Подписка на новости

Опрос

Нужно ли ввести комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

2006 №3

Особенности семейства продукции и внутренней архитектуры беспроводных модулей компании Enfora

Григорьева Надежда

Ракович Роман


В двух предыдущих номерах журнала «Беспроводные Технологии» [1, 2] Виктор Алексеев в своих статьях подробно рассказал о линейке продукции компании Enfora. Чтобы не повторяться и не останавливаться на всем спектре продукции, выпускаемой в настоящее время компанией Enfora, рассмотрим сравнительные таблицы продукции и подробно остановимся на программных особенностях средств разработки собственных приложений, а также на внутренних особенностях архитектуры одного из наиболее востребованных семейств продукции производства компании Enfora-Enabler.

Продукты Enfora выпускаются как в виде модулей (табл. 1), так и в виде терминалов (табл. 2). Продукция компании ориентирована, прежде всего, на рынок приложений М2М и на бытовую технику. Вся продукция сертифицирована в Министерстве cвязи и рекомендована к применению на всей территории Российской Федерации.

Таблица 1. Модули Enfora
Модули Enfora
Таблица 2. Терминалы Enfora
Терминалы Enfora

Одной из наиболее значимых опций в GSM/GPRS/EDGE модулях является прикладное программное обеспечение. Сегодня на мировом рынке представлены модули с различными пользовательскими приложениями, которые отличаются друг от друга в первую очередь сложностью и детализацией. В отличие от других производителей, фирма Enfora предлагает разработчикам не тратить время на написание собственных уникальных приложений, а вместо этого воспользоваться готовыми стандартными программными блоками, включенными в базовую прошивку. Основное отличие модулей компании Enfora от продукции других производителей заключается в том, что стандартные пользовательские приложения уже «зашиты» непосредственно в базовое программное обеспечение. Это позволяет управлять пользовательскими операциями ввода/вывода с помощью расширенного набора АТ-команд и подключать к ним напрямую самое различное оборудование без необходимости использования дополнительного управляющего микроконтроллера.

Сборка-разборка пакетов (Packet Assembler/Disassembler — PAD)

В число наиболее значимых возможностей Enabler входит функция сборки/разборки пакетов UDP/TCP, которая позволяет конвертировать, упаковывать и передавать данные со стандартного последовательного интерфейса без использования специального протокола, необходимого внешнему устройству. Это дает возможность «прозрачного» подключения традиционных устройств типа счетчиков, датчиков и разного рода измерительных модулей к GPRS (и далее, к IP) сети. Как правило, подобные устройства подключаются к компьютеру через последовательный интерфейс, а функции управления, считывания, записи и передачи возложены на программное обеспечение (ПО) компьютера.

Наличие в Enabler функции PAD позволяет подключить модем или модуль Enfora Enabler напрямую к счетчику (сенсору и т. п.), осуществлять сбор информации со счетчика и передачу по GRPS-сети без какой-либо дополнительной доработки измерительной схемы или написания дополнительного внешнего ПО. Модуль Enfora может быть сконфигурирован таким образом, чтобы при включении автоматически активировалась функция PAD, устройство регистрировалось в сети, и начинался сбор и передача информации с подключенного к Enabler счетчика.

Обработка событий (Event Processing)

В модулях Enabler также предусмотрены широкие возможности по обработке событий. Модуль может быть запрограммирован таким образом, чтобы внешние события, такие как, например, регистрация в сети или же ввод/вывод общего назначения, отслеживались и вызывали бы определенного рода действия (изменение состояния выходного интерфейса, посылка SMS-сообщения и др.). Подобные функции обработки событий не требуют внешнего контроллера и доступны через интерфейс управления (AT-команды). Для конфигурирования пользовательских I/O используется прикладная программа Enfora Event Tools. Отметим, что никакого дополнительного оборудования для этого не требуется. Основные функциональные возможности программы Enfora Event Tools:

  • программирование обработки различных событий на пользовательских линиях ввода/вывода;
  • запись заданных событий в память модуля;
  • чтение заданных событий из памяти;
  • запись заданных событий в файл;
  • чтение заданных событий из файла;
  • редактирование списка событий.

