Аппаратное Решение Для Зависания Gsm Модемов

1. Проблема
2. Решение
3. Как используется устройство
4. Результат

Проблема

Сам комплекс состоит из компактного компьютера Win32 и приемника ГНСС с антенной на крыше.

Нам необходимо получать от них данные каждые 15 минут. Некоторые станции имеют доступ к частной сети, но часто приходится использовать Мобильный интернет .

Вот как выглядит комплекс:



Обычный USB-модемы (так называемые «свистки») зарекомендовали себя очень плохо: слишком часто они заморозить , да и качество приема слабого сигнала оставляет желать лучшего.

Мы стали использовать более дорогие USB-модемы промышленного типа с внешней комнатной антенной.

Но они также периодически замерзали, что приводило к недоступности комплекса.

Пришлось звонить на метеостанции, где были установлены наши комплексы, и долго объяснять пожилым наблюдателям, какой кабель нужно выдернуть и вставить обратно.

Не все согласились выполнить столь сложную процедуру.

Решение

Стабильно работающие модемы за приемлемую цену не поддерживают 3G. Мы решили пойти другим путём.

Сначала мы настроили автоматическую ежедневную перезагрузку компьютеров, но это не всегда помогало: питание на USB-модем подавалось даже при выключенном компьютере, и перенастроить это в биосе было невозможно.

Кроме того, перезагрузка прерывает сбор данных.

Так возникла идея создать USB-реле что будет тяжело сбросить питание GSM-модема на случай, если он замерзнет. Мы получили под заказ подходящий товар и начали открывать «плюс» с помощью реле по команде с компьютера.

В целом решение сработало, но при включении модема в половине случаев компьютер уходил в перезагрузку.

Это произошло из-за того, что модем имел на входе два больших конденсатора, вызывавших при включении скачок тока, на который USB-порт не рассчитан, и наш маленький компьютер это почувствовал.

Чтобы избежать нежелательных перезагрузок, мы заказали USB-реле специальной версии с двухступенчатое переключение нагрузки : сначала модем включается через резистор, а только потом напрямую.

Вот так выглядит готовое устройство с удлинителем для удобства:



В конструкции имеется два USB-разъема: один для управления реле, другой для транзита к управляемому устройству (модему).

Единственное гнездо USB предназначено для подключения устройства; именно здесь открывается «плюс» по команде управления.

Как используется устройство Далее мы написали управляющую программу, которая определяет, когда модем нуждается в перезагрузке, и отправляет команду на его перезагрузку.

Работает по следующему алгоритму:

1. Программа запускается 3 раза в час из планировщика задач Windows.
2. Программа проверяет доступность нашего сервера.

3. Если 4 пинга подряд оказались неудачными, то программа выдает команду на выключение/включение модема через реле.

   В этом случае перед включением делается задержка, чтобы встроенные конденсаторы успели разрядиться.

4. Результаты пингов и выполненных действий записываются в журнал (выключение/включение модема).

5. В кратчайшие сроки логи отправляются на наш сервер, где все события записываются в базу данных для последующего централизованного анализа всех причин сбоев станции.

Типичная ситуация: закончились деньги на сим-карте, не работает модем, станция недоступна.

Счет пополнен, но сам модем не может запустить мобильный интернет, пока USB-реле не перезагрузит его (может потребоваться перерегистрация в сети GSM через холодный старт).

Если с деньгами все в порядке, сеть не пропадает, то модем без проблем проработает около 36 часов, а потом, скорее всего, снова зависнет и потребует перезагрузки.

Раньше, чтобы перезагрузить модем, нам приходилось звонить в другие часовые пояса, беспокоить людей, объяснять.

Наблюдатели на удаленных точках получали посылки с нашим навороченным устройством, преодолевали инструкции по подключению трех USB-разъемов, а мы их не спрашивали перезагружать модемы больше нет, теперь это происходит по щелчку USB-реле и решается компьютером самостоятельно.

Сама Программа написана нами на JScript. (это язык, подобный Javascript, встроенный в Windows) и устанавливался на станции удаленно либо через Remote Desktop, либо через собственную централизованную систему управления станциями на Удаленное взаимодействие PowerShell .

