Jak przesłać dane

Przedstawiamy techniczne zagadnienia związane z przesyłaniem informacji, którymi wymieniają się urządzenia telematyczne.

Przy nowoczesnych systemach zbierających informacje ze świata zewnętrznego nadal wykorzystuje się sprawdzone standardy, które od lat pracują w automatyce przemysłowej. Jeśli stosowane są czujniki temperatury lub innych wielkości fizycznych, można połączyć je za pomocą magistrali RS-432 lub RS-485, gdyż kontrolery dla tych standardów komunikacji są powszechnie dostępne. Jest to standard przeznaczony do stacjonarnych połączeń kablowych, dobrze sprawdza się w środowiskach przemysłowych. Obecnie jednak coraz częściej jest wypierany przez IP.

Z uwagi na fakt, że sieci wykorzystujące protokół IP są standardem korporacyjnym, w tym samym kierunku podążają zmiany medium transmisji danych, dawniej tradycyjnie kojarzone z przemysłowymi magistralami szeregowymi. Na terenie wielu zakładów znajduje się już sieć Ethernet o bardzo dobrej jakości połączeń i wysokiej przepustowości, więc firmy chętnie ją wykorzystują, wprowadzając konwertery albo wybierając urządzenia, które są projektowane pod kątem obsługi za pomocą połączeń TCP/IP. Zmiany te widać nawet w przypadku takich urządzeń jak kamery wideo CCTV, które przez długi czas dostarczały sygnał kompozytowy koncentrycznym kablem, a później wykorzystywano także konwertery do linii symetrycznych lub przesyłania obrazu za pomocą fal radiowych. Obecnie wiele kamer korzysta z połączenia internetowego, transmitując obraz po kompresji za pomocą różnych kodeków (np. MPEG-4). Wprowadzenie połączenia po IP pomaga znacznie sprawniej zarządzać takimi urządzeniami, gdyż możliwe jest zrealizowanie, na przykład cyfrowo sterowanego powiększenia i kierowania wycinku obrazu, tak zwanego cyfrowego PTZ, który jest w stanie działać wielokrotnie szybciej od urządzenia mechanicznego sterowanego napięciowo.

Kabel, radiolinia czy Wi-Fi?

Jeśli na terenie przedsiębiorstwa znajduje się już sieć kablowa Ethernet, można zaplanować jej użycie. Niekiedy jednak takiej infrastruktury nie ma - zwłaszcza w przypadku zakładów przemysłowych, w których obiekty są oddalone od siebie. W takich miejscach można wykorzystać radiolinie punkt-punkt, które zapewnią niezawodne połączenie w każdych warunkach. Tańszą odmianą jest użycie popularnych sieci Wi-Fi 802.11b/g, jednak ich zasięg jest ograniczony, ponadto są one bardziej wrażliwe na zakłócenia i mniej bezpieczne. Jeśli przedsiębiorstwo ma zamiar korzystać z Wi-Fi w modelu punkt-punkt, cały ruch dotyczący telematyki należy tunelować w szyfrowanym połączeniu VPN; najczęściej jest to IPSec.

W przypadku połączenia 802.11b/g zestawionego z niższą przepustowością lub okresowo przerywanego (m.in. ze względu na słaby sygnał) mogą wystąpić problemy z przesyłaniem obrazu wideo z kamer lub przy korzystaniu z aplikacji, które wymagają małych opóźnień i całych pakietów. Nie wszystkie konwertery obsługujące magistralę szeregową radzą sobie w takich warunkach.

Połączenie radiowe

Dzisiejsze zastosowanie telematyki to także komunikacja z urządzeniami zlokalizowanymi w pojazdach. W takim przypadku dostępne są dwa kanały połączeń - albo jest to radiostacja z odpowiednim modemem, albo łącze pakietowe udostępnione przez operatora telekomunikacyjnego (komórkowego lub satelitarnego). Z połączeń za pomocą radiostacji korzystają na szeroką skalę korporacje taksówkowe, gdyż znacząca część informacji jest kierowana do wielu odbiorców (propozycje zleceń), a tylko część dotyczy pojedynczego samochodu (przyjęcie, informacja o zleceniu, zapytania). W tym modelu medium radiowe jest lepsze od połączeń pakietowych, gdyż umożliwia odbiór przez wiele stacji tego samego komunikatu cyfrowego, tymczasem w połączeniu pakietowym, takim jak GPRS, wymagałoby to rozesłania tych samych pakietów do wszystkich stacji. Wadą połączeń radiowych za pomocą dedykowanego kanału sieci dyspozytorskiej jest ograniczenie terytorialne, związane z propagacją fal radiowych. Zazwyczaj z usług korzystają firmy, które obsługują wybrany rejon, na przykład teren pojedynczego miasta.

Komórka lub telefon satelitarny

W przypadku połączeń punkt-punkt albo wykorzystania transmisji przez Internet transmisja pakietowa jest lepsza. Z takich usług korzystają firmy, które eksploatują rejestratory położenia i parametrów pracy pojazdów, wykorzystując pozyskane informacje do walki z nieuczciwymi zleceniami lub kradzieżą paliwa. Urządzenia takie są powszechnie stosowane w transporcie kołowym, są także instalowane w niektórych lokomotywach u prywatnych operatorów kolejowych, ponadto można je spotkać w maszynach budowlanych.

Operatorzy komórkowi mają specjalnie przygotowane taryfy "telemetryczne", dostosowane do transmisji niewielkiej liczby danych w połączeniu GPRS. Dużą wadą są jednak stawki transmisji za granicą. Niektóre firmy wolą więc skorzystać z zainstalowanych telefonów satelitarnych z modułem transmisji danych - wtedy wyższy abonament pokrywa jednocześnie koszty transmisji telemetrycznej oraz połączeń telefonicznych w obrębie większości krajów Unii Europejskiej. Taką ofertę ma operator satelitarny GlobalStar. Transmisja danych odbywa się wtedy w skompresowanych pakietach, które są wysyłane co pewien czas. Niektóre modemy telefoniczne GPRS mogą komunikować się za pomocą wiadomości SMS. Model sprawdza się, gdy urządzenie mobilne komunikuje się rzadko i wysyła niewiele informacji.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200