Назначение GSM GPRS EDGE модема AnCom RM/D

Индустриальный GSM GPRS EDGE модем AnCom RM/D предназначен для обеспечения надежной, устойчивой и безопасной M2M связи в индустриальных территориально распределенных системах с высокими требованиями к надежности канала удлинения данных.

GSM GPRS EDGE модемы AnCom RM/D, работающие в сотовых сетях связи, нашли широкое применение в системах: коммерческого учета энергоресурсов (AСКУЭ и АСКУПЭ – газ, вода, тепло, электроэнергия), в системах управления технологическим процессом (АСУТП – управление резервным электропитанием, скважинами, насосами и т.п.), мониторинга окружающей среды, управления уличным освещением, контроля состояния инженерных сооружений, мониторинга транспорта, охраны зданий и территорий.
При использовании GSM GPRS EDGE модемов AnCom RM/D совместно с коммуникационным сервером AnCom Server RM обеспечивается законченное решение: GPRS/EDGE канал удлинения данных AnCom.

Достоинства GSM GPRS EDGE модема AnCom RM/D

GSM GPRS EDGE модем AnCom RM/D представляет собой сотовый терминал - полностью готовое к работе устройтво, изготовленное на базе GSM модуля Wavecom, и не требующее дополнительных доработок:

• GPRS/EDGE-канал: протоколы TCP/IP и UDP для устройств, критичных к разрыву принимаемых пакетов данных, например, использующих протокол Modbus;
• CSD-канал: протокол V.110 для систем, критичных к времени доставки данных;
• SMS-информирование при возникновении "событий" на дискретных входах СИУ;
• Резервирование канала удлинения - два держателя SIM-карт со встроенной программной поддержкой автоматического переключения между ними;
• Резервирование IP-адреса диспетчерского пункта - автоматическое переключение на другой IP-адрес при отсутствии связи на актуальном IP;
• Любые IP-адреса: статические / динамические, локальные / публичные;
• Автоматическое установление соединения после включения / восстановления питания;
• Виды первичного питания: ~140..286В / 45…55Гц, =36…72В, =18…36В или =9…18В;
• Основные типы интерфейсов: RS-232C или RS-485;
• Дополнительные типы интерфейсов: RS-232C, RS-485, Ethernet, RS-422;
• Буферы данных для систем с «трехпроводным» интерфейсом (RxD и TxD);
• Устойчивая работа в непрерывном и необслуживаемом режимах;
• Рабочий диапазон температур -40... 70C;
• Независимый сторожевой таймер;
• Светодиодная индикация уровня GSM-сигнала, передаваемых данных, режима работы и процесса установления соединения;
• Встроенный протокол ATSWP, обеспечивающий «склеивание» пакетов на стороне приёма, удаленное конфигурирование модемов, маршрутизацию независимых потоков данных для комбинации интерфейсов, прозрачный «PING» контроль соединения;
• Встроенная система измерения и управления (СИУ) - 3 выхода и 8 универсальных аналоговых/цифровых входов, обеспечивающих автоматическую передачу информации об изменениях своего состояния через CSD/GPRS/EDGE-канал или посредством SMS;
• Встроенный датчик температуры;
• Технологическое ПО в комплекте поставки: настройка, тестирование, удаленное конфигурирование, TCP/IP шлюз, локальный и удаленный контроль радио обстановки в точке установки модема, взаимодействие с Системой измерения и управления (СИУ) и т.п.;
• Server RM – коммуникационный TCP-сервер. Связующее звено между модемами AnCom RM/D и функциональным программным обеспечением. Поддерживает идентификаторы и протокол ATSWP. Встроенный конвертор Modbus RTU <=> Modbus TCP; доступ к портам СИУ по протоколу Modbus;
• Дистанционная модернизация встроенного ПО у пользователя.

