Việc truyền dữ liệu với khoảng cách xa là một bài toán có nhiều phương pháp giải quyết nhưng làm thế nào để chọn một phương án tối ưu phù hợp thực tế doanh nghiệp? Bài viết này BKAII sẽ chia sẻ đến các bạn một giải pháp hữu ích của Advantech kết nối thiết bị I/O từ xa qua mọi khoảng cách với mạng di động.

Có những tình huống mà bạn có thể hưởng lợi một phần thông tin đơn giản từ một vị trí từ xa làm đầu vào cho hệ thống cục bộ. Ví dụ, muốn biết liệu một máy bơm từ xa có đang chạy hay không, một thùng rỗng hoặc đơn giản là nhiệt độ ở một cơ sở ở xa,.... có ba giải pháp truyền thống cho thách thức thu được tín hiệu đầu vào từ một trang web từ xa

  - Tạo kết nối của riêng bạn - có dây hoặc không dây - giữa các vị trí. Điều này có thể được thực hiện bằng cáp quang, cáp đồng hoặc các giải pháp không dây chuyên dụng. Với giải pháp này, chi phí có thể cao và tính khả thi sẽ phụ thuộc vào khoảng cách và địa hình

  - “Cho thuê” kết nối sử dụng kênh thuê riêng từ một nhà cung cấp dịch vụ Telco, người có thể đã có sẵn phần lớn cơ sở hạ tầng có dây. Đây từng là một giải pháp phổ biến, nhưng ngày nay “kênh thuê riêng” đã trở nên cực kỳ đắt đỏ hoặc hoàn toàn không có sẵn

  - Tạo giải pháp “Internet of Things” (IoT) trong đó bạn xuất bản dữ liệu từ vị trí từ xa qua kết nối Internet, liên kết với mạng cục bộ của bạn, sau đó sử dụng dữ liệu đó tại trang web cục bộ. Mặc dù hiệu quả nhưng điều này đòi hỏi phải thiết kế lại hệ thống, cài đặt các thiết bị thông minh và tích hợp phần mềm.

Một giải pháp đơn giản hơn, ít xâm nhập hơn là sử dụng nhiều loại sản phẩm I/O của Advantech với cổng kết nối LTE của Advantech chạy công cụ lập trình mã nguồn mở thấp, Node-RED. Sự kết hợp này cung cấp một mức độ thích ứng lớn với các sản phẩm I/O có sẵn để hỗ trợ hầu hết mọi số lượng và loại đầu vào. Ngoài ra, Node-RED cung cấp một công cụ lập trình dễ sử dụng có thể dễ dàng sửa đổi để phù hợp với nhiều ứng dụng.

Bài báo này sẽ mô tả giải pháp và cung cấp liên kết để tải xuống “dòng chảy” Node-RED được sử dụng để cung cấp chức năng giám sát bể từ xa cần thiết cho một trường hợp sử dụng của khách hàng cụ thể. Người đọc có thể tải xuống luồng đó và sử dụng như hiện tại hoặc dễ dàng sửa đổi nó để thích ứng với các trường hợp sử dụng tương tự.

Khách hàng với kênh thuê riêng

Một công ty phân phối và đầu mối xăng dầu đã sử dụng kênh thuê riêng để đọc trạng thái của các bồn chứa từ xa của khách hàng trước khi bắt đầu bơm sản phẩm từ địa điểm đầu cuối. Chi phí hàng tháng của những đường dây đó đã trở nên đắt đỏ và dịch vụ đó không còn khả dụng ở một số địa điểm đầu cuối của họ. Cần có một giải pháp thay thế để nhận tín hiệu mức bể từ bể chứa của khách hàng đến trạm bơm đầu cuối.

Công ty phân phối và khai thác cảng xăng dầu đã gọi điện cho hãng vận chuyển Telco của họ đang tìm kiếm một giải pháp thay thế cho giải pháp đường dây thuê bao. Biết được Advantech có chuyên môn trong cả các sản phẩm I/O và cổng di động, nhà mạng đã giới thiệu Advantech với công ty.

Để xây dựng giải pháp, Advantech đã chọn một mô-đun ADAM với các đầu vào kỹ thuật số để đọc các đầu ra rơ le kỹ thuật số của bể chứa từ xa, cho biết khi nào bể sắp đầy hoặc đã đầy. Sau đó, để cung cấp thông tin liên lạc từ xa, cổng Ethernet của mô-đun ADAM được kết nối với cổng Ethernet của cổng Advantech LTE. Về phía thiết bị đầu cuối, chọn một mô-đun ADAM có đầu ra kỹ thuật số kết nối với đầu vào cảnh báo hiện có và kết nối cổng Ethernet của mô-đun với cổng Advantech LTE thứ hai.

Từ góc độ phần cứng, giờ đây chúng ta có một hệ thống có thể đọc dữ liệu từ các tín hiệu hoặc cảm biến từ xa và tận dụng mạng di động để gửi nó đến bất kỳ vị trí nào. thế giới với dịch vụ di động.

Sử dụng Node-RED làm giải pháp phần mềm

Sau đó, phần mềm được yêu cầu để đọc và xuất bản tín hiệu từ xa đó và ở phía cục bộ, để nhận tin nhắn đến và đặt các đầu ra cục bộ ở trạng thái mong muốn. Để giải quyết vấn đề này, Advantech đã cài đặt phần mềm mã nguồn mở Node-RED mã thấp trên cả hai cổng. Chúng tôi cũng đã cài đặt một nhà môi giới MQTT mã nguồn mở trên cổng cục bộ. Đối với phần cuối từ xa của hệ thống, trong Node-RED, chúng tôi đã tạo một “luồng” để thực hiện các chức năng cơ bản sau.

