تم تصميم أجهزة توجيه سلسلة
ICR-3200 لاستبدال الحزمة الكلاسيكية: كمبيوتر واحد + مودم + جهاز توجيه. الآن يمكنك تشغيل جميع المنطق اللازم مباشرة على جهاز التوجيه. بفضل معالج ARM قوي وذاكرة وصول عشوائي سعتها 512 ميغابايت وذاكرة فلاش داخلية تبلغ 2 غيغابايت ، يمكنك حتى بدء تشغيل خادم nodejs على جهاز التوجيه!
يتم أيضًا تضمين واجهات Serial RS-232/485 في جهاز التوجيه وهي متوفرة على الفور في نظام التشغيل مع الوصول الكامل إلى الجذر. تتوفر أيضًا بيئة مفتوحة لإنشاء برامج أصلية ومكتبة C / C ++ للعمل مع واجهات برمجة التطبيقات للأجهزة منخفضة المستوى.
ستوفر وظيفة النوم العميق الطاقة عند العمل على طاقة البطارية: لا يمكن تنشيط جهاز التوجيه إلا عندما تكون الاتصالات ضرورية بالفعل.
في المقالة ، سنقوم بتحليل وظائف الجهاز المثيرة للاهتمام وسنحاول في الممارسة العملية التعامل مع واجهة I / O من البرامج النصية shell.
المواصفات الفنية
يتم تصنيع أجهزة التوجيه من سلسلة
ICR-3200 على نظام أساسي واحد للأجهزة وتمثلها خمسة طرز تختلف في نطاقات تردد LTE ، ووجود شبكة Wi-Fi وتحديد الموقع الجغرافي (GNSS). يتم وضع الأجهزة كبديل لمجموعة من أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة وجهاز التوجيه. يتيح لك معالج قوي وكمية كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي تشغيل تطبيقات مستخدم كثيفة الاستخدام للموارد مباشرة على جهاز التوجيه.
- معالج Cortex-A8 - 1 جيجا هرتز ، بنية 32 بت
- 512 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي
- ذاكرة فلاش من 1.5 إلى 4 جيجابايت - لتخزين بيانات المستخدم
- منافذ الإدخال / الإخراج - تتوفر واجهات الإدخال / الإخراج الرقمية RS-232/485 للاستخدام بواسطة برامج المستخدم.
بشكل منفصل ، هناك طراز
ICR-3211B الذي يعمل وفقًا لمعيار LTE Cat. M1 (
NB-IoT ). بروتوكول LTE Cat. تم تصميم M1 خصيصًا لحلول M2M ، ولديه معدل نقل بيانات منخفض (375 كيلو بايت / ثانية) ، بالإضافة إلى مدى أطول وثبات متزايد في ظروف الاتصالات الداخلية الصعبة. يحتوي جهاز التوجيه على
أيونستور مدمج (مكثف فائق) ، مما يسمح للجهاز بالعمل لفترة قصيرة بعد انقطاع كامل للطاقة.
وضع النوم العميق
يسمح لك وضع السكون العميق بإدخال جهاز التوجيه في حالة يتم فيها تجميد جميع العمليات ويتم إيقاف تشغيل الجهاز لتوفير الطاقة ، بينما يتم إيقاف تشغيل جميع وظائف الجهاز ومن الجانب الآخر سيبدو متوقفًا تمامًا.
لا يزيد استهلاك الطاقة في هذا الوضع
عن 10 ميجاوات .
في وضع السكون ، لا يستهلك جهاز التوجيه تقريبًا الطاقة ويستيقظ في 3 ثوانعندما تحتاج إلى إيقاظ جهاز التوجيه لنقل البيانات ، فإنه
يستيقظ خلال 3 ثوانٍ تقريبًا . بالطبع ، سيتطلب الأمر وقتًا إضافيًا لتسجيل المودم على الشبكة الخلوية ، ولكن هذا أسرع بكثير من تنزيل جهاز التوجيه من نقطة الصفر. يعد هذا الخيار مفيدًا للأنظمة التي تعمل بالطاقة الذاتية ، والتي يكون معظمها في وضع الخمول ويتم تنشيطه أحيانًا ، للقيام بأعمال نشطة ، مثل التنبيه أو وحدة النسخ الاحتياطي.
الصحوة والنوم
تحدث إدارة النوم والاستيقاظ من خلال وحدة
وضع السكون .
