METEODATA/HYDRODATA

Transcripción

1 METEODATA/HYDRODATA Documento nº (Versión resumida) Septiembre 2008

2 I N D I C E Pág. 1. INTRODUCCIÓN ESPECIFICACIONES DEL HARDWARE... 3 a. Puerto Serie RS232C... 3 b. Conexión telefónica (GSM/RTC)... 3 c. Conexión IP (GPRS, RTC, XDSL, LAN, etc.) PROTOCOLO DE COMUNICACIONES... 5 a. Descripción... 5 b. Comando de Sincronización de Fecha y Hora... 6 c. Comando de Petición de valores Instantáneos... 9 d. Comando de Petición de Valores Último Periodo

3 1. INTRODUCCIÓN En el presente documento se describe el funcionamiento, en cuanto a comunicaciones se refiere, de la estación meteorológica modelo MTD Para la correcta interpretación del presente documento, en el que se hace mención a diversos términos técnicos relativos a un protocolo de comunicaciones y a otros más relacionados con el equipo MTD3000, recomendamos la lectura previa del manual de ésta estación meteorológica. De esta forma el lector se familiarizará rápidamente con el equipo y podrá llevar a cabo la síntesis parcial o total de este protocolo de una forma más eficiente. Si el lector no dispone de este manual y/o desea realizar alguna consulta adicional, puede ponerse en contacto con el departamento de diseño de Geonica, donde atenderemos encantados las dudas que nos puedan plantear. 2. ESPECIFICACIONES DEL HARDWARE Para que el Sistema de Recuperación de Datos (en adelante S.R.D.) pueda comunicarse con la Estación Remota (E.R.), se deberá utilizar una de las siguientes configuraciones de hardware: a. Puerto serie RS232C i. Configuración E.R. y S.R.D 1. Dispositivo de comunicación RS-232 con la siguiente configuración: a. Velocidad:1200 bps a bps (57600 por defecto). Seleccionable por el usuario dependiendo del sistema utilizado para la comunicación. b. Longitud de Datos: 8 bits c. Paridad: Sin paridad d. Stop bit: 1 bit e. Configuración de Líneas i. Transmisión de datos TX ii. Recepción de datos RX iii. Preparado para enviar RTS iv. Común GND ii. Observaciones En caso de que la E.R. se encontrase en modo dormido o bajo consumo, la línea RTS se utilizaría exclusivamente para pasar a modo despierto o estado normal de funcionamiento. Para realizar esta función adecuadamente la línea RTS deberá ser activada 1 segundo antes de ser enviada la trama de interrogación por parte del SRD. No es necesario mantener la línea activa durante la comunicación (basta con activarla durante 100mS volviendo después al estado de reposo). De este modo se da tiempo a la E.R. a arrancar para posteriormente gestionar la petición solicitada. El control de esta línea por parte del S.R.D. solo tiene sentido cuando la comunicación se lleva a cabo a través de un puerto RS-232C. En el resto de casos (RTC, GSM, etc.) este control deberá cederse al dispositivo utilizado en cada caso. El control inadecuado de esta línea, cuando hay un módem conectado al puerto serie, puede provocar fallos de comunicación. b. Conexión telefónica (GSM, RTC) i.configuración E.R: 1. Dispositivo de comunicación con las siguientes características: a. Modelo: Wavecom WMOI3 (GSM) / SC56H1-L (RTC). b. : GSM / RTC. c. Velocidad del medio: 9600 bps (GSM) y de 9600 a (RTC) d. Velocidad del puerto de comunicaciones: Seleccionable 1200 bps a bps (57600 por defecto)