Режимы работы модемов AnCom RM/D

Модемы AnCom RM /D поддерживают следующие режимы работы:

• Socket - радиоудлинитель RS-232C и/или RS-485:
  • прозрачный GPRS/EDGE канал удлинения данных между интерфейсами двух модемов;
  • протокол TCP/IP или UDP;
  • IP-адреса: локальные статические или публичные динамические (обмен текущими IP-адресами через FTP сервер);
• CSD – радиоудлинитель RS-232C и/или RS-485:
  • прозрачный CSD канал удлинения данных между интерфейсами двух модемов;
  • протокол V.110 или V.32;
  • канал связи без разрывов пакетов, c задержкой в канале менее 0,5с и временем установления соединения менее 1с;
• Internet_CSD – элемент глобальных систем мониторинга и управления удаленными объектами с центрального узла:
  • постоянная связь со всеми объектами;
  • модем в режиме Client (любые типы IP-адресов), центральный узел Server (статический, публичный IP-адрес);
  • прозрачный GPRS/EDGE канал удлинения между интерфейсами RS-232C/RS-485 модемов и серверным ПО пользователя на центральном узле;
  • дополнительный CSD-канал для удаленной настройки модемов и резервирования канала удлинения данных.
• Internet_CSD Server – элемент глобальных систем мониторинга и управления удаленными объектами с центрального узла:
  • постоянная связь со всеми объектами;
  • модем в режиме Server (статический, локальный IP-адреса), центральный узел или несколько узлов Client (IP-адрес в области адресов модемов);
  • прозрачный GPRS/EDGE канал удлинения между интерфейсами RS-232C/RS-485 модемов и ПО пользователя на центральном узле;
  • дополнительный CSD-канал для удаленной настройки модемов и резервирования канала удлинения данных.
• WaitCall_mode – элемент глобальных систем мониторинга и управления удаленными объектами с центрального узла с установлением связи со всеми объектами на базе GPRS/EDGE – по отклоненному звонку:
  • ожидание звонка и анализ номера звонящего (должен быть в списке разрешенных номеров);
  • модем в режиме Client (любые типы IP-адресов), центральный узел Server (статический, публичный IP-адрес);
  • по звонку модем перезагружается (без снятия трубки) и открывает GPRS/EDGE сессию в режиме работы с публичными локальными адресами;
  • прозрачный GPRS/EDGE канал удлинения между интерфейсами RS-232C/RS-485 модемов и серверным ПО пользователя на центральном узле;
  • резервирование по CSD каналу не производится.

Обеспечение надежности связи

Надежность связи обеспечивается использованием следующих возможностей:

• резервирование каналов удлинения на уровне операторов GSM-связи (две SIM-карты),предоставляемых услуг (переход с GPRS/EDGE на CSD), IP-адреса диспетчерского пункта;
• передача SMS - в качестве резервного канала при возникновении "событий" на входах СИУ;
• встроенный аппаратный перезапуск при системных зависаниях, в том числе у GSM-оператора (независимый сторожевой таймер);
• контроль нештатных ситуаций в процессе работы (сбои SIM-карты, уровень GSM-сигнала, регистрация в GSM/GPRS-сети, сбои в сети оператора связи, передача данных через TCP/IP-сокет, активность на порту данных, тестовые PING-сообщения и т.п.) и обеспечение максимально быстрого восстановления соединения, в том числе, за счет перезагрузки или перехода на резервный канал.

Обеспечение безопасности удлинения данных

• дополнительные средства обеспечения безопасности - аутентификации на этапах инициализации, установления соединения и удлинения данных;
• для предотвращения возможности использования SIM-карт не по назначению при настройке модема вводятся значения их PIN-кодов, которые в дальнейшем хранятся в памяти модема, проверяются при запуске и недоступны по чтению;
• для предотвращения несанкционированного соединения модемов с неизвестными мобильными устройствами осуществляется аутентификация доступа на APN-сервер и доступа на технологический FTP-сервер;
• при обмене динамическими адресами контролируются идентификаторы модемов;
• при установлении TCP-соединения (между двумя модемами или модемом и сервером) происходит контрольный обмен идентификаторами, при их несовпадении соединение разрывается, передача данных невозможна.

