Ihads.ru

Все про недвижимость
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Преимущества технологии GPRS в системах учёта ресурсов

Преимущества технологии GPRS в системах учёта ресурсов

Беспроводной сбор данных с помощью промышленных модемов сотовой связи GSM/3G/4G на сегодняшний день является наиболее популярным и эффективным решением для дистанционного учета ресурсов. Этому способствует и высокая плотность покрытия сетью GSM, и отсутствие необходимости прокладывать провода.

wrx_gprs_connection.jpg

В этой статье мы расскажем, какие технологии передачи используются в системах учёта, вкратце рассмотрим их различия и преимущества, а также подскажем, какие стандарты связи целесообразнее использовать для диспетчеризации счётчиков энергоресурсов.

В таблице ниже представлены основные стандарты мобильной связи и сравнение их по важным для нас параметрам. Далее подробнее рассмотрим каждую технологию.

CSDGPRS3G4G (LTE)
Технология соединенияПередача данных в голосовом каналеСеть интернет (пакетная передача данных)
Скорость передачидо 9,6 Кбит/с (DL/UL)85,6 Кбит/с (DL),
42,8 Кбит/с (UL)
7,2 Мбит/с (DL),
5,76 Мбит/с (UL)
150 Мбит/с (DL),
50 Мбит/с (UL)
ТребованияМодем на стороне сервера сбора данныхДоступ в интернет
ОплатаЗа время сессииЗа объём переданных данных
Время отклика (ping)от 500 до 5000 мс (в некоторых случаях выше)от 50 до 500 мс

Передача данных по технологии GPRS

Начнем описание с канала связи GPRS, так как он является самым распространенным (наряду с каналом CSD) и наиболее оптимальным способом для передачи данных в системах учёта энергоресурсов.

GPRS – это технология пакетной передачи данных в сетях GSM, которая обеспечивает соединение удаленных устройств через интернет (TCP/IP).

Технология работает по следующему принципу: весь радиоканал разделён на таймслоты (временные интервалы). В то время как режим CSD всегда использует один слот, передача по GPRS происходит одновременно через несколько свободных слотов, не занятых голосовыми вызовами. Таким образом, ресурсы радиосети используются более эффективно, а пропускная способность канала увеличивается до 21.4 Кбит/сек в одном слоте.

технология GPRS.png

Максимальная скорость передачи в сетях GPRS составляет 85.6 Кбит/сек (иногда 115.2 Кбит/сек), тогда как CSD работает на скорости до 9.6 Кбит/сек. Данные разделяются на пакеты, отправляются в последовательный порт, а затем опять собираются на принимающей стороне.

Адресация в GPRS происходит не по номеру телефона, а по IP-адресу, поэтому передача пакетов данных осуществляется по протоколу TCP, который работает по модели «клиент – сервер». Клиент устанавливает исходящее TCP-соединение с сервером по IP-адресу и определённому TCP-порту, а сервер принимает входящие TCP-подключения от клиентов на данный TCP-порт.

wrx_gprs_connection_tcp.jpg

Основные преимущества технологии GPRS:

Высокая скорость опроса (по сравнению с режимом CSD);

Постоянное соединение с удаленными оборудованием. Подключившись к GPRS-модему один раз, вы сможете находиться с ним на связи постоянно;

Легкость организации канала связи. Подключение происходит по сети интернет, без предварительной установки голосового соединения (звонка). Вам также не придется устанавливать модем на стороне сервера опроса – достаточно, чтобы диспетчерский ПК имел выход в сеть;

Читайте так же:
Поверка счетчиков самарской области

Выгодная тарификация – только за трафик, а не за время соединения.

terminal_gprs_wrx.jpg

Для удалённого опроса счётчиков по сети GPRS мы рекомендуем использовать интеллектуальные GPRS-модемы – терминалы TELEOFIS WRX с интерфейсами подключения RS-485, RS-232 и RS-422.

Терминалы WRX легко интегрируются практически в любую систему учета и поддерживают передачу данных как по технологии GPRS, так и по каналу CSD (резервный канал). Используя терминал, вы всегда сможете перейти с одной технологии на другую без необходимости производить замену оборудования связи.

Кроме того, при подключении по GPRS сам модем может по расписанию выходить на связь с программой опроса, передавать данные, а затем переходить в спящий режим для экономии средств.

Передача данных по технологии CSD

Технология CSD подразумевает установку голосового соединения по номеру телефона и напоминает обычный телефонный звонок: модем на стороне сервера опроса “звонит” модему на стороне счётчика. После ответа между модемами устанавливается прозрачное соединение для передачи данных.

