Przemysłowe sieci informatyczne

Transkrypt

1 Przemysłowe sieci informatyczne OPRACOWAŁ TOMASZ KARLA Komunikacja bezprzewodowa wybrane przykłady

2 Różne technologie bezprzewodowe - Bluetooth - WiFi - ZigBee - modemy GSM - modemy radiowe

3 Wybrane urządzenia SATEL SATELLINE-EASy Częstotliwość pracy : MHz Interfejsy: Port1: RS-232 fixed Port2: LVTTL, TTL or RS-232 / 422 Prędkość transmisji: Radio / RS bps

4 Wybrane urządzenia SATEL SATELLAR-2DS Częstotliwość pracy : MHz Interfejsy: Ethernet, RS-232 Prędkość transmisji: Radio bps / RS bps Dodatkowe cechy: - modularność (możliwość rozszerzenia o moduły GSM czy GPS) - szyfrowanie transmisji, firewall

5 Wybrane urządzenia Moxa OnCell G3150 Częstotliwość pracy : GSM/GPRS/EDGE- 850/900/1800/1900-MHz Interfejsy: Ethernet, RS-232, RS-422, RS-485 Prędkość transmisji: Edge 237 Kbps DL 237 Kbps UL, GPRS 85.6 Kbps DL, 43 Kbps UL Dodatkowe cechy: - możliwość tunelowania danych za pomocą SMSów - 2 wejścia cyfrowe, 1 przekaźnik

6 Wybrane urządzenia Moxa W406 Częstotliwość pracy : GSM/GPRS/EDGE-850/900/1800/1900-MHz CPU: EP9302 ARM9 32-bit RISC CPU, 200 MHz OS: WinCE 6.0/Embedded Linux with MMU, v Interfejsy: Ethernet, RS-232, RS-422, RS-485 Prędkość transmisji: Edge 237 Kbps DL 237 Kbps UL, GPRS 85.6 Kbps DL, 43 Kbps UL Dodatkowe cechy: - możliwość tworzenia prostych algorytmów do obsługi wejść/wyjść cyfrowych i komunikacji, - obsługa USB i kart pamięci, - 4 wejścia cyfrowe, 4 przekaźniki, sygnalizacja diodami LED

7 Przykład laboratoryjny: obiekt P1 P2 P3 P4 Zbiornik 1 (ZB1) Zbiornik 2 (ZB2) Zbiornik 3 (ZB3) Zbiornik 4 (ZB4) ZBx zbiornik Px pompa Zx zawór główny Zxy zawór przelewowy Z1 Z2 Z3 Z4 Z12 Z13 Z14 Z21 Z23 Z24 Z31 Z32 Z34 Z41 Z42 Z43

8 Przykład laboratoryjny: układ sterowania Układ składający się z 5 stacji: -1 stacja zawierająca obiekt sterowania -4 stacje regulatorów Obiekt Komunikacja między stacjami z wykorzystaniem technologii bezprzewodowych w dwóch wariantach: -komunikacja radiowa, -tunelowanie SMS Regulator ZB1 Regulator ZB2 Regulator ZB3 Pomiary poziomu wody w zbiornikach Sterowania zaworami/pompą Regulator ZB4

9 Przykład laboratoryjny: cechy wybranych technologii bezprzewodowych RADIOMODEMY - natychmiastowa transmisja, - duża częstotliwość wysyłania kolejnych pakietów, - bardzo łatwo o kolizję sygnałów na danym paśmie transmisyjnym, - duży zasięg, - wszystkie urządzenia muszą obsługiwać jedno wybrane pasmo, MODEMY GSM Z TUNELOWANIEM SMS - długi czas dochodzenia SMS (typowo od 10 do 20 sekund), - ograniczona częstotliwość wysyłania kolejnych pakietów, - niemal gwarantowane dostarczenie wiadomości, - możliwość docierania pakietów w nieprawidłowej kolejności, - bardzo duży zasięg, wiele częstotliwości - możliwość obsługi przez zwykły telefon komórkowy

10 Przykład laboratoryjny: wybrane problemy i rozwiązania RADIOMODEMY - kolizja na paśmie: Opracowanie mechanizmu unikania kolizji (przekazywanie tokena, stałe okna czasowe transmisji) - rozpoznawanie jednostki nadawczej: Dodatkowa identyfikacja pakietów, opracowanie wymaganej struktury przesyłanych danych MODEMY GSM Z TUNELOWANIEM SMS - odbiór SMSów w złej kolejności: Dobranie czasu wysyłania kolejnych pakietów zgodnie z zaobserwowanymi opóźnieniami w transmisji, Numerowanie/oznaczanie czasu nadawania kolejnych pakietów w celu wykrywania złej kolejności, - rozpoznawanie jednostki nadawczej: Dodatkowa identyfikacja pakietów, opracowanie wymaganej struktury przesyłanych danych

11 Przykład laboratoryjny: wskazówki do pracy w środowisku MATLAB/Simulink W czasie laboratorium należy: 1. Przygotować modele z wykorzystaniem toolboxa Real-Time Windows Target. 2. Ustawić stały krok symulacji równy 1s. 3. W zależności od wykorzystanej metody komunikacji bezprzewodowej należy ustawić interwał wysyłania danych na 1s dla radiomodemów i co najmniej 10s w wypadku modemów GSM. Bloki odbierania danych powinny być ustawione na interwał 1s.

12 Przykład laboratoryjny: wskazówki do pracy w środowisku MATLAB/Simulink Przydatne bloki Simulink: - blok MATLAB Function: blok, w którym można pisać własne skrypty, można deklarować wejścia i wyjścia bloku, - blok Enabled Subsystem: blok subsystemu (można w nim umieszczać inne bloki), którego elementy są uruchamianie tylko w momencie podania niezerowego sygnału na port włączenia subsystemu (górny port), przydatne do włączania bloku wysyłania danych w ściśle określonych momentach, - blok Transport Delay, który wprowadza opóźnienie sygnału (przydatne w określaniu przedziałów czasowych dla komunikacji), - blok Memory, który zapamiętuje dane do niego wprowadzone, może posłużyć jako blok z wartościami początkowymi w pętlach algebraicznych

13 Dziękuję za uwagę