WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«Устройство беспроводного сбора и передачи данных FX868 Руководство по эксплуатации Москва 2012г. Содержание История изменений Введение Функции устройства ...»

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

«ТЕЛЕОФИС»

Устройство беспроводного сбора и передачи данных

FX868

Руководство по эксплуатации

Москва 2012г.

Содержание

История изменений

Введение

Функции устройства

Основные функции устройства:

Дополнительные функции устройства:

Место устройства в ЕТС

Состав устройства

Технические характеристики

Внешние разъёмы и интерфейсы

Инсталляция и настройка

Перечень параметров работы

Программа конфигурации сети

Запуск программы и настройка подключения

Создание новой сети и настройка координатора

Настройка оконечного устройства

Настройка источников данных

Проектирование сети сбора данных

Монтаж и запуск оборудования

Двух этапная инсталляция

Частичная предварительная настройка

Полная предварительная настройка

Ключ сети

Режимы работы

Базовый режим УСПД

Режим прозрачного канала

Шлюз сети

Обновление программного обеспечения

Типовые схемы включения

Приложение А: Кодировка исполнений

Приложение B: Список технологических сетевых адресов

Приложение С: Принципы организации Mesh-сети

Терминология

Общее описание

Принцип работы

Распределение ресурса сети

История изменений № Дата Примечание редакции 0.1 04.10.2012 Создание базовой версии на 54 страницах Введение Ознакомление с настоящим руководством необходимо для правильного использования устройств беспроводной передачи данных серии FX868. Данный документ распространяется на приведённые ниже модификации устройств.



Наименование Функциональность Интерфейс Входы Выходы Питание

–  –  –

Устройство беспроводного сбора и передачи данных FX868 (далее — устройство) предназначено для установки на стационарных объектах в составе единой беспроводной телематической системы с целью автоматического считывания показаний приборов учёта энергоресурсов, хранения и передачи полученных данных в удалённый диспетчерский пункт посредством канала связи определённого модификацией системы (GPRS, Ethernet и проч.).

Локальная передача данных осуществляется устройством с помощью самоорганизующейся радиосети типа Mesh.

Устройство может быть использовано для сбора показаний со счётчиков: электроэнергии, тепла, воды, газа, а так же передачи данных с любых устройств и датчиков, входящих в единую телематическую систему конкретного объекта автоматизации.

Устройство допускается устанавливать как внутри, так и снаружи жилых домов, офисов, промышленных помещений и других стационарных объектов.

Функции устройства

Основные функции устройства:

– синхронизация значения внутреннего счётчика устройства с фактическими показаниями счётчика энергоресурсов (выполняется при установке для каждого из 4 каналов);

– считывание приращения показаний счётчика энергоресурсов через импульсный телематический выход (4 независимых канала);

– запись текущего синхронизированного значения показаний счётчика в энергонезависимую память по событию (в том числе по времени);

– передача накопленных в энергонезависимой памяти данных посредством самоорганизующейся радиосети типа Mesh в единый локальный ретрансляционный узел (FX868С2);





– ретрансляция полученных посредством Mesh сети данных в диспетчерский пункт с использованием внешнего или внутреннего GPRS модема или интерфейса Ethernet;

– синхронизация времени внутри Mesh сети;

– автоматическое ограничение нагрузки по заданному алгоритму с помощью встроенных силовых реле (2 канала);

– считывание показаний со счётчиков энергоресурсов с цифровым интерфейсом (RS232 или RS485 — по исполнению);

– организация прозрачного радиоканала;

– приём и исполнение команд со стороны диспетчерского центра:

изменение параметров конфигурации;

– включение/выключение силовых выходов (3 канала);

– чтение данных из журнала;

Дополнительные функции устройства:

– обновление собственного программного обеспечения посредством радиосети или цифрового интерфейса;

– исключение несанкционированного доступа к хранимым данным и параметрам настройки;

– шифрование данных при передаче;

– передача сервисной информации на диспетчерский центр;

– сохранение текущего времени при отключении питания;

– светодиодная индикация режимов работы;

– автоматическое восстановление собственного программного обеспечения при его сбое;

– плановый систематический перезапуск;

– аварийный перезапуск в случае программного сбоя;

Место устройства в ЕТС.

Общая структура единой телематической системы показана на Рис. 1 Место устройства в ЕТС показано блоками «УСПД FX868». Совокупность устройств FX868 образует на объекте единую беспроводную транспортную инфраструктуру для передачи информации от различных систем жизнеобеспечения, охраны, энергоснабжения и т. д. Каждое устройство может служить ретранслятором данных для других устройств.

Рис. 1: Общая структура единой телематической системы (ЕТС).

Мастером радиосети является координатор (FX868-C), он же, в общем случае, служит центральным узлом сбора данных. Каждая отдельная радиосеть состоит из множества оконечных устройств (FX868-M) и единственного координатора (FX868-C).

Состав устройства.

Структурная схема устройства показана на Рис. 2.

–  –  –

Устройство состоит из следующих функциональных блоков:

CPU — микропроцессор серии STM32F100;

– RTC – встроенные в микропроцессор часы реального времени;

– BACKUP — встроенный в микропроцессор модуль обеспечивающий сохранность времени

– при непродолжительном отключении питания;

FLASH — встроенная в микропроцессор флэш память для хранения конфигурационных

– параметров;

RADIO MESH — модуль передачи данных по радиоканалу с поддержкой Mesh сети (NE50FLASH — дополнительная флэш память ёмкостью до 6 Мбайт для хранения архивов и

– микропроцессорного программного обеспечения;

Watchdog – независимый сторожевой таймер;

– INDIC — блок световой индикации режимов работы устройства;

– RS232/RS485 — внешний цифровой интерфейс устройства (RS232 для FX868-M2, RS485

– для FX868-M4);

4_INPUT — четыре счётных импульсных входа с поддержкой различных режимов работы;

– 2_RELE_OUT — два силовых выхода, реализованных на реле 220В 4А;

– OUT_VCC — один выход +12В для питания внешних устройств;

–  –  –

Внешние разъёмы и интерфейсы Внешние разъёмы устройства показаны на Рис. 3 и Рис. 4, а так же в Таблица 3 и Таблица 4.

Устройство в исполнении без внутреннего блока питания (FX868-xx-xxx.xx-Exx) не имеет разъёма «AC IN ~220V». Питание устройства в исполнении со встроенным блоком питания (FX868-xxxxx.xx-Uxx) может осуществляться как от сети 220В через разъём «AC IN ~220V», так и от внешнего блока питания с выходным напряжением +12В через разъём «PWR». Одновременная подача питающего напряжения 220В и +12В не допускается.

–  –  –

Программа конфигурации сети Для настройки параметров работы устройств серии FX868 предлагается программа SVDesigner. Стратегия использования программы заключается в создании целостного описания всей инсталлируемой на объекте радиосети. Таким образом, с помощью данной программы можно не только настроить конкретное устройство, но и создать файл-описание локальной радиосети в целом, зафиксировать места установки УСПД, параметры подключаемого оборудования. Кроме того, в SV Designer заложен механизм синхронизации действий установщика и диспетчера, гарантирующий корректность внесённых параметров и облегчающий процесс инсталляции.

Запуск программы и настройка подключения

Системные требования для программы SV Designer:

• операционная система Windows, Linux.

• Java Runtime Environment версии 1.6 и выше.

Для проверки версии Java-машины необходимо в окне терминала выполнить команду java

-version. В ответ на команду, в терминале будет выведено сообщение о текущей установленной версии, например:

java version "1.6.0_33" Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_33-b03) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 20.8-b03, mixed mode) В случае, если команда возвращает ошибку, необходимо установить пакет JRE с сайта разработчика следуя инструкции: http://www.java.com/ru/download/help/download_options.xml После завершения установки, следует повторить вызов команды запроса версии Javaмашины.

