Схемы подключения терминалов WRX

Схемы подключения терминалов WRX

        Терминалы серии WRX — это специализированные устройства, предназначенные для удалённого опроса приборов учёта через последовательные интерфейсы RS-232 и RS-485. Они обеспечивают прозрачную передачу данных между удалённым оборудованием и центром сбора информации, не внося изменений в передаваемые данные: все данные, поступающие на сетевой интерфейс терминала, без каких-либо преобразований передаются на последовательный порт (RS-232/RS-485), и наоборот — всё, что поступает от подключённого прибора учёта на последовательный интерфейс, отправляется в сеть «как есть».

WRX-терминалы поддерживают подключение к сетям мобильной связи и могут передавать данные как по протоколу TCP, так и по CSD . Это позволяет организовывать опрос приборов учёта как по TCP, так и по CSD, а при необходимости — использовать одну из технологий в качестве резервной для обеспечения надёжности связи.

Однако при работе через мобильные сети следует учитывать одну важную особенность: значительные задержки передачи. В условиях GPRS или 3G латентность может достигать 3000–5000 мс между отправкой запроса и получением ответа. Поэтому программное обеспечение, взаимодействующее с терминалами WRX, должно поддерживать настройку таймаутов (Timeout) приёма-передачи, чтобы избежать ложных сбоев из-за естественных сетевых задержек.

В данной статье рассматриваются типовые схемы использования терминалов WRX для организации удалённого доступа к данным приборов учёта, включая различные варианты сетевой интеграции и сценарии подключения.


1. Подключение терминала WRX (режим TCP клиент) к другому терминалу WRX (режим TCP сервер)

1.1. Метод "Один к Одному"

        Данная схема реализует прозрачный мост между двумя последовательными интерфейсами (RS-232/RS-485) через IP-сеть (Интернет). Физически это эквивалентно удлинению последовательного кабеля на расстояние, ограниченное только доступностью сети.


На схеме показано соединение двух терминалов WRX:

  • WRX в режиме TCP-сервер — подключён к прибору учёта через RS-485/RS-232, имеет статический IP-адрес
  • WRX в режиме TCP-клиент — подключён к другому прибору учёта, устанавливает соединение с сервером по заданному IP-адресу и порту.

После установления TCP-соединения между терминалами WRX создаётся прозрачный канал передачи данных, через который подключённые приборы учёта могут обмениваться информацией напрямую, как если бы они были соединены физическим последовательным кабелем.

        Для юридических лиц и организаций, требующих повышенного уровня безопасности и изоляции трафика, рекомендуется использовать закрытую APN-сеть (Access Point Name), предоставляемую мобильным оператором. В рамках такой сети SIM-карты получают внутренние IP-адреса из выделенного диапазона (например, 172.26.19.x) и не имеют доступа к публичному Интернету.

Это обеспечивает:

  • Изоляцию трафика — данные передаются только внутри корпоративной сети оператора;
  • Безопасность — отсутствие риска несанкционированного доступа из внешней сети.


На схеме показано соединение двух терминалов WRX через защищённую APN-сеть. Каждый терминал получает уникальный внутренний IP-адрес в пределах выделенной подсети. После установления TCP-соединения между ними приборы учёта, подключённые к терминалам, обмениваются данными напрямую — как если бы они были связаны локальным последовательным интерфейсом.


1.2. Метод "Многие к Одному"

        Терминал WRX, работающий в режиме TCP-сервера, поддерживает одновременное подключение до пяти клиентских терминалов (в режиме TCP-клиента). Это позволяет организовать архитектуру с централизованным управлением, где один серверный терминал выступает в роли центрального узла сбора данных от нескольких удалённых приборов учёта.

Несмотря на возможность одновременного подключения до пяти клиентов, одновременная передача данных возможна только с одного клиента в каждый момент времени. Серверный терминал обрабатывает запросы последовательно — он может принимать данные от одного клиента, пока тот не завершит передачу, после чего может принимать данные от следующего терминала


На схеме показано типовое построение такой конфигурации:

  • Один WRX-терминал в режиме TCP-сервера (с фиксированным IP-адресом) принимает соединения от пяти клиентских терминалов;
  • Каждый клиентский терминал подключён к своему прибору учёта через интерфейсы RS-232/RS-485;
  • Все данные передаются в прозрачном режиме — как если бы устройства были соединены последовательным кабелем.

Алгоритм работы описан на странице 41 в инструкции по применению: Руководство по эксплуатации Терминалы серии WRX.

В свою очередь, каждый терминал в режиме "TCP Клиент" может подключаться к пяти терминалам в режиме "TCP Сервер". Схему дальнейших ветвлений можно легко представить.

