Новые универсальные беспроводные 3G/Ethernet/Wi-Fi- маршрутизаторы с двумя активными SIM-картами

Компания «Позитрон» зарекомендовала себя как производитель качественных и надежных беспроводных промышленных маршрутизаторов, широко используемых для беспроводного доступа в Интернет, безопасного объединения удаленных офисов (объединение по VPN нескольких LAN-сетей), в банкоматах и платежных терминалах, в автоматизированных системах управления и диспетчеризации (АСУТП) насосных станций, котельных, лифтового оборудования, а также в такой важной и интересной сфере, как мониторинг и предупреждение сейсмической активности.

В связи с применением маршрутизаторов в подобных системах все чаще предъявляются повышенные требования к надежности и степени «готовности» каналов связи, поэтому в последнее время на рынке наблюдается тенденция к двойному резервированию проводных каналов. Такие решения позволяют повысить надежность связи, обеспечивая резервирование проводного канала беспроводным (через сотового оператора), при этом имеется выбор между двумя сотовыми операторами. В существующих на рынке решениях резервирование между сотовыми операторами реализовано обычным переключением между двумя SIM-картами с последующей перезагрузкой GSM-модуля. Компания «Позитрон» предложила использовать в новых маршрутизаторах VR diRoute два 3G/GSM-модуля, работающих одновременно («поддерживающих» одновременно две сессии), для возможности обеспечения «горячего» резервирования каналов связи (время переключения составляет не более 2–3 с). Это делает данные устройства предпочтительнее конкурентов в системах, где важна высокая степень «готовности» каналов связи и недопустима большая задержка при их резервировании.

Рис. 1. Позитрон VR diRoute
а) задняя панель;
б) передняя панель

Как показано в таблице, маршрутизаторы VR diRoute по сравнению с VR выполнены с большим числом Ethernet-портов, двумя GSM-модулями и Wi-Fi-доступом. На передней панели (рис. 1) расположены держатели SIM-карт и светодиодные индикаторы.

В VR diRoute есть встроенный аппаратный контроль соединений, и при сбое в работе, потере связи или зависании роутер перезапускается. При этом происходит автоматическая регистрация в сети GSM/GPRS/3G. Как и в VR, в новом устройстве есть все те же сетевые функции и файервол (брандмауэр): IP-фильтр, фильтр доменных имен и MAC-фильтр.

Разработаны модели VR diRoute специального назначения со встроенными навигационными GPS-модулями и возможностью отправки на сервер географических координат местоположения маршрутизатора (определение по спутниковой навигационной системе GPS).

Защищенные VPN

С VR diRoute возможно построение защищенных виртуальных частных сетей (VPN) на базе IPSec (IP Security) с шифрованием и GRE/IPIP-, PPTP- и L2TP-туннелей. В статье «Типовые М2М-решения для систем телеметрии» (см. БТ № 2’2012) рассматривался стандартный пример туннелирования на базе промышленных маршрутизаторов компании «Позитрон» серии XR.

Динамическая маршрутизация

Протоколы RIP (Routing Information Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First) предусмотрены в некоторых моделях VR diRoute и могут быть применимы при администрировании сетей, в которых могут происходить изменения, например расширение сети или выход из строя маршрутизаторов, подсетей.

Wi-Fi

Новые маршрутизаторы серии VR могут служить для беспроводного подключения устройств к Интернету и локальной сети через Wi-Fi. По прогнозам компании Machina Research, к 2020 г. количество М2М-подключений в мире вырастет до 12 млрд, и свыше 70% M2M-устройств будут подключены по радиоканалам малого радиуса действия, главным образом Wi-Fi. Следующей по популярности технологией будет сотовая связь. Сегодня Wi-Fi-шлюзы активно применяются в поездах, автобусах, аэропортах и т. д.

Особенности применения

Универсальные маршрутизаторы VR diRoute могут использоваться в зоне уверенного GSM-приема для беспроводной передачи информации и выхода в Интернет подключенных к ним устройств. Роутер с двумя встроенными GSM-модулями и возможностью работы с двумя SIM-картами способен принимать и передавать данные по двум GPRS/3G-каналам одновременно или попеременно c быстрым переключением между ними. Тем самым возможно увеличить объем передаваемых данных, установив оба канала активными, то есть вместо двух роутеров/модемов предыдущих моделей с одним GSM-модулем использовать один, и произвести резервирование беспроводных каналов — переключение на другого оператора.

Мониторинг сейсмической активности

В целях предупреждения населения и защиты (перехода в аварийных режим) близко расположенных объектов, таких как нефте- и газопроводы, гидроэлектростанции, ведется мониторинг сейсмической активности и лавинной опасности. В России 16 сетей сейсмических станций, данные о землетрясениях с серверов выкладываются в Интернет для общего доступа. На сайте Геофизической службы РАН можно просмотреть последние землетрясения, произошедшие не только в России, но и по всему миру.