Работа с программой осуществляется в диалоговом режиме. Под термином «события» понимаются изменение состояния вводов/выводов, режима питания, связи и т. д. Алгоритм программы охватывает практически все стандартные ситуации при работе с М2М-приложениями. Для того чтобы представить себе потенциальные возможности, предоставляемые пользователям для перепрограммирования вводов/выводов, целесообразно привести варианты возможных значений входящих и исходящих событий. В окне «Входящие события» можно выбрать следующие значения:

  • состояние вводов/выводов (8 вводов/выводов с высоким/низким значением, инверсия состояния, без изменения);
  • питание (включено/выключено);
  • регистрация GSM/GPRS (процесс регистрации, работа в домашней сети, роуминг, отсутствие регистрации);
  • сетевые IP-события (нет IP, первый IP, новый IP, нет IP при переключении, действующий IP при переключении);
  • таймер событий (4 таймера);
  • GPS расстояние;
  • GPS максимальная скорость;
  • GPS регион (5 заданных точек с фиксированными координатами центра и радиусом);
  • GPS спутник (действующий, недействующий);
  • аналоговый вход (2 аналоговых входа);
  • энергосберегающий режим (спящий, рабочий);
  • дополнительные события (задаются специальной командой AT).

В окне «Исходящие события» можно выбрать следующие значения:

  • состояние вводов/выводов (8 вводов/выводов с высоким/низким значением, инверсия состояния, без изменения);
  • UDP API сообщение (номер сообщения, ID модуля, номер GPIO, аналоговый сигналы 1 и 2, сохранить сообщение; триггерное событие, GPS дата и время, координаты, количество спутников);
  • UDP подтверждение (номер сообщения, ID модуля, номер GPIO, аналоговый сигналы 1 и 2, сохранить сообщение; триггерное событие, GPS дата и время, координаты, количество спутников);
  • Широковещательное UDP сообщение (номер сообщения, ID модуля, номер GPIO, аналоговый сигналы 1 и 2, сохранить сообщение; триггерное событие, GPS дата и время, координаты, количество спутников);
  • сброс таймера событий (4 таймера);
  • выполняемая АТ-команда (пять различных АТ-команд, которые выполняются при конкретном событии).

Все события могут быть дополнительно разбиты по отдельным группам, которые будут обрабатываться поочередно. Кроме описанных единичных событий, можно задать также и множественные последовательные события. Например, «Состояние вводов/выводов» и «Сетевые IP события». После ввода описаний событий в окне команд появляется набор АТ-команд, соответствующих отрабатываемым событиям. Эти команды затем записываются в память модуля и в контрольный файл. Записанные команды можно также прочитать из памяти и при необходимости отредактировать.

Модули Enfora имеют мощный IP-ориентированный программный блок и позволяют обойтись базовыми настройками для реализации многих стандартных задач, которые при использовании продукции других фирм требуют разработки сложного ПО и аппаратного обеспечения. Известно, что одна из серьезных проблем, возникающих при эксплуатации беспроводных телеметрических систем в сети GPRS, связана с IP-протоколом. В настоящее время не существует стандартных методов удаленного управления GPRS-устройствами. При работе с динамическим адресом возникает ряд сложностей, когда требуется передать информацию по IP-сети GPRS-устройству, адрес которого заранее не известен. При этом адрес устройства, видимый во внешней IP-сети, может меняться уже после подключения к сети GPRS. Подобные проблемы хорошо знакомы пользователям мобильного Интернета. Например, из-за сложной трансляции IP-адресов GPRS-подключений на выходе из сети «Мегафон» возникают сложности при использовании механизма авторизации POP-before-SMTP при отправке почты.

Модули Enfora Enabler могут автоматически посылать на один или несколько серверов сообщения, которые очевидным образом содержат актуальный IP-адрес устройства. Внутри такого сообщения содержится специальная информация, позволяющая идентифицировать конкретного отправителя. Например, с помощью АТ-команд можно уведомлять сервер о получении модемом нового IP-адреса. Команда «AT= «» позволяет задать список серверов, которым нужно присылать такие сообщения. При этом одновременно определяется список IP-адресов, с которых можно осуществлять удаленное управление модулем.

Управление модемом по PPP-соединению

Программное обеспечение Enfora позволяет осуществлять управление модулем посредством UDP API даже в том случае, если модем не зарегистрирован в GPRS-сети (не назначен внешний динамический IP-адрес). Большинство продуктов других производителей позволяют работать с устройством по IP через «внутренний» последовательный интерфейс, только пользуясь «внешним» IP-адресом, и то только после того, как установлено внешнее GPRS-соединение с оператором. В таких случаях при потере соединения с GPRS-сетью или при изменении внешнего IP-адреса теряется связь с беспроводным устройством по IP через «внутренний» последовательный интерфейс.

Литература

  1. Алексеев В. Передача данных с помощью GSM/GPRS терминалов и модулей производства фирмы Enfora // «Беспроводные технологии». 2005. № 1.
  2. Алексеев В. Работа GSM/GPRS терминалов Enfora в непрерывном режиме без выключения питания // «Беспроводные технологии». 2006. № 1
  3. Официальный сайт компании Enfora www.enfora.com

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Беспроводные технологии PDF


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке