Проект M2MICS

Базовата платформа за мониторинг на индустриални обекти чрез използване на безжични комуникации – M2MICS има за цел създаването на инфраструктура, позволяваща реализиране на системи за управление и активен мониторинг на параметрите на стопанските обекти. Тя е насочена предимно към индустриални приложения, но може да бъде успешно използвана и в други отрасли. На базата на съвременни технически решения в областите на комуникацията и процес-контрола, M2MICS има за цел създаването на клас от хибридни микропроцесорни контролери, реализиращи системи за управление на технологични обекти и използващи вътрешни и външни информационни ресурси. Базовата платформа позволява реализацията на стационарни и мобилни производствени комплекси с високо ниво на интелигентност. Елементи на платформата, включени към съществуващи инсталирани производствени мощности, създават предпоставки за повишаване на производителността и за програмен контрол върху работата на технологичните подсистеми. Базовата платформа за мониторинг на индустриални обекти позволява разширяемост на технологичните линии, адаптация към промените в производствените условия и дистанционен достъп до производствените процеси. Проектирането на управляващи системи, базирани на M2MICS предполага създаване на Мултимрежа, включваща в себе си набор от локални безжични мрежи (Технологичен слой). Технологичният слой се реализира като безжични мрежи, включващи в качеството на информационни възли (НОД-ове) различни видове индустриални микроконтролери (Активни мрежови устройства). Параметрите на тези устройства и състоянието на управляваните от тях обекти  могат да бъдат наблюдавани или управлявани чрез обмен на съобщения по мрежите. По този начин се осъществява колективно управление в рамките на технологичната линия и в съответствие с технологичната програма. Комуникацията между локалните безжични мрежи на Технологичния слой се осъществява чрез изграждането на междумрежова магистрала, реализирана чрез разработен специализиран интерфейс RS 485+. Последният е обобщение на известния RS 485 и се състои от набор последователни сегменти, всеки от които е реализиран като жичен RS 485 или безжичен радиоканал. В състава на всеки сегмент, в качеството на възли, са включени индустриални микроконтролери, функциониращи като Координатори на локалните безжични мрежи на Технологичния слой. Разработени са два вида операторски станции- Главна Операторска Станция (ГОС) и Локална Операторска Станция (ЛОС), предназначени за програмирне на технологичните програми, контрол на мрежовите структури, контрол и управление на параметрите на технологичните процеси и тестване на работата на отделните Активни мрежови устройства. ГОС функционира като Мастер на междумрежовата магистрала, докато ЛОС се включва директно към дадено Активно мрежово устройство. Всички Активни мрежови устройства имат вградени комуникационни средства, осигуряващи им достъп до външни мрежи (GPRS/Internet, CAN bus). Това позволява тяхното функциониране, както в рамките на Технологичния слой, така и като автономни и/или отдалечени устройства, изпълняващи индивидуална програма. Всяка Управляваща система, базирана на M2MICS включва: - Главна Операторска Станция-ГОС; - Главна безжична мрежа от Активни мрежови устройства (безжични индустриални контролери); - Локални автономни безжични мрежи от Активни мрежови устройства (тези мрежи могат да бъдат няколко или да липсват в случая, когато Главната мрежа реализира сама управлението на дадения обект); - Локална Операторска Станция-ЛОС. Последната обслужва конкретно Активно мрежово устройство. Функциите на отделните части на Управляващата система са както следва: - ГОС реализира операторски интерфейс с Управляващата система. Тя позволява на оператора да конфигурира различните мрежи и да програмира работата на Активните мрежови устройства, включени в тях. По време на работа тя наблюдава и контролира състоянието на мрежовите устройства. Друга важна функция на ГОС е проектирането на управляващите различните обекти алгоритми, като за целта в нея са вградени програмни средства, позволяващи компилация и генерация на специфичен изпълним код и транспортирането му до съответните контролери в реално време. - Главната безжична мрежа формира първия слой на Управляващата система. Тя е свързана директно с ГОС. Координаторът на тази мрежа функционира като главно устройство (Мастер) на междумрежовия комуникационен интерфейс, реализиран с RS485 +. - Локалните автономни безжични мрежи реализират паралелни слоеве на Управляващата система. Техните Координатори функционират като подчинени устройства (Slave) в междумрежовия комуникационен интерфейс. - Активните мрежови устройства функционират като рутери в различните безжични мрежи. Всяко едно от тях изпълнява специфични алгоритми, свързани с изискванията на конкретен управляван обект. Едно от Активните мрежови устройства от дадената мрежа изпълнява функциите на мрежов Координатор. - От гледна точка на комуникацията, Управляващата система може да се разглежда като Мулти мрежа, включваща набор от Локални безжични мрежи, всяка една от които управлява даден технологичен процес. Мултимрежата има дървовидна структура, във върха на която е разположена ГОС. Мултимрежата поддържа и използва следните интерфейси: - RS 485+ е модификация на RS 485, включващ набор от жични сегменти (опто изолиран RS 485 ) и безжични групи, формиращи радиомрежи между тях. Всички те формират обща магистрала, свързваща Координаторите на безжичните мрежи на паралелните слоеве на Мултимрежата. Тази магистрала може да се разглежда логически като обобщение на RS 485. - Безжичен интерфейс от тип JenNet се използва за построяване на локалните безжични мрежи (включително и Главната безжична мрежа). Той свързва безжично различните Активни мрежови устройства. - USB е жичен интерфейс, поддържан от всяко Активно мрежово устройство. Той позволява последното да се свърже към ЛОС и да се управлява/наблюдава от ЛОС. Този интерфейс осъществява връзката на ГОС с Координатора на Главната безжична мрежа. - RS 232 C е включен във всяко Активно мрежово устройство и е предназначен за поддръжка на работата с външен GPRS модем. По този начин всяко Активно мрежово устройство има възможност да реализира връзка към GPRS мрежа, а чрез нея към отдалечен TCP сървер, създавайки съответен сокет с него. - TCP/HTTP се поддържа от ГОС. За целта тя има постоянен IP адрес и в нея е вграден HTTP сървер.