4 ii. Configuración SRD: e. Activación: Se utiliza la línea de Ring del modem para poner la estación en modo despierto (se despertará con el primer Ring), en caso de encontrarse en modo dormido. La E.R. descuelga con el tercer Ring. 1. Cualquier modem telefónico compatible con el sistema instalado en el S.R.D. 2. Línea telefónica directa o a través de centralita. iii. Observaciones: 1. Cuando la conexión se realice a través de centralita, si el número de destino (E.R.) corresponda a un número de datos GSM (no número de voz), se deberá programar a la centralita para que la llamada se efectúe con un terminal móvil de datos. Si la centralita no dispone de este terminal de llamadas de datos, será necesario instalarlo ya que sino la llamada de voz a datos seria rechazada por la infraestructura telefónica. 2. El tiempo en establecer la conexión dependerá de la red, siendo el tiempo de espera mínimo recomendado de 1 min. 3. Se recomienda desactivar la conexión desde el S.R.D. cuando no halla actividad durante un periodo de 2 min. para evitar el exceso de facturación. 4. La E.R. puede apagar el módem para ahorrar energía, por lo que el S.R.D. debe conocer las horas en las que el módem se encuentra activo. c. Conexión IP (GPRS, RTC, XDSL, LAN, etc.) i. Configuración E.R: 1. Dispositivo de comunicación con las siguientes características: a. Opción GPRS: i. Modelo: WAVECOM WMOI3 y circuito TCP/IP I-Chip ii. : GPRS. iii. Velocidad del medio: 9600 bps a bps en bajada, y de 9600 a bps en subida. iv. Velocidad del puerto de comunicaciones: Seleccionable 1200 bps a bps (57600 por defecto) b. Opción Ethernet: i. Modelo: Xport ii. : Ethernet 10/100 Mbit/s. iii. Velocidad del medio: 10/100 Mbit/s. iv. Velocidad del puerto de comunicaciones: Seleccionable 1200 bps a bps (57600 por defecto) ii. Configuración S.R.D: 1. Cualquier dispositivo electrónico compatible con el S.O. instalado en el S.R.D. que permita conectarse a la red con acceso a la E.R. (módem RTC, GPRS, Tarjeta LAN, etc.). iii. Observaciones: 1. Los tiempos de latencia tanto en la conexión como en la transmisión y recepción de los comandos dependerá de la calidad del servicio de la red de comunicación disponible en cada caso. El caso de la red GPRS suele ser el más desfavorable, donde recomendamos que los tiempos de espera a la respuesta de la estación se incrementen hasta los 10 segundos. Donde se - 4 -

5 disponga de una calidad del servicio óptima (<100mS de latencia), la respuesta de la estación tendrá lugar en menos de un segundo. 2. Cuando la comunicación entre la E.R. y el S.R.D se lleve a cabo a través de Internet, las direcciones IP de ambos equipos deberá ser públicas y al menos una de ellas deberá ser fija. 3. La comunicación se efectuará a través de un socket del tipo TCP, en modo servidor o cliente, siempre por el puerto El socket TCP de la estación solo acepta una conexión al mismo tiempo. 5. Cuando no se pueda disponer de IPs públicas será necesario configurar los protocolos de enrutamiento necesarios (normalmente NAT, localizado en la máquina que de acceso a Internet a la red local) para permitir que la comunicación se lleve a cabo con total garantía. 6. La estación puede apagar el módem para ahorrar energía, por lo que el S.R.D. debe conocer las horas en las que el módem se encuentra activado. 7. Existen dos tipos de conexión: a. MTD/HDT Cliente: La E.R. conocerá la dirección IP fija del PC, estableciendo una conexión Socket TCP cada vez que se active para poder ser interrogada desde el S.R.D. b. MTD/HDT Servidor: La E.R. dispone de una dirección IP pública y fija y cada vez que se enciende abre una conexión Socket TCP a la espera de ser interrogada por parte del SRD. 3. PROTOCOLO DE COMUNICACIONES a. Descripción Seguidamente se describe el protocolo de comunicaciones GEONICA3K, explicando detalladamente en los apartados posteriores la composición de las tramas de cada comando disponible. La situación de partida corresponde con una arquitectura Maestro Esclavo en la que una o más estaciones permanecen indefinidamente la escucha asumiendo el papel de Esclavos y un solo S.R.D. está listo para iniciar los comandos correspondientes asumiendo el papel de Maestro. Cuando la comunicación se lleve a cabo a través de redes TCP/IP será posible la existencia de varios S.R.D. que podrán acceder a cada una de las estaciones con la única limitación de que la E.R. no se encuentre atendiendo a otro S.R.D. en ese momento. En estos casos se recomienda realizar las peticiones de comandos de forma programada de modo que los distintos S.R.D. no coincidan en al acceso a la E.R. al mismo tiempo. Si se diera el caso de que la E.R. se encuentre ocupada, bastará con posponer el comando unos segundos hasta que la E.R. quede libre. La comunicación se inicia cuando el S.R.D envía una secuencia de interrogación (POLLING). Cuando recibe dicha secuencia la E.R. responde y se cierra la comunicación. El S.R.D esperará hasta recibir la información correspondiente al comando solicitado. Dependiendo de si ha habido o no errores en la propia trama de interrogación, así como la posibilidad de que los datos solicitados no estén disponibles en la memoria de la E.R., las tramas de respuesta de ésta incorporarán información adicional indicando al S.R.D. la situación en cada caso