Для запуска программы SV Designer, в соответствии с разрядностью JRE (32 бита или 64 бита), необходимо запустить исполняемый файл sv_designer.exe из директории SVDesigner32 для 32-битной JRE или SVDesigner64 для 64-битной JRE.

Общий вид программы SV Designer после запуска представлен на Рис. 6.

Рис. 6: SV Designer. Общий вид при запуске.

Нажав на иконку «Настройки подключения» пользователь получает доступ к настройкам подключения программы к реальным устройствам Рис. 7.

Всего существует четыре варианта подключения программы к оборудованию:

локальное устройство: предполагает непосредственное подключение настраиваемого • устройства к реальному или виртуальному COM порту компьютера, на котором запущена программа.

координатор: предполагает непосредственное подключение к реальному или • виртуальному COM порту компьютера координатора сети (FX868-Cx), через который осуществляется доступ к любому устройству этой сети.

шлюз сети: предполагает непосредственное подключение к реальному или • виртуальному COM порту компьютера любого оконечного устройства (FX868-Mx), через которое осуществляется доступ к любому устройству той же сети.

OPC Server: предполагает подключение программы SVDesigner через Enternet к OPC • серверу, который предоставляет сервисный канал связи для настройки любого устройства конфигурируемой сети.

Рис. 7: Выбор типа подключения.

Для подключений типа «Локальное устройство», «Координатор» и «Шлюз сети» необходимо выполнить настройку реального или виртуального COM порта компьютера. Параметры подключения находятся на вкладке «Последовательный порт» Рис. 8. Все устройства серии FX868 имеет по умолчанию скорость работы 19200.

Рис. 8: Настройки последовательного порта.

Для подключения к сети через OPC сервер необходимо задать IP адрес и порт сервера. Эти настройки находятся на вкладке «TCP/IP» Рис. 10.

После задания настроек подключения, необходимо активировать связь с реальным устройством. Для этого предназначены кнопки «Открыть порт» и (рядом) «Закрыть порт» Рис. 9.

Рис. 9: Кнопка "Открыть порт".

Результат выполнения данной команды можно проконтролировать в окне «Console». При успешном соединении с указанным COM портом, программа выдаст сообщение: «Set serial parameters: COM5@19200» с указанием текущей даты и времени. При возникновении ошибки соединения сообщение будет содержать: «Serial open error».

–  –  –

Создание новой сети и настройка координатора Программа SV Designer работает с файлами-описаниями настроек всех устройств конкретной радиосети. Такие файлы имеют расширение.tlf и формат данных XML.

Рис. 11: Создание новой сети.

Для создания нового файла-описания необходимо нажать на иконку «Создать новую сеть», как показано на Рис. 11. После чего откроется окно ввода основных настроек создаваемой сети — Рис. 12. Поле «Имя сети» рекомендуется задавать с максимальной информативностью для удобства дальнейшего использования. Параметр «Ключ сети» необходим для ограничения доступа к настройкам сети. Рекомендуется на данном этапе выполнить локальное подключение координатора сети к компьютеру, при этом программа SV Designer автоматически отобразит считанные параметры, если они уже есть в устройстве.

Рис. 12: Основные параметры новой сети.

Если подключённое устройство имеет настройки по умолчанию, то параметры «Идентификатор сети» и «Частота сети» будут доступны для редактирования.

Изменение сетевых параметров координатора возможно только после сброса его настроек на заводские с помощью кнопки «Сбросить настройки по умолчанию»

После успешного чтения или ввода основных параметров сети и клика на кнопку «Finish», на вкладке «Net» появиться вновь созданная сеть Рис. 13. Вкладка «Net» отображает общую структуру файла описания сети и содержит дерево всех подключённых к сети устройств.

Рис. 13: Новая сеть Двойной клик на созданной сети откроет в правой части рабочей области вкладку с параметрами координатора данной сети (Рис. 14).

Рис. 14: Параметры координатор сети При необходимости пользователь может считать текущие параметры, при выполненном подключении к сети или к локальному устройству с помощью кнопки «Прочитать параметры».

Минимальный набор необходимых для задания параметров перечислен в Таблица 7. Главным параметром для корректной работы является идентификатор сети и её частота. Одинаковые значения этих двух параметров должны быть заданы для всех устройств объединённых в одну сеть.

Для записи параметров в устройство необходимо:

1. Ввести в соответствующие поля рабочей области нужные значения.

Рис. 15: Сохранение изменённых параметров в файл

2. Нажать иконку «Сохранить» в левой верхней части экрана, выбрав при необходимости директорию сохранения файла-конфигурации сети. При этом изменённые параметры будут помечены красным цветом, что говорит о несовпадении данных значений с реальными значениями в устройстве. Так же, само устройство в левом окне программы будет помечено красным восклицательным знаком Рис. 15.

3. Нажать иконку «Записать параметры» Рис. 16.

–  –  –

Рис. 17: Успешная запись параметров.

По окончании конфигурации координатора можно добавлять в созданную сеть новые устройства. Для удобства пользователя существует возможность создания именованных директорий, содержащих другие директории или реальные сетевые устройства Рис. 18.

Рис. 18: Добавление директорий Всегда сохраняйте файл-описание сети перед выходом из программы SV Designer!

Настройка оконечного устройства После создания файла новой сети и настроек координатора можно приступить к добавлению оконечных устройств. В соответствии с параграфом «Монтаж и запуск оборудования», существуют три алгоритма настройки и инсталляции сети. Рассмотрим ручной режим добавления новых устройств, использующийся в алгоритмах: «Частичная предварительная настройка» и «Полная предварительная настройка». В этом режиме необходимо выполнить локальное подключение настраиваемого устройства к компьютеру см. «Запуск программы и настройка подключения».

При выполнении предварительной настройки оконечных устройств (настройка до монтажа на реальный объект) все операции необходимо производить при выключенном координаторе сети!

Для создания нового устройства, выберите в левом окне программы SV Designer имя сети или папку и нажмите на иконку «Добавить устройство» (Рис. 19) Рис. 19: Добавление нового устройства.

Если, при добавлении нового устройства в структуру сети, выполнено локальное подключение к реальному устройству, то программа SV Designer автоматически считает его параметры.

В зависимости от значения этих параметров возможны следующие варианты:

1. Если подключённое устройство имеет параметры по умолчанию, пользователю будет предложено ввести его название и сетевой идентификатор. При этом программа автоматически предлагает задать наименьший свободный адрес — «1» на Рис. 20.

Рис. 20: Добавление устройства с настройками по умолчанию.

При необходимости пользователь может вручную изменить предложенный сетевой адрес на любой другой.

После задания требуемых параметров и нажатия на кнопку «Finish», необходимые сетевые настройки будут автоматически записаны в подключённое устройство.

2. Если подключённое устройство уже имеет настройки и параметр «Идентификатор сети» соответствует значению заданному в параметрах нашего координатора (то есть это устройство из нашей сети), пользователю будет предложено ввести только имя объекта Рис. 21.

Рис. 21: Добавление устройства уже принадлежащего нашей сети.

3. Если подключённое устройство уже имеет настройки и параметр «Идентификатор сети» не соответствует значению заданному в параметрах нашего координатора (то есть это устройство не из нашей сети), пользователю будет предложено сбросить его настройки по умолчанию Рис. 22. После сброса настроек необходимо закрыть данное окно и вновь нажать кнопку «Добавить устройство» см. Рис. 20 Рис. 22: Устройство не принадлежащее нашей сети.

После добавления нового устройства, двойным кликом мыши на его имени в дереве сети открывается окно его настроек Рис. 23.

Параметр «Время среза данных» определяет периодичность сохранения в памяти и отправки данных на сервер. Время среза задаётся в секундах от начала каждого часа. Например, если мы задали время среза 600 секунд, то устройство будет осуществлять запись и передачу данных каждую десятую минуту часа, то есть срез данных будет происходить в 00:00, 00:10, 00:20, 00:30 и так далее. Минимально возможное для задания время среза — 60сек.