Технические характеристики [ править | править код ]

Для примера технических характеристик взята популярная модель модема ZTE MF 631 [2] :

  • поддержка технологий передачи данных: 3G (HSDPA, UMTS), EDGE, GPRS, GSM
  • скорость приема данных в сети 3G до 7,2 Мбит/с и при отправке данных до 5,76 Мбит/с
  • скорость приема данных в сетях EDGE/GPRS — до 236 килобит в секунду
  • размер 74×24×10,5 мм, ротатор
  • разъем для карт памяти [3]micro SD до 16 Гб Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, mac OS, а также Linux.

Модем относится к технически сложным товарам в соответствии с п. 6 Перечня технически сложных товаров, утвержденного постановлением Правительства РФ от 10 ноября 2011 г. N 924 «Об утверждении перечня технически сложных товаров» (оборудование навигации и беспроводной связи для бытового использования, в том числе спутниковой связи, имеющее сенсорный экран и обладающее двумя и более функциями).

В соответствии с «Общероссийским классификатором продукции по видам экономической деятельности (ОКПД 2) ОК 034-2014 (КПЕС 2008)» (принят и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 января 2014 г. N 14-ст) модемы включены в перечень «Оборудование компьютерное, электронное и оптическое (Аппараты телефонные прочие, устройства и аппаратура для передачи и приема речи, изображений или других данных, включая оборудование коммуникационное для работы в проводных или беспроводных сетях связи (например, локальных и глобальных сетях).

Эта группировка включает:

— прочие телефонные аппараты;

— факсимильные аппараты, в том числе с автоответчиком;

Читайте так же:
Договор аренды квартиры с оплатой по счетчикам образец

— приборы связи, использующие инфракрасный сигнал (например, для удаленного контроля);

Таким образом, исходя из устройства модема как радиоэлектронной аппаратуры, назначения и места в классификации, модем относится к Перечню непродовольственных товаров надлежащего качества, не подлежащих возврату или обмену на аналогичный товар других размера, формы, габарита, фасона, расцветки или комплектации, поскольку является бытовой радиоэлектронной аппаратурой.

В соответствии с Перечнем непродовольственных товаров надлежащего качества, не подлежащих обмену, утвержденному постановлением Правительства РФ от 31 декабря 2020 г. N 2463 «Об утверждении Правил продажи товаров по договору розничной купли-продажи, перечня товаров длительного пользования, на которые не распространяется требование потребителя о безвозмездном предоставлении ему товара, обладающего этими же основными потребительскими свойствами, на период ремонта или замены такого товара, и перечня непродовольственных товаров надлежащего качества, не подлежащих обмену, а также о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» технически сложные товары бытового назначения, на которые установлены гарантийные сроки не менее одного года не подлежат возврату и обмену.

Применение GSM/GPRS модема ПМ01 в АСКУЭ

Функциональная схема АСКУЭ

Традиционно перед сетевыми компаниями и производственными предприятиями – потребителями электроэнергии – встаёт задача учёта электроэнергии в промышленном секторе розничного рынка. В качестве устройства связи между удаленными объектами и центром сбора данных в АСКУЭ широко применяется GSM/GPRS-модем ОВЕН ПМ01.

И так, в автоматизированных системах контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) различают:

  • коммерческий учет;
  • технологический учет.

В обоих случаях учёт электроэнергии осуществляется на объектах следующих типов: электростанции, распределительные подстанции, трансформаторные подстанции и т.п. Задача коммерческого учёта в промышленном секторе в ряде случаев совпадает с аналогичной задачей в бытовом секторе. Она заключается в ежемесячном подсчёте объёма электроэнергии, прошедшей через конкретный фидер или группу фидеров. Эта задача решается установкой цифровых приборов учёта и ежемесячным чтением из них показаний (нарастающего итога) по отчётным дням. Задача технологического учета, решаемая зачастую теми же средствами, заключается в предоставлении информации непосредственно потребителю для дальнейшего контроля, оптимизации потребления, исключения несанкционированного использования ресурсов и т.п.

Помимо приборов учёта в данную систему АСКУЭ входят:

  • единый Центр сбора и обработки информации, обычно ПК со специализированным программным обеспечением (ПО);
  • средства связи.

Центр сбора данных производит считывание показаний с различных объектов, зачастую удаленных и распределенных по местности, поэтому в качестве основного канала связи используется GSM, как наиболее распространенный и доступный беспроводной канал. В этом случае наиболее бюджетным вариантом организации учета энергоресурсов без дополнительных функций (управления и т.п.) является вариант подключения GSM-модемов непосредственно напрямую к приборам учета. Это и послужило причиной широкого применения GSM/GPRS-модема ОВЕН ПМ01 в АСКУЭ как устройства связи между удаленными объектами и центром сбора данных.

Читайте так же:
Счетчик расходомер для жидкостей

Оборудование

  • Счетчик электрической энергии «Меркурий 230».
  • GSM-модем ПМ01-220.В (только RS-485, питание 220 В).