6 b. Comando de Sincronización de Fecha y Hora El SRD se dirige a una de las estaciones, enviando en la trama la fecha y hora que se desea establecer en la E.R. Una vez recibida la trama, la E.R. que ha recibido el comando corrige su calendario y devuelve una trama de control al S.R.D. indicando si ha interpretado y ejecutado correctamente el comando o avisando de posibles errores en caso de detectarlos. i. Secuencia que envía el ordenador: 1. TRAMA α: DLE SYN E E 0 U U A M D d H M S x x x x x x x Ctrl Ctrl Psw Psw Psw Psw Psw Psw Psw Psw ENQ 1 DLE 1 Byte 2 SYN 1 Byte 22 (decima) Sincronous Idle. 3 E 1 Byte E.R. (High) E 1 Byte E.R. (Low) Byte 0 Definición del comando sinc. Fecha/Hora Identificación del usuario que 6 U 1 Byte realiza la interrogación (High). 7 U 1 Byte Usuario (Low). 8 A 1 Byte 0 99 Año( ) 9 M 1 Byte 1 12 Mes 10 D 1 Byte 0 30 Día 11 d 1 Byte 1 7 Día de la semana 12 H 1 Byte 0 23 Hora 13 M 1 Byte 0 59 Minuto 14 s 1 Byte 0 59 Segundo 15 a 21 x 7 Bytes Sin interés en este comando - 6 -

7 22 y 23 Ctrl 2 Bytes Verificación de la configuración (CRC16, standard ITU-TSS) de la ER interrogada. Comprueba que la base de datos del S.R.D. es consistente con la de la E.R. Con 0xFFFF se evita la verificación. Clave de autenticación del usuario conectado, caracteres 24 a 31 Psw 8 Bytes validos; a z (minúsculas), números 0 9 y espacio en blanco (0x20 Hex) 32 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring". ii. Secuencia de respuesta de la estación remota: 1. TRAMA β (Fecha valida): DLE SYN DLE SOH E E U U C L L EOT ENQ *Los caracteres sombreados son comunes a todos los comandos. En adelante se identificará a este grupo de caracteres como CABECERA. 1 DLE 1 Byte 2 SYN 1 Byte 22 (decimal) Synchronous Idle. 3 DLE 1 Byte 4 SOH 1 Byte 1 (decimal) Start of heading. 5 E 1 Byte E.R. que responde (High) E 1 Byte E.R. que responde (Low). Identificación del USUARIO 7 U 1 Byte que solicita dicho comando coincidiendo con el usuario configurado en S.R.D. (High). Identificación del USUARIO 8 U 1 Byte que solicita dicho comando coincidiendo con el usuario configurado en S.R.D. (Low). 9 C 1 Byte 0 COMANDO solicitado por el S.R.D

8 10 L 1 Byte LONGITUD, indica nº de Bytes de datos a entregar (Low), comprendidos entre los delimitadores DLE-STX y DLE-ETX estos no son tenidos en cuenta en la longitud. Un valor 0 implica que no hay datos. LONGITUD, indica nº de Bytes de datos a entregar (Low), comprendidos entre los 11 L 1 Byte delimitadores DLE-STX y DLE-ETX estos no son tenidos en cuenta en la longitud. Un valor 0 implica que no hay datos. Cuando la trama de respuesta es errónea (envío de NAK) este byte es utilizado para identificar en nº de error ocurrido (ver punto iii) 12 EOT 1 Byte 4 (decimal) End Of Transmission. 13 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring". 2. TRAMA γ (Fecha NO valida o clave/configuración no valida): CABECERA ERR NAK ENQ 1 a 11 CAB. 11 Bytes CABECERA (Ver punto anterior). 11 ERR 1 Byte Código de error detectado (ver punto iii). 12 NAK 1 Byte 21 (decimal) "Negative Acknowledge". 13 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring"

