tẮt ĐỀ tÀi nghiÊn cỨu - cosodulieu.evn.com.vn
TRANSCRIPT
TÓM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo modem CDMA 2000-1X ứng dụng trong việc đọc chỉ sốcông tơ điện tử từ xa
Mã số:Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Điện LựcChủ nhiệm đề tài: ThS.Phạm Văn Hiệp
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨUI.Phần mở đầu:- Tính cấp thiết của đề tài:
Các công ty điện lực châu Âu đang chuyển dần sang công nghệ đọc chỉ số công tơ từ xa, tạo ra số lượng lớn các kết nối không dây máy-máy (machine to machine - M2M) trong ngành điện.
Ngày nay, các mạng di động là phương tiện truyền thông hàng đầu để thu thập chỉ số công tơ mỗi giờ một lần từ các khách hàng thương mại và công nghiệp. Từ 1,5 đến 2 triệu công tơ đo điện và khí được đọc mỗi giờ một lần ở Châu Âu. Ngoài ra, có tới gần một triệu bộ tập trung PLC và công tơ hộ sinh hoạt được nối tới các mạng GSM và GPRS. Tính chung trên thị trường châu Âu vào cuối năm 2006, thiết bị đo đếm chiếm khoảng 32 % tổng số các kết nối M2M không dây đang hoạt động. vì vậy việc bổ sung chủ yếu phải xuất phát từ thị trường hộ sinh hoạt thông qua triển khai toàn diện công tác quản lý đọc chỉ số công tơ cải tiến (advanced metering management - AMM), ở Bắc Mỹ, thường được gọi là cơ sở hạ tầng đọc chỉ số công tơ tự động AMI (automated metering infractructure - AMI).
Theo nghiên cứu của hãng phân tích kinh doanh Berg Insight (Thuỵ Điển), từ 2006 đến 2011, tốc độ thâm nhập của công nghệ mạng di động cố định vào lĩnh vực công tơ đo điện và khí được dự đoán sẽ tăng với tốc độ tăng trưởng kép hằng năm là 16 % đến năm 2011. Trong tổng số 345 triệu đơn vị, số lượng sử dụng các công tơ đo điện và khí và các bộ tập trung kết nối tới mạng di động dự kiến đạt khoảng 8,4 triệu đơn vị.
Theo hãng Berg Insight, có nhiều lý do giải thích tốc độ tăng trưởng tương đối kiềm chế này. GSM và GPRS đang đương đầu với sự cạnh tranh khốc liệt từ PLC và các công nghệ mắt lưới không dây đang nổi lên, và trong nhiều trường hợp chỉ được sử dụng cho truyền thông truyền dẫn kết nối trong quá trình triển khai thực tế công tác AMM. Hơn nữa, đặc trưng của AMM là chu kỳ bán và triển khai rất dài, và cộng thêm thủ tục xét duyệt kéo dài của các cơ quan chức năng.
Mới đây, chính phủ Anh ra thông báo buộc các doanh nghiệp từ trung bình đến lớn phải áp dụng phương pháp đọc chỉ số công tơ thông minh trong vòng 10 năm tới, do vậy các công ty đo đếm thông minh được khuyến cáo áp dụng công nghệ M2M không dây, để giúp các công ty điện lực tuân thủ luật mới này một cách hiệu quả và nghiêm chỉnh.
Đối với nước ta hiện nay đang chuyển hóa dần dần từ công tơ cơ sang công tơ điện tử, chủ yếu là các công tơ 3 pha, công tơ 1 pha hiện đang chuyển đổi nhưng vẫn còn chậm.
Việc ghi chỉ số công tơ từ xa hiện nay chúng ta cũng đang thực hiện giống như trên thế giới, nhìn chung, tuy có nhiều giải pháp nhưng tất cả đều dựa trên 1 trong 3 giải pháp truyền số liệu sau:
1
* Truyền số liệu dựa trên đường điện hạ áp (PLC - Power Line Carrier)* Truyền số liệu qua sóng vô tuyến* Truyền số liệu hữu tuyến sử dụng cáp RS485Tất cả các giải pháp cho hệ thống AMR đều có thể được chia làm các thành phần
chính như sauCông tơ điện + thiết bị ghi nhận chỉ số- Sử dụng Công tơ cơ khí hiện có: tận dụng Công tơ cơ khí hiện có được tích hợp đầu
đọc cảm nhận được vạch đánh dấu trên đĩa từ. Một số giải pháp đã đưa ra việc đánh 2 vạch trên đĩa từ để giảm sai số do đầu đọc.
- Sử dụng Công tơ điện tử: thiết bị ghi nhận chỉ số bằng cách đếm xung điện. Công tơ điện tử có ưu điểm hơn Công tơ cơ. Một số hãng đã giới thiệu công tơ điện tử loại trả trước hoặc tích hợp một số tính năng như cho phép điều khiển phụ tải từ xa.
Thiết bị truyền dữ liệu + đường truyền dữ liệu:- Về lý thuyết tất cả các dạng truyền dữ được nêu dưới đây đều có thể truyền hai
chiều để vừa đảm nhận việc truyền dữ liệu hoặc điều khiển thiết bị đầu cuối.- Thiết bị truyền dữ liệu trên đường đây hạ áp PLC: thường được tích hợp với bộ đọc
chỉ số và được gọi chung là RTU, có nhiệm vụ truyền dữ liệu về chỉ số concentrator. Việc sử dụng đường truyền này còn có nhiều hạn chế: sẽ bị nhiễu khi chất lượng lưới điện chưa tốt hoặc có một số thiết bị khác vì vậy cần gắn thêm thiết bị khuếch đại. (phương pháp này đang được PC1 áp dụng đối với công tơ OMNI Hàn Quốc)
- Thiết bị thu phát sóng là thiết bị được gắn kèm theo công tơ, có nhiệm vụ truyền dữ liệu về máy thu, máy phát có công suất rất nhỏ,vì vậy phạm vi truyền ngắn (khoảng <100m). Thiết bị này sẽ được kích hoạt khi có tín hiệu gọi từ máy HHU.
- Thiết bị truyền dữ liệu trên cáp dữ liệu: thường được tích hợp với bộ đọc chỉ số, có nhiệm vụ truyền dữ liệu về chỉ số concentrator thông qua cáp chuẩn RS 485. Hệ thống này yêu cầu cần phải có một đường truyền riêng tới từng công tơ.
Nhận xét: Cả ba giải pháp nêu trên đều mang lại hiệu quả nhất định, đặc biệt là giảm bớt lao động, tăng năng suất trong công tác ghi chỉ số, hạn chế bớt các tiêu cực, tăng độ chính xác, làm tăng niềm tin đối với ngành điện.
- Công nghệ PLC là một công nghệ tốt, hiệu quả, đầu tư ít, khả năng mở rộng lớn. Tuy nhiên, do còn hạn chế về kỹ thuật chống nhiễu, vì vậy chỉ nên áp dụng cho các khu vực đã cải tạo lưới tốt. Công nghệ này cho phép điều khiển hai chiều nên khả năng áp dụng cho các dự án DSM rất tốt.
- Công nghệ truyền hữu tuyến có một điểm bất lợi là ngành điện phải quản lý thêm một mạng lưới cáp song song với cáp điện hạ áp, mạng lưới này cũng khó quản lý và khách hàng có thể cắt cáp truyền số liệu làm ảnh hưởng tới việc ghi số công tơ.
- Công nghệ truyền vô tuyến được áp dụng ở một số nơi: chưa thực sự hiệu quả khi công nhân vẫn phải đi ghi chỉ số.
Với các phương pháp ghi chỉ số công tơ như phần tổng quan đã trình bày, thì việc áp dụng công nghệ Viễn thông để quản lý khách hàng bên dịch vụ mua bán điện, nhằm giảm thiểu chi phí quản lý cũng như chi phí đầu tư có hiệu quả.- Mục đích nghiên cứu của đề tài:
2
Tạo ra sản phẩm Modem CDMA 2000.1X- 450 Mhz tương thích với các tiêu chuẩn đã có của một số công tơ điện tử 3 pha, ứng dụng trong việc ghi đọc chỉ số công tơ từ xa thông qua mạng Viễn thông của EVNtelecom.
- Đối tượng nghiên cứu, khảo sát:Việc ghi chỉ số công tơ từ xa, thông qua mạng viễn thông
- Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu:+ Tìm hiểu tổng quan về mạng CDMA 2000.1X- 450Mhz của EVNtelecom và tiêu
chuẩn truyền thông IEC 62056+ Xây dựng thuật toán và viết chương trình truyền, nhận theo theo giao thức IEC
62056+Viết chương trình giao diện, ghi - đọc dữ liệu trên PC thông qua modem CDMA
2000.1X- 450Mhz+ Nghiên cứu lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch nguyên lý, cho modem vô tuyến
CDMA 2000.1X- 450Mhz+ Nghiên cứu thiết kế mạch in và vỏ hộp cho modem vô tuyến CDMA 2000.1X-
450Mhz+ Xây dựng thuật toán và viết chương trình điều khiển đọc chỉ số công tơ thông qua
modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz+ Lắp ráp thiết bị, hiệu chỉnh và chạy thử nghiệm, đánh giá kết qua sản phẩm modem
CDMA 2000.1X- 450Mhz
+ Phân tích tính kinh tế, xã hội của sản phẩm
- Phương pháp nghiên cứu:+ Nghiên cứu lý thuyết về các tiêu chuẩn của mạng EVN telecom và tiêu chuẩn đo
lường, phương pháp truyền thông+ Kết hợp lý thuyết, phương pháp tính, thực nghiệm để chế tạo sản phẩm mẫu
- Đóng góp mới về khoa học của đề tài:Đề tài đã xây dựng được thuật toán và viết chương trình điều khiển đọc chỉ số công tơ
thông qua modem vô tuyến.- Kết cấu của Báo cáo tổng kết kết quả nghiên cứu:
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
MỞ ĐẦU
3
Chương 1TỔNG QUAN VỀ MẠNG CDMA 2000.1X VÀTIÊU CHUẨN TRUYỀN THÔNG IEC 620561.1. Hệ thống CDMA2000-1x1.2. Chất lượng cuộc gọi trong CDMA2000-1x1.3. Cấu trúc chung của mạng CDMA2000-1x1.3.1. Mạng truy cập vô tuyến RAN1.3.2. Mạng lõi CN:1.4. Các kênh vật lý của CDMA2000-1x:1.4.1. Các kênh hướng xuống:1.4.2. Các kênh hướng lên1.4. Tổng quan về tiêu chuẩn IEC620561.4.1. Đọc dữ liệu và các thông số tải tiêu thụ1.4.2. Đặc tính vật lý1.5. Giao diện quang.1.5.1. Cấu trúc của đầu đọc.1.5.2. Đầu thu quang.1.5.3. Đặc tính truyền nhận1.5.4. Giao thức truyền dữ liệu1.6. Định nghĩa bản tin1.6.1. Bản tin yêu cầu1.6.2. Tin nhắn xác thực từ thiết bị1.6.3. Tin nhắn xác nhận1.6.4. Bản tin dữ liệu (chấp nhận trong chế độ lập trình)1.6.5. Bản tin chứa câu lệnh lập trình1.6.6. Bản tin chứa câu lệnh lập trình sử dụng một phần của khối dữ liệu1.6.7. Bản tin dữ liệu( chế độ lập trình)1.6.8. Bản tin dữ liệu sử dụng để truyền một phần của khối dữ liệu (chế độ lập trình)
1.6.9. Bản tin báo lỗi (chế độ lập trình)1.6.10. Bản tin báo hủy (chế độ lập trình)1.6.11. Khối bản tin1.6.12. Giải thích nội dung trong bản tin1.7. Các chế độ truyền thông1.7.1 . Giao thức ở chế độ A1.7.2 Giao thức ở chế độ BChương 2 -THIẾT KẾ CHẾ TẠO MODEM CDMA2.1. Xây dựng thuật toán và viết chương trình truyền, nhận theo theo giao thức IEC 620562.2. Nghiên cứu thiết kế mạch nguyên lý cho modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz2.2.1. Lựa chọn linh kiện cho modem vô tuyến CDMA2.2.2. Các thao tác với module SIM5218.
4
2.2.3. Thiết kế phần cứng điều khiển SIM5218 và xử lý dữ liệu2.3. Xây dựng thuật toán và viết chương trình cho modem vô tuyến CDMA 2000.1X-450Mhz
Chương 3 LẮP RÁP VÀ CHẠY THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ3.1. Lắp ráp thiết bị, hiệu chỉnh modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450MhzThiết kế mạch in và vỏ hộp3.1.1. Thiết kế vỏ hộp.3.2. Chạy thử nghiệm, đánh giá kết quả sản phẩm3.2.1. Kết quả thử nghiệm thiết bị.3.2.2. Kết quả thử nghiệm kết nối với phần mềm TCP Server3.2.3. Kết quả thử nghiệm quản lý trên website.KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
II. Phần tóm tắt nội dung
Đối với nước ta hiện nay đang chuyển hóa dần dần từ công tơ cơ sang công tơ điện tử, chủ yếu là các công tơ 3 pha, công tơ 1 pha hiện đang chuyển đổi nhưng vẫn còn chậm.
Việc ghi chỉ số công tơ từ xa hiện nay chúng ta cũng đang thực hiện giống như trên thế giới, nhìn chung, tuy có nhiều giải pháp nhưng tất cả đều dựa trên 1 trong 3 giải pháp truyền số liệu sau:
- Truyền số liệu dựa trên đường điện hạ áp (PLC - Power Line Carrier)
- Truyền số liệu qua sóng vô tuyến
- Truyền số liệu hữu tuyến sử dụng cáp RS485
Đề tài lượng chọn phương pháp truyền số liệu công tơ điện tử qua mạng thông tin di động. Để có thể giao tiếp và truyền nhận số liệu qua mạng viễn thông cần phải có một thiết bị tương tự như máy di động để giao tiếp với mạng viễn thông nhưng phải có khả năng giao tiếp và quản lý bằng việc sử dụng các loại vi điều khiển. Trong thực tế có một số linh kiện có thể làm việc này ví dụ như các module của Holux hay các module của SIMCOM cho phép người sử dụng có thể giao tiếp với module này qua đường truyền RS232 và sử dụng tập lệnh AT để điều khiển và thao tác một cách linh hoạt. Module SIM5218 được chọn để chế tạo modem truyền nhận vô tuyến.
Sau quá trình thiết kế và chế tạo modem dùng để đọc thông số công tơ điện tử từ xađược đưa vào thử nghiệm trong thực tế được kết nối với công tơ điện tử do trường Đại họcĐiện lực chế tạo và thu được kết quả trình bày trong báo cáo.
Thiết bị được chế tạo và được lắp đặt trong vỏ hộp bằng nhựa có chất liệu và màu sắctương đồng với chất liệu và màu sắc của công tơ điện tử do trường Đại học Điện lực chế tạo.
- Kiểu dáng: hình hộp chữ nhật, vỏ nhựa trắng.5
- Kích thước: 45mm x 235mm x 120mm (HxLxW)
- Nguồn tiêu thụ: 6VDC
Tính năng hỗ trợ di dộng của thiết bị.
- HSDPA 7.2Mbps
- HSUPA 2.0Mbps
- UMTS/HSDPA/HSDPA 850/1900/2100MHz
- Quad-Band GSM 850/900/1800/1900MHz
- GPRS multi-slot class 12
- EDGE multi-slot Class 12
- UMTS/HSDPA 3GPP release 5
- UMTS/HSUPA 3GPP release 6
- GSM 3GPP release 99
- Output power
- UMTS 2100/1900/850: 0.25W
- GSM850/GSM900: 2W
- DCS1800/PCS1900: 1W
- Điều khiển thông qua tập lệnh AT
- Supply voltage range: 3.4V~ 4.2V
A-GPS mode: MS-Based, Ms- Assisted
Thiết bị sau lắp ráp được chạy thử và hiệu chỉnh các tính năng để đảm bảo thiết bị hoạt động đúng theo đề cương đã được xây dựng. Modem được đặt gần các hộp công tơ điện và có thể đọc và quản lý thông số của tối đa 32 công tơ theo ID của các công tơ. Mỗi một modem được gắn một sim điện thoại để tiện cho việc theo dõi và quản lý của người có trách nhiệm. Modem có cổng RS232 dành cho người lập trình debug hoạt động của modem để có thể sửa lỗi trước khi xuất xưởng hoặc theo dõi hoạt động của công tơ trong quá trình hoạt động.
Modem sử dụng một adapter 6V và được nối thẳng với đầu vào 220VAC của công tơ điện tử. Modem truyền lên trên server theo giao thức TCP/IP lên phù hợp với các mô hình trao đổi dữ liệu trên internet và có độ chính xác gói tin cao.
Bản tin trước khi được đóng gói theo giao thức TCP/IP đã được chuẩn hóa theo chuẩntruyền thông IEC 62056 để thuận tiện cho server xử lý cũng như thuận tiện cho việc gửi vànhận dữ liệu với công tơ điện tử.
Trong quá trình hoạt động bình thường modem sẽ kiểm tra tin nhắn của người quảnlý. Với những tin nhắn cấu hình modem sẽ lưu cấu hình và bộ nhớ của modem. Với tin nhắnyêu cầu đọc chỉ số công tơ modem sẽ tự động kết nối tới server và gửi tin nhắn phản hồi về
6
cho người sử dụng. Sau khi nhận được tin nhắn phản hồi từ modem người sử dụng có thểđọc thông tin từ công tơ trực tiếp trên trang web. Quá trình lưu trữ và xuất hóa đơn cũngđược thực hiện trực tiếp trên website quản lý hệ thống.
Website là thành phần được xây dựng sau cùng. Nó giúp người quản lý có cái nhìntrực quan đối với hệ thống và có thể dễ dàng cập nhật được các thông số .
Phần mềm website được xây dựng với trang chủ hiển thị thông số của các thuê bao điện lực dữ liệu sẽ được khảo sát theo định kỳ và có chế độ xuất hóa đơn theo ngày.
III. Phần kết luận- Những kết luận quan trọng:
Trên cơ sở các nội dung đề cương đã được phê duyệt, đề tài đã tập trung giải quyết các vấn đề sau đây:
+ Tìm hiểu tổng quan về mạng CDMA 2000.1X- 450Mhz của EVNtelecom và tiêu chuẩn truyền thông IEC 62056
7
+ Xây dựng thuật toán và viết chương trình truyền, nhận theo theo giao thức IEC62056
+ Viết chương trình giao diện, ghi - đọc dữ liệu trên PC thông qua modem CDMA 2000.1X- 450Mhz
+ Nghiên cứu lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch nguyên lý, cho modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz
+ Nghiên cứu thiết kế mạch in và vỏ hộp cho modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz
+ Xây dựng thuật toán và viết chương trình điều khiển đọc chỉ số công tơ thông qua modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz
+ Lắp ráp thiết bị, hiệu chỉnh và chạy thử nghiệm, đánh giá kết qua sản phẩm modem CDMA 2000.1X- 450Mhz
+ Trong thực tế do mạng CDMA 2000.1X- 450Mhz không còn được sử dụng và dựa vào đánh giá sự cần thiết của thiết bị nhóm đề tài nhận thấy mục đích chính của modem là để truyền các số liệu từ công tơ về trung tâm quản lý. Hiện tại các nhà mạng viễn thông chủ yếu sử dụng công nghệ GSM (trong 2G), WCDMA (3G) và đều có thể thực hiện tốt các chức năng về truyền thông số liệu qua mạng thông tin di động. Đo đó nhóm đề tài có đề xuất và thử nghiệm một vài module phù hợp với các mạng hiện hành và cho kết quả khả quan.
+ Modem được thử nghiệm kết nối trực tiếp với một bộ công tơ và thực hiện việc truy cập thông số công tơ theo yêu cầu của người sử dụng và truyền thông số về phần mềm thu thập trên server. Hệ thống đã hoạt động theo đúng như yêu cầu đã đặt ra của đề tài và đã được thử nghiệm trên công tơ 3 pha do trường đại học Điện lực sản xuất.
- Ý nghĩa quan trọng nhất của công trình+ Đề xuất được mô hình thực hiện được việc truyền chỉ số công tơ từ xa qua mạng
viễn thông.+ Góp phần nâng cao năng lực thiết kế, chế tạo trong nước hướng đến việc chủ động
công nghệ để sản xuất ra các sản phẩm có tính ứng dụng cao.
8
TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
CẤP TẬP ĐOÀN
TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chế tạo modem vô tuyến CDMA 2000- 1X 450 Mhz ứng dụng trong việc đọc chỉ số công tơ điện tử từ xa
Mã số:
Hà nội, tháng 11 năm 2013
TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
CẤP TẬP ĐOÀN
TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chế tạo modem vô tuyến CDMA 2000- 1X 450 Mhz ứng dụng trong việc đọc chỉ số công tơ điện tử từ xa
Mã số:
....... , Ngày........ tháng......... năm 2013CƠ QUAN CHỦ TRÌ
....... , Ngày........ tháng......... năm 2013CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
....... , Ngày........ tháng......... năm 2013CƠ QUAN QUẢN LÝ
Hà nội, tháng 11 năm 2013
Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo modem vô tuyến CDMA 2000- 1X 450 Mhz
ứng dụng trong việc đọc chỉ số công tơ điện tử từ xa
Chủ nhiệm đề tài ThS.Phạm Văn HiệpTrường Đại học Điện Lực
Thư ký đề tài Th.s Hoàng Thị Phương Thảo Trường Đại học Điện Lực
Cố vấn khoa học PGS.TS Đàm Xuân HiệpPGS.TS Nguyễn Huy Công TS. Nguyễn Nam Quân Trường Đại học Điện Lực
Cộng tác viên Ths.Trịnh Nhật TiếnEVN TelecomĐàm Xuân ĐịnhTrường Đại học Điện Lực
MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................ 1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................... 3
DANH MỤC HÌNH VẼ.................................................................................... 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................. 5
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 6
Chương 1 ........................................................................................................ 10
TỔNG QUAN VỀ MẠNG CDMA 2000.1X VÀ............................................ 10
TIÊU CHUẨN TRUYỀN THÔNG IEC 62056 ............................................... 10
1.1. Hệ thống CDMA2000-1x........................................................................ 101.2. Chất lượng cuộc gọi trong CDMA2000-1x ............................................. 111.3. Cấu trúc chung của mạng CDMA2000-1x .............................................. 11
1.3.1. Mạng truy cập vô tuyến RAN .......................................................... 121.3.2. Mạng lõi CN:.................................................................................... 14
1.4. Các kênh vật lý của CDMA2000-1x:....................................................... 171.4.1. Các kênh hướng xuống: ................................................................... 171.4.2. Các kênh hướng lên .......................................................................... 18
1.4. Tổng quan về tiêu chuẩn IEC62056 ......................................................... 191.4.1. Đọc dữ liệu và các thông số tải tiêu thụ ............................................ 191.4.2. Đặc tính vật lý .................................................................................. 20
1.5. Giao diện quang....................................................................................... 221.5.1. Cấu trúc của đầu đọc......................................................................... 221.5.2. Đầu thu quang................................................................................... 241.5.3. Đặc tính truyền nhận ........................................................................ 251.5.4. Giao thức truyền dữ liệu................................................................... 26
1.6. Định nghĩa bản tin ................................................................................... 271.6.1. Bản tin yêu cầu ................................................................................. 271.6.2. Tin nhắn xác thực từ thiết bị ............................................................ 271.6.3. Tin nhắn xác nhận ............................................................................ 271.6.4. Bản tin dữ liệu (chấp nhận trong chế độ lập trình) ........................... 271.6.5. Bản tin chứa câu lệnh lập trình ......................................................... 271.6.6. Bản tin chứa câu lệnh lập trình sử dụng một phần của khối dữ liệu... 271.6.7. Bản tin dữ liệu( chế độ lập trình) ...................................................... 28
1
1.6.8. Bản tin dữ liệu sử dụng để truyền một phần của khối dữ liệu (chế độ lậptrình) ........................................................................................................... 281.6.9. Bản tin báo lỗi (chế độ lập trình) ....................................................... 281.6.10. Bản tin báo hủy (chế độ lập trình).................................................... 281.6.11. Khối bản tin ..................................................................................... 281.6.12. Giải thích nội dung trong bản tin .................................................... 28
1.7. Các chế độ truyền thông .......................................................................... 321.7.1 . Giao thức ở chế độ A ....................................................................... 321.7.2 Giao thức ở chế độ B......................................................................... 34
Chương 2 -THIẾT KẾ CHẾ TẠO MODEM CDMA ....................................... 36
2.1. Xây dựng thuật toán và viết chương trình truyền, nhận theo theo giao thứcIEC 62056....................................................................................................... 362.2. Nghiên cứu thiết kế mạch nguyên lý cho modem vô tuyến CDMA2000.1X- 450Mhz............................ 37
2.2.1. Lựa chọn linh kiện cho modem vô tuyến CDMA ............................. 372.2.2. Các thao tác với module SIM5218.................................................... 372.2.3. Thiết kế phần cứng điều khiển SIM5218 và xử lý dữ liệu ................ 48
2.3. Xây dựng thuật toán và viết chương trình cho modem vô tuyến CDMA2000.1X- 450Mhz............................................................................. 53
Chương 3 ........................................................................................................ 54
LẮP RÁP VÀ CHẠY THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ .......................................... 54
3.1. Lắp ráp thiết bị, hiệu chỉnh modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz .. 54Thiết kế mạch in và vỏ hộp ............................................................................. 54
3.1.1. Thiết kế vỏ hộp................................................................................. 543.2. Chạy thử nghiệm, đánh giá kết quả sản phẩm ......................................... 59
3.2.1. Kết quả thử nghiệm thiết bị.............................................................. 603.2.2. Kết quả thử nghiệm kết nối với phần mềm TCP Server ..................... 613.2.3. Kết quả thử nghiệm quản lý trên website.......................................... 63