Но данный метод не может быть применен для современных программ, которые уже не используют физические интерфейсы, а работают по TCP/IP напрямую. (можно, конечно, применить конвертер, но это лишнее оборудование и большая финансовая нагрузка)


2. Подключение ПК (режим TCP клиент) к терминалу WRX (режим TCP сервер) напрямую

        Поскольку терминалы WRX работают в среде пакетной передачи данных (GPRS/3G/4G) и имеют присвоенные IP-адреса (публичные или из защищённой APN-сети), они могут быть доступны напрямую из любой программной среды — будь то ПК, ноутбук, сервер или SCADA-система — при условии, что данная среда имеет сетевой доступ к адресу терминала.

Это позволяет исключить необходимость в дополнительных промежуточных устройствах (например, втором WRX-терминале в режиме клиента) и организовать прямое TCP-соединение между программным обеспечением и терминалом WRX, работающим в режиме TCP-сервера.

На схеме показана упрощённая архитектура такого подключения:


  • Прибор учёта подключён к WRX-терминалу через интерфейс RS-232/RS-485;
  • Терминал WRX имеет статический IP-адрес и работает в режиме TCP-сервера, прослушивая заданный порт - 5000
  • Программное обеспечение на компьютере или сервере устанавливает TCP-соединение с IP-адресом терминала и указанным портом;
  • Данные передаются в прозрачном режиме: всё, что отправляет ПО, поступает на прибор, и наоб1орот.


В программе опроса достаточно указать IP-адрес терминала WRX и заданный TCP порт.

Главным препятствием в этом случае будет наличие статического IP адреса на SIM-карте терминала WRX. Не у всех есть возможность его получить. Вспомним про защищенные сети, в которых SIM-карты связаны друг с другом. Но для этого нам придется вывести наш ПК (Ноутбук) в эту же защищенную сеть.

Это можно сделать, используя роутер с нужной SIM-картой, например LT40. Тогда схема несколько изменится:



3. Подключение ПК (режим TCP клиент) к терминалу WRX (режим TCP клиент) через облачный сервер TCP соединений M2M24 Cloud

        Для тех случаев, когда нет возможности использовать статические адреса, наша компания предлагает решение с использованием промежуточного сервиса TCP-соединений M2M24Cloud.

Данный сервис позволяет использовать большое количество терминалов WRX с обычными SIM-картами с динамическими адресами.

Схема подключения выглядит следующим образом::

Как видим, в данной схеме нет дополнительной финансовой нагрузки, достаточно использовать один терминал на стороне устройств, до которых нужно получить доступ или считать с них данные.

В свою очередь, логика работы на стороне ПК сводится к установке специальной программы, которая также, как и терминалы WRX, подключается к сервису M2M24 Cloud. Но она уже создает для каждого конкретного терминала TCP порт, к которому уже можно обращаться из любой программы опроса. IP-адресом в данном случае будет являться локальный адрес ПК: 127.0.0.1 (localhost).

С полной настройкой терминалов WRX на подключение к серверу M2M24Cloud можно ознакомиться в руководстве:
https://teleofis.ru/upload/iblock/44d/Nastroyka-terminalov-WRX-dlya-raboty-s-serverom-M2M24-Cloud_r....


4. Подключение ПК (режим TCP клиент) к терминалу WRX (режим TCP клиент) через локальный сервер TCP соединений M2M24 Desktop

4.1. Использование публичного интернета и SIM с динамическими IP адресами

        Для тех компаний или лиц, которые требуют безопасности для передачи своих данных, имеется возможность установить локальный сервер TCP соединений.

В данном случае сервер TCP соединений устанавливается на тот же ПК, на котором идет сбор данных.

Подключение терминалов WRX происходит на статический IP адрес. Если ваш ПК находится за офисным маршрутизатором, Вам, скорее всего, придется связаться с системным администратором для перенаправления TCP порта.



4.2. Использование защищенной мобильной сети и SIM с локальными статическими IP адресами

        При использовании защищенной мобильной сети (Выделенный APN), можно напрямую  к ПК подключить 3G/4G Роутер с SIM-картой, например LT40.

В этом случае роутер будет иметь IP-адрес из защищенной мобильной сети, и терминалы необходимо настроить на подключение на него.
На компьютере необходимо сделать перенаправление портов (DNAT) на порты Desktop: 10002,2020 и.т.д., чтобы роутер перенаправлял входящие подключения терминалов на сервер, расположенный на компьютере.
Схема подключение будет следующая:



Таким образом Desktop это тот же самый M2M24Cloud только развёрнутый на Вашем компьютере.
Подробнее с настройкой M2M24 Desktop можно ознакомиться в статьях:

  1. Установка M2M24 Desktop v2.x.x (Windows)
  2. Как подключить терминал WRX к M2M24 Desktop?


Заключение

        Терминалы WRX позволяют надёжно подключать приборы учёта через сотовую связь. Главное — учитывать особенности мобильных сетей: высокие задержки, последовательный опрос при нескольких клиентах и необходимость правильной настройки таймаутов. При грамотном выборе схемы подключения они остаются практичным решением для удалённого сбора данных.