Диспетчерский пункт (ДП):

  • ПК со специализированным ПО.
  • GSM-модем ПМ01-220.АВ (RS-232/RS-485, питание 220 В).

Связь

В качестве канала связи используется GSM-канал в режиме CSD («модем-модем»).

Данный канал выбран в силу преимуществ:

  • Надежность – Обеспечивается гарантированное время доставки (данный режим имеет приоритет в сети GSM).
  • Простота эксплуатации и настройки.
  • Большой объем передаваемой информации.

Для организации канала на SIM-картах сотового оператора подключена бесплатная услуга передачи данных и факсов.

Подключение модема на объекте к электросчётчику Меркурий 230 производится по интерфейсу RS-485.

Описание схемы

По отчетным дням или запросу оператора ДП в соответствии с программой, установленной на ПК, производится последовательный опрос подключенных через модем электросчетчиков с последующей обработкой считанной информации. Опрос производится путем дозвона модема из Центра на удаленные модемы, находящиеся в режиме автоподъема трубки. После подъема трубки удаленным модемом устанавливается прозрачный канал связи между электросчетчиком и ПО в Центре сбора информации, которое производит считывание данных.

Программное обеспечение

В данной схеме применения ПО, установленное на компьютер в Центре, помимо основной функции (энергоучет – необходимые расчеты, формирование отчетов, ведение архивов и т.д.) выполняет управление модемом (дозвон до удаленного модема, разрыв соединения и т.д.).

В качестве программного обеспечения в данной схеме может выступать:

  • Программа «Меркурий-энергоучет» разработанная производителем счетчиков компанией «Инкотекс», подробней см. здесь
  • Программа собственной разработки.

Данную систему АСКУЭ с использованием электросчетчиков МЕРКУРИЙ 230ART-03» реализовал ОТДЕЛ ГЛАВНОГО ЭНЕРГЕТИКА МУП «ВОДОКАНАЛ» г. Подольска более чем на 50 подчиненных объектах.
http://www.vodokanalpodolsk.ru/

Отзыв специалистов МУП «ВОДОКАНАЛ»:

«Выбор данной системы учета энергоресурсов обусловлен надежностью и бюджетностью решения: минимум оборудования, надежный канал связи, а также отсутствие дополнительных устройств, таких как преобразователи интерфейса и блоки питания»

Внешний аппаратный или внутренний программный следящий таймер

Худший случай для устройства АСПС, работающего на труднодоступной удаленной площадке, — это когда сброс модема не помогает и теряется связь с передающим устройством. Сегодня большинство модемов оснащаются программными следящими таймерами с различной степенью устойчивости к сбоям, которые позволяют выходить из упомянутой выше ситуации потери управления.

Основная рекомендация для гарантированной защиты от перерывов в работе и потери управления — добавить внешний аппаратный таймер, который будет периодически сбрасываться пользовательским программным кодом, работающим в памяти модуля. Пример такой цепи показан на рис. 2.

Рис. 2. Пример схемы подключения внешнего сторожевого таймера

Рис. 2. Пример схемы подключения внешнего сторожевого таймера

Высокоуровневая коррекция в приложении

Если данные передаются в незакодированном виде без использования высокоуровневого протокола с коррекцией ошибок, может потребоваться многократная передача. При частой передаче данных на сервер с дистанционного устройства АСПС система может быть более устойчивой к ошибкам, и фактические значения данных могут вычисляться на серверной стороне путем усреднения взятых показаний.

Читайте так же:
Счетчик очков для аэрохоккея

Если передача осуществляется один раз в сутки или с другой сравнимо низкой частотой, рекомендуется использовать высокоуровневый протокол наподобие FTP, чтобы снизить частоту ошибок и повысить надежность получаемых данных.

Запасной вариант

По факту наиболее часто применяемым способом связи является пакетная коммутация данных по GPRS с использованием внутреннего стека протокола TCP, работающего на модеме. Типичные проблемы, связанные с TCP/IP-сокетами, — это закрытие сокета, тайм-аут, отказ сервера и неполадки GSM-сети.

В качестве запасного варианта используются традиционные службы обмена сообщениями, которые позволяют обеспечить бесперебойную доставку данных на сервер. Хотя надежность SMS ниже, чем у сокетов, они по-прежнему остаются основным доступным и простым способом обеспечения избыточности. Еще один резервный вариант — CSD-вызовы с выделенным каналом и более низкой скоростью передачи данных (обычно 9,6 кбит/с в зависимости от сети).

Удобство обслуживания и ремонта

Помимо целостности данных и устойчивости системы к сбоям, ключевым требованием к типовым системам АСПС является удобство обслуживания и ремонта. Помочь обеспечить это качество может, в частности, дистанционное управление (с серверной стороны) — например, дистанционное обновление пользовательских приложений по беспроводному каналу связи. Эта функция позволяет проектировщику системы на расстоянии обновлять программное обеспечение модема для внесения усовершенствований или исправления ошибок без необходимости выезжать на удаленную площадку и разбирать устройство.