Возможности встроенного протокола удлинения

• склеивание пакетов на приёмной стороне:
  • не зависит от структуры исходного пакета;
  • даёт возможность использовать GPRS/EDGE-каналы с устройствами, критичными к разрыву принимаемых ими пакетов;
• поддержка независимых интерфейсов: потоки данных, переданные через общий CSD- или GPRS/EDGE-канал, демультиплексируются в модеме для выдачи в заданные интерфейсы, а принятые данные мультиплексируются в общий канал;
• удаленная настройка параметров:
  • режим работы настраиваемых модемов Internet_CSD или CSD;
  • контроль номера модема, с которого производится настройка;
  • если настраиваемый модем уже установил GPRS/EDGE-соединение, то он его разорвёт и перейдёт на CSD;
• PING-контроль канала связи:
  • модемы формируют периодические контрольные сообщения серверу и ожидают ответных сообщений;
  • подключенные к модемам контроллеры и функциональное ПО на сервере экранированы от тестовых сообщений протоколом.
• NetMonitor - локальный и удаленный (по каналам CSD или GPRS/EDGE) контроль радио обстановки в точке установки модемов.
• Поддержка взаимодействия с СИУ:
  • Передача высококачественных сигналов управления (ТУ)
  • Передача высококачественных сигналов состояния (ТС) как по инициативе центрального узла, так и по инициативе СИУ

Возможности встроенной системы измерения и управления (СИУ)

• СИУ реализована на специализированном микроконтроллере и предназначена для сбора информации и управления три варианта исполнения: «мини СИУ», «активная СИУ» и «пассивная СИУ»;
• СИУ осуществляет сбор информации и управление в соответствии с собственными настройками и командами, полученными через GSM-модуль;
• СИУ может быть настроена на автоматическую передачу на верхний уровень (через CSD/GPRS/EDGE канал или SMS) сообщений при изменении состояния любого цифрового входа;
• на всех входах фиксируется не только цифровое значение (0/1), но и факт его изменения (переходы 0->1 и 1->0);
• особенности реализации исполнения «мини СИУ»:
  • подключение: 6-контактный соединитель для быстрого проводного монтажа;
  • сбор информации по 4 цифровым входам;
  • управление по 2 цифровым выходам типа ОК (100мА/12В_max), которые по контактам совмещены с входами, возможность настройки начального состояния выходов;
  • встроенные измеритель температуры окружающей среды и источник питания 12В/100мА;
  • GSM-модуль всегда включен и обменивается данными: с СИУ через интерфейс I/O или с RS-232C и RS-485 через UART1 и UART2 соответственно;
• особенности реализации исполнения «пассивная СИУ»:
  • подключение: 12-контактный соединитель для быстрого проводного монтажа;
  • сбор информации по 8 универсальным аналоговым / цифровым входам и со встроенного измерителя температуры окружающей среды;
  • а управление по двум выходами (источник питания 12В/100мА, оптореле 2,5А/=~60В)и по 2 цифровым выходам типа ОК (100мА/12В_max), которые по контактам совмещены с входами, возможность настройки начального состояния выходов;
  • GSM-модуль всегда включен и обменивается данными: с СИУ через интерфейс I2C или с RS-232C и RS-485 через UART1 и UART2 соответственно;
• особенности реализации исполнения «активная СИУ» (микропотребление):
  • подключение: 12-контактный соединитель для быстрого проводного монтажа;
  • сбор информации по 8 универсальным аналоговым / цифровым входам и со встроенного измерителя температуры окружающей среды, а управление тремя выходами (источник питания 12В/100мА, оптореле 2,5А/=~60В, питание GSM-модуля)и двумя выходам типа ОК (100мА/12В_max), которые по контактам совмещены с входами;
  • Если на входах или встроенном таймере СИУ возникает ситуация, которая в соответствии с настройками трактуется как событие, требующее канала связи с внешним узлом управления (сервером), то включается питание GSM-модуля, который автоматически устанавливает соединение с сервером.

