Beschreibung des GPRS-Dienstes

Einleitung

Das Modul HMIYMINGPRS1 ist ein GPRS-fähiges Schnittstellenmodul (General Packet Radio Service). Sie stellt eine kosteneffektive Lösung für die Wireless-Kommunikation mit verteilten Installationen über das Internet bereit. Es ist mit mini-PCIe-Karten mit SIM-Kartenhalter kompatibel.

Der paketorientierte Datendienst GPRS basiert auf dem GSM-Netzwerk (Global System for Mobile). Es bietet den Vorteil, dass ungeachtet der Verbindungszeit nur für das jeweils ausgetauschte Datenvolumen (MB pro Monat) bezahlt werden muss. Bei der herkömmlichen Schaltvermittlung (/PSTN/GSM) wird die Verbindungszeit pro Minute in Rechnung gestellt.

GSM-Verbindungen werden für On-Demand-Dienste wie das Senden von SMS-Alarmmeldungen oder grundlegende Remote-Dienste wie Diagnosen verwendet.

GPRS eignet sich dank der folgenden Eigenschaften mehr für den permanenten Zugriff auf dezentrale Installationen:

oEinfache dezentrale Programmierung

oKontinuierliche dezentrale Überwachung und Steuerung

oTransparentes Routing vom Internet zu LAN-Netzwerken oder seriellen, mit dem Box iPC-Gateway verbundenen Netzwerkgeräten

Darüber hinaus unterstützt GPRS höhere Datenaustauschraten als GSM:

	Upload	Download
Theoretisch	24 KBit/s	48 KBit/s
Typisch	16 KBit/s	20 KBit/s

HINWEIS: Diese Werte sind von Ihrem Service Provider, der Entfernung zwischen Ihrer GPRS-Schnittstelle und der Basisstation und dem jeweiligen Datenverkehr abhängig.

HINWEIS: Wenn auf einer Modemverbindung (GPRS, PSTN) zu viele Browser verwendet werden, kann es zu Leistungseinbußen und Problemen bei der Seitenaktualisierung kommen.

Die nachstehende Abbildung zeigt die GPRS-Schnittstelle:

HINWEIS: Verwenden Sie die GPRS-SIM-Steckplatzgröße 25 x 15 mm (0.98 x 0.59 in).

Beschreibung der GPRS-Schnittstelle

Die nachstehende Tabelle enthält die technischen Kenndaten für die GPRS-Schnittstelle:

Merkmale	Werte
Allgemein
Bustyp	mini-PCIe-Karte, Version 1.2
Steckverbinder	1 x RF Antenne mit Koaxialsteckern
Leistungsaufnahme	3,3 bis 3,6 VDC < 700 mA (HSPA-Verbindungsmodus)
Spitzenstrom	1,5 A
Kommunikation
Protokoll	UMTS/HSPA-Netzwerk: 800/850/900/1700/1900/2100 MHz EDGE/GPRS/GSM-Netzwerk: 850/900/1800/1900 MHz
Geschwindigkeit	Abwärtsverbindung: 7,2 MBit/s (HSDPA) Aufwärtsverbindung: 5,76 MBit/s (HSUPA)
Abmessungen (L x B x H)	50,85 x 29,9 x 6,2 mm (2.0 x 1.17 x 0.24 in)

Sind Kommunikationskabel extrem hohen Gewichten oder Belastungen ausgesetzt, können hierdurch Geräte getrennt werden.

VORSICHT

LEISTUNGSVERLUST

oStellen Sie sicher, dass die Kommunikationsverbindungen die Kommunikationsports des Magelis Industrial PC nicht übermäßig belasten.

oBefestigen Sie die Kommunikationskabel sicher am Bedienpult oder am Schaltschrank.

oVerwenden Sie ausschließlich 9-polige D-Sub-Kabel mit einem Verriegelungssystem in einwandfreiem Zustand.

Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Verletzungen oder Sachschäden zur Folge haben.

Kompatibilitätstabelle

Teilenummer	Beschreibung	HMIBMU/HMIBMP	HMIBMI/HMIBMO Expandable
HMIYMINGPRS1	Schnittstelle 3G, C109,1 x Antenne	Ja	Ja

Dezentraler GPRS-Zugriff

Für die GPRS-Kommunikation wird Folgendes vorausgesetzt.

oDie GPRS-Schnittstelle ist über das GPRS-Netzwerk mit dem Internet verbunden.

oDer dezentrale PC bzw. das Netzwerk ist ebenfalls mit dem Internet verbunden.