При настройке оконечного устройства следует обращать внимание на текущее считанное время. Если время в устройстве не установлено или потеряно, в поле «Текущее время устройства»

будет отображаться время начала отсчёта UTC (1970 год). Для установки времени используйте кнопку в виде часиков на панели инструментов.

Рис. 23: Настройки оконечного устройства.

Порядок редактирования настроек оконечного устройства такой же как для координатора сети. Необходимо: задать нужное значение параметра в соответствующем поле, сохранить изменение в файл кнопкой «Сохранить» и записать внесённые изменения в само устройство кнопкой «Записать параметры» см. Рис. 16.

Перед завершением работы с конкретным устройством убедитесь, что в окне его настроек нет параметров отмеченных красным цветом.

Настройка источников данных Под источниками данных в устройствах серии FX868 понимаются внешние подключённые датчики, счётчики и другое оборудование, а так же внутренние модули и алгоритмы.

Добавление новых источников данных осуществляется кнопкой «Добавить источник данных» Рис. 24.

Рис. 24: Добавление нового источника данных.

Каждый источник данных имеет свои специфические параметры. На Рис. 25 показаны параметры источника данных типа «Счётный вход». Каждое устройство FX868 содержит 4 счётных входа адаптированных для работы с импульсными телеметрическими выходами различных счётчиков энергоресурсов.

Рис. 25: Параметры источника данных.

Группа параметров «Параметры счётчика» не влияет на работу оборудования. Однако все введённые в эти поля данные будут сохранены в файле-конфигурации и в дальнейшем могут быть экспортированы в программное обеспечение верхнего уровня.

Для корректной работы импульсного входа необходимо задать 3 параметра в группе «Основные параметры» см. Рис. 26.

–  –  –

Проектирование сети сбора данных Особенности построения беспроводной сети сбора данных зависят от уникальных условий на конкретном объекте автоматизации. Некоторые параметры настройки, типы используемых антенн необходимо выбирать с учётом реальных условий и специфических требований к системе.

Перед фактической установкой УСПД FX868 необходимо выполнить проектирование будущей инсталляции, которое включает в себя:

предварительное обследование объекта (здания, района, посёлка, города) • создание географической карты-схемы установки УСПД • определение типа устройств (роутер или оконечное устройство) для каждого узла сети • определение места установки координатора сети • анализ топологии будущей сети и выявление проблемных мест (большие расстояния между • узлами, наличие препятствий распространению сигнала, источники помех и поч.) определение типов используемых антенн, а так же мест и способов их установки • определение точек установки дополнительных ретрансляторов • На этапе предварительного обследования объекта необходимо зафиксировать как географические координаты мест будущей установки, так и локальные условия в каждом узле сети, которые могут повлиять на работу радиоканала: размещение устройства в металлическом шкафу, источники помех, препятствующие радиосигналу здания. В неоднозначных ситуациях для проверки вариантов инсталляции рекомендуется использовать специальные средства, позволяющие оценить уровень радиосигнала между двумя заданными точками.

После предварительного обследования необходимо создать географическую карту расположения узлов сети (для посёлков, районов, городов) или схему (для зданий).

Используемая в устройствах серии FX868 радиосеть типа Mesh имеет свои ограничения:

максимальное количество устройств передающих свои данные через единый роутер: 100 • максимальное количество роутеров в сети: 100 • максимальное количество прямых потомков у роутера или координатор не более: 100 • максимальное количество ретрансляций: 15 • рекомендованное общее количество узлов в одной сети не более: 500 (максимальное • ограничение: 10 000) Необходимо проанализировать карту или схему расположения мест установки УСПД и спроектировать радиосеть с учётом перечисленных ограничений. При необходимости возможно создание нескольких радиосетей на смежных территориях, при этом, однако, рекомендуется что бы географическое пересечение этих сетей было минимальным.

Рассмотрим каждое имеющееся ограничение сети на практических примерах.

Ограничение по максимальному числу устройств на один роутер иллюстрировано на Рис. 27.

На этом рисунке показана ошибка проектирования, при которой общее количество устройств на объекте не может быть выше 100, поскольку все узлы сети привязаны к единому роутеру. В данном случае координатор расположен на значительном удалении от остальных узлов сети, при этом связь между ним и остальной сетью возможна только через роутер R1, который не может иметь больше 100 потомков (как прямых, так и не прямых). Общее правило для предотвращения подобной ошибки: располагайте координатор в географическом центре сети.

Рис. 27: Ограничение по максимальному количеству устройств на один роутер.

На следующем рисунке (Рис. 28) показана ошибка проектирования, которая серьёзно сократила территорию возможного покрытия сети. Здесь непосредственно возле координатора было установлено 100 роутеров, что неоправданно исчерпало весь ресурс сети. Оконечные устройства EP4 и EP3 не могут передавать данные. Общее правило для предотвращения подобной ошибки: не пренебрегайте режимом «End Point», размещайте роутеры равномерно, покрывая сетью максимальное пространство.

Не следует однако и злоупотреблять этим правилом. Слишком малое количество роутеров снижает количество возможных маршрутов передачи данных и, как следствие сказывается на надёжности. Оптимально располагать роутеры таким образом, что бы каждый из них имел возможность устойчивой радиосвязи с 2-3емя другими роутерами.

Рис. 28: Ограничение по общему количеству роутеров.

Ограничение на максимальное количество прямых потомков иллюстрировано на Рис. 29.

Здесь при запуске сети, сначала был включён координатор и 100 близких эндпоинтов, которые стали прямыми потомками координатора и исчерпали тем самым весь ресурс сети. Включённый позже роутер R1, хотя и имеет радиовидимость с координатором, не может по этой причине зарегистрироваться в сети и передавать данные от эндпоинта EP101. Общее правило для предотвращения ошибки: необходимо соблюдать последовательность первичного запуска сети.

Первым должен быть запущен координатор, далее роутеры и в последнюю очередь эндпоинты.

Рис. 29: Ограничение по количеству прямых потомков.

Кроме того, включение роутеров желательно производить последовательно по мере удаления от координатора. В данном контексте под «включением» понимается задание сетевых параметров и регистрация устройств в сети. Непосредственно подача питания на не настроенные, но уже установленные устройства может осуществляться в любом порядке.

На Рис. 30 показана ошибка проектирования, при которой не оправдано исчерпан ресурс сети в части количества возможных ретрансляций.

Рис. 30: Ограничение по количеству ретрансляций.

Здесь, при построении географически вытянутой сети, установщик пренебрёг режимом «EndPoint», который можно было использовать для части устройств. Кроме того параметр «Политика точки присоединения» (см. Таблица 6) был задан по умолчанию - «Deep», что для данной конфигурации не верно. При установке этого параметра в значение «High level», каждый вновь включаемый роутер стремился бы подключиться к сети на уровне максимально близком к координатору, в результате чего количество логических уровней (количество ретрансляций) было бы сведено к минимуму автоматически (даже без использования промежуточных эндпоинтов).

Общее правило по работе с параметром «Политика точки присоединения»: «Deep» - для сетей с высокой плотностью (для широких сетей), «High level» - для вытянутых (узких) сетей с большим количеством ретрансляций. Допускается использовать индивидуальное задание данного параметра для каждого устройства или группы устройств в одной сети.

Резюмируя вышеизложенное, перечислим общие правила построения Mesh сети на базе устройств серии FX868:

1. Размещайте координатор как можно ближе к географическому центру сети.

2. Используйте, в устройствах, где это возможно, режим «EndPoint».

3. Располагайте роутеры сети таким образом, что бы каждый из них имел радиосвязь с, как минимум, двумя другими.

4. Располагайте роутеры равномерно, покрывая максимальную территорию.

5. Производите первичный запуск устройств в последовательности: координатор — роутеры (начиная с ближайшего к координатору) — эндпоинты.

6. Правильно используйте параметры устройств: «Политика точки присоединения», «Излучаемая мощность».

При проектировании сети неизбежно возникают «проблемные» места — отдельные удалённые от основной зоны покрытия узлы, естественные и искусственные препятствия на местности, а так же особенности монтажа устройств в конкретных помещениях или шкафах.

Важно на этапе проектирования выявить такие проблемы и подготовить меры для их решения.

В Таблица 8 приведены примеры решения подобных проблемных ситуаций.

Проблема Решение Монтаж устройств осуществляется в Установка выносных антенн (например АNTметаллических шкафах, что существенно 824). В зависимости от плотности установки ухудшает дальность радиосвязи на штатных устройств возможна установка выносных антеннах. антенн только на некоторые роутеры сети.

Одно или несколько устройств расположено за Установка дополнительного ретранслятора на высотным строением от основной сети. крыше здания или на господствующей высоте с Одно или несколько устройств находятся на хорошей выносной антенной.

местности в глубокой ложбине, за холмом.

Одно или несколько устройств находятся на Два решения:

большом расстоянии (например 2км) от 1) Если устройств несколько и предполагается в основной сети. дальнейшем развивать сеть сбора данных, то целесообразно развернуть в этом месте отдельную сеть со своим координатором.

2) Если устройство одно, используется направленная антенна (например АН-868), установленная на мачту, она позволяет организовать устойчивую связь на расстоянии до 2км и более.

Устройство смонтировано вблизи мощного Установка выносной антенны на длинном источника электромагнитных помех (например, кабеле. Выбор оптимального силовая установка в цеху). месторасположения этой антенны.

Количество УСПД необходимое для Разделение объекта на две подсети.

автоматизации объекта значительно превышает рекомендуемое значение (500шт).

Таблица 8: Возможные трудности и их решение Монтаж и запуск оборудования Поставка устройств серии FX868 осуществляется без предварительной настройки. Все параметры имеют значения по умолчанию. При включении такого устройства, оно переходит в режим ожидания конфигурации (см. описание индикации).

Существует несколько типовых алгоритмов инсталляции системы сбора данных на объекте, отличающихся последовательностью настройки и монтажа:

1. Двух этапная инсталляция: предполагает сначала монтаж всех узлов сети, а после — поочерёдную настройку каждого устройства с использованием локального подключения.

2. Частичная предварительная настройка: предполагает предварительное задание минимальных сетевых параметров каждому устройству, затем монтаж и удалённая окончательная настройка.

3. Полная предварительная настройка: предполагает предварительное задание всех необходимых для работы параметров, затем монтаж готовых к работе устройств.

Выбор алгоритма инсталляции зависит от масштаба разворачиваемой сети и требований к её функциональным особенностям. Рассмотрим каждый вариант на конкретных примерах.

Двух этапная инсталляция Данный алгоритм инсталляции является наиболее правильным и надёжным с точки зрения минимизации вероятности допущения ошибок при установке. Настоятельно рекомендуется использовать именно этот алгоритм для сетей с большим количеством узлов.

Основной проблемой при создании больших сетей на базе устройств серии FX868 является обеспечение уникальности сетевых идентификаторов, а так же чёткая привязка конкретного устройства к месту установки и подключённому оборудованию.

Для решения этих задач предлагается к использованию специальное устройство — ключ сети FX868-KEY. Данное устройство выполнено в виде носимого модуля, хранящего минимальный набор сетевых параметров. Ключ сети имеет так же цифровой интерфейс (RS232 или RS485), с помощью которого он подключается к целевому устройству. Если ключ сети подключить по цифровому интерфейсу к не настроенному (имеющему параметры по умолчанию) устройству, то он автоматически запишет в это устройство заданные сетевые параметры (номер сети, частоту сети и тип устройства (в зависимости от положения переключателя на корпусе: «Router» или «EndPoint»)) и присвоит очередной свободный сетевой идентификатор.

Алгоритм двух этапной инсталляции:

1. Выполнить монтаж всех узлов сети, используя не настроенные (имеющие параметры по умолчанию) УСПД FX868-M2.

2. Подать питание в любом порядке на все устройства.

3. С помощью программы SV Designer создать файл-описание сети и настроить координатор.

4. Подготовить ключ сети, записав в него минимальные сетевые параметры.

5. Выполнить монтаж и включить координатор сети.

6. Подготовить место оператора, на котором запустить программу SVDesigner и выполнить подключение к радиосети через шлюз с фиксированным сетевым адресом: 65278.

7. Подключить ключ сети с помощью цифрового интерфейса к ближайшему к координатору роутеру. При наличии радиовидимости, данный роутер автоматически зарегистрируется в сети и отправит инсталляционное сообщение на шлюз с фиксированным адресом: 65278.

8. После автоматического появления в программе SVDesigner нового устройства, необходимо считать его конфигурацию, изменить нужные настройки (задать параметры счётчиков, время среза и проч.), а так же заполнить описательную часть, где указать место фактической установки и параметры подключённого оборудования.

9. Пункты 7 и 8 повторить для каждого роутера сети, по мере удаления от координатора.

10. После настройки всех роутеров, выполнить аналогичные действия для всех эндпоинтов в любом порядке. При подключении ключа сети к устройству, режим «Router» или «EndPoint» выбирается переключателем на корпусе ключа сети.

При подключении ключа сети к уже настроенному устройству, оно так же отсылает инсталляционное сообщение на шлюз сети с адресом: 65278. При этом в программе SVDesigner это устройство выделяется из общего дерева специальным знаком.

Таким образом, данный алгоритм позволяет синхронизировать действия оператора и установщика и, тем самым, минимизировать возможные ошибки в настройке. Кроме того, поскольку электрический монтаж устройств отделён от настройки, то этот монтаж может выполняться работниками более низкой квалификации в течении произвольного промежутка времени. Другими словами, сеть с большим количеством узлов может монтироваться в течении, например, месяца бригадой обычных электриков, а после завершения монтажных работ, два обученных специалиста могут настроить все узлы сети за несколько дней.

Частичная предварительная настройка Суть алгоритма состоит в задании минимального набора сетевых параметров для всех устройств сети перед непосредственно монтажом. Такой порядок работы может быть выбран, например, в случае, когда подключение ключа сети к смонтированному на объекте устройству по какой-либо причине не возможно. После подачи питания на смонтированное устройство, оно немедленно начнёт процесс регистрации в сети и, в случае успеха, станет доступным для дальнейшей настройки удалённо через радиосеть.

При таком способе инсталляции сложно обеспечить привязку устройств к конкретным местам установки. Кроме того, монтаж узлов сети должен осуществляться в строгой последовательности: сначала роутеры, по мере удаления от координатора, затем эндпоинты. В связи с этим, применение данного алгоритма рекомендуется только при небольшом количестве узлов сети и с жестким контролем процесса установки обученными специалистами.

Предварительная настройка минимального набора сетевых параметров возможна как с помощью программы конфигурации SVDesigner, так и с помощью ключа сети FX868-KEY.

Алгоритм частичной предварительной настройки:

1. С помощью программы SVDesigner или ключа сети задать минимальный набор сетевых параметров для всех устройств. Важно, что бы координатор сети во время настройки устройств был выключен.

2. Настроить и включить координатор сети.

3. Подготовить место оператора, на котором запустить программу SVDesigner и выполнить подключение к радиосети через шлюз с любым сетевым адресом.

4. Смонтировать на объекте и включить ближайший к координатору роутер.

5. Открыть в программе SVDesigner созданную структуру сети и найти в ней именно то устройство, которое только что включили (по серийному номеру например).

6. Считать текущую конфигурацию, изменить нужные настройки (задать параметры счётчиков, время среза и проч.), а так же заполнить описательную часть, где указать место фактической установки и параметры подключённого оборудования.

7. Пункты 5 и 6 повторить для каждого роутера сети, по мере удаления от координатора.

8. После настройки всех роутеров, выполнить аналогичные действия для всех эндпоинтов в любом порядке.

Важно понимать необходимость чёткой привязки реального места установки и сетевого идентификатора устройства. Если такая привязка отсутствует, то определить в дальнейшем местонахождение установленного радиомодема невозможно.

Полная предварительная настройка Использование данного алгоритма возможно только в случае, когда пользователь не нуждается в привязке устройства к реальному оборудованию или месту установки. Например, это может быть при использовании узлов сети только в режиме прозрачного канала. Необходимо, однако, понимать, что и в этом случае привязка устройств к местам установки строго рекомендуется, поскольку иначе сервисные работы с оборудованием будут затруднены или не возможны.

Другим случаем применения данного алгоритма может быть установка УСПД FX868 совместно с установкой внешних устройств. Например, когда на объекте одновременно устанавливается новый счётчик электроэнергии с предварительно подключённым радио модемом.

В этом случае есть возможность заранее записать в устройство все параметры подключённого счётчика и смонтировать на объекте готовый комплекс.

Алгоритм полной предварительной настройки:

1. С помощью программы SVDesigner задать все необходимые параметры работы (параметры счётчиков, настройки прозрачного канала). Важно, что бы координатор сети во время настройки устройств был выключен.

2. Настроить и включить координатор сети.

3. Смонтировать на объекте и включить ближайший к координатору роутер.

4. Пункт 3 повторить для каждого роутера сети, по мере удаления от координатора.

5. После установки всех роутеров, смонтировать и включить эндпоинты в любом порядке.

Ключ сети Специальное устройство FX868-KEY-100.xx (Рис. 31) предназначено для обеспечения корректной настройки сетевых параметров оконечных устройств серии FX868, а так же для синхронизации действий оператора и установщика при монтаже и запуске узла сети.

Рис. 31: Ключ сети.

Состав устройства:

цифровой интерфейс RS232 (RS485) • встроенный зуммер • индикатор режимов работы • переключатель задающий тип конфигурируемого устройства: «Router» или «EndPoint»

• кнопка включения питания • батарейный отсек для двух батареек типа ААА • Для работы с ключем сети необходимо два кабеля: один — для подключения ключа сети к компьютеру, другой — для подключения ключа к радио модему. Оба кабеля поставляются в комплекте с устройством.

Для предварительной настройки ключа сети используется программа SV Service Tool.

Подключение ключа к компьютеру выполняется по RS232 интерфейсу или, в случае версии с интерфейсом RS485, с помощью конвертера RS485/RS232 (в комплект поставки не входит).

Общий вид программы SV Service Tool показан на Рис. 32.

Рис. 32: Настройки ключа сети.

На вкладке «Ключ сети» расположены параметры необходимые для записи в FX868-KEY.

Кнопками «Прочитать» и «Записать» можно, соответственно, прочитать текущие параметры и записать новые.

Параметры «Идентификатор сети», «Частота радиосети» описаны в параграфе «Перечень параметров работы».

Параметр «Начальный адрес» - задаёт стартовый сетевой адрес конфигурируемого устройства. Далее, в процессе работы, при автоматической конфигурации каждого нового устройства, значение этого параметра будет увеличиваться на единицу.

Параметр «Количество устройств» - задаёт максимальный адрес устройства в сети, который может выдать данный ключ.

При инсталляции сети с большим количеством узлов настройка устройств на объектах может производиться параллельно несколькими бригадами установщиков. При этом необходимо использовать несколько ключей сети с соответствующими параметрами. Например, если нужно установить 400 узлов внутри одной сети, мы можем разделить нагрузку на 4 бригады установщиков. При этом мы подготавливаем 4 ключа сети следующим образом. Первый ключ будет иметь начальный адрес 1 и количество устройств 100, то есть, при поочерёдном подключении ключа к устройствам с настройками по умолчанию, ключ будет задавать им адреса с первого по сотый. При подключении сто первого устройства, этот ключ выдаст ошибку с помощью звуковой и световой индикации. Соответственно, во второй ключ мы запишем начальный адрес 101 и количество устройств 100, и этот ключ будет конфигурировать устройства с идентификаторами от 101 до 201 ого. В третий ключ — начальный адрес 202, количество устройств — 100 и так далее.

Параметр «Код установщика» служит для фиксации в базе данных человека или бригады, которая производила установку и настройку конкретного устройства. Кроме того, когда осуществляется параллельная настройка нескольких устройств разными бригадами, оператор может видеть какая именно бригада с каким объектом работает.

Питание ключа сети осуществляется от двух батареек типа ААА. Срок работы ключа от одного комплекта батареек зависит от частоты его использования. Включение осуществляется кратким нажатием утопленной кнопки на боковой поверхности устройства. Выключение — длинным нажатием. В процессе работы ключ подаёт звуковые и световые сигналы жизни.

Рекомендуется включать питание устройства непосредственно перед конфигурацией очередного узла сети и выключать по окончанию работы.

Режимы работы

Базовый режим УСПД Основным режимом работы оконечных устройств серии FX868 является режим полнофункционального УСПД, предполагающий самостоятельную обработку, хранение и передачу накопленных данных. Передача данных и событий от оконечных устройств осуществляется на сетевой адрес координатора сети по алгоритмам описанным ниже.

Для активации данного режима необходимо настроить хотя бы один источник данных (например счётный вход устройства).

Настройка счётного входа осуществляется в программе SVDesigner (см. Настройка источников данных). После записи параметров подключённого к данному входу счётчика, устройство начнёт непрерывный подсчёт количества импульсов поступающих на этот вход.

Посчитанное количество импульсов автоматически переводиться в условные единицы в соответствии с заданной постоянной счётчика. С периодичностью, заданной параметром «Время среза данных», текущее значение счётчика импульсов сохраняется в энергонезависимой памяти.

Параллельно с записью и передачей данных, устройство регистрирует и, при соответствующей настройке отправляет следующие события:

рестарт системы • отсутствие синхронизации времени в течении 4х часов работы • короткое замыкание счётного входа на землю* • короткое замыкание счётного входа на питание* • обрыв счётного входа* • *события поддерживаются только в исполнении FX868-M2-2xx.xx-xxx Кроме того, сеть на базе УСПД FX868 обладает несколькими служебными функциями повышающими качество работы:

– автоматическая установка и синхронизация времени

– служебный режим чтения архивов

– автоматическое обновление внутреннего программного обеспечения В связи с вышеперечисленным, можно выделить 4 типа данных с которыми оперирует сеть

УСПД FX868:

данные показаний счётчиков, датчиков и других телематических устройств;

• исполняемые команды, в том числе команды синхронизации времени;

• файлы обновления прошивки;

• данные сквозного канала;

• Каждый из типов данных предъявляет свои специфичные требования к каналу связи.

Особенно критичными к времени доставки являются исполняемые команды и пакеты синхронизации времени. Напротив, данные архивов или текущих показаний счётчиков в мгновенной доставке не нуждаются, однако при большом количестве устройств в сети требуют широкого канала связи. Диаграмма представленная на Рис. 33 иллюстрирует типовое распределение ресурсов сети в течении каждого часа её работы.

Рис. 33: Диаграмма распределения часового ресурса сети.

Где:

DATA - время для передачи телематических данных;

• Time sync - время отведённое для синхронизации времени между устройствами;

• Update and servis - время отведённое для обновления прошивки, чтения архивов или • инженерных работ в сети;

Dead time - мёртвое время, в течении которого все устройства в сети не передают никаких • данных.

На диаграмме видно, что в начале каждого получасового интервала выделяется 14 минут времени для передачи телематических данных. Синхронизация времени между устройствами проводиться с 15-ой по 29-ую минуту включительно.

Передача файла прошивки осуществляется с 45-ой по 59-ую минуту, так же это время предназначено для передачи архивных данных. Команды для удалённых устройств, а так же данные с высоким уровнем приоритета (тревожные события) могут передаваться в любое время. В конце каждого четверть-часового интервала введено мёртвое время, которое даёт возможность сети автоматически доставить переданные ранее сообщения до адресатов и обеспечить чистоту эфира к моменту начала нового четверть-часового интервала.