هناك طريقتان للتحكم في وضع السكون:
- عبر إدخال رقمي - في هذا الوضع ، يتم التحكم في جهاز التوجيه بواسطة جهاز خارجي ، مثل متحكم دقيق. من خلال إشارة منخفضة ، ينتقل جهاز التوجيه إلى مدخل رقمي ، وعندما يستقبل عالية ، يستيقظ ، أو العكس. يمكنك أيضًا تكوين مهلة استجابة للحماية من التبديل العرضي.
- من خلال جهاز توقيت داخلي ، يقوم جهاز التوجيه بحساب الوقت والاستيقاظ / النوم في الوقت المناسب. إنه مناسب للاستخدام في تنفيذ العمليات لمرة واحدة أو تنزيل البيانات لفترة معينة.
النوم العميق التكوين واجهةآخر وظيفة التنفس
قد يكون انقطاع التيار الكهربائي في موقع بعيد غير سار بشكل خاص لأنه من غير الواضح سبب عدم توفر الاتصال بالموقع. تسمح وظيفة "Last breath" لجهاز التوجيه بالعمل لبعض الوقت بعد انقطاع كامل للطاقة وإرسال رسالة تفيد بحدوث حادث ولم يتم تشغيل الطاقة الاحتياطية. بفضل المايونيز المدمج ، الذي مورده أكثر بكثير من البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، فإنه لا يحتاج إلى صيانة واستبدال. يعد هذا مفيدًا لأنظمة النسخ الاحتياطي للطاقة حيث تكون الأعطال ممكنة ومن المهم تتبع وقت فقد الجهد بالكامل.
سيرسل جهاز التوجيه إشارة حول انقطاع التيار الكهربائي حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي الكاملمن أجل الاستجابة بشكل صحيح لحالة فقدان الطاقة ، تحتاج إلى معرفة ذلك بطريقة أو بأخرى.
يمكن الحصول على الجهد الكهربائي الحالي إما باستخدام الأمر
status sys shell
status sys :
$ status sys Firmware Version : 6.1.10 (2019-07-02) Serial Number : ACZ1100000623519 Profile : Standard RTC Battery : Ok Supply Voltage : 12.3 V # ← Temperature : 37 C # ← Time : 2019-08-16 16:21:18 Uptime : 0 days, 11 hours, 43 minutes
أو باستخدام جهاز التحكم في إدخال / إخراج Unix (ioctl) وبرنامج في C / C ++ أو لغة أخرى.
يعرض الجدول عناوين سجلات الأجهزة المطلوبة. يتم إرجاع الجهد الكهربائي الحالي كعدد صحيح ، بالميليفولت. يُفضل استخدام واجهة برمجة تطبيقات ذات مستوى منخفض لنسخ البرامج النصية في هذه الحالة للحصول على رد فعل أسرع. تتوفر معلومات مفصلة حول العمل مع الأجهزة في
دليل المطور.
طلب ioctl يقوم بإرجاع جهد الإمداد الحالي.واجهات المسلسل
بنيت واجهات تسلسلية اثنين في جهاز التوجيه: RS-232 و RS-485. إنها تسمح لك بتوصيل الأجهزة الطرفية مباشرة بالموجه ، دون استخدام الربط الإضافي. في الوقت نفسه ، يمكن إطلاق خادم Node-RED أو Nodejs كامل الوظائف على جهاز التوجيه ، مما يسمح بنشر جهاز واحد لنشر نظام أتمتة بسيط ، بدون أجهزة كمبيوتر ووحدات تحكم إضافية.
بشكل افتراضي ، تتوفر كلا الواجهتين للعمل كأجهزة تسلسلية قياسية في Linux:
ls -la /dev/ttyS* crw------- 1 root root 251, 0 Jan 1 1970 /dev/ttyS0 # ← rs-232 crw------- 1 root root 251, 1 Jan 1 1970 /dev/ttyS1 # ← rs-485 crw------- 1 root root 251, 5 Jan 1 1970 /dev/ttyS5 # ←
ستدعم جميع المكتبات القياسية هذه الأجهزة دون إعدادات إضافية ، بما في ذلك وحدة
Modbus-RTU2TCP وغيرها.