Недорогой высокопроизводительный GSM/GPRS-модуль Fibocom G510 имеет функцию дистанционного обновления пользовательского кода по беспроводному каналу связи. В модеме хранятся два образа пользовательского приложения, что позволяет во время дистанционного обновления перезаписывать код второго образа, который не выполняется в этот момент. После успешной загрузки и сохранения в памяти нового пользовательского кода он может быть запущен вместо основного кода. Допускается также переключение между этими двумя образами.

Передача информации в реальном времени или с задержкой

Контроль над энергопотреблением устройства АСПС и балансировка эфирной нагрузки — важный аспект, который необходимо рассматривать при разработке политики связи с удаленным устройством.

Чем выше частота передачи данных в реальном времени, требуемая от сервера, тем выше расход энергии батареи. Помимо дополнительного расхода энергии удаленным устройством при частой передаче, следует также учитывать увеличение эфирного времени за счет большего количества передаваемых данных.

Как подключить телефон к ПК в качестве модема

Для подключения устройства к ПК пользователи чаще всего применяют комплектный USB-кабель, выбирая прямо на дисплее смартфона способ его эксплуатации – «Зарядка» или «Передача данных». Как видите, функции «Модем» в перечне нет, поэтому ее придется подключить вручную.

Для этого, нужно не отсоединяя кабель от ПК, открыть меню смартфона и перейти в панель «Настройки». Затем выполнить простой алгоритм действий, перейдя по пути «Беспроводные сети» – «Режим модема» – «USB-модем».

Если все выполнено правильно, то компьютер оповестит о наличии новой сети с доступом к интернету.

Пользователи смартфонов могут прибегнуть к помощи беспроводного соединения (Wi-Fi). Для владельцев устройств на базе ОС Android необходимо выполнить несколько простых шагов, на этот раз перейдя по цепочке «Меню» – «Настройки» – «Передача данных» – «Беспроводные сети» – «Режим модема» – «Точка доступа Wi-Fi».

Читайте так же:
Счетчик просмотров вконтакте как узнать кто смотрел

Для владельцев iPhone процедура еще проще: «Настройки» – «Режим модема» – «Включить» – «Пароль Wi-Fi».

Телефон, подключенный к ноутбуку

Можно ли сэкономить

Чтобы уменьшить расход электроэнергии потребителю необходимо экономно расходовать ресурсы и подключать современные энергосберегающие устройства. При оплате по нескольким тарифам, что позволяет данная модель электросчётчика, сумма оплаты уменьшится, если наиболее энергоёмкие операции производить во время действия тарифа с меньшей величиной расценки.

Изделие обеспечивает надёжную защиту от самовольного вмешательства в учёт данных для снижения или фальсификации показателей.

Отзывы об использовании модемов

Достоинства: Простая настройка. Встроенная в прошивку звонилка hilink сама распознает симку и подключается к интернету. Быстро находит сеть. Выходы CRC9 для внешней антенны. Сутками работает без сбоев и перезагрузок. Недостатки: Из коробки не работает на Linux. Во встроенном web интерфейсе не показывает уровни сигнала, что сильно усложняет настройку антенны.

Кирилл Е. о HUAWEI E3372h

https://market.yandex.ru/product—modem-huawei-e3372h/13962851/reviews?track=tabs

Исходящая скорость держится на уровне 64 кбит/с по тестам iperf, при закачке на FTP и по данным сервиса fast.com. Опробовано три экземпляра в связке с роутером TP-LINK MR-3020 (под родной прошивкой и под OpenWRT) и с ноутбуком под Windows 7. Проверено, что сотовый оператор и условия приёма не при чём.

Andrey Tarasov о DS Telecom DSU7 3.0

https://market.yandex.ru/product—modem-ds-telecom-dsu7/339966367/reviews?track=tabs

Модем не такой уж и простой: при подключении создает виртуальный интерфейс Ethernet, смотрящий на виртуальный роутер с веб-интерфейсом (!) — это одновременно и плюс (быстро определяется в дашборде, проще подключение в linux, ибо не нужны пакеты модемов), и минус (не завелся под макосью без дашборда, с роутером подружить сложно — есть статейка на хабре про Asus RT-N10U на Tomato). Кто хочет отвязать от Билайна — дуйте на 4pda в посвященный сабжу топик и удаляйте 2 файлика из памяти.

Макс К. о ZTE MF667 3.0

https://market.yandex.ru/product—modem-zte-mf667/10403215/reviews?track=tabs

3G/4G-модем отлично подходит не только для высокомобильного, но и для домашнего стационарного использования. А обилие моделей на рынке и тарифов у операторов позволит вам выбрать подходящий вариант для себя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector