Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Přenos dat technikou GPRS s modemem Maestro 100

číslo 2/2004

Přenos dat technikou GPRS s modemem Maestro 100

Téměř každý ví, že technika GPRS (General Packet Radio Service) umožňuje rychlý přenos dat při platbě pouze za přenesený objem dat, nikoliv za dobu spojení. Málo informací je však k dispozici o konkrétních technických možnostech využití GPRS v aplikacích sběru dat nebo průmyslového řízení. Následující text shrnuje zkušenosti s využitím modemu Maestro 100 /TCP v režimu práce s tzv. zásobníkem TCP (TCP stack), který je v těchto aplikacích nejužívanější.

Co je zásobník TCP?

Modem GSM je v režimu GPRS připojen k datové síti, ve které jsou data přepravována v paketech, podobně jako v síti Internet. Standardní modem bez zásobníku TCP neumí tyto pakety vytvářet. Je třeba mu je dodat prostřednictvím vhodného protokolu. Nejčastěji se používá protokol PPP (point-to-point protocol). Pokud je modem připojen k počítači typu PC, je to snadné, neboť ovladač PPP je součástí každého operačního systému. Problém nastává, je-li třeba modem připojit k zařízení, které vysílá data ve formě jednoduchého datového toku nebo používá některý sériový protokol užívaný v průmyslových aplikacích (např. Profibus). Pak je nutné, aby byl paket zabalen v modemu GSM, který k tomu musí být vybaven příslušným firmwarem – protokolem TCP.

Jak je to s IP adresami v síti GPRS?

Při koupi tarifu (karty SIM) s GPRS u mobilního operátora je nutné se rozhodnout pro pevnou, nebo dočasnou (přidělovanou) IP adresu. Jde o běžnou internetovou adresu. Prostřednictvím GPRS se tedy uživatel dostane do celosvětové sítě Internet.

Dočasnou adresu operátor přiděluje účastníkovi spojení jen na dobu, kdy je skutečně v síti přihlášen. Adresa je pokaždé jiná. To v praxi znamená, že rozsah aplikací, které je možné používat, je omezen. Například webový server na přidělované adrese by byl k ničemu – nikdo by nevěděl, kde ho má hledat. Naopak, má-li účastník pevnou adresu, může využívat všechny typy internetových aplikací.

Obr. 1.

Aplikace při využití dočasné IP adresy

S dočasnou adresou se lze přihlásit do internetové sítě a spojit se s počítači, které tam jsou umístěny a mají tam svou pevnou internetovou adresu. Je možné využít standardní internetové aplikace (e-mail, FTP, Telnet), nebo vytvořit či koupit aplikaci uživatelskou. Nejčastější způsoby využití GPRS v oblasti řízení a sběru dat jsou ukázány na obr. 1 a charakterizovány v následujících odstavcích (velká písmena odkazují navzájem mezi obrázkem a textem).

A. Výměna e-mailů
V tomto režimu se ukládají a vybírají e-maily z poštovní schránky existující na některém z webových serverů podobně jako při připojení telefonní linkou. Tento režim bývá využit při přenosech textových hlášení, výstražných zpráv apod. Data se zobrazí na určené adrese jako běžný e-mail.

Modem Maestro 100 obsahuje jednoduché klienty POP3 a SMTP. Jejich obsluha je snadná, a odeslání e-mailu tak zvládne i jednoduché zařízení.

B. Přenosy datových souborů protokolem FTP
Režim s protokolem FTP se s výhodou využije při sběru dat. Data, která na jedné straně vstupují po sériové lince do modemu, se v serveru ukládají přímo do datového souboru na disku. To je výhodné např. tam, kde je zapotřebí přenést obsah paměti zápisníku dat (datalogger).

C. Ovládání prostřednictvím protokolu Telnet
Protokol Telnet umožňuje realizovat spojení s přístrojem připojeným k modemu Maestro ze znakového terminálu. Je vhodný k nastavování připojeného zařízení, přenosu textu (např. na informační tabuli) a v podobných aplikacích, kde stačí vstup z klávesnice.

D. Uživatelské aplikace
Na uživatelskou aplikaci dojde v případě, že nelze využít žádný ze standardních internetových protokolů. Typickým příkladem mohou být dispečerské a řídicí programy typu SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition – např. Touch Screen), které jsou připraveny komunikovat přes sériový port (COM) v některém sériovém protokolu (např. Profibus). Aby bylo možné použít komunikaci přes GPRS, je nutné nainstalovat přídavný ovladač pro komunikaci přes TCP (TCP socket). Ten vytvoří v operačním systému počítače nový virtuální port COM a od něj transparentní datový kanál přes internet až do sériové linky modemu Maestro. Ovladač pro takový virtuální port COM bývá přímo součástí programového balíku SCADA. Je možné vyvinout i svou vlastní aplikaci vyhovující požadavkům zařízení připojených přes GPRS. Nástroje pro většinu operačních systémů jsou k dispozici.

Aplikace při využití pevné IP adresy

Má-li modem přidělenu pevnou adresu, lze se na něj bez problémů obracet odkudkoliv z internetu i mobilní sítě GPRS. Je možné využít i aplikace popsané v předcházejících odstavcích – e-maily, FTP i Telnet. Pevná adresa navíc umožňuje vytvořit na zařízení připojeném k modemu webovou stránku.

Dvojice modemů Maestro, z nichž alespoň jeden má pevnou IP adresu, navíc poskytuje možnost vytvořit mobilní virtuální sériový kanál, kterým lze přímo propojit dva přístroje se sériovým rozhraním.

(FCC Průmyslové systémy)

FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz

400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: 543 215 654, fax: 543 215 655
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: 266 052 098, fax: 286 890 252

Inzerce zpět