9 iii. Identificación código de error en la trama de respuesta γ : Cuando la E.R. rechaza una petición del S.R.D. ésta responde enviando una trama NAK (trama γ) indicando al S.R.D que se ha producido un error, este error es codificado en la posición 11 de la trama e informa de la anomalía detectada: Nº de error Descripción Actuación 1 Contraseña introducida no válida Verificar que la contraseña del S.R.D. es la misma que la configurada en E.R. 2 Verificar que la configuración que posee el Configuración almacenada en el S.R.D distinta a S.R.D. es la misma que contiene la la E.R. E.R.(CRC16) 8 Comando recibido no reconocido Verificar que el nº de comando corresponde a uno de las posibles peticiones (1 8) 16 Pagina recibida errónea La página solicitada en valores almacenados se encuentra fuera de rango, verificar la configuración de la memoria SMedia (ver apartado d.). 32 Fecha/hora recibida errónea Formato de la hora recibida fuera de rango. 64 Error en la recepción de configuración Una de las tramas recibidas de la nueva configuración es errónea (ver apartado f.) 128 Error en la recepción del FirmWare Se está intentando actualizar el FirmWare de una estación a una versión más antigua o no compatible. Como se puede observar los nº de error están codificados según el peso del bit dentro del byte (posición 11) con lo que la E.R. en caso de producirse más de 1 error la E.R. entregaría el código de la suma de los errores, p.e: Contraseña errónea (1) + configuración del S.R.D distinta de la E.R (2) = 3. c. Comando de Petición de Valores Instantáneos Mediante este comando el S.R.D. interroga a una E.R., que responderá con una trama conteniendo los valores instantáneos, de los canales configurados, que han sido capturados en el último muestreo. i. Secuencia que envía el ordenador: 1. TRAMA α: DLE SYN E E 1 U U x x x x x x x x x x x x x x Ctrl Ctrl Psw Psw Psw Psw Psw Psw Psw Psw ENQ - 9 -

10 1 DLE 1 Byte 2 SYN 1 Byte 22 (decimal) "Synchronous Idle". 3 E 1 Byte E.R. (High) E 1 Byte E.R. (Low) Byte 1 Definición del comando petición de instantáneos Identificación del usuario que 6 U 1 Byte realiza la Interrogación (High) Identificación del usuario que 7 U 1 Byte realiza la Interrogación (Low). 8 a 21 X 14 Bytes Sin interés en este comando 22 y 23 Ctrl 2 Bytes Verificación de la configuración (CRC16, Standard ITU-TSS) de la ER interrogada. Comprueba que la base de datos del S.R.D. es consistente con la de la E.R. Con 0xFFFF se evita la verificación. Clave de autenticación del usuario 24 a 31 Psw 8 Bytes conectado, caracteres validos; a z (minúsculas), números 0 9 y espacio en blanco (0x20 Hex) 32 ENQ 5 (decimal) "Enquiring". ii. Secuencia de respuesta de la estación remota: 1. TRAMA β (Configuración/clave valida): a Num_Muestra CABECERA C A M D H M S DLE STX DATOS Canal Num_Muestra Estado_Alarma Estado_Alarma Canal 24 Canal 1 Canal 24 DLE ETX CHK CHK ENQ 1 a 11 CAB. 11 Bytes CABECERA. 12 C 1 Byte 1 24 Nº de CANALES configurados. 13 A 1 Byte 0 99 Año de la estación. 14 M 1 Byte 1 12 Mes de la estación. 15 D 1 Byte 0 30 Día de la estación

11 16 H 1 Byte 0 23 Hora de la estación. 17 M 1 Byte 0 59 Minuto de la estación. 18 S 1 Byte 0 59 Segundo de la estación. 19 DLE 1 Byte 20 STX 1 Byte 2 (decimal) Start of Text. 21 a 116 Datos 96 Bytes 117 a a 188 Num_ Muestra Canal n Estado_ Alarma Canal n 48 Bytes 24 Bytes 189 DLE 1 Byte Cada dato 4 Bytes: E E38 IEEE754 Cada muestra 2 Bytes: Cada estado 1 Byte: 0 2 DATOS correspondientes a los canales configurados (indicados en la cabecera). Cada canal es un valor real (IEEE bit) de 4 Bytes. Se entregan los datos de los 24 canales, aunque solo contendrán datos validos los canales configurados. El valor (C6 FA 00 00) indica que el dato no está disponible o no se ha configurado el canal. Indica el numero de muestra correspondiente al canal desde el inicio del periodo de cálculo ya que cada canal puede ser configurado con un periodo de muestro distinto. Indica en el estado que se encuentra el canal n, Siendo 0 Normal, 1 Alarma activada por Umbral Superior, 2 Alarma activada por Umbral inferior. 190 ETX 1 Byte 3 (decimal) End of Text. 191 CHK 1 Byte Checksum, equivale al XOR de los bytes que ocupan posición par (0,2,4 ) en los de los datos entregados (High) (datos entre STX Y DLE, ambos no incluidos). Checksum, equivale al XOR de 192 CHK 1 Byte los bytes que ocupan posición impar (1, 3, 5 ) en los de los datos entregados (Low) (datos entre STX Y DLE, ambos no incluidos). 193 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring". 2. TRAMA γ (clave o Configuración no valida): CABECERA ERR NAK ENQ