Надо сказать, что с большим количеством станций через PowerShell работать проще: вы пишете инструкцию один раз, и установка происходит автоматически на всех станциях.

Кроме того, не нужно ждать загрузки графического интерфейса (как в случае с удаленным рабочим столом).

Некоторые критически важные станции с нестабильным проводным соединением используют модем GSM в качестве резервного канала.

И включать его желательно было только тогда, когда проводной канал не работал.

Здесь опять-таки приходит на помощь USB-реле: как только пинги перестают проходить по основному (проводному) каналу, модем включается, Windows автоматически переключается на новое соединение с другим шлюзом по умолчанию.

Затем раз в сутки модем отключается через реле, чтобы можно было проверить основное соединение.

Если по-прежнему не работает, то модем снова включается.

Надо сказать, что управление шлюзами по умолчанию – это обычно целая история: в законах об IP может быть только один «шлюз по умолчанию», а манипуляции с таблицей маршрутизации приводят к проблемам.

Дело в том, что при отключении мобильного соединения номера сетевых адаптеров, к которым привязаны ручные записи в таблице маршрутизации, могут измениться.

Выхода два: либо «жесткое» отключение второго канала через реле, либо тонкая и точная настройка метрики шлюза и проверка логики метрики во всех сценариях.

Все события записываются в базу данных и отображаются в интерфейсе Station Accounting Table центрального сервера:



Результат Кратко подытожу, как работает полученная система:

1. Компьютер собирает данные с измерительного прибора станции.

2. USB-модем передает данные по сотовой сети.

3. Реле USB управляет питанием модема.

4. Программа выключает и включает питание модема (через реле) в случае зависания или когда нужно переключить канал связи.

5. Реле включает модем плавно, чтобы избежать скачков тока.

USB-реле.

В сумме это дешевле, чем использовать модемы со встроенным сторожевым таймером, которые также имеют ряд недостатков:

1. Модемы со сторожевым таймером используют отдельный блок питания, разъем от которого пришлось бы припаивать к нашему 12-вольтовому источнику бесперебойного питания.

2. Нет возможности просто выключить или включить модем для автоматического переключения между проводным каналом связи и GSM.
3. Бывают случаи, когда модем не зависает, но сим-карта не регистрируется в сети.

   Поможет ли здесь сторожевой таймер – неизвестно.

   Точно так же, как никто не гарантирует, что оно само не замерзнет. Наше решение зависит от конечного результата: связи нет — сбрасываем питание модема.

1. Можно использовать существующие модемы, в том числе недорогие, которые часто зависают.
2. При работе проводного соединения можно просто выключить модем, чтобы не тратить трафик, и включать его только в случае возникновения проблем с проводным соединением.

   И автоматически.

3. Простая установка: вам нужно всего лишь подключить три USB-разъема и установить программу.

   В физическом соединении ошибиться сложно.

Проблема удаленных необслуживаемых точек возникла из-за специфики работы с распределенными системами: мы следим за космической погодой и поддерживаем сеть измерительных станций, об этом можно прочитать здесь.

Здесь .

Если у вас есть вопросы, пишите по адресу: [email protected]. P.S. Выражаю благодарность своему коллеге Алексею Васильеву за участие в написании статьи.

Теги: #разработка #usb-модем #usb-реле #реле #зависание модема #GSM-модем #Читальный зал

• Консультации По Ремонту Компьютеров При Проблемах С Программным Обеспечением:

  19 Oct, 24

• Дан Си-Зи

  19 Oct, 24

• Предложения Недели: Новости Российского Венчурного Рынка С 11 По 18 Июля

  19 Oct, 24

• Использование Снимков В Hyper-V

  19 Oct, 24

• Html-Таблица С Фиксированным Столбцом

  19 Oct, 24

• Вся Хвала Гуглу!

  19 Oct, 24

• Show Sound #20 — Подкаст Об Аудиотехнологиях И Звуковой Экосистеме

  19 Oct, 24

• Сегодня В 10-00 Онлайн-Трансляция Конференции Webprofessionals В Самаре

  19 Oct, 24

• Использование Appbarbutton В Windows 8.1

  19 Oct, 24

• Рассчитываем Реальный Эффект От Платной Рекламы На Youtube

  19 Oct, 24