وحدات مخصصة
يمكن توسيع وظائف الجهاز باستخدام وحدات مخصصة: هذه نسخة مبسطة من الحزم ، فقط بدون مدير الحزم. تتوفر القائمة الكاملة للوحدات النمطية المتوفرة على
https://advantech-bb.cz/products/software/user-modules .
يتم تثبيت الوحدات يدويًا عن طريق تنزيل ملف الحزمة عبر واجهة الويب:
حاليا 73 وحدات متاحة. وهنا بعض منها مثيرة للاهتمام:
- Node-RED هي أداة شائعة لدمج البروتوكولات الصناعية المختلفة في نظام واحد.
- Nodejs هو خادم nodejs كاملة. تتيح لك كمية كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي ومعالج قوي تشغيل التطبيقات الصعبة مباشرة على جهاز التوجيه!
- Python2 / 3
- shell web - يتيح لك العمل في وحدة التحكم من خلال متصفح.
- Azure IoT SDK Python - مجموعة من الأدوات لتطوير البرامج لـ Microsoft Azure IoT Hub.
نظرًا لأن البرنامج الثابت للموجهات مفتوح ، يمكن للمطورين كتابة الوحدات الخاصة بهم ، بما في ذلك الوحدات ذات واجهة الويب. تتوفر المواد المرجعية في
دليل كتابة الوحدة النمطية وفي قسم المطورين في موقع الشركة على الويب. لراحة بناء الحزم ، تتوفر
بيئة تجميع متقاطعة جاهزة.
موارد الأجهزة من خلال البرامج النصية قذيفة
بالنسبة لمهام الأتمتة البسيطة ، من المريح استخدام البرامج النصية للأصداف التي يمكنك من خلالها التحكم في مؤشر الإضاءة واستقبال / ضبط حالة المسامير الرقمية.
مؤشر الضوء مناسب لإظهار الحالة الحالية لتنفيذ الأوامر. على سبيل المثال ، مؤشر نقل البيانات - وميض متكرر ومحاولة اتصال - وميض نادر وبسيط - يضيء بشكل مستمر. النظر في الأمر
بقيادة الولايات المتحدة . عند الإدخال ، يستغرق حجة واحدة فقط - نوع وامض LED.
# led led on|off|fast|slow
إليك ما يبدو عليه في الحياة الحقيقية:
للعمل مع المسامير الرقمية ، استخدم الأمر
io .
$ io Usage: io [get <pin>] | [set <pin> <value>] io set out0 1
من المهم أن تتذكر أن المنطق في هذه الحالة مقلوب. وفقًا لذلك ، 1 = منخفض ، 0 = مرتفع. باستخدام الأمر
io ، يمكننا العمل بسهولة مع المسامير الرقمية من البرامج النصية للباش وبناء منطق بسيط للأتمتة والتحكم.
كدليل على بساطة العمل مع المدخلات والمؤشرات الرقمية ، سنقوم بكتابة نص عديم الفائدة يعرض حالة الإدخال الرقمي باستخدام مؤشر LED.
مبدأ البرنامج النصي بسيط: إذا كان BIN0 في الحالة 0 ، فسيتم حرق الصمام الثنائي في كثير من الأحيان ، وإلا فإنه يتم حرقه باستمرار. إليك كيف تبدو مباشرة:
على الرغم من أولوية هذا البرنامج النصي ، فإنه يوضح بوضوح كيف أنه في سطر واحد ، بدون برامج إضافية ومكتبات وإعدادات ، يمكنك تلقي بيانات الإدخال من المدخلات الرقمية والرد عليها.
مراجع
مرحبًا بك في منتدى شركاء Advantech
سيكون Advantech Forum منصة فريدة لمناقشة الاتجاهات المحلية والعالمية في إنترنت الأشياء. هنا يمكنك تبادل الخبرات باستخدام حلول ومنتجات تكنولوجية جديدة ، وإيجاد عملاء وشركاء جدد. سيكون لديك فرصة لرؤية المنتجات التي وصفناها في المقالات وليس فقط. سوف نعرض قادة الصناعة وممثلي الشركاء الرئيسيين - NVidia و Intel والشركات الأخرى التي ستشارك بنشاط في تطوير الإنترنت الصناعي للأشياء للسنوات القادمة. سنكون سعداء لرؤية جميع الخبراء في مجال الأتمتة الصناعية وإنترنت الأشياء في هذا الحدث. المشاركة في الحدث مجانية! عدد الأماكن محدود.
عجلوا للتسجيل .