12 1 a 11 CAB. 11 Bytes CABECERA 11 ERR 1 Byte Código de error detectado (ver apartado b.iii). 12 NAK 1 Byte 21 (decimal) "Negative Acknowledge". 13 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring". d. Comando de Petición de Valores Último Periodo Mediante este comando S.R.D interroga a una E.R., que responderá con una trama conteniendo los valores (medios, máximos, mínimos, desviación estándar, acumulados, integrados etc.) de los canales configurados, correspondientes al último periodo de almacenamiento configurado. i. Secuencia que envía el ordenador: 2. TRAMA α: DLE SYN E E 12 a 22 U U x x x x x x x x x x x x x x Ctrl Ctrl Psw Psw Psw Psw Psw Psw Psw Psw ENQ 1 DLE 1 Byte 2 SYN 1 Byte 22 (decimal) "Synchronous Idle". 3 E 1 Byte E.R. (High) E 1 Byte E.R. (Low) 12 (Valores tendentes*), 13 (Instantáneo), 14 (Medio), 15 (Acumulado), 16 (Integrado), 5 12 a 22 1 Byte 12 a (Máximo), 18 (Mínimo), 19 (Desviación estándar), 20 (Incremento), 21 (Estado alarma), 22 (Operación OR de

13 todos los valores). Identificación del usuario que 6 U 1 Byte realiza la Interrogación (High) Identificación del usuario que 7 U 1 Byte realiza la Interrogación (Low). 8 a 21 X 14 Bytes Sin interés en este comando 22 y 23 Ctrl 2 Bytes Verificación de la configuración (CRC16, Standard ITU-TSS) de la ER interrogada. Comprueba que la base de datos del S.R.D. es consistente con la de la E.R. Con 0xFFFF se evita la verificación. Clave de autenticación del usuario 24 a 31 Psw 8 Bytes conectado, caracteres validos; a z (minúsculas), números 0 9 y espacio en blanco (0x20 Hex) 32 ENQ 5 (decimal) Enquiring. * *Valores tendentes: entrega el valor medio del periodo anterior en caso de estar configurado si no se entrega el valor acumulado y en su defecto el valor instantáneo actual. ii. Secuencia de respuesta de la estación remota: 2. TRAMA β (Configuración/clave valida): a CABECERA C A M D H M S DLE STX DATOS X X DLE ETX CHK CHK ENQ 1 a 11 CAB. 11 Bytes CABECERA 12 C 1 Byte 1 24 Nº de CANALES configurados. 13 A 1 Byte 0 99 Año en curso de la estación. 14 M 1 Byte 1 12 Mes en curso. 15 D 1 Byte 0 30 Día en curso. 16 H 1 Byte 0 23 Hora en curso. 17 M 1 Byte 0 59 Minuto en curso. 18 S 1 Byte 0 59 Segundo en curso. 19 DLE 1 Byte 20 STX 1 Byte 2 (decimal) Start of Text. 21 a 116 Datos 96 Bytes Cada dato DATOS correspondientes a los

14 4 Bytes: canales configurados (indicados en la cabecera). Cada canal es E38 un valor real (IEEE bit) de 4 Bytes. Se entregan los E38 datos de los 24 canales, aunque IEEE754 solo contendrán datos validos los canales configurados. El valor (C6 FA 00 00) indica que el dato no está disponible o no se ha configurado el canal. 117 a 188 X 72 Bytes Sin interés en este comando 189 DLE 1 Byte 190 ETX 1 Byte 3 (decimal) End of Text. 191 CHK 1 Byte Checksum, equivale al XOR de los bytes que ocupan posición par (0,2,4 ) en los de los datos entregados (High) (datos entre STX Y DLE, ambos no incluidos). Checksum, equivale al XOR de 192 CHK 1 Byte los bytes que ocupan posición impar (1,3,5 ) en los de los datos entregados (Low) (datos entre STX Y DLE, ambos no incluidos) 193 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring". 3. TRAMA γ (clave o Configuración no valida): CABECERA ERR NAK ENQ 1 a 11 CAB. 11 Bytes CABECERA 11 ERR 1 Byte Código de error detectado (ver apartado b.iii). 12 NAK 1 Byte 21 (decimal) "Negative Acknowledge". 13 ENQ 1 Byte 5 (decimal) "Enquiring"