Сервисные программы

Server_RM – коммуникационный многоканальный TCP-сервер. Функционирует в качестве службы Windows. Связующее звено между модемами AnCom и функциональным программным обеспечением, работающим по TCP- или COM-портам. Поддерживает идентификаторы и протокол ATSWP. Имеет встроенный конвертор Modbus RTU <=> Modbus TCP и доступ к портам СИУ по протоколу Modbus. Динамическое управление каналами даёт возможность осуществлять работу с более 20000 точками учета. Поддержка режимов работы модемов AnCom RM "client" и "server". Регистрация и журналирование событий, контроль соединения на TCP-портах.

Tools_RM - утилита, объединяющае все технологические приложения:

• SET_RM – утилита для быстрой и удобной настройки модемов с библиотекой стандартных скриптов для всех вариантов исполнения;
• GTem – терминальное приложение, обеспечивающее упрощение процедур настройки и тестирования модемов;
• GSM_RM - программа NetMonitor для локального и удаленного (по каналам CSD или GPRS/EDGE) контроля радио обстановки в точке установки модема;
• DS_RM – программа удаленной настройки модема и управления СИУ (конфигурирование GSM-модуля и СИУ);
• AGW_RM – TCP-шлюз, обеспечивающий работу с TCP-клиентами, в роли которых выступают GPRS/EDGE модемы AnCom RM;
• Client_RM – коммуникационный одноканальный TCP-клиент. Обеспечивает отработку систем, построенных на базе Server_RM. Обеспечивает тестирование модемов AnCom RM, работающих в режиме сервер. Поддерживает идентификаторы и протокол ATSWP.
• FTPmonitor - программа для контроля содержимого FTP-сервера.

Сервисные возможности

• Модернизация встроенного в модем ПО непосредственно у пользователя.

Основные характеристики модемов AnCom RM/D

• GPRS/EDGE-канал: протоколы TCP/IP и UDP для устройств, критичных к разрыву принимаемых пакетов данных, например, использующих протокол Modbus;
• CSD-канал: протокол V.110 для систем, критичных к времени доставки данных;
• SMS-информирование при возникновении "событий" на дискретных входах СИУ;
• Резервирование канала удлинения - два держателя SIM-карт со встроенной программной поддержкой автоматического переключения между ними;
• Резервирование IP-адреса диспетчерского пункта - автоматическое переключение на другой IP-адрес при отсутствии связи на актуальном IP;
• Любые IP-адреса: статические / динамические, локальные / публичные;
• Автоматическое установление соединения после включения / восстановления питания;
• Виды первичного питания: ~140..286В / 45…55Гц, =36…72В, =18…36В или =9…18В;
• Основные типы интерфейсов: RS-232C или RS-485;
• Дополнительные типы интерфейсов: RS-232C, RS-485, Ethernet, RS-422;
• Буферы данных для систем с «трехпроводным» интерфейсом (RxD и TxD);
• Устойчивая работа в непрерывном и необслуживаемом режимах;
• Рабочий диапазон температур -40... 70C;
• Независимый сторожевой таймер;
• Светодиодная индикация уровня GSM-сигнала, передаваемых данных, режима работы и процесса установления соединения;
• Встроенный протокол ATSWP, обеспечивающий «склеивание» пакетов на стороне приёма, удаленное конфигурирование модемов, маршрутизацию независимых потоков данных для комбинации интерфейсов, прозрачный «PING» контроль соединения;
• Встроенная система измерения и управления (СИУ) - 3 выхода и 8 универсальных аналоговых/цифровых входов, обеспечивающих автоматическую передачу информации об изменениях своего состояния через CSD/GPRS/EDGE-канал или посредством SMS;
• Встроенный датчик температуры;
• Технологическое ПО в комплекте поставки: настройка, тестирование, удаленное конфигурирование, TCP/IP шлюз, локальный и удаленный контроль радио обстановки в точке установки модема, взаимодействие с Системой измерения и управления (СИУ) и т.п.;
• Server RM – коммуникационный TCP-сервер. Связующее звено между модемами AnCom RM и функциональным программным обеспечением, работающим по TCP- или COM-портам. Поддерживает идентификаторы и протокол ATSWP. Встроенный конвертор Modbus RTU <=> Modbus TCP; доступ к портам СИУ по протоколу Modbus;
• Дистанционная модернизация встроенного ПО у пользователя.