KẾT LUẬN .................................................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 65
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 66
2
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Thuật ngữ
Tiếng Anh Tiếng Việt
BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bit
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CDR Call Drop Rate Tỷ lệ rớt cuộc gọi
CSD Circuit Switching Data Dữ liệu chuyển mạch kênh
DSC Digital Signal Controller Bộ điều khiển tín hiệu số
CSSR Call Setup Success RateTỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành
công
CSV Circuit Switching Voice Thoại chuyển mạch kênh
GSMGlobal System for Mobile
Communications
Mạng di động toàn cầu
GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp
HCS Hierarchical Cell Structure Cấu trúc tế bào phân cấp
HHOSR Hard Handover Success RatioTỷ lệ chuyển giao cứng thành
công
HSDPAHigh-Speed Downlink Packet
Access
Truy nhập gói đường xuống tốc
độ cao
HSUPA High-Speed Uplink Packet AccessTruy nhập gói đường lên tốc độ
cao
MUI Multiple User Interference Nhiễu đa người dùng
MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy nhập
NAS Non Access Stratum Báo hiệu NAS
PLMN Public Land Mobile NetworkMạng di động mặt đất công
cộng
PS Paket Switching Chuyển mạc gói
RAB Radio Access Bearer RAB
RAT Radio access technology Kỹ thuật truy nhập vô tuyến
3
RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến
RSCP Received Signal Code PowerCông suất mã tín hiệu nhận
được
RSSI Received signal strength indicator Chỉ thị độ lớn tín hiệu nhận
RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến
SHOSR Soft Handover Success RatioTỷ lệ chuyển giao mềm thành
công
TCP Transmission Control ProtocolGiao thức điều khiển truyền
dẫn
UE User Equipment Thiết bị người dùng
UMTSUniversal Mobile
Telecommunications System
Hệ thống viễn thông di động
toàn cầu
UDP User Datagram ProtocolGiao thức gói dữ liệu người
dùng
WCDMAWideband Code Division Multiple
Access
Đa truy cập phân chia theo mã
băng rộng
4
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các phần tử mạng CDMA2000-1x.................................................. 12Hình 1.2. Các kênh hướng xuống của CDMA2000-1x.................................... 17Hình 1.3. Các kênh hướng lên của CDMA2000-1x......................................... 18Hình 1.4. Sơ đồ cấu hình 2 dây 1 slave............................................................ 21Hình 1.5. Sơ đồ cấu hình 2 dây nhiều slave..................................................... 21Hình 1.6. Sơ đồ cấu hình 4 dây 1 slave............................................................ 21Hình 1.7. Sơ đồ cấu hình 4 dây nhiều slave..................................................... 22Hình 1.8. Sơ đồ đầu đọc quang........................................................................ 22Hình 1.9. Sơ đồ đầu đọc quang gắn đĩa từ....................................................... 23Hình 1.10. Đường kính đĩa từ.......................................................................... 23Hình 1.11. Lỗ truyền nhận quang..................................................................... 23Hình 1.12. Không gian truyền quang............................................................... 24Hình 1.13. Không gian nhận quang.................................................................. 25Hình 1.14. Tính toán khối kiểm tra dữ liệu...................................................... 26Hình 2.1. Lưu đồ thuật toán xử lý của khối thu thập số liệu mạng ................... 36Hình 2.2. Hình ảnh về module SIM5218 giao tiếp với mạng thông tin di động 37Hình 2.3. Chuyển từ chế độ hoạt động bình thường sang chế độ nghỉ (sleepmode).............................................................................................................. 38Hình 2.4. Đưa module trở về trạng thái hoạt động........................................... 39Hình 2.5. Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM5218............................40Hình 2.6. Khởi tạo module SIM5218................................................................43Hình 2.7. Thiết lập kết nối giữa module SIM5218 và Server............................ 45Hình 2.8. Truyền nhận dữ liệu giữa module SIM5218 và Server...................... 46Hình 2.9. Hủy kết nối giữa module SIM5218 và GPRS server......................... 47Hình 2.10. Cửa sổ trình biên dịch CCS ............................................................ 50Hình 2.11. Khối nguồn cấp của thiết bị ........................................................... 51Hình 2.12. Vi điều khiển trung tâm.................................................................. 51Hình 2.13. Module SIM5218 ........................................................................... 52Hình 2.14. Lưu đồ thuật toán Modem giao tiếp với server ............................... 53Hình 3.1. Vỏ hộp Modem ............................................................................... 54Hình 3.2. Giao diện TCP Server ...................................................................... 62Hình 3.3. Hình ảnh website quản lý thông số điện ........................................... 63
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 - Electrical interface.............................................................................20
5
MỞ ĐẦU
Tình hình nghiên cứu ngoài nước:Ngày nay, các mạng di động là phương tiện truyền thông hàng đầu để thu thập chỉ
số công tơ mỗi giờ một lần từ các khách hàng thương mại và công nghiệp. Từ 1,5 đến
2 triệu công tơ đo điện và khí được đọc mỗi giờ một lần ở Châu Âu. Ngoài ra, có tới
gần một triệu bộ tập trung PLC và công tơ hộ sinh hoạt được nối tới các mạng GSM và
GPRS. Tính chung trên thị trường châu Âu vào cuối năm 2006, thiết bị đo đếm chiếm
khoảng 32 % tổng số các kết nối M2M không dây đang hoạt động. vì vậy việc bổ sung
chủ yếu phải xuất phát từ thị trường hộ sinh hoạt thông qua triển khai toàn diện công
tác quản lý đọc chỉ số công tơ cải tiến (advanced metering management - AMM), ở
Bắc Mỹ, thường được gọi là cơ sở hạ tầng đọc chỉ số công tơ tự động AMI (automated
metering infractructure - AMI).
Theo nghiên cứu của hãng phân tích kinh doanh Berg Insight (Thuỵ Điển), từ 2006
đến 2011, tốc độ thâm nhập của công nghệ mạng di động cố định vào lĩnh vực công tơ
đo điện và khí được dự đoán sẽ tăng với tốc độ tăng trưởng kép hằng năm là 16 % đến
năm 2011. Trong tổng số 345 triệu đơn vị, số lượng sử dụng các công tơ đo điện và
khí và các bộ tập trung kết nối tới mạng di động dự kiến đạt khoảng 8,4 triệu đơn vị.
Theo hãng Berg Insight, có nhiều lý do giải thích tốc độ tăng trưởng tương đối
kiềm chế này. GSM và GPRS đang đương đầu với sự cạnh tranh khốc liệt từ PLC và
các công nghệ mắt lưới không dây đang nổi lên, và trong nhiều trường hợp chỉ được sử
dụng cho truyền thông truyền dẫn kết nối trong quá trình triển khai thực tế công tác
AMM. Hơn nữa, đặc trưng của AMM là chu kỳ bán và triển khai rất dài, và cộng thêm
thủ tục xét duyệt kéo dài của các cơ quan chức năng.
Mới đây, chính phủ Anh ra thông báo buộc các doanh nghiệp từ trung bình đến lớn
phải áp dụng phương pháp đọc chỉ số công tơ thông minh trong vòng 10 năm tới, do
vậy các công ty đo đếm thông minh được khuyến cáo áp dụng công nghệ M2M không
dây, để giúp các công ty điện lực tuân thủ luật mới này một cách hiệu quả và nghiêm
chỉnh.
Tất cả các phương pháp trên đều được thực hiện do chính các nhà sản xuất công tơ
cùng phối hợp với bên mua bán điện năng cùng thống nhất để xây dựng phương án.
Việc xây dựng một chuẩn truyền thông chung sử dụng Modem vô tuyến CDMA cho
6
tất cả các công tơ điện tử là chưa có vì trến thế giới rất ít các nhà khai thác Viễn thông
sử dụng công nghệ CDMA 450MHz.
Tổng hợp tình hình nghiên cứu áp dụng ở trong nước:Đối với nước ta hiện nay đang chuyển hóa dần dần từ công tơ cơ sang công tơ điện
tử, chủ yếu là các công tơ 3 pha, công tơ 1 pha hiện đang chuyển đổi nhưng vẫn còn
chậm.
Việc ghi chỉ số công tơ từ xa hiện nay chúng ta cũng đang thực hiện giống như trên
thế giới, nhìn chung, tuy có nhiều giải pháp nhưng tất cả đều dựa trên 1 trong 3 giải
pháp truyền số liệu sau:
* Truyền số liệu dựa trên đường điện hạ áp (PLC - Power Line Carrier)
* Truyền số liệu qua sóng vô tuyến
* Truyền số liệu hữu tuyến sử dụng cáp RS485
Tất cả các giải pháp cho hệ thống AMR đều có thể được chia làm các thành phần
chính như sau
a. Công tơ điện + thiết bị ghi nhận chỉ số
Sử dụng Công tơ cơ khí hiện có: tận dụng Công tơ cơ khí hiện có được tích hợp
đầu đọc cảm nhận được vạch đánh dấu trên đĩa từ. Một số giải pháp đã đưa ra việc
đánh 2 vạch trên đĩa từ để giảm sai số do đầu đọc.
Sử dụng Công tơ điện tử: thiết bị ghi nhận chỉ số bằng cách đếm xung điện. Công
tơ điện tử có ưu điểm hơn Công tơ cơ. Một số hãng đã giới thiệu công tơ điện tử loại
trả trước hoặc tích hợp một số tính năng như cho phép điều khiển phụ tải từ xa.
b. Thiết bị truyền dữ liệu + đường truyền dữ liệu:
Về lý thuyến tất cả các dạng truyền dữ được nêu dưới đây đều có thể truyền hai
chiều để vừa đảm nhận việc truyền dữ liệu hoặc điều khiển thiết bị đầu cuối.
Thiết bị truyền dữ liệu trên đường đây hạ áp PLC: thường được tích hợp với bộ đọc
chỉ số và được gọi chung là RTU, có nhiệm vụ truyền dữ liệu về chỉ số concentrator.
Việc sử dụng đường truyền này còn có nhiều hạn chế: sẽ bị nhiễu khi chất lượng lưới
điện chưa tốt hoặc có một số thiết bị khác vì vậy cần gắn thêm thiết bị khuếch đại.
(phương pháp này đang được PC1 áp dụng đối với công tơ OMNI Hàn Quốc)
7
Thiết bị thu phát sóng là thiết bị được gắn kèm theo công tơ, có nhiệm vụ truyền dữ
liệu về máy thu, máy phát có công suất rất nhỏ,vì vậy phạm vi truyền ngắn (khoảng
<100m). Thiết bị này sẽ được kích hoạt khi có tín hiệu gọi từ máy HHU.
Thiết bị truyền dữ liệu trên cáp dữ liệu: thường được tích hợp với bộ đọc chỉ số, có
nhiệm vụ truyền dữ liệu về chỉ số concentrator thông qua cáp chuẩn RS 485. Hệ thống
này yêu cầu cần phải có một đường truyền riêng tới từng công tơ.
Nhận xét: Cả ba giải pháp nêu trên đều mang lại hiệu quả nhất định, đặc biệt là
giảm bớt lao động, tăng năng suất trong công tác ghi chỉ số, hạn chế bớt các tiêu cực,
tăng độ chính xác, làm tăng niềm tin đối với ngành điện.
Công nghệ PLC là một công nghệ tốt, hiệu quả, đầu tư ít, khả năng mở rộng lớn.
Tuy nhiên, do còn hạn chế về kỹ thuật chống nhiễu, vì vậy chỉ nên áp dụng cho các
khu vực đã cải tạo lưới tốt. Công nghệ này cho phép điều khiển hai chiều nên khả năng
áp dụng cho các dự án DSM rất tốt.
Công nghệ truyền hữu tuyến có một điểm bất lợi là ngành điện phải quản lý thêm
một mạng lưới cáp song song với cáp điện hạ áp, mạng lưới này cũng khó quản lý và
khách hàng có thể cắt cáp truyền số liệu làm ảnh hưởng tới việc ghi số công tơ.
Công nghệ truyền vô tuyến được áp dụng ở một số nơi: chưa thực sự hiệu quả khi
công nhân vẫn phải đi ghi chỉ số.
Việc khác biệt so với thế giới là chúng ta có mạng Viễn thông CDMA 450MHz,
nên sử dụng mạng CDMA để truyền dữ liệu về máy tính trung tâm là giải pháp tối ưu.
Sự cần thiết phải thực hiện Đề tài:Hiện nay EVN đang cung cấp hại loại dịch vụ đó là:
1- Dịch vụ mua bán Điện
2- Dịch vụ Viễn thông
Với các phương pháp ghi chỉ số công tơ như phần tổng quan đã trình bày, thì đây
là một mặt lợi thế mà không phải đơn vị nào trong nước cũng như trên thế giới có
được, đó là áp dụng công nghệ Viễn thông để quản lý khách hàng bên dịch vụ mua bán
điện. Để giảm thiểu chi phí quản lý cũng như chi phí đầu tư có hiệu quả chúng ta phải
nghiên cứu và tự chế tạo modem CDMA 450MHz 2000 1X, từ đó tạo ra một mạng
quản lý công tơ điện tử tập trung thông qua mạng Viễn thông EVN Telelcom, giảm
8
bớt chi phí thuê đường truyền của một số mạng Viễn thông khác, tăng lượng thuê bao
cho EVNtelecom ...
9
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG CDMA 2000.1X VÀ
TIÊU CHUẨN TRUYỀN THÔNG IEC 62056
1.1. Hệ thống CDMA2000-1x
CDMA2000-1x là pha phát triển thứ nhất của CDMA2000. CDMA2000-1x sử
dụng một sóng mang 1,25Mhz đúng bằng với yêu cầu về độ rộng dải tần của
cdmaOne. Tốc độ mã trải phổ của CDMA2000-1x là 1,2288Mcps, bằng với tốc độ
chip của cdmaOne. Khác với cdmaOne, CDMA2000-1x có khả năng sử dụng các bộ
mã hóa tiếng nói khác và bộ mã Walsh có chiều dài biến đổi (tối đa 128 chip) trong
khi cdmaOne chỉ cố định ở 64chip. CDMA2000-1x cũng sử dụng một sơ đồ điều chế
khác cdmaOne, cho phép tăng gấp đôi số lượng mã Walsh khả dụng. Vì vậy
CDMA2000-1x có dung lượng cao hơn hẳn và hỗ trợ nhiều loại dịch vụ số liệu khác
nhau có tốc độ cao hơn cdmaOne.
Một số đặc điểm chính của CDMA2000-1x
Dung lượng thoại gấp đôi mạng cdmaOne.
Cung cấp tốc độ số liệu trung bình 144Kbps.
Tương thích ngược với các thiết bị đầu cuối và mạng cdmaOne.
Cung cấp nhiều dịch vụ hơn mạng cdmaOne.