  - Đọc trạng thái đầu vào của ADAM cho biết trạng thái bình

  - Nếu trạng thái đầu vào đã thay đổi, hãy xuất bản thông báo MQTT tới nhà môi giới MQTT với trạng thái của các đầu vào đó.

   - Nếu trạng thái đầu vào không thay đổi trong một khoảng thời gian xác định của khách hàng, chúng tôi sẽ xuất bản thông báo MQTT tới nhà môi giới MQTT với trạng thái hiện tại của những cảnh báo đó dưới dạng chức năng “nhịp tim”. Bằng cách này, có thể phân biệt được sự khác biệt giữa bể chứa không sử dụng và không thay đổi trạng thái trong nhiều ngày ngoại trừ lỗi hệ thống.

   - MQTT xuất bản dữ liệu qua kết nối IP. Để thêm một số dự phòng lỗi, nếu thiết bị từ xa không thể thiết lập kết nối IP, nó không thể chuyển sang SMS và gửi dữ liệu tải trọng qua tin nhắn văn bản. Nó cũng gửi một tin nhắn văn bản đến điện thoại di động của quản trị viên cho biết rằng hệ thống không gửi được SMS. Mặc dù sự cố này đang sử dụng cùng một lớp vật lý, kết nối di động, nó là một lớp mạng khác đáng kể.

   - Để ngăn chặn việc nhắn tin quá nhiều qua SMS, có thể có phí dữ liệu liên quan, hệ thống từ xa sẽ đếm các tin nhắn được gửi trong một khoảng thời gian hàng tháng và ngừng gửi chúng trước khi gây ra tình trạng quá cước gói di động.

Ở đầu cuối cục bộ, thiết bị đầu cuối của hệ thống trong Node-RED, Advantech đã tạo một “luồng” thứ hai để thực hiện các chức năng sau.

  - Đăng ký các chủ đề tin nhắn MQTT được tạo bởi trang web từ xa.

  - Giải mã thông báo đó và chuyển nó thành lệnh tới thiết bị đầu ra kỹ thuật số ADAM cục bộ, thiết bị này cung cấp trạng thái xe tăng đó cho các nhà khai thác địa phương.

  - Đặt lại chức năng “bộ đếm thời gian cơ quan giám sát” cục bộ khi nhận được tin nhắn. Nếu bộ đếm thời gian của cơ quan giám sát đó không nhận được bất kỳ tín hiệu nào qua MQTT hoặc SMS trong một khoảng thời gian xác định của khách hàng, chúng tôi giả định rằng hệ thống bị lỗi và đặt đầu ra của mô-đun ADAM cục bộ thành trạng thái cảnh báo.

Mẫu luồng Node-RED

Nhẹ và có thể thích ứng

Luồng Node-RED có thể dễ dàng được sửa đổi từ ứng dụng này để phù hợp với bất kỳ ứng dụng nào có giá trị trong việc tạo đường hầm I/O ảo ​​giữa tín hiệu từ xa và hệ thống cục bộ. Bất kỳ kết hợp hoặc số lượng mô-đun ADAM nào có thể được sử dụng để hỗ trợ bất kỳ kết hợp tín hiệu tương tự hoặc kỹ thuật số nào.

Cảnh báo và giả định

Giải pháp này yêu cầu các cổng di động phải có địa chỉ IP có thể kết nối với nhau. Nhà cung cấp dịch vụ di động của bạn sẽ cần biết yêu cầu này để định cấu hình gói dữ liệu thích hợp. Lưu ý rằng các địa chỉ IP này không phải là "công cộng" nên Internet công cộng không thể truy cập được, tạo ra một môi trường riêng tư, an toàn. Vì Advantech cũng đã sử dụng SMS như một dự phòng, nên gói dữ liệu phải cho phép các tin nhắn SMS sử dụng tính năng đó.

Giải pháp này hoạt động tốt đối với tín hiệu từ xa không nhạy cảm với độ trễ cao và trong đó sự cố hệ thống không gây ra sự cố nghiêm trọng hoặc an toàn. Trong trường hợp này, có một nhân viên vận hành sử dụng “trạng thái báo động” và “trạng thái không hoạt động” làm kích hoạt để gọi nhân viên vận hành ở địa điểm từ xa và xác minh trạng thái.

Sản phẩm

ICR-3211B: https://bkaii.com.vn/san-pham/advantech/icr-3211b-industrial-iot-lte-cat-m1-router-gateway-global-cat-m1-2xeth-1xrs232-1xrs485-supercap-no-acc

BB-GA.110.101111: https://bkaii.com.vn/san-pham/advantech/bb-ga-110-101111-4g-3g-2g-high-gain-magnetic-mount-ultra-wideband-antenna-sma-m

ADAM-6060-D: https://bkaii.com.vn/san-pham/advantech/adam-6060-module-ngo-vao-so-6-kenh-ngo-ra-relay-6-kenh-ho-tro-modbus-tcp

Hiện nay BKAII đang là nhà phân phối các sản phẩm hãng Advantech và rất nhiều hãng tên tuổi khác như: Moxa, 3onedata, ATC, Four-faith,… tại Việt Nam. Để mua được sản phẩm chính hãng hay cần tư vấn thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII  nhé!

Xem thêm:

"BKAII -Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

 

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Đang có 1035 khách và không thành viên đang online