GPRS-Topologien unterstützen folgende Elemente:

oNAT-Routingtabellen (Network Address Translation) für transparentes Routing zu Ethernet-Geräten

oSicherheitsdienste wie die IP-Adresssteuerung oder VPN-Tunnel für den sicheren Datenaustausch über das Internet

Die nachstehende Abbildung zeigt den dezentralen Zugriff auf das Netzwerk der GPRS-Schnittstelle:

Verbindungsgrundlagen

Für die GPRS-Kommunikation sind eine SIM-Karte und ein spezifischer GPRS-Vertrag mit einem Service Provider erforderlich.

Die GPRS-Verbindung wird stets von der Schnittstelle in Richtung GPRS-Netzwerk initialisiert.

Eine Client-Anwendung kann keine Verbindung durch direktes Anwählen der GPRS-Schnittstelle herstellen. Allerdings stellt die GPRS-Schnittstelle verschiedene Lösungen für den Aufbau einer Verbindung zum GPRS-Netzwerk bereit:

Permanenter Modus:

oAutomatischer Verbindungsaufbau beim Start oder Neustart oder nach einer Trennung der Verbindung.

Auf-Anfrage-Modus:

oRückruffunktion: Die Verbindung wird bei Empfang eines eingehenden GSM- oder PSTN-Anrufs hergestellt.

oAutonom bei einer prozess- oder anwendungsspezifischen Bedingung.

Die GPRS-Schnittstelle stellt eine Verbindung zum APN (Access Point Name) des Service Provideres her und empfängt eine statische oder dynamische IP-Adresse.

Die GPRS-Schnittstelle unterstützt beide Adressmodi, d. h. sowohl statische als auch dynamische IP-Adressen. Bei einer dynamischen Adresse muss die dezentrale Anwendung über die neue IP-Adresse informiert werden.

HINWEIS:

oGPRS verwendet den DNS-Server des Service Providers und ersetzt den im Box iPC konfigurierten DNS-Server.

oDas in der Ethernet-Konfiguration des Box iPC festgelegte Standard-Gateway wird bei einer GPRS-Verbindung nicht verwendet. Stattdessen wird auf die Standard-Route der GPRS-Verbindung zurückgegriffen. Dadurch kann kein Routing per Ethernet erfolgen, wenn die Schnittstelle mit dem GPRS-Netzwerk verbunden ist.

GPRS-Verträge

GPRS Service Provider bieten spezielle Dienste für industrielle Anwendungen an, die auch als M2M (Machine to Machine) bezeichnet werden.

Die von den Service Providern zur Auswahl gestellten GPRS-Verträge umfassen unterschiedliche Optionen. Folgende Hauptoptionen sind verfügbar:

oÖffentliche oder private IP-Adresse: Wählen Sie einen Vertrag aus, mit dem Sie über eine öffentliche, direkt über das Internet zugängliche IP-Adresse verfügen.

oStatische oder dynamische IP-Adresse.

oBlockierung eingehender TCP-Ports: Einige Provider bieten nur Abonnements mit aus Sicherheitsgründen blockierten TCP-Ports an. So blockieren manche Provider beispielsweise alle Ports unter 1024.

HINWEIS:

oZur Vereinfachung der Nutzung und Konfiguration sollten Sie einen Vertrag auswählen, der keine Blockierung von TCP-Ports vorsieht und eine statische IP-Adresse bereitstellt.

oWenn Ihr Service Provider die öffentlichen Ports (< 1024) blockiert, müssen Sie ein VPN verwenden und einen Vertrag auswählen, der VPN-Datenverkehr zulässt.

Kabelführung

Box iPC Optimized:

Box iPC Universal/Box iPC Performance:

Gerätemanager und Hardwareinstallation

Installieren Sie zuerst die optionale Schnittstelle im Box iPC, bevor Sie den Treiber installieren. Die Daten für die Treiberinstallation sind im Wiederherstellungsdatenträger (USB-Stick) enthalten. Nach der Installation der Schnittstelle können Sie mithilfe des Gerätemanagers sicherstellen, dass die Schnittstelle im System ordnungsgemäß installiert ist.