Kỹ thuật trong CDMA2000-1x cho phép nhiều người được dùng chung một băng
tần số. Khi đó mỗi người sẽ phân biệt nhau qua một mã duy nhất. Thêm vào khả năng
điều khiển công suất hợp lý cho phép dung lượng người dùng gia tăng đáng kể. Các
phân tích cho thấy CDMA2000-1x có dung lượng gấp 4 lần đến 6 lần công nghệ GSM.
Theo so sánh trên của các chuyên gia quốc tế, cùng một đơn vị băng thông (10Mhz)
trong cùng một phạm vi phủ sóng thì CDMA2000-1x sẽ phục vụ tốt từ 245 đến 343
cuộc gọi trong khi GSM chỉ phục vụ từ 40 đến 60 cuộc gọi. Cần phân biệt khái niệm
về “dung lượng” trong trường hợp này. Nó không có nghĩa là tổng số thuê bao được
phục vụ của một nhà khai thác mà là tổng số thuê bao đang thực hiện cuộc gọi trong
cùng một đơn vị thời gian. Như vậy, trong một băng tần hữu hạn, CDMA2000-1x cho
phép tần số được khai thác một cách hiệu quả nhất.
Đề cập đến khía cạnh phục vụ người dùng, CDMA2000-1x được xem như một
trong những giải pháp nổi trội. Với kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã, 10
CDMA2000-1x đảm bảo tính bảo mật rất cao cho cùng chất lượng cuộc gọi. Đặc biệt
CDMA2000-1x không chỉ cho phép chúng ta giao tiếp qua tiếng nói mà còn cung cấp
khả năng truyền dữ liệu với tốc độ cao lên đến 153.6 kbit/giây.
1.2. Chất lượng cuộc gọi trong CDMA2000-1x
Nhắc đến chất lượng cuộc gọi, có 2 khía cạnh đáng quan tâm trong CDMA2000-
1x.
Thứ nhất, CDMA2000-1x ứng dụng kỹ thuật mã hóa thoại kỹ thuật số EVRC (bộ
mã hóa tốc độ thay đổi tăng cường) 8 bit kết hợp với các kỹ thuật sửa lỗi tín hiệu cho
chất lượng tương đương chất lượng đường truyền trong dây dẫn.
Thứ hai, khả năng rớt cuộc gọi trong CDMA2000-1x rất thấp hoặc không xảy ra
do đặc tính chuyển giao mềm. Chuyển giao mềm được chúng ta hiểu như sau, chúng ta
đang sử dụng điện thoại khi di chuyển từ vùng phục vụ của trạm điều khiển thứ nhất
sang vùng phục vụ của trạm điều khiển thứ hai. Đối với các hệ thống khác CDMA, sự
chuyển giao này tạo ra hiện tượng cuộc gọi bị ngắt quãng hay rớt cuộc gọi nếu sóng
yếu. Công nghệ CDMA2000-1x cho phép cả 2 trạm cùng giữ cuộc gọi cho đến khi
chuyển giao hoàn toàn, trạm mới hoàn toàn điều khiển được cuộc gọi, trạm cũ mới cắt
điều khiển. Với kỹ thuật này, chuyển giao giữa các trạm điều khiển cuộc gọi đảm bảo
luôn liền mạch.
1.3. Cấu trúc chung của mạng CDMA2000-1xCấu trúc hệ thống tạo thành mạng CDMA2000-1x chính là sự mở rộng của mạng
cdmaOne. Sự khác biệt cơ bản giữa hai cấu trúc này là sự xuất hiện của các phần tử
cung cấp chức năng số liệu gói trong CDMA2000-1x. Việc phát triển hệ thống
CDMA2000-1x sẽ liên quan đến việc nâng cấp BTS và BSC cho mục đích xử lý các
dịch vụ dữ liệu dạng gói.
Mạng CDMA2000-1x gồm có 2 thành phần:
- Phần mạng truy nhập vô tuyến (RAN - Radio Access Network)
- Phần mạng lõi (CN - Core Network). Mạng lõi lại được chia thành 2 loại: mạng
lõi chuyển mạch kênh CSCN (theo chuẩn ANSI - 41) và mạng lõi chuyển thành
gói PSCN (dựa trên công nghệ IP)
11
Hình 1.1. Các phần tử mạng CDMA2000-1x.
1.3.1. Mạng truy cập vô tuyến RANMạng truy cập vô tuyến RAN cung cấp các chức năng điều khiển và truy nhập vô
tuyến trong vùng phủ sóng của mạng. RAN đảm bảo các kết nối an toàn và hiệu quả từ
phần tử mạng lõi đến các thuê bao di động, cấp phát kênh, xử lý việc truy nhập hệ
thống của các máy di động.. .Mạng truy nhập mang các đặc trưng về công nghệ cho hệ
thống như kỹ thuật đa truy nhập và kỹ thuật xử lý tín hiệu: mã hóa tiếng nói, mã hóa
kênh, mật mã hóa, điều chế.
Mạng truy nhập vô tuyến RAN bao gồm các trạm thu phát gốc BTS (Base
Transceive Station), các bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) để điều
khiển các trạm thu phát. BTS và BSC được gọi chung với tên gọi là trạm gốc BS(Base
Station). Mạng truy nhập vô tuyến còn bao gồm tất cả các máy di động MS (Mobile
Station) là thuê bao của hệ thống. Các MS cung cấp giao diện giữa người dùng và
mạng.
1. Trạm thu phát gốc BTS
Trạm thu phát gốc BTS tạo ra vùng hoạt động cho các thuê bao di động, nó cung
cấp tất cả các chức năng vô tuyến và bao gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý các
tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến của CDMA200-1x.
12
BTS quản lý giao diện giữa mạng CDMA200-1x và các thuê bao. BTS chịu trách
nhiệm cho việc ấn định tài nguyên và quản lý công suất cần thiết phát cho các thuê
bao. Các tài nguyên này là : các kênh vật lý dùng để chuyển tải lưu lượng, số lượng mã
Walsh khả dụng,... BTS kiểm tra yêu cầu của dịch vụ, cấu hình vô tuyến, loại dịch vụ
và tiến hành cấp phát tài nguyên. Khi tài nguyên còn lại không đủ để thỏa mãn các yêu
cầu của một dịch vụ thì dịch vụ đó bị từ chối hoặc giảm chất lượng dịch vụ.
Một vùng phủ song của BTS được gọi là một ô (cell). Cũng có thể chia một cell
thành các thành phần nhỏ hơn gọi là sector bằng cách sử dụng các anten định hướng
tại BTS. BTS được điều khiể bởi một bộ điều khiển trạm gốc BSC.
2. Bộ điều khiển trạm gốc BSC
Một BSC chịu trách nhiệm cho việc quản lý tất cả các BTS được nối đến nó.
BSC xử lý các thông tin đi và đến các BTS. Cụ thể BSC định tuyến các gói tin từ BTS
đến điểm phục vụ dữ liệu gói và ngược lại. BSC cũng định tuyến các lưu lượng TDM
thông thường (chuyển mạch kênh) đến phần chuyển mạch kênh (chẳng hạn như MSC)
và ngược lại. Có nhiệm vụ cấp phát các kênh vô tuyến cho MS trong quá trình thiết lập
cuộc gọi, xác định khi nào cần thực hiện chuyển giao, điều khiển công suất phát của
MS để đảm bảo rằng BTS có thể nhận được tín hiệu từ MS chuyển đến.
3. Trạm di động MS
Trong một mạng CDMA200-1x, trạm di động MS chính là máy thu phát của thuê
bao hay thiết bị di động mạng CDMA, hoạt động như một client di động.
Trạm di động tương tác với Access Network (mạng truy nhập) nhắm giành lấy
các tài nguyên vô tuyến thích hợp để trao đổi các gói tin và giám sát trạng thái tài
nguyên vô tuyến bao gồm “active” (hoạt động), “stanby” (dự phòng), “dormant”
(không hoạt động). Nó chấp nhận các gói tin bộ đệm từ máy chủ di động (mobile host)
khi tài nguyên vô tuyến chưa có hoặc không đủ để hỗ trợ lưu lượng trên mạng.
Nhờ vào việc cấp nguồn điện, trạm di động tự động đăng ký với HLR (home
location Register) để xác thực thiết bị di động đang trong môi trường của mạng đang
truy nhập. cung cấp cho HLR vị trí hiện tại của thiết bị di động. Cung cấp cho MSC-S
(Serving Mobile Switching center) tập đặc tính cho phép của thiết bị di động.
Sau khi đăng ký thành công với HLR , thiết bị di động sẵn sàng thực hiện các
cuộc gọi dự liwwuj và thoại. Những cuộc gọi này có thể ở hai dạng CSD (circuit
13
Swithched Data - dữ liệu chuyển mạch kênh) hoặc PSD (packet switched data - dữ
liệu chuyển mạch gói), phụ thuộc vào sự tương thích của bản thấn của thiết bị di động
(hoặc không tương thích) với chuẩn IS-2000.
4. Chức năng điều khiển gói PCF (Packet Control Function)
PCF định tuyến dữ liệu gói IP giữa trạm di động trong phạm vi các vị trí ô phủ
sóng (cell) và PDSN. Trong thời gian các dữ liệu gói tin, PCF sẽ phân bổ các kênh phụ
sẵn có nếu thấy cần để đáp ứng các đòi hỏi về dịch vụ được yêu cầu bởi thiết bị di
động và trả trước thuê bao. PCF duy trì một trạng thái “reachable” giữa RN và trạm di
động để đảm bảo một lien kết bền vững cho các gói tin, làm vùng đệm cho các gói tin
đến từ PDSN trong khi các tài nguyên vô tuyến không có hay không đủ để hỗ trợ lưu
lượng từ PDSN trong khi các tài nguyên vô tuyến không có hay không đủ để hỗ trợ
lưu lượng từ PDSN và chuyển tiếp các gói tin giữa MS và PDSN.
1.3.2. Mạng lõi CN:A. Mạng chuyển mạch kênh - CSCN
Mạng lõi chuyển mạch kênh có chức năng chính là thiết lập các kết nối xuyên
qua mạng CDMA2000 1x theo kiểu chuyển mạch thông thường. mạng lõi chuyển
mạch kênh giống như mạng loiix của mạng cdmaone, nhưng được bổ sung them một
số chức năng để hỗ trợ chuyển mạch gói.
Mạng lõi chuyển mạch kênh thực hiện kết nối thuê bao CDMA2000-1x đến các
mạng chuyển mạch kênh thông thường PSTN hay mạng dựa trên nền tảng ANSI-41.
CSCN cũng chịu trách nhiệm xử lý yêu cầu dịch vụ của các thuê bao cdmaOne nếu sử
dụng cấu hình song song giữa cdma và CDMA2000 1x.
Trung tâm chuyển mạch di động MSC.
MSC điều phối việc thiết lập cuộc gọi thoại cho các thuê bao trong cdmaOne
MSC giao tiếp với mạng RAN (Radio Access Network) và với các mạng ngoài. Một
MSC đặc biệt làm nhiệm vụ giao tiếp với các mạng ngoài được gọi là MSC cổng -
GMSC (Gateway MSC), MSC có thể được nối đến các thiết bị cung cấp chức năng
tương tác mạng IWF (Inter - working Function) để thực hiện các cuộc gọi số liệu theo
kiểu gói.
Thông qua MSC, hệ thống CDMA2000-1x cũng giao tiếp với các mạng ngoài
theo chuẩn ANSI - 41 để sử dụng khả năng truyền tải của các mạng này.
14
Thanh ghi thường trú HLR
HLR hoạt động như một cơ sở dữ liệu chính cung cấp các thông tin liên quan đến
các thuê bao đã đăng kí trong hệ thống. Các thông tin này sẽ cho phép mạng ANSI -
41 thực hiện các chức năng thông minh và chức năng điều khiển. Các thông tin trong
HLR tương đối ổn định, được tạo ra và thay đổi bởi các trung tâm quản lý thuê bao .
HLR cũng chứa các thông tin về dịch vụ của thuê bao và vị trí hiện thời của thuê bao.
Trong CDMA2000-1x, ngoài việc chứa thông tin của thuê bao chủ yếu dành cho hoạt
động thoại như cdmaOne, HLR còn chứa thông tin về các dịch vụ gói, khả năng đầu
cuối của thuê bao.. .Khi thuê bao di chuyển từ một khu vực này đến khu vực khác thì
thông tin của thuê bao được tải từ HLR về một thanh ghi tạm thời gọi là thanh ghi tạm
trú VLR.
Thanh ghi tạm trú VLR
Bộ ghi vị trí tạm trú (các thuê bao chuyển vùng) có nhiệm vụ lưu trữ thông tin về
mỗi trạm di động mà vào thời điểm cho trước đang nằm trong vùng phủ sóng của BTS.
Trong VLR có lưu trữ các thông tin về các thuê bao tương tự trong HLR nhưng chỉ tới
khi thuê bao rời khỏi vùng lãnh thổ mà bộ ghi tạm trú này phục vụ.
Trung tâm nhận thực AC:
Trung tâm nhận thực AC quản lý các chức năng nhận thực nhằm xác nhận và
kiểm tra định danh và tính hợp lệ của thuê bao bên trong mạng ANSI-41. Các thong
tin này bao gồm các khóa mật mã hóa và khóa nhận thực, cũng như các thuật toán
dành cho việc nhận thực, nhằm tránh sự truy nhập bất hợp lệ vào mạng.
AC cũng lưu trữ các CSDL dành cho việc mật mã hóa và nhận thực. Một AC có
thể phục vụ cho nhiều MSC thông qua HLR.