Режим прозрачного канала Параллельно с базовым режимом УСПД, все устройства серии FX868 могут работать в режиме прозрачного канала. Данный режим предполагает установку сквозного канала передачи данных между цифровым портом любого оконечного устройства и цифровым портом мастера.

Реализация прозрачного канала возможна в двух вариантах:

1. Если работа в прозрачном канале совмещается с базовым режимом УСПД. При этом передача собственных данных от оконечных устройств производиться на сетевой адрес координатора сети, а организация прозрачного канала осуществляется с использованием специального оконечного устройства — шлюза (FX868-M1). (Рис. 34)

2. Если используется только прозрачный канал без функций УСПД. При этом используется специальный координатор сети с функцией мастера прозрачного канала (FX868-С1-100.01UNX). (Рис. 35) Рис. 34: Совмещение прозрачного канала и функций УСПД.

Во втором варианте работы прозрачного канала следует понимать, что оконечные устройства будут выступать исключительно транспортным механизмом для связи УСПД верхнего уровня и подключённых к цифровому интерфейсу устройств (например счётчиков). Обработка собственных входов, событий и алгоритмов в таком режиме не возможна.

Рис. 35: Прозрачный канал без функций УСПД.

Для настройки прозрачного канала в оконечных устройствах необходимо задать адрес мастера прозрачного канала и настройки цифрового интерфейса. Для второго варианта работы в прозрачном канале (с использованием координатора с функцией мастера) необходимо задать адрес 65535 (значение FFFF). При использовании отдельного мастера FX868-M1, его идентификатор выбирается пользователем самостоятельно Рис. 36.

Рис. 36: Включение прозрачного канала

Настройки цифрового интерфейса Рис. 37 (последовательного порта) оконечных устройств должны соответствовать настройкам подключаемого оборудования (скорость, бит чётности и т.д.).

При этом нужно иметь в виду, что в течении 30сек после запуска устройства, настройки последовательного порта поддерживаются в значениях по умолчанию не зависимо от заданных в конфигурации. Данная опция необходима для обеспечения возможности подключения любого устройства к компьютеру по кабелю. По истечении 30 секундного интервала, устройство автоматически перенастроит порт на заданные значения.

Рис. 37: Настройки последовательного порта

При подключении к оконечным устройствам оборудования (например электросчётчиков) по RS485 интерфейсу следует соблюдать общие рекомендации по проектированию сетей RS485.

Допустимое количество подключаемых устройств зависит от их входного сопротивления и характеристик линии. Встроенный в УСПД FX868 драйвер линии RS485 поддерживает 32 единичных нагрузки.

Необходимо следить, что бы сетевые адреса RS485 всех подключённых к одной радиосети устройств не повторялись. Например: вы имеете несколько отдельных сетей RS485 в каждой из которых имеются определённое количество электросчётчиков с различными сетевыми адресами. При желании, вы можете объединить эти несколько сетей по радиоканалу, установив по одному УСПД FX868 на каждую сеть. Но если в ваших сетях есть счётчики с одинаковыми сетевыми адресами, то после объединения этих нескольких сетей в одну произойдёт коллизия.

Такая коллизия не повлияет на работоспособность остальной сети, но корректный опрос счётчиков с одинаковыми адресами будет не возможен.

При работе через прозрачный канал, в программном обеспечении верхнего уровня рекомендуется задавать время ожидания ответа не менее 5 сек. Временные задержки при обмене данными в прозрачном канале зависят от текущей конфигурации сети, количества устройств и ретрансляций.

Для оптимизации опроса устройств по прозрачному каналу, каждый мастер прозрачного канала имеет встроенный алгоритм предсказания следующего адресата. Данный алгоритм существенно сокращает время опроса удалённого устройства в случае, если опрос осуществляется в одной и той же последовательности. Например, вы подключили к оконечным устройствам FX868 несколько электросчётчиков и эти счётчики имеют адреса в сети RS485: 01,12,03,45,100,204. При первом опросе счётчиков вы опрашиваете их через прозрачный канал в некой последовательности, например — 100,12,204,45,01,03. Каждый запрос от вашей программы транслируется каждому устройству FX868 до тех пор пока не попадает именно тому узлу сети, к которому подключён нужный счётчик. Время такого «поиска» устройства носит случайный характер и может быть большим. Для сокращения этого времени мастер прозрачного канала запоминает последовательность вашего опроса и как бы предсказывает адрес назначения каждого последующего сообщения. В нашем примере, при повторном опросе счётчиков в первоначальной последовательности, очередной запрос от вашей программы будет транслироваться не случайному узлу сети, а сначала 100, потом 12, 204 и так далее. При этом мастер прозрачного канала оперирует не номерами счётчиков, а сетевыми идентификаторами узлов сети.

Шлюз сети Данный режим является сервисным и поддерживается всеми оконечными устройствами серии FX868-M.

При подключении к любому узлу сети по цифровому интерфейсу с помощью программы SVDesigner, можно получить доступ к любому другому устройству сети.

Для перевода оконечного устройства в этот режим не требуется дополнительных команд и настроек. Достаточно указать в настройках програмы SV Designer тип подключения «Шлюз сети»

см. Запуск программы и настройка подключения.

В случае, если устройство в режиме шлюза сети имеет сетевой адрес 65278, то в соответствии с параграфом «Двух этапная инсталляция», его можно использовать для получения инсталляционных сообщений при монтаже устройств или при проведении поверочных и сервисных работ.

Обновление программного обеспечения Внутри УСПД FX868 содержится два отдельных процессорных модуля (см. Состав устройства.), один из которых отвечает за работу транспортного уровня радиосети типа Mesh, а второй за общую логику работы. Устройства серии FX868 поддерживают обновление внутреннего программного обеспечения как радиомодуля так и основного микропроцессора.

Обновление программного обеспечения осуществляется с помощью программы SV Service Tool на вкладке «Обновление ПО» Рис. 38 Файлы с программой основного микроконтроллера имеют расширение.crt, а файлы прошивки радиомодуля — расширение.tlt.

Рис. 38: Обновление ПО по кабелю.

Для обновления программного обеспечения локально подключённого устройства необходимо:

1. Подключить устройство к компьютеру по COM порту.

2. Запустить программу SV Service Tool и указать настройки подключения (номер COM порта и скорость).

3. С помощью кнопки «Открыть файл» выбрать файл содержащий программу микропроцессора или радиомодуля.

4. Выбрать интерфейс подключения «Кабель».

5. Указать в графе «Адрес локального устройства» сетевой идентификатор подключённого УСПД FX868.

6. Нажать на кнопку «Запустить» и дождаться успешного окончания обновления Рис. 39.

Рис. 39: Успешное завершение обновления ПО.

Для обновления программного обеспечения удалённого устройства (по радиосети) необходимо:

1. Подключить к компьютеру любое оконечное устройство, которое будет выступать как шлюз сети.

2. Запустить программу SV Service Tool и указать настройки подключения (номер COM порта и скорость).

3. С помощью кнопки «Открыть файл» выбрать файл содержащий программу микропроцессора или радиомодуля.

4. Выбрать интерфейс подключения «Радио».

5. Указать в графе «Адрес локального устройства» сетевой идентификатор подключённого к компьютеру шлюза сети.

6. Указать в графе «Адрес удалённого устройства» сетевой идентификатор того устройства, которое собираемся обновлять.

7. Нажать на кнопку «Запустить» и дождаться успешного окончания обновления Рис. 40.

–  –  –

Типовые схемы включения Пример подключения устройства к импульсным выходам счётчиков электроэнергии Меркурий 230 показан на Рис. 41.

Рис. 41: Типовая схема включения FX868.