Землетрясения часто происходят в вулканических областях и вызываются одновременно и тектоническими разломами, и движением магмы в вулканах. Такие землетрясения могут быть ранним предупреждением о вулканических извержениях. Существуют также так называемые штормы землетрясений, происходящие на соседних сегментах разлома в течение последующих лет после основного землетрясения.

Обычно устанавливается сразу несколько сейсмических датчиков (сейсмометров или регистраторов сейсмических сигналов) в каждой зоне. Они идентифицируются по названию группы, к которой относятся. Сейсмометры устанавливаются под землю и запитываются от батареи сейсмостанции. Каждый прибор подключается по кабельной линии к точке (рис. 2), которая производит первичный анализ данных.

Рис. 2. Структурная схема системы мониторинга сейсмической активности

Для оперативного удаленного управления сейсмометрами (калибровка, сброс) и считывания с них показаний сейсмостанция подключается через Ethernet к маршрутизатору VR diRoute с установленной одной или двумя рабочими SIM-картами. Возможно сетевое Ethernet-подключение не только сейсмостанции, но и IP-камеры для фотосъемки лавин или вулканических извержений. В зависимости от модели камеры и месторасположения она может быть подключена через Wi-Fi.

После регистрации в сети и установления беспроводного TCP/IP—соединения с сервером 1 информация в режиме реального времени (или по расписанию) транслируется через сеть сотового оператора на сервер. Максимальная скорость передачи данных по одному 3G-каналу составляет 5,76 Мбит/с, поэтому для достоверности и актуальности информации (в смысле отсутствия существенных задержек) передавать, например, фотоснимки следует не быстрее, чем два-три кадра в секунду при сравнительно небольшом объеме данных с сейсмометров (сейсмостанции). Фотоснимки необязательно передавать постоянно, можно это делать периодически или в экстренных случаях. Просмотр и анализ данных специалистами-сейсмологами осуществляется на автоматизированных рабочих местах (АРМ) — персональных компьютерах с установленным специализированным интерфейсным программным обеспечением.

Данные от основного сервера 1 обычно дублируются на резервный сервер 2, при этом в случае прекращения потока данных от основного резервный пытается напрямую подключиться к VR diRoute (можно также по второму каналу — вторая SIM). Возможно построение VPN IPSec/GRE-туннелей, например с выделенным удаленным АРМ или дополнительным сервером. Данная система мониторинга сейсмической активности является масштабируемой, количество каналов сейсмостанций может быть увеличено (рис. 3).

Рис. 3. Сеть мониторинга (условно) на территории России

Системы мониторинга

Регулярные метеорологические наблюдения в России ведутся с конца XVII в. Первые метеорологические станции были организованы в Санкт-Петербурге и Москве. Современные комплексы (станции) расположены не только вблизи крупных населенных пунктов и предназначены для автоматического измерения и вычисления основных метеорологических параметров. Сети сотовых операторов и GSM-устройства позволяют получать метеосведения из труднодоступных местностей. Автоматические метеостанции с Ethernet-интерфейсами через маршрутизаторы могут отправлять информацию на сервер.

Развитие гидрологической сети реперных станций и постов на территории России, например в горных районах, обусловлено, как правило, часто повторяющимися опасными гидрометеорологическими явлениями, которые наносят большой экономический ущерб и самое главное — уносят жизни людей (паводки на реках, лавины, сели и оползни). Поэтому ведутся наблюдения за атмосферными осадками, а также за расходом горных рек, таяньем ледников, уровнем воды в горных озерах и т. д. Сеть мониторинга может быть спроектирована аналогично рассмотренной выше (рис. 2, 3).

Роутеры компании «Позитрон» VR diRoute и VR отлично подходят для внедрения в системы видеонаблюдения, отправки фото- и видеоизображений на видеосервер, доступа в Интернет через Wi-Fi и организации удаленного видеонаблюдения в междугороднем и международном транспорте. В последнем случае может быть полезно «двухсимочное» исполнение для переключения на местного оператора связи. Банкоматы и другие платежные терминалы могут отправлять данные о транзакциях в головной офис банка через встроенный маршрутизатор, к которому также может быть подключена по Ethernet камера для передачи на сервер видео или фотоснимков.

Заключение

При построении удаленных систем мониторинга учитываются различные факторы: время и уровень сложности развертывания сети (с собственными радиосетями сложнее и дороже), стоимость оборудования, трафика (спутниковая связь дороже), надежность и защищенность передаваемых данных, масштабируемость системы и др. Промышленные 3G-маршрутизаторы VR diRoute — оптимальный выбор для различных М2М-решений, где требуется высокоскоростная защищенная передача данных с возможным резервированием каналов. Геофизической службой Сибирского отделения РАН на территории РФ были успешно введены в эксплуатацию в подсеть мониторинга маршрутизаторы VR3G120.