B. Mạng lõi chuyển mạch gói - PSCN:
Mạng lõi chuyển mạch gói (PSCN) là phần chịu trách nhiệm cho việc định tuyến
các gói số liệu trong dịch vụ dữ liệu gói. PSCN thực hiện kết nối MS với các mạng gói
bên ngoài dựa trên nền tảng IP(Internet Protocol).
Các phần tử chính của PSCN gồm có: nút phục vụ dịch vụ số liệu gói(PDSN),
Server Nhận thực - Cấp Phép - Thanh Toán(AAA), bộ theo dõi(HA).
PDSN(Packet Data Serving Node)
15
Nút phục vụ số liệu gói PDSN là thành phần trung tâm của các dịch vụ số liệu
gói trong mạng CDMA2000-1x. PDSN là một phần tử mới của CDMA200-1x so với
cdmaOne, chức năng chính của PDSN là hỗ trợ các dịch vụ số liệu gói. PDSN có thể
kết nối đến một hay nhiều BSC và kết nối đến một hay nhiều BSC và kết nối đến một
hay nhiều mạng gói khác thông qua IP.
PDSN thực hiện các chức năng chính sau:
- Thiết lập, duy trì và kết thúc các kết nối theo giao thức điểm - điểm (PPP :
Point - to - Point Protocol) đến MS.
- Hỗ trợ cả hai dịch vụ gói IP đơn giản và di động.
- Thiết lập,duy trì và kết thúc các lien kết logic(các phiên làm việc - session) đến
mạng RAN xuyên qua giao diện gói - vô tuyến (RP: Radio - Packet Interface).
- Khởi động quá trình nhận thực, cấp giấy phép và thanh toán.
- Nhận các thông số về dịch vụ dữ liệu lưu trữ trong hệ thống.
- Định tuyến các gói tin giữa mạng gói bên ngoài và MS.
Server AAA(Authentication, Authorization, Accounting):
Server Nhận Thực - Cấp Phép - Thanh Toán (AAA) cũng là một phần tử mới
của mạng. AAA thực hiện các chức năng nhận thực cấp phép và thanh toán cho các
thuê bao sử dụng dịch vụ gói. AAA chứa các thông số về dịch vụ số liệu của mỗi thuê
bao, các khoản bảo mật và thực hiện các chức năng quản lý dịch vụ số liệu. AAA được
nối đến PDSN thông qua mạng IP.
HA(Home Agent): bộ theo dõi
Bộ theo dõi HA cũng là một phần tử mới quan trọng của mạng lõi chuyển mạch
gói trong CDMA2000-1x. HA thực hiện rất nhiều chức năng và một trong các chức
năng đó là theo dõi vị trí của thuê bao Mobile IP khi thuê bao này di chuyển từ vị trí
này đến vị trí khác. Trong khi theo dõi vị trí của thuê bao, HA bảo đảm rằng các gói
dữ liệu luôn đến đúng máy di động.
Các chức năng chính của HA:
- Nhận thực thuê bao di động đối với dịch vụ Mobile IP.
- Chuyển hướng các gói tin từ PDSN đến đúng vị trí của MS và ngược lại.
- Thiết lập, duy trì và kết thúc các kết nối an toàn đến PDSN.
- Nhận và lưu trữ thông tin về vị trí của thuê bao từ AAA.
16
- Gán cho thuê bao một địa chỉ IP cố định.
Ngoài ra, PSCN còn bao gồm nhiều phần tử khác như: Router(dung để định tuyến
các gói tin giữa các phần tử khác bên trong CDMA2000 cũng như bên ngoài),
firewall(dung để đảm bảo duy trì tính an toàn của mạng đối với các mạng bên ngoài),
hệ thống thư thoại VMS(Voice Mail System), điểm phục vụ dành cho ứng dụng
WLAN(WSN-WLAN serving node),...
1.4. Các kênh vật lý của CDMA2000-1x:
1.4.1. Các kênh hướng xuống:
Ị F-CCCH
• Broadcast Channel
0 io 4
0 to 7
0 to 7
F-FCH1 Fundamental Channel
0 or 'I
•F-SCH IS-95Bj)h/y
Same coding as IS-95B, Backward compatible
Same coding as IS-95B, Backward compatible
Sam coding as IS-95B, Backward compatible
Dedicated Control Channel
ForwardTraffic Channels
i F-SCH
Common Control Channels
CommonAssignment Channel
CommonPower Control Channel
‘F-DCCH
Ị F CPCCH
I F-CACH
L Í5*' Qick Paging Channel
Users:0 to many F-TRAFFIC
0 to 7
o to 2
Supplemental Channels IS-95B Only
Supplemental Channels RC3,4»5
Hình 1.2. Các kênh hướng xuống của CDMA2000-1x.
Các kênh vật lý hướng Forward mang các thông tin từ trạm gốc đến trạm di động.
Các kênh hướng Forward có thể kết hợp các kênh của hệ thống IS-95B và các kênh
mới của CDMA2000.
- Kênh hoa tiêu hướng xuống(F-PICH)
- Kênh đồng bộ hướng xuống(F-SYNC)
- Kênh tìm gọi hướng xuống(F-PCH)
17
- Kênh quảng bá hướng xuống(F-BCH)
- Kênh tìm gọi nhanh hướng xuống(F-QPCH)
- Kênh điều khiển công suất chung hướng xuống(F-CPCCH)
- Kênh ấn định chung hướng xuống(F-CACH)
- Kênh điều khiển chung hướng xuống(F-CCCH)
- Kênh cơ sở hướng xuống(F-FCH)
- Kênh điều khiển riêng hướng xuống(F-DCCH)
- Kênh bổ sung hướng xuống(F-SCH và F)
1.4.2. Các kênh hướng lên
REVERSE CHANNELS
R-ACH or
R-EACH !
R-CCCH iReverse FundamentalChannel (IS95B comp)
Access Channel (IS-95B compatible)
Includes PowerControl Subchannel
DedicatedControl Channenl
ReverseSupplemental Channel
CommonControl Channel
EnhancedAccess Channel
R-Pllot
R-SCH ỊDCCH >
R-TRAFFiC
Hình 1.3. Các kênh hướng lên của CDMA2000-1x.
Có hai loại kênh vật lý hướng Reverse: kênh dành riêng sử dụng cho một MS và
kênh dùng chung mang thông tin của nhiều MS đến BS.
- Kênh hoa tiêu hướng Reverse (R-PILOT hay R-PICH)
- Kênh truy nhập (R-ACH) và kênh điều khiển chung (R-CCCH)
- Kênh truy nhập tăng cường (R-EACH)
- Kênh điều khiển dành riêng cho đường lên (R-DCCH)
- Kênh cơ sở đường lên (R-FCH)
- Kênh bổ sung đường lên (R-SCH và R-SCCH).
18
1.4. Tổng quan về tiêu chuẩn IEC62056
IEC TC 13 có nhiệm vụ chuẩn bị các tiêu chuẩn phục vụ cho mục đích trao đổi dữ
liệu đối với công tơ điện tử số để đọc các bản tin cước, kiểm soát tải, và các thông tin
của người tiêu dùng bằng cách sử dụng phương tiện truyền thông khác nhau như điện
thoại, internet và tương thích với các tiêu chuẩn ISO và ITU. Việc đọc dữ liệu tử công
tơ điện tử có thể được thực hiện tại chỗ hoặc từ xa.
1.4.1. Đọc dữ liệu và các thông số tải tiêu thụa) Đọc dữ liệu tại chỗ.
Phần này của IEC 62.056 mô tả chi tiết các đặc tính kỹ thuật của phần cứng và giao
thức trao đổi dữ liệu tại chỗ với công tơ điện tử. Trong các hệ thống như vậy, một thiết
bị cầm tay(HHU) hoặc một thiết bị có chức năng tương đương được kết nối với một
công tơ điện tử hoặc một nhóm các công tơ.
Các kết nối có thể được thực hiện hoặc giải phóng bằng cách sử dụng một thiết bị
giao tiếp quang hoặc điện. Giao tiếp điện được sử dụng trong trường hợp giám sát liên
tục công tơ điện hoặc được sử dụng với mục đích giám sát đồng thời nhiều công tơ
điện tử. Kết nối quang có đặc điểm việc thực hiện và ngắt kết nối nhanh thường được
sử dụng để đọc chỉ số công tơ với các thiết bị cầm tay HHU.
Giao thức cho phép đọc và lập trình các công tơ điện tử. Nó được thiết kế đặc biệt
phù hợp với môi trường đo điện, đặc biệt là liên quan đến việc cách điện và bảo mật
dữ liệu.
Chuẩn này được tạo ra dựa trên cơ sở tham khảo phương thức kết nối của các hệ
thống mở
Tiêu chuẩn IEC 62056 định nghĩa giao diện quang, giao thức truyền thông và kiểm
soát dữ liệu trên đường truyền. Giao thức này cung cấp một số phương thức trao đổi
dữ liệu trong thiết bị công tơ điện tử. Các thiết bị HHU hoặc tương đương hoạt động
với vai trò master, trong khi các thiết bị công tơ điện tử hoạt động như một slave trong
chế độ từ A đến D. Trong chế độ E, HHU hoạt động như một client và công tơ điện tử
đóng vai trò như một server.
b) Thuật ngữ, định nghĩa và từ viết tắt
Các thuật ngữ và định nghĩa được sử dụng trong IEC62056 đã được đưa ra trong
tiêu chuẩn IEC60050-300 IEC62051.
19
- Công tơ điện tử: Là một thiết bị thu thập các thông số tiêu thụ điện và đóng vai
trò như một server
- Master: Đóng vai trò giám sát và kiểm soát các luồng dữ liệu.
- Slave: Slave đáp ứng các yêu cầu truy cập từ Master. Thông thường các công tơ
điện tử đóng vai trò như một Slave.
- Client: Là thiết bị phát sinh các yêu cầu về dịch vụ thông thường thiết bị đóng
vai trò master sẽ hoạt động như client.
- Server: Là thiết bị cung cấp dịch vụ. Thông thường công tơ điện tử đóng vai trò
server nó có chức năng phản hồi các giá trị khi có yêu cầu đến từ client.
1.4.2. Đặc tính vật lýGiao diện dòng điện vòng
- Dòng điện vòng: 20mA
- Giới hạn hoạt động:
- Dòng điện mạch hở: max.30Vd.c.
- Dòng vòng: max. 30mA
Bảng 1 - Electrical interface.
Current Send(TX) Receive(RX )
Zero,noloopcurrent,SPACE <=2, 5mA <=3mA
One,20mAloopcurrent,MARK >=1 1mA >=9mA
Voltage drop Send(TX) Receive(RX )
One,20mAloopcurrent,MARK <=2V <=3V
Maximumopen-circuitvoltageduringoperation 30Vd.c .
a) Nguồn cung cấp
Giao tiếp phí công tơ điện tử là thụ động. Thiết bị cầm tay HHU cần phải có nguồn
cung cấp.
20
b) Kết nối
Thông qua các đầu cuối hoặc các connector phù hợp. Một mạch bảo vệ đảo cực có
thể làm gián đoạn kết nối nhưng có tác dụng bảo vệ cho thiết bị.
c) Sơ đồ mạch với cấu hình hai dây (một slave)
Hình 1.4. Sơ đồ cấu hình 2 dây 1 slave.
d) Sơ đồ mạch với cấu hình hai dây (nhiều slave)
Hình 1.5. Sơ đồ cấu hình 2 dây nhiều slave.
e) Sơ đồ mạch với cấu hình bốn dây (một slave)
Hình 1.6. Sơ đồ cấu hình 4 dây 1 slave.
21
d) Sơ đồ mạch với cấu hình bốn dây (nhiều slave)
Hình 1.7. Sơ đồ cấu hình 4 dây nhiều slave.
Nếu điện áp của trạm chủ HHU là 26V thì có thể kết nối vào chuỗi 8 trạm tớ.
1.5. Giao diện quang.
1.5.1. Cấu trúc của đầu đọc.Annularmagnet Infrared receiver Infrared transmitter
Hình 1.8. Sơ đồ đầu đọc quang.
a) Đặc điểm của đĩa nam châm.
Lực gắn kết F được định nghĩa là lực kéo vuông góc của nam châm khi được đặt trên
một tấm thép 2mm có lỗ cho ánh sáng đi qua, trừ đi trọng lượng của chính nó.
22
Hình 1.9. Sơ đồ đầu đọc quang gắn đĩa từ.
F>5N khi kết nối với đĩa kim loại; F>1.5N ở khoảng cách 2mm so với đĩa kim
loại.
Hình 1.10. Đường kính đĩa từ.
Đường kính trong di=13mm. Đường kính ngoài da = 28mm
b) Bố trí các thành phần trong công tơ điện.
Hình 1.11. Lỗ truyền nhận quang.
c) Đặc tính quang.
1. Bước sóng.
Bước sóng quang nằm trong khoảng 800nm đến 1000nm (hồng ngoại)
2. Bộ truyền
23
Các đầu trong công tơ điện tử, cũng như ở thiết bị đọc, tạo ra một tín hiệu với
cường độ bức xạ Ee / T trên một bề mặt tham chiếu được xác định (bề mặt hoạt động
quang học) ở khoảng cách xa 1 = 10mm (± 1mm) từ bề mặt của thiết bị công tơ điện tử
hoặc từ đầu đọc của thiết bị cầm tay HHU.
Một số giá trị giới hạn:
ON - condition (ON=SPACE=Binary 0): 500 < Ee/T < 5000uW/cm
OFF - condition (OFF=MARK (quiescent state) = Binaryl): Ee/T < 10uW/cm
Hình 1.12. Không gian truyền quang.