При подключении по данной схеме устройство осуществляет подсчёт импульсов пропорциональных учтённой электроэнергии от четырёх счётчиков Меркурий 230. Кроме того, для квартир 1 и 3 реализован узел ограничения нагрузки с использованием встроенных силовых реле и управляемых контакторов. При использовании независимых расцепителей (совместно с автоматическими выключателями) возможно только автоматическое отключение нагрузки. При использовании управляемых контакторов возможно как отключение так и включение нагрузки.

Рис. 42: Схема подключения оконечных резисторов.

На Рис. 42 показана типовая схема подключения с контролем состояния линии (версия исполнения FX868-M2-2xx.xx-xxx). При использовании оконечных резисторов номиналом 1 кОм и 220 Ом возможно отслеживание обрыва и короткого замыкания шлейфа.

На Рис. 43 показана схема подключения оконечного устройства к счётчикам электроэнергии по интерфейсу RS485. Питание интерфейсов счётчиков не показано.

Рис. 43: Схема подключения оконечного устройства в режиме прозрачного канала.

Подключение любого устройства серии FX868 в исполнении с интерфейсом RS232 к персональному компьютеру или УСПД верхнего уровня показано на примере подключения мастера прозрачного канала Рис. 44.

–  –  –

12336 Адрес устройства с настройками по умолчанию 255; Технологические адреса 511; 767;

1023; 1279;

1535; 1791;

2047; 2303;

2559; 2815;

3071; 3327;

3583; 3839;

Приложение С: Принципы организации Mesh-сети Терминология Mesh-сеть — способ организации радиосети передачи данных, при котором отдельные узлы сети могут не только передавать свои данные, но и ретранслировать данные других узлов той же сети.

Координатор - центральный узел Mesh-сети, определяющий её логическую структуру и общие параметры функционирования.

Роутер - узел Mesh-сети способный осуществлять ретрансляцию данных между другими узлами сети.

Оконечное устройство (EndPoint) - узел Mesh-сети не способный осуществлять ретрансляцию сетевых сообщений между другими узлами сети.

Дерево сети - логическая структура Mesh-сети, имеющая древовидную форму, на верхнем уровне которой всегда находится координатор.

Сетевой идентификатор — уникальный адрес устройства в Mesh-сети.

Общее описание Существует множество вариантов реализации Mesh сети, отличающихся внутренней логикой работы, радио частотой и т. д. Данный раздел, затрагивая часть общих, базовых принципов Mesh сетей, описывает, в первую очередь, конкретную реализацию Mesh сети на аппаратнопрограммной платформе УСПД FX868.

Согласно терминологии, в Mesh-сети существует три типа устройств: координатор, роутер и оконечное устройство. Все устройства имеют уникальный для данной сети сетевой идентификатор. Координатор в сети всегда один, он выполняет функцию синхронизации всех устройств во времени, а так же транслирует набор общих параметров работы. Пример логической организации Mesh-сети показан на Рис. 45. Каждое устройство, подключается к сети через конкретный роутер или координатор.

Рис. 45: Пример структуры Mesh-сети УСПД FX868.

Логические связи в данной Mesh-сети являются статичными. То есть передача данных между устройствами происходит только по одному, активному в данный момент маршруту. При этом, с течением времени эти связи могут перестраиваться в зависимости от качества радиосвязи. Так на Рис. 45 показано как оконечные устройства EP5 и EP8, потеряв связь с роутером R2, нашли другой доступный вариант подключения к сети — через роутер R1. В соответствии с внутренним алгоритмом, любое устройство, потеряв связь с сетью, немедленно начинает процесс поиска другого доступного маршрута для передачи данных.

Необходимо понимать что данная Mesh-сеть имеет строгую иерархическую структуру. На верхнем уровне этой структуры находиться координатор, устройства подключённые к сети напрямую через координатор находятся на втором уровне иерархии и так далее. На Рис. 46 показано дерево и иерархические уровни сети соответствующей Рис. 45. Устройства: R1,EP1,R3 принято называть «прямыми потомками» координатора COORD. Роутер R1, в свою очередь, имеет прямых потомков: EP8,R2,EP4,EP5 и не прямых потомков: EP6,EP7.

Рис. 46: Уровни иерархии Mesh-сети.

«Родителем» принято называть устройство по отношению к его прямым потомкам. Так роутер R3 является родителем для оконечных устройств EP3,EP2.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что рассматриваемая Mesh-сеть представляет собой совокупность устройств, которые, как бы «цепляясь» друг за друга, образуют единую транспортную среду для передачи данных между собой. При этом два устройства не имеющие между собой непосредственной радиовидимости могут обмениваться данными посредством ретрансляций их сообщений другими устройствами.

Принцип работы Физически организация Mesh-сети осуществляется путём передачи, с заданной периодичностью, специального служебного пакета — маяка. Такой маяк генерируется мастером сети — координатором, а так же всеми роутерами (пакет B на Рис. 47). Период генерации маяка координатора называют периодом сети (Tn). Последовательность выдачи в эфир маяков строго определена и её началом всегда служит маяк координатора. Параметр «Сетевая позиция», (см.

Таблица 6) присваиваемый каждому роутеру автоматически, указывает на место маяка данного роутера на временной шкале. Период сети может быть задан от 5 до 30сек.

Сразу за маяком каждого роутера следует интервал времени (суперфрейм) отведённый для обмена данными между этим роутером, его потомками и родителем (пакеты D и U на Рис. 47).

Длительность этого интервала определяется параметром «Длительности суперфрейма».

Часть периода сети содержащая маяки и суперфреймы устройств (Ds) называется синхронной, то есть все устройства передают данные синхронизировано друг относительно друга.

При этом передача данных устройством в «не свою» очередь не возможна. Оставшаяся же часть периода сети называется асинхронной (Da). В это время любое устройство может передавать данные любому другому узлу сети.

Понимание описанного механизма необходимо, например, для корректного использования в устройствах FX868 прозрачного режима работы. При наличии в одной сети большого количества роутеров, синхронная часть периода сети увеличивается, поскольку каждый роутер получает временное место для своего суперфрейма. В результате, даже при отсутствии в сети большого количества данных от других устройств, при работе в прозрачном канале могут возникать задержки связанные с ожиданием окончания синхронной части периода сети.

Рис. 47: Временная диаграмма одного периода работы сети.

Любое устройство, регистрируясь в сети, анализирует служебную информацию содержащуюся в маяках доступных роутеров и выбирает наилучший вариант подключения по уровню иерархии (параметр «Политика точки присоединения») и качеству связи (параметр «Минимальный уровень сигнала»). После регистрации устройства, его сетевой идентификатор сохраняется в памяти роутера-родителя (или координатора), таким образом это устройство становиться доступным для передачи данных от других устройств сети.

Распределение ресурса сети В Mesh-сети построенной на базе УСПД FX868 существует два уровня распределения временного ресурса.

Внутри каждого периода сети все роутеры и координатор имеют выделенные суперфреймы (промежутки времени) для общения с другими устройствами (см. выше). Таким образом решается вопрос возможных коллизий при работе большого количества устройств в одной точке пространства. Кроме того, внутри каждого периода сети существует выделенное время для асинхронного обмена данными. Асинхронный режим служит для внеочередной передачи пакетов, которые или имеют высокую важность, или не успели дойти до адресата в синхронном режиме.

Второй уровень распределения времени реализован внутри каждого часа работы сети и адаптирован к типам и количеству передаваемых данных.

Можно выделить 4 типа данных с которыми оперирует сеть УСПД FX868:

данные показаний счётчиков, датчиков и других телематических устройств;

• исполняемые команды, в том числе команды синхронизации времени;

• файлы обновления прошивки;

• данные сквозного канала;

• Каждый из типов данных предъявляет свои специфичные требования к каналу связи.

Особенно критичными к времени доставки сообщений являются исполняемые команды и пакеты синхронизации времени. Напротив, данные архивов или текущих показаний счётчиков в мгновенной доставке не нуждаются, однако при большом количестве устройств в сети требуют широкого канала связи. Диаграмма представленная на Рис. 48 иллюстрирует типовое распределение ресурсов сети в течении каждого часа её работы.

