети интернет с любого ПК.
Пример использования модема для системы учета расхода в сфере ЖКХ показан на рисунке ниже (для увеличения нажмите на изображение).
Система учета работает по следующему принципу. ПЛК (Программируемый логический контроллер) в нашем случае ЭнИ-750 (снят с производства) получает данные от измерительных модулей ЭнИ-703И* через последовательный интерфейс RS-485 о расходе воды. К ПЛК подключен GSM/GPRS модем посредством интерфейса RS-232. Полученные от измерительных модулей данные в реальном времени через HTTP - GET запрос отправляются на сервер синхронизации и обработки данных, где и просматриваются оператором.
Как мы видим, без особых материальных затрат возможна реализация системы сбора и обработки информации фактически любой конфигурации и уровня сложности, а также объединения между собой удаленных объектов посредством беспроводных соединений.
* - Измеритель тока ЭнИ-751 (снят с производства). ЭнИ-703И аналогичный прибор на замену.