1.5.2. Đầu thu quang.Một thiết bị truyền được đặt ở vị trí có khoảng cách a2 = 10mm (±1mm) trên trục
truyền quang so với bộ nhận của công tơ điện tử hoặc đầu đọc phát một tín hiệu với
cường độ sóng £e/R.
Các giá trị giới hạn.:
ON - condition : Định nghĩa mức ON ở Ee/R > 200uW/cm
(ON = SPACE = Binary 0)
OFF - condition : Định nghĩa mức OFF ở Ee/R < 20uW/cm
(OFF = MARK (quiescent state) = Binary 1)
24
Hình 1.13. Không gian nhận quang.
1.5.3. Đặc tính truyền nhậnGiao thức truyền thông bán song công không đồng bộ với các bit nối tiếp (Start
Stop) theo chuẩn ISO/IEC1177: 1985.
a) Tốc độ truyền.
Tốc độ baud thiết lập: 300
Tốc độ baud chuẩn: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200
Tốc độ baud đặc biệt: do người sử dụng đặt.
Chú ý: Tốc độ đọc tối đa có thể bị giới hạn bởi đầu đọc hoặc cổng đọc quang hoặc
theo khuyến nghị của ITU-T để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu truyền.
b) Định dạng kí tự truyền
Định dạng kí tự theo chuẩn ISO/IEC1177:1985.
(1start bit,7data bits,1parity bit,1stop bit).
c) Mã hóa kí tự
Kí tự được mã hóa theo chuẩn ISO/IEC646:1991, (đây là phiên bản quốc tế - đối
với từng khu vực kí tự có thể được mã hóa theo mã khu vực).
d) Bảo mật kí tự
Sử dụng bit chẵn lẻ, theo chuẩn ISO/IEC1177:1985.
25
1.5.4. Giao thức truyền dữ liệua) Tổng quan
Chuẩn khuyến nghị 5 giao thức luân phiên mà có thể được sử dụng trên thiết bị
công tơ điện tử: A, B, C, D, E.
Dữ liệu được truyền theo một trong các chế độ A,B,C,D và luôn được thiết lập bởi
thiết bị cầm tay HHU cùng với các bản tin yêu cầu truyền nhận. Trong giao thức ở chế
độ A, B, C thiết bị cầm tay HHU hoạt động như một trạm chủ và thiết bị công tơ điện
tử hoạt động như một trạm tớ. Trong giao thức E thiết bị HHU hoạt động như một
client và thiết bị công tơ điện tử hoạt động như server. Các chế độ này đều cho phép
đọc và lập trình tới công tơ điện tử.
Chế độ D là chế độ chỉ cho phép đọc. Thông tin chỉ đi theo chiều từ công tơ điện tử
đến thiết bị cầm tay HHU. Dữ liệu đã được thiết lập sẵn trên thiết bị công tơ điện tử, ví
dụ như trường hợp một phím ấn được bấm hoặc một cảnh báo nào đó phát sinh trên
công tơ điện tử.
Các giao thức đang được sử dụng bởi công tơ điện tử sẽ được chỉ thị trên thiết bị
cầm tay HHU dưới dạng các bản tin.
b) Tính toán kiểm tra khối kí tự
Việc đọc dữ liệu từ công tơ có thể được thực hiện mà không cần phải kiểm tra khối
kí tự. Khi sử dụng việc kiểm tra khối kí tự sẽ được thực hiện theo chuẩn
ISO/IEC1155:1978
iEC 733/02
The block check character is calculated within the shaded area.
Hình 1.14. Tính toán khối kiểm tra dữ liệu.
26
1.6. Định nghĩa bản tin
1.6.1. Bản tin yêu cầuBản tin yêu cầu được gửi từ HHU đến công tơ điện tử với địa chỉ của thiết bị được
tùy chọn.
Device address
1) 9) 2) 3) 3)
1.6.2. Tin nhắn xác thực từ thiết bịKhung bản tin trả lời từ thiết bị công tơ điện tử.
Identification
1) 12) 12) 12) 13) 23) 24) 3) 3)
1.6.3. Tin nhắn xác nhậnCác tính năng mở rộng (chỉ sử dụng trong giao thức ở chế độ C và E).
ACK V z Y CR LF
4) 10) 13) 11) 3) 3)
1.6.4. Bản tin dữ liệu (chấp nhận trong chế độ lập trình)Đáp ứng từ thiết bị công tơ điện tử (không sử dụng trong chế độ E).
STX Data block Ị CR LF ETX BCC
5) 15) 2) 3) 3) 6) 8)
1.6.5. Bản tin chứa câu lệnh lập trìnhSử dụng cho việc lập trình và truyền dữ liệu có định hướng theo khối.
SOH c D STX Data set ETX BCC
17) 18) 19) 5) 20) 6) 8)
1.6.6. Bản tin chứa câu lệnh lập trình sử dụng một phần của khối dữ liệu Sử dụng cho các bản tin dài (chỉ sử dụng trong giao thức ở chế độ C).
17) 18) 19) 5) 20) 7) 8)SOH c D STX Data set EOT BCC
27
1.6.7. Bản tin dữ liệu( chế độ lập trình)Sử dụng trong việc truyền các khối dữ liệu có định hướng.
STX Data set ETX BCC5) 20) 6) 8)
1.6.8. Bản tin dữ liệu sử dụng để truyền một phần của khối dữ liệu (chế độ
lập trình)Sử dụng để truyền một bản tin dài có chứa các khối dữ liệu có định hướng (chỉ sử
dụng trong giao thức chế độ C).
STX Data set EOT BCC
5) 20) 7) 8)
1.6.9. Bản tin báo lỗi (chế độ lập trình)Sử dụng để truyền khối dữ liệu có định hướng.
STX Error message ETX BCC
21) 6) 8)
1.6.10. Bản tin báo hủy (chế độ lập trình)Sử dụng để truyền khối dữ liệu có định hướng.
SOH B 0 ETX BCC
17) 18) 19) 6) 8)
1.6.11. Khối bản tinKhối bản tin được sử dụng phù hợp với các giao thức được lựa chọn.
1.6.12. Giải thích nội dung trong bản tin1) Kí tự Start "/" (Mã ASCII: 2FH)
2) Kí tự End "! "( Mã ASCII: 21H)
3) Kí tự báo hoàn thành (CR, Mã ASCII: 0DH, LF, Mã ASCII: 0AH)
4) Kí tự xác nhận (ACK, Mã ASCII: 06H)
5) Kí tự bắt đầu một khung (STX, Mã ASCII: 02H)
6) Kí tự kết thúc một khối (ETX, Mã ASCII: 03H)
7) Kí tự kết thúc một phần của khối(EOT, Mã ASCII: 04H)
8) Kí tự kiểm tra khối (BCC), nếu được yêu cầu nó sẽ theo các kí tự ở mục 5) và 6)
Mục 5 và 6 không được sử dụng khi bỏ qua quá trình kiểm tra khối dữ liệu
9) Lệnh yêu cầu truyền "? " (Mã ASCII: 3FH)
28
10) Kí tự điều khiển giao thức (tham khảo 6 4 5 2 )
11) Kí tự điều khiển chế độ (tham khảo 6 4 5 3 )
12) Thông số của nhà sản xuất bao gồm 3 kí tự được viết hoa
Nếu thiết bị công tơ điện tử truyền kí tự thứ 3 ở dạng chữ thường, thời gian đáp
ứng tối thiểu cho thiết bị sẽ là 20ms thay vì 200ms.
13) Định nghĩa tốc độ truyền thông
Bản tin yêu cầu, bản tin định nghĩa và xác nhận/các lựa chọn tùy chỉnh được truyền
ở tốc độ baud thiết lập 300Bd (chấp nhận giao thức ở chế độ D) tốc độ truyền thông
của bản tin dữ liệu phụ thuộc vào tốc độ baud được xác định bởi giao thức mà nó đang
sử dụng.
a)Giao thức ở chế độ A(không thay đổi tốc độ truyền thông)
Có thể truyền bất kì ký tự nào ngoại trừ "/", "!" và các kí tự không được dành riêng
cho giao thức ở chế độ B và C
b)Giao thức ở chế độ B(không thay đổi tốc độ truyền thông, không có xác nhận và
các bản tin lựa chọn tùy chỉnh)
A - 600Bd
B - 1200Bd
C - 2400Bd
D - 4800Bd
E - 9600Bd
F - 19200Bd
G,H,I - các chế độ dự phòng
c)Giao thức ở chế độ C và E (không thay đổi tốc độ truyền thông, không có xác
nhận và các bản tin lựa chọn tùy chỉnh)
0-300Bd
1-600Bd
2-1200Bd
3-2400Bd
4-4800Bd
5-9600Bd
6-19200B d
29
7,8,9- các chế độ dự phòng
d)Giao thức ở chế độ D(dữ liệu truyền ở tốc độ 2400Bd)
14) Định nghĩa, các đặc tính của nhà sản xuất, tối đa 16 kí tự được truyền giữa "/"
và "!". "\" chỉ được phép như một kí tự giải phóng, tham khảo 23) và 24).
15) Khối dữ liệu chứa giá trị đo lường. Tất cả các kí tự đều có thể được sử dụng
bao gồm cả các kí tự như LF, CR.
16) Ký tự yêu cầu lặp lại (NAK, Mã ASCII: 15H).
17) Ký tự bắt đầu của header(SOH, start-of-header, Mã ASCII: 01H).
18) Bản tin điều khiển
P - Password command
W - Write command
R - Read command
E - Execute command
B - Exit command(break)
Các ký tự khác được dành cho tương lại.
19) Dạng của bản tin điều khiển
Giá trị:
Đối với cấu trúc password P
0 - Dữ liệu là toán hạng trong các thuật toán bảo mật
1 - Dữ liệu là toán hạng để so sánh với password trong cơ sở dữ liệu.
2 - Dữ liệu là kết quả của giải thuật bảo mật.
3 - 9 Dành riêng cho tương lai.
Đối với cấu trúc viết W
0 - Dành cho tương lai.
1 - Viết dữ liệu là mã ASCII.
2 - Viết phương thức mã hóa dữ liệu.
3 - Viết mã ASCII cho một phần khối dữ liệu
4 - Viết phương thức mã hóa dữ liệu cho khối dữ liệu
5 - Dành cho tương lai
6 - 9 Dành cho tương lai.
Cấu trúc lệnh đọc
30
0 - Dành cho tương lai
1 - Đọc kí tự mã ASCII
2 - Viết phương thức mã hóa dữ liệu đọc.
3 - Đọc mã ASCII cho một phần khối dữ liệu
4 - Viết phương thức mã hóa dữ liệu cho khối dữ liệu đọc
5 ,6 - Dành cho tương lai
7 - 9 Dành cho tương lai
Cấu trúc lệnh thực thi E
0 - 1 Dành cho tương lai
2 - Viết phương thức mã hóa dữ liệu thực thi.
3 - 9 Dành cho tương lai
Cấu trúc lênh exit B
0 - Báo thiệu kết thúc thành công sign-off
1 - Báo hiệu kết thúc thành công cho hoạt động của bộ lưu trữ nguồn thiết bị được
sử dụng cho phương thức wake-up nhanh.
2 - 9 Dành cho tương lai.
20) Thiết lập dữ liệu
Mục này cung cấp phương thức thiết lập địa chỉ và dữ liệu cho bản tin.
Được áp dụng theo các bản tin điều khiển:
Password điều khiển
Địa chỉ và các trường rỗng
Lệnh điều khiển ghi
Trường hợp giá trị là một chuỗi dữ liệu, địa chỉ là vị trí bắt đầu mà dữ liệu sẽ được
viết. Trường đơn vị được để rỗng.
Lệnh điều khiển đọc
Trường hợp dữ liệu được đọc theo chuỗi, địa chỉ được đặt ở vị trí bắt đầu tại nơi
mà dữ liệu được đọc. Giá trị thể hiện thứ tự của vị trí dữ liệu được đọc bao gồm cả vị
trí bắt đầu. Trường đơn vị được bỏ trống.
Lệnh điều khiển thực thi
Nó yêu cầu một thiết bị thực hiện một chức năng được xác định trước.
e)Lệnh điều khển Exit
31
Không có yêu cầu truy xuất dữ liệu khi lệnh này có giá trị bằng 0
21) Bản tin báo lỗi
Bản tin này bao gồm tối đa 32 ký tự nằm giữa (, ), *, / và !. Đó là một khung dữ
liệu được giới hạn bởi một kí tự đầu và một kí tự cuối. Nhà sản xuất lựa chọn cấu trúc
của bản tin lỗi để nó không bị nhầm lẫn với các cấu trúc dữ liệu khác. Ví dụ các bản
tin lỗi luôn được bắt đầu với kí tự ER.
22) Địa chỉ thiết bị, các trường tùy chọn, đặc tính của nhà sản xuất tối đa 32 kí tự.
Các kí tự có thể là các số 0..9, các chữ in hoa A..Z hoặc các chữ in thường a..z hoặc
một khoảng trống. Số 0 đứng đầu sẽ không có giá trị. Điều này có nghĩa là tất cả các
số 0 đứng đầu trong địa chỉ sẽ bị bỏ qua khi truyền và tất cả các số 0 trong địa chỉ công
tơ điện tử cũng được bỏ qua khi địa chỉ của thiết bị được truyền (ví
dụ.10203=010203=000010203).
23) Tuần tự phân cách (Mã ASCII: 5CH), trường tùy chọn. Kí tự này luôn được
theo sau bởi một trường kí tự 24).Trường này có tối đa 16 kí tự với độ rộng được định
nghĩa trong mục 14).
1.7. Các chế độ truyền thông
1.7.1 . Giao thức ở chế độ AGiao thức ở chế độ A hỗ trợ trao đổi dữ liệu có định hướng ở 300 baud mà không
cần phải chuyển đổi tốc độ. Giao thức này cho phép đọc và lập trình với tùy chọn có
sử dụng password bảo vệ.
a) Tổng quan
32
b) Đọc dữ liệu
Thiết bị công tơ điện tử sẽ truyền bản tin ngay lập tức theo bản tin đã định nghĩa sẵn.
c) Chuyển sang chế độ lập trình
Chế độ lập trình có thể bắt đầu ngay lập tức sau khi hoàn thành việc việc đọc dữ
liệu được gửi bởi câu lệnh điều khiển, bao gồm việc kiểm tra bản tin chứa password.
d) Dữ liệu được đọc với tùy chọn chuyển sang chế độ lập trình.
300 Bd 300 BdIdentification Data
Programming mode (optional) 300 Bd
If < iec 735/02
e) Thời gian phản ứng và giám sát
33
Thời gian giữa việc nhận một bản tin và truyền một bản tin trả lời là:
(20ms) 200ms < tr < 1500ms
Thời gian giữa hai kí tự trong một chuỗi kí tự:
ta<1500ms
f) Kết thúc quá trình đọc dữ liệu
Quá trình truyền dữ liệu hoàn thành sau khi bản tin dữ liệu được truyền từ thiết bị
công tơ điện tử. Không phát tín hiệu xác nhận.
Thiết bị đọc HHU có thể truyền lại yêu cầu đọc nếu dữ liệu sau khi truyền phát
sinh lỗi.
1.7.2 Giao thức ở chế độ B
Giao thức ở chế độ B hỗ trợ việc truyền dữ liệu có định hướng và có thể thay đổi
tốc độ truyền thông. Giao thức ở chế độ này cho phép đọc dữ liệu với tùy chọn có kèm
theo password bảo vệ hay không.
a) Tổng quan.
b) Đọc dữ liệu
34
Sau khi truyền bản tin định nghĩa thiết bị công tơ điện tử sẽ gián đoạn một thời
gian. Trong khi thiết bị cầm tay HHU và thiết bị công tơ điện tử chuyển đổi tốc độ
truyền thông. Thiết bị công tơ điện tử sẽ truyền dữ liệu ở tốc độ mới
c) Chuyển sang chế độ lập trình
Chế độ lập trình có thể được thiết lập ngay sau khi hoàn thành việc đọc dữ liệu
bằng cách gửi thông báo bất kì tới HHU tại tốc độ truyền thông 300 baud, bao gồm
một bản tin mật khẩu.
d) Đọc dữ liệu cùng với tùy chọn chuyển sang chế độ lập trình
Request30Ũ Bd
300 BdIdentification
e) Thời gian đáp ứng và giám sát
Thời gian đáp ứng giữa bản tin nhận được và bản tin trả lời:
(20ms) 200ms < tr < 1500ms
Thời gian giữa hai kí tự trong chuỗi kí tự là
ta < 1500ms
f) Kết thúc quá trình truyền dữ liệu
Dữ liệu truyền sẽ hoàn thành sau khi bản tin dữ liệu được truyền bởi công tơ điện
tử. Một tín hiệu xác nhận không được tạo ra
Thiết bị HHU có thể yêu cầu truyền lại nếu bản tin nhận được bị lỗi.
35
Chương 2
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MODEM CDMA
2.1. Xây dựng thuật toán và viết chương trình truyền, nhận theo theo giao
thức IEC 62056
Vi điều khiển được viết lập trình để giao tiếp với công tơ theo chuẩn IEC62056
trình tự công việc như trong lưu đồ hình 2.1
Hình 2.1. Lưu đồ thuật toán xử lý của khối thu thập số liệu mạng
36
2.2. Nghiên cứu thiết kế mạch nguyên lý cho modem vô tuyến CDMA
2000.1X- 450Mhz
2.2.1. Lựa chọn linh kiện cho modem vô tuyến CDMA
Định hướng ban đầu của đề tài là lựa chọn module vô tuyến CDMA làm thành
phần chính để giao tiếp với mạng trong modem. Nhưng do trong quá trình thực hiện
mạng CDMA 450M không còn, do đó việc thử nghiệm và kiểm tra modem là không
thực hiện được. Tuy nhiên, vai trò quan trọng nhất của modem là để giao tiếp và
truyền số liệu với công tơ nên nó phải hoạt động trên một loại mạng đang phổ biến.
Hiện này mạng GSM (2G) và WCDMA (3G) đang là các loại mạng phổ biến nhất do
đó nhóm đề tài tiếp tục nghiên cứu và chuyển đổi module giao tiếp với mạng
CDMA450 sang một module mới có thể giao tiếp với các nhà mạng GSM.
Để có thể giao tiếp và truyền nhận số liệu qua mạng viễn thông cần phải có một
thiết bị tương tự như máy di động để giao tiếp với mạng viễn thông nhưng phải có khả
năng giao tiếp và quản lý bằng việc sử dụng các loại vi điều khiển. Trong thực tế có
một số linh kiện có thể làm việc này ví dụ như các module của Holux hay các module
của SIMCOM cho phép người sử dụng có thể giao tiếp với module này qua đường
truyền RS232 và sử dụng tập lệnh AT để điều khiển và thao tác một cách linh hoạt.
Trong đề tài yêu cầu chế tạo modem CDMA để giao tiếp với mạng thông tin di động
theo giao thức TCP/IP. Module SIM5218 được chọn để chế tạo modem vô tuyến
CDMA
2.2.2. Các thao tác với module SIM5218.
A) Giới thiệu module SIM5218
Là một module có chức năng như một thiết bị di động và cho phép người sử dụng
có thể dễ dàng truy xuất thông qua tập lệnh AT.
Hình 2.2. Hình ảnh về module SIM5218 giao tiếp với mạng thông tin di động
37
Các tính năng của SIM5218:
- HSDPA 7.2Mbps
- HSUPA 2.0Mbps
- UMTS/HSDPA/HSDPA 850/1900/2100MHz
- Quad-Band GSM 850/900/1800/1900MHz
- GPRS multi-slot class 12
- EDGE multi-slot Class 12
- UMTS/HSDPA 3GPP release 5
- UMTS/HSUPA 3GPP release 6
- GSM 3GPP release 99
- Output power
- UMTS 2100/1900/850: 0.25W
- GSM850/GSM900: 2W
- DCS1800/PCS1900: 1W
- Control Via AT Commands
- Supply voltage range: 3.4V~ 4.2V
- A-GPS mode: MS-Based, Ms- Assisted
B) Các chế độ hoạt động của module SIM5218
a. Chế độ nghỉ (Sleep mode)
Hình 2.3. Chuyển từ chế độ hoạt động bình thường sang chế độ nghỉ (sleep mode).
(1) AT+CFUN=0<CR>Tắt hết mọi chức năng liên quan đến truyền nhận sóng RF và các chức năng liên
quan đến SIM. MT không còn được kết nối với mạng.
(2) <CR><LF>OK<CR><LF>38
Chuỗi thông báo kết quả thực thi lệnh thành công, thông thường là sau 3 giây kể
từ lúc nhận lệnh AT+CFUN=0.
(3) Chuyển trạng thái chân DTR từ mức 0 sang mức 1Module hoạt động ở chế độ sleep mode.
b. Chế độ hoạt động bình thường.
Hình 2.4. Đưa module trở về trạng thái hoạt động.
(1) Đưa chân DRT chuyển từ mức 1 xuống mức 0Module thoát khỏi chế độ sleep.
(2) AT+CFUN=1<CR>Đưa module trở về chế độ hoạt động bình thường.
(3) MT trả về chuỗi <CR><LF>OK<CR><LF>.(4) Module gửi tiếp chuỗi thông báo <CR><LF>Call Ready<CR><LF>.
Thời gian kể từ lúc nhận lệnh AT+CFUN=1<CR> đến lúc module gửi về thông
báo trên khoảng 10 giây.
C) Khởi tạo cấu hình mặc định cho modem.
Quá trình khởi tạo cấu hình mặc định cho modem gồm các bước như được chỉ ra
trong hình 2.4
(1) ATZ<CR>Reset modem, kiểm tra modem đã hoạt động bình thường chưa. Gửi nhiều lần để
đảm bảo chắ chắn, cho đến khi nhận được chuỗi
ATZ<CR><CR><LF>OK<CR><LF>.
(2) ATE0<CR>Tắt chế độ echo lệnh. Chuỗi trả về có dạng
ATE0<CR><CR><LF>OK<CR><LF>.
39
Hình 2.5. Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM5218.
TE MT
(1) ATZ<CR> - k-ATZ<CRXCRXLF>OK<CRXLF>
(21 ATE0<CR> ___ATEO<CR><CR><LF>OK<CRXLF>
(31 AT+CLIP=1<CR><cr><lf>ok<crxlf>
(4) AT&W<CR><crxlf>ok<crxlf>
(5 AT+CMGF=1<CR><crxlf>ok<crxlf>
(6) AT+CNM 1=2,0,0,0,0<CR><crxlf>ok<crxlf>
(7 AT+CSAS<CR><crxlf>ok<crxlf>
(8) AT+CIPMODE=0<CR><CRXLF>OK<CRXLF>
4-
(?) AT+CDNSORIP=0<CR><CR><LF>OK<CRXLF> -- ►
4-
(10)AT+CIPCSGP=l,”m-wap”,”mms”,”mms”<CR>
<CRxLF>OK<CRxLF> -- ►
4-
(11) AT+CIPHEAD=1<CR><crxlf>ok<crxlf>
------*
4-
(12) AT+CIPSPRT=1<CR><CRXLF>OK<CRXLF> -- ►
4-
(13) AT+CIPSRIP=1<CR><CRXLF>OK<CRXLF> ----- b-
4-
(14) AT+CIPSCONT<CR><crxlf>ok<crxlf>
-- ►
(3) AT+CLIP=1<CR>Định dạng chuỗi trả về khi nhận cuộc gọi.
Thông thường, ở chế độ mặc định, khi có cuộc gọi đến, chuỗi trả về sẽ có dạng:
40
<CR><LF>RING<CR><LF>Sau khi lệnh AT+CLIP=1<CR> đã được thực thi, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>RING<CR><LF><CR><LF>+CLIP: "0915021822",129,"",,"",0<CR><LF>
Chuỗi trả về có chứa thông tin về số điện thoại gọi đến. Thông tin này cho phép
xác định việc có nên nhận cuộc gọi hay từ chối cuộc gọi.
Kết thúc các thao tác khởi tạo cho quá trình nhận cuộc gọi. Các bước khởi tạo
tiếp theo liên quan đến các thao tác truyền nhận tin nhắn.
(4) AT&W<CR>Lưu cấu hình cài đặt được thiết lập bởi các lệnh ATE0 và AT+CLIP vào bộ nhớ.
(5) AT+CMGF=1<CR>Thiết lập quá trình truyền nhận tin nhắn được thực hiện ở chế độ text (mặc định
là ở chế độ PDU). Chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>OK<CR><LF>(6) AT+CNMI=1,2,0,0,0<CR>
Thiết lập chế độ thông báo cho TE khi MT nhận được tin nhắn mới.
Chuỗi trả về sẽ có dạng: <CR><LF>OK<CR><LF>Sau khi lệnh trên được thiết lập, tin nhắn mới nhận được sẽ được lưu trong SIM,
và MT không truyền trở về TE bất cứ thông báo nào. TE sẽ đọc tin nhắn được lưu
trong SIM trong trường hợp cần thiết.
(7) AT+CSAS<CR>Lưu cấu hình cài đặt được thiết lập bởi các lệnh AT+CMGF và AT+CNMI.
(8) AT+CIPMODE=0<CR>Lựa chọn phương thức giao tiếp với modem để điều khiển quá trình truyền nhận
dữ liệu bằng GPRS. Có hai phương thức:
AT+CIPMODE=0: dùng lệnh AT.
AT+CIPMODE=1: TE truyền nhận dữ liệu trực tiếp với mạng GSM, modem chỉ
đóng vai trò là thiết bị trung chuyển dữ liệu, mà không thực hiện thêm bất cứ thao tác
nào khác.
Phương pháp dùng lệnh AT được lựa chọn vì tính đơn giản, dễ điều khiển, vì các
thao tác với dữ liệu ở các lớp trên sẽ được modem thực hiện thay cho TE.
41
(9) AT+CDNSORIP=0<CR>Lựa chọn phương thức định địa chỉ cho GPRS server. Có hai phương thức:
AT+CDNSORIP=0: định dịa chỉ trực tiếp bằng địa chỉ IP của GPRS server.
AT+CDNSORIP=1: định địa chỉ gián tiếp thông qua tên miền của GPRS server.
Địa chỉ IP của GPRS server sẽ được truy vấn thông qua hệ thống tên miền DNS
(Domain Name Server).
Để đơn giản và tăng tốc độ kết nối và giảm rủi ro, phương thức định địa chỉ trực
tiếp bằng địa chỉ IP được lựa chọn.
(10) AT+CIPCSGP=1,”m-wap”,”mms”,”mms”<CR>Thiết lập phương thức thực hiện kết nối GPRS.
Có hai phương thức kết nối dữ liệu: đó là kết nối thông qua hệ thống chuyển
mạch CSD (Circuit Switch Data) dựa trên đường truyền vô tuyến của mạng GSM
(tương tự như việc thực hiện một cuộc gọi data call) và phương pháp chuyển mạch gói
GPRS. CSD có lợi thế về vùng phủ sóng, nhưng giá cước đắt (giá cước được tính theo
thời gian kết nối), tốn băng thông vô tuyến (chiếm trọn kênh truyền vô tuyến) và
module SIM5218 không hỗ trợ TCP stack cho phương thức kết nối trên, điều đó gây
nhiều khó khăn cho quá trình truyền nhận dữ liệu. Phương thức kết nối bằng GPRS tuy
gặp phải sự hạn chế về vùng phủ sóng nhưng lại có được mọi ưu thế khác so với CSD.
Đó cũng là nguyên nhân GPRS được lựa chọn trong phạm vi ứng dụng của hệ
thống. Phương thức kết nối GPRS và các tham số được thiết lập tương ứng với các
tham số của dịch vụ GPRS của nhà cung cấp dịch vụ mạng di động GSM Mobi Fone
tại Việt Nam. Cần thay đổi các tham số phù hợp, tương ứng với mạng di động được
lựa chọn:
- Mạng GPRS của Mobi Fone:
AT+CIPCSGP=1,”m-wap”,”mms”,”mms”<CR>
- Mạng GPRS của Viettel Mobile:
AT+CIPCSGP=1,”v-internet”,,<CR>
(11) AT+CIPHEAD=1<CR>Thêm phần header “+IPDx:” (x là số byte dữ liệu nhận được) vào phía trước
phần dữ liệu nhận được.
(12) AT+CIPSPRT=1<CR>
42
Thiết lập định dạng cho quá trình truyền dữ liệu bằng lệnh AT+CIPSEND.
(13) AT+CIPSRIP=1<CR>Thiết lập định dạng phần header của dữ liệu nhận được.
(14) AT+CIPSCONT<CR>Lưu lại cấu hình thiết lập dùng cho quá trình kết nối và truyền nhận dữ liệu bằng
GPRS.
Các lệnh trên chỉ cần được thực thi 1 lần, sau đó lưu lại và trở thành cấu hình
mặc định của modem. Cấu hình mặc định này không thay đổi, kể cả khi mất nguồn.
D) Khởi tạo module SIM5218
Các lệnh sau không được phép lưu vào bộ nhớ của module như một cấu hình mặc
định và không được giữ nguyên các thiết lập khi module bị mất nguồn hoặc bị reset.
Do đó các lệnh này cần được thực thi mỗi khi module bị reset.
Tiến trình khởi tạo module SIM5218 được chỉ ra trong hình 2.5
(1) AT+CMGD=1Xóa tin nhắn ở vùng nhớ 1 trong SIM.
Chuỗi trả về sẽ có dạng: <CR><LF>OK<CR><LF>
TE MT
(1) AT+CMGD=KCR<CR><LF>OK<CR><------------- 1r :LF>
Í2i AT+CMGD=2<CR><CR><LF>OK<CR><:LF>
(3) AT+CGREG=1<CR><CR><LF>OK<CR>< LF>
Hình 2.6. Khởi tạo module SIM5218.
(2) AT+CMGD=2Tác dụng tương tự như lệnh số 7. Lệnh này được dùng để xóa tin nhắn được lưu
trong ngăn số 2.
Có thể hình dung bộ nhớ lưu tin nhắn trong SIM bao gồm nhiều ngăn (loại Super
SIM của Mobi phone có 50 ngăn), mỗi ngăn cho phép lưu nội dung của 1 tin nhắn
(bao gồm tất cả các loại tin nhắn: tin nhắn từ tổng đài, tin nhắn thông báo kết quả quá
trình gửi tin nhắn trước đó, tin nhắn từ thuê bao khác, ...). Mỗi ngăn được đại diện
bằng một số thứ tự.
43
Khi nhận được tin nhắn mới, nội dung tin nhắn sẽ được lưu trong một ngăn trống
có số thứ tự nhỏ nhất có thể.
Việc xóa nội dung tin nhắn ở hai ngăn 1 và 2 cho phép tin nhắn nhận được luôn
được lưu vào trong hai ô nhớ này, giúp dễ dàng xác định vị trí lưu tin nhắn vừa nhận
được, và giúp cho việc thao tác với tin nhắn mới nhận được trở nên dễ dàng và đơn
giản hơn, giảm khả năng việc tin nhắn mới nhận được bị thất lạc ở một vùng nhớ nào
đó mà ta không kiểm soát được.
Ngoài ra, khi bộ nhớ chứa tin nhắn đầy, MT sẽ không được phép nhận thêm tin
nhắn mới nào nữa. Những tin nhắn được gửi đến MT trong trường hợp bộ nhớ chứa tin
nhắn của MT đã bị đầy sẽ được lưu lại trên tổng đài, và sẽ được gửi đến MT sau khi bộ
nhớ chứa tin nhắn của MT có xuất hiện những ngăn trống dùng để chứa tin nhắn. Việc
xóa nội dung tin nhắn trong các ngăn 1 và 2 sẽ giúp đảm bảo khả năng nhận thêm tin
nhắn mới của MT.
(3) AT+CGREG=1<CR>Lệnh này cho phép modem gửi các thông báo trạng thái kết nối GPRS về TE.
Khi vị trí của modem thay đổi từ vùng phủ sóng GPRS sang vùng chưa phủ sóng
GPRS, modem sẽ gửi về chuỗi
<CR><LF>+CGREG: 0<CR><LF>Trong trường hợp modem ở ngoài vùng phủ sóng GPRS một thời gian đủ lâu, kết
nối GPRS sẽ bị ngắt, và modem gửi về chuỗi:
<CR><LF>+PDP: DEACT<CR><LF>Ngược lại, khi modem trở về vùng phủ sóng GPRS, modem sẽ gửi về chuỗi:
<CR><LF>+CGREG: 1<CR><LF>Việc xác định trạng thái kết nối GPRS tại vị trí hiện tại của modem cho phép
chuyển đổi linh hoạt hơn phương thức truyền nhận dữ liệu (ví dụ như chuyển sang
truyền nhận bằng SMS) giúp bảo đảm kết nối được liên tục.
Trong trường hợp cần khảo sát vùng phủ sóng GPRS, có thể khởi tạo bằng lệnh:
AT+CGREG=2<CR>Ngoài thông tin về trạng thái sóng GPRS, khi lệnh trên được khởi tạo, khi
modem chuyển từ cell này sang cell khác, hoặc từ vùng phủ sóng này sang vùng phủ
sóng khác, chuỗi trả về sẽ có dạng:
44
<CR><LF>+CGREG:<stat>,<lac>,<ci><CR><LF>Ngoài thông tin về trạng thái vùng phủ sóng GPRS, các thông tin khác như Cell
ID (<ci>) và vùng phủ sóng (<lac>) cũng được modem gửi về, cho kết quả khảo sát
chi tiết hơn.
E) Thiết lập kết nối GPRS giữa module SIM5218 và GPRS TCP server.
Hình 2.7. Thiết lập kết nối giữa module SIM5218 và Server.
(1) AT+CIPSHUT<CR>Hủy bỏ kết các nối trước đó, đưa trạng thái kết nối của module SIM508 về trạng
thái ban đầu (IP INITIAL).
Nếu lệnh trên được thực hiện thành công, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>OK<CR><LF>Trong trường hợp module trước đo đã ở trạng thái IP INITIAL, chuỗi trả về sẽ có
dạng:
<CR><LF>ERROR<CR><LF>(2) AT+CIPSTART=”TCP”,”222.252.96.179”,”2505”<CR>
Thiết lập kết nối với GPRS server có địa chỉ IP là“222.252.96.179”, port 2505
với phương thức truyền nhận là TCP.
Chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>OK<CR><LF>Nếu kết nối được thực hiện thành công, trong khoảng từ 3 đến 4 giây, module sẽ
gửi về một chuỗi thông báo kết nối được thực hiện thành công:
<CR><LF>CONNECT OK<CR><LF>Nếu sau khoảng thời gian trên mà không nhận được chuỗi thông báo kết nối
thành công, kết nối chắc chắn sẽ không thực hiện được, cần xem lại các trường hợp
sau trước khi bắt đầu khởi tạo lại kết nối từ bước 1:
45
- Module đang ở trạng thái PDP Deactiviated: do không có dữ liệu truyền đi
trên một đường truyền đã được thiết lập trong một thời gian dài (khoảng vài
giờ đồng hồ), hệ thống mạng sẽ tự động hủy kết nối và đưa module trở về
trạng thái PDP Deactiviated. Trong trương hợp này cần reset lại module
(dùng lệnh “AT+CFUN=0” và “AT+CFUN=1”) trước khi bắt đầu thiết lập
kết nối.
- Chương trình ứng dụng GPRS server chưa được kích hoạt.
- Các chương trình bảo mật chạy trên máy tính đang chạy ứng dụng GPRS
server chưa được tắt đi.
F) Truyền nhận gói TCP giữa modem và GPRS server
Hình 2.8. Truyền nhận dữ liệu giữa module SIM5218 và Server.
(1) AT+CIPSEND=18<CR>Truyền một gói dữ liệu có số kí tự cần truyền đi là 18. Số kí tự tối đa có thể
truyền trong một gói là 160 kí tự. Nếu số kí tự cần truyền lớn hơn 160 kí tự, module sẽ
tự động tách thành hai hay nhiều gói dữ liệu và truyền đi.
Khi nhận được lệnh trên, module sẽ trả về chuỗi:
<CR><LF>>Định dạng của chuỗi trả về là “> “, định dạng này có thể thay đổi bằng lệnh khởi
tạo
“AT+CIPSPRT”.Sau khi nhận được chuỗi trên, dữ liệu truyền đi cần được đưa vào, module sẽ tự
động truyền gói dữ liệu đi sau khi đã nhận đủ số kí tự cần truyền (không cần kí tự kết
thúc chuỗi).
46
Thời gian truyền dữ liệu khoảng 1 đến 2 giây, tùy theo số byte cần truyền. Nếu
quá trình truyền dữ liệu được thực hiện thành công, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>SEND OK<CR><LF>G) Hủy kết nối GPRS giữa modem và server.
Kết nối GPRS giữa module SIM5218 và GPRS server có thể bị ngắt do:
- Module SIM5218 chủ động hủy kết nối.
- GPRS server chủ động hủy kết nối.
- Hệ thống mạng GPRS chủ động ngắt kết nội để tiếp kiệm tài nguyên của
mạng.
Kết nối TCP yêu cầu sự chặt chẽ trong quá trình liên kết và truyền nhận dữ liệu,
đồng thời các đầu cuối phải nhận biết được trạng thái kết nối. Khi kết nối bị hủy, trạng
thái đường truyền được thể hiện trên module SIM5218 qua các hiệu ứng sau:
Hình 2.9. Hủy kết nối giữa module SIM5218 và GPRS server.
(1) và (2): module GPRS chủ động hủy kết nối (nên dùng lệnh “AT+CIPSHUT”).
Trong thực tế ứng dụng, hai lệnh này có thể xem là tương đương nhau. Lệnh
“AT+CIPCLOSE” đưa kết nối GPRS trở về trạng thái “STATE: IP CLOSE”. Lệnh
“AT+CIPSHUT” đưa kết nối GPRS trở về trạng thái “STATE: IP INITIAL” (tham
khảo lệnh “AT+CIPSTART” để biết thêm chi tiết.
Khi một trong hai lệnh trên được thực thi, GPRS server cũng sẽ nhận biết được
trạng thái kết nối, và hủy kết nối trên nhằm tiết kiệm tài nguyên đường truyền.
(3) <CR><LF>CLOSED<CR><LF>Trường hợp này xảy ra khi GPRS server hoặc hệ thống mạng GPRS chủ động
hủy kết nối. Module SIM5218 sẽ nhận biết được trạng thái kết nối và gửi thông báo
trên vệ phía TE.
47
Cả ba trường hợp trên đều có thể sử dụng lệnh “AT+CIPSTART” để khởi tạo
lại một kết nối GPRS mới.
2.2.3. Thiết kế phần cứng điều khiển SIM5218 và xử lý dữ liệuA) Sơ lược về phần cứng
Phần cứng được xây dựng gồm hai khối chính. Khối giao tiếp với mạng thông tin
di động và khối điều khiển trung tâm. Khối giao tiếp với mạng thông tin di động được
sử dụng là module SIM5218 của SIMCOM. Khối điều khiển và xử lý số liệu được sử
dụng với vi điều khiển trung tâm là dsPic30F4011 vì các lý do sau:
Tốc độ xử lý cao, có 3 bộ USART, thiết kế đóng vỏ nhỏ gọn...
B) Giới thiệu sơ lược về vi điều khiển dsPic30F4011
Họ vi điều khiển 16 bit dsPic do công ty Microchip Technology Inc. sản xuất,
được phát triển trên nền họ vi điều khiển 8 bit Pic.Vi điều khiển dsPic là một chip xử
lý mạnh với bộ xử lý 16 bit (có khả năng xử lýdữ liệu có độ dài 16 bit). Với tốc độ tính
toán cao dựa trên kiến trúc RISC, kết hợp các chức năng điều khiển tiện ích của một
bộ vi điều khiển hiệu năng cao 16-bit (high-performance 16-bit microcontroller), có
thể thực hiện chức năng của một bộ xử lý tín hiệu số ( DSP ) nên dsPIC còn có thể
được xem là một bộ điều khiển tín hiệu số (Digital Signal Controller - DSC).
Họ vi điều khiển dsPic có thể đạt tới tốc độ xử lý 40 MIPS (Mega Instruction
Per Second - triệu lệnh trên một giây). Ngoài ra dsPic còn được trang bị bộ nhớ Flash,
bộ nhớ dữ liệu EEPROM và các ngoại vi hiệu năng cao và rất đa dạng các
thư viện phần mềm cho phép thực hiện các giải thuật nhúng với hiệu suất
cao một cách dễ dàng trong một khoảng thời gian ngắn. Chính vì vậy dsPic được
ứng dụng rất rộng rãi