Рис. 48: Диаграмма распределения часового ресурса сети.

Где:

DATA - время для передачи телематических данных;

• Time sync - время отведённое для синхронизации времени между устройствами;

• Update and servis - время отведённое для обновления прошивки, чтения архивов или • инженерных работ в сети;

Dead time - мёртвое время, в течении которого все устройства в сети не передают никаких • данных.

На диаграмме видно, что в начале каждого получасового интервала выделяется 14 минут времени для передачи телематических данных. Синхронизация времени между устройствами проводиться с 15-ой по 29-ую минуту включительно.

Передача файла прошивки осуществляется с 45-ой по 59-ую минуту, так же это время предназначено для передачи архивных данных. Команды для удалённых устройств, а так же данные с высоким уровнем приоритета (тревожные события) могут передаваться в любое время. В конце каждого четверть-часового интервала введено мёртвое время, которое даёт возможность сети автоматически доставить переданные ранее сообщения до адресатов и обеспечить чистоту эфира к моменту начала нового четверть-часового интервала.

Организация сквозного канала возможна в любой момент времени, однако следует учитывать общую сетевую нагрузку (количество устройств, частоту передачи данных и проч.) при его инициализации.



Похожие работы:

«Спорные вопросы юридического положения Украины в составе России с 1654 года БЕАТА КЕРТЕСНЕ ВАРГА В русской и украинской историографии юридическая оценка акта соединения России и Украины составляла предмет серьезного сп...»

«УДК 821.161.1-311.6 ББК 84(2Рос=Рус)6-44 Е92 Серия "Эксклюзив: Русская классика" Серийное оформление Е. Ферез Ефремов, Иван Антонович. Е92 Таис Афинская : [роман] / И. А. Ефремов. — Москва : Издательство...»

«Исторический квест "Дойти до Берлина" Конкурсная работа Всероссийского конкурса по выявлению лучшего педагогического опыта, направленного на формирование национальной гражданской идентичности обучающихся Интерактивный познавательной проект – Название конкурсной работы исторический квест "Дойти до Берлина" Федерации, Свердловская област...»

«MHHHCTepC TBO o6pruoBaHHSl H Ha)'KH POCCHHCKOH le.uepaUHH lr.60 Y BO "TBepCKOH rOCYLlapCTSeHHhlH YHH.BepCIHeT"YTBEP)K,UA IO : 20 15 r. fF-C'''=-C3.li.8.2 HCTOPIDI lKYPHAJIHCTHKH CneumUlhHOCTb 52.05.04 "JIHTeparypHoe TBOpqeCTBO" CneUHaJIH3aUH}I JIHTeparypHhlH pa60THHK YpOBeHb BblCllIero 06pa30...»

«Н. В. Сикачина Делаем модные тату и рисунки хной Текст предоставлен правообладателем http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=11084105 Делаем модные тату и рисунки хной / [сост. Н. В. Сикачина]: ООО "Книжный клуб “Клуб семейного досуга”"; Белгород; 2014 ISBN 978-966-14...»

«Мишель Демют Чужое лето (2020) Серия "Галактические хроники" Издательский текст http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=142711 Галактические хроники: АСТ; М.; 2002 ISBN 5-17-011030-8 Аннотация Мишель Демют (Жан-Мишель Феррер) – один из классиков французской фантастики и редактор са...»

«1 Обработка цифрового звука Сведение Сведение или микширование (mixing, смешение) — стадия создания из отдельных записанных треков конечной записи, следующий после звукозаписи этап создания фонограммы, заключающийся в отборе и редактировании (иногда реставрации) исходных записанных треков, объе...»

«1 Беседа 6. История земная и Небесная. В чтении Степенной книги мы приступили ко 2-му её разделу – Житию святыя блаженныя и равноапостольныя великия княгини Ольги. "И тако первее благоволи вдохнути благодать Свою в душю немощнеишаго сосуда женс...»

«Л. С. Васильев История Востока Том I Учебник для магистров 6-е издание, переработанное и дополненное Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебника для студентов вузов Москва УДК 94/99 ББК 63.3(5)я73 В19 Автор: Васильев Леонид Сергеевич — доктор исторических н...»

«ТРОЯНСКАЯ СВЕТЛАНА ЛЕОНИДОВНА РАЗВИТИЕ ОБЩЕКУЛЬТУРНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СТУДЕНТОВ СРЕДСТВАМИ МУЗЕЙНОЙ ПЕДАГОГИКИ (на примере подготовки будущих педагогов) 13.00.01 Общая педагогика, история педагогики и образования Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук ИЖЕВСК 2004 Работа вып...»

«Роговицкий Дмитрий Александрович НАРОДНАЯ ПАРТИЯ И ИСПАНСКАЯ СОЦИАЛИСТИЧЕСКАЯ РАБОЧАЯ ПАРТИЯ В 1996–2004 гг.: РАЗНОГЛАСИЯ И КОНСЕНСУС Раздел 07.00.00 – исторические науки Специальность 07.00.03 – всеобщая история Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Москв...»

«ВЕСТНИК Екатеринбургской духовной семинарии. Вып. 1(7). 2014, 77–92 ИССЛЕДОВАНИЯ БОГОСЛОВИЕ И ФИЛОСОФИЯ Иеромонах Мефодий (Зинковский) ТЕРМИН "" И ЕГО БОГОСЛОВСКОЕ УПОТРЕБЛЕНИЕ В статье рассматривается история употребления и развития термина "" в античности и у св. отцов. Фил...»

«Н еввстеыя досед гетізн ъ і его п р и. В ь исторіи днпровскаго козачества ясныя и связпыя исхорическія данный начинаются лишь съ половины X V II столтія. Про­ должительная борьба, возникшая при Богд...»

«1 УДК 371.3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ. СЕРВИС ThingLink. Волкова М.Н., учитель начальных классов, Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Гимназия №14" E-mail: fglz1-1776@yandex.ru, г. Глазов, Россия. Максимов...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКИ УКРАИНЪ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЪСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ "НАЦИОНАЛЫНЪЙ ГОРНЪЙ УНИВЕРСИТЕТ" ИНСТИТУТ ГУМАНИТАРНЪХ ПРОБЛЕМ им= П= ТРОНЫКО ИСТОРИЯ УКРАИНЫ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ Мзупжйчзтлйк лпнрмзлт жмя...»

«Материалы по археологии, истории и этнографии Таврии. Вып. XX Н. И. ХРАПУНОВ, Н. В. ГИНЬКУТ КРЫМ В 1784 г. ПО СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФРАНЦУЗСКОГО ПУТЕШЕСТВЕННИКА БАРОНА ДЕ БАРА1 Среди многочисленных записок путешественников, побывавших в Крыму вскоре после присоединения его к России, выделяется сочи...»

«Министерство культуры РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский государственный институт искусств Кафедра режиссуры Рабочая программа дисциплины "История радиовещания" Уровень высшего образования Спец...»

«УДК 616.727.4-089.843 ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ ЛУЧЕЗАПЯСТНОГО СУСТАВА: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И АНАЛИЗ СОБСТВЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ Александров Т.И.1, Прохоренко В.М.1,2, Чорний С.И.1 ФГБУ "ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна" Минздрава России, Новосибирск, e-mail: tymus@inbox.ru; ФГБОУ В...»

«ОСНОВАНИЕ МОСКВЫ Исторический очерк На каждом шагу Москва эта первопрестольная столица России, сердце ее, так сказать, представляет столько замечательного, поучительного, священного, что, в силу весьма естественных движений души русской,...»

«07.00.00 ИСТОРИЧЕСКИЕ НАУКИ И АРХЕОЛОГИЯ / HISTORICAL SCIENCES AND ARCHEOLOGY № 6 (54) / 2016 Нестерова Т. П. Региональное и трансграничное сотрудничество Испании и Португалии со странами Северной Африки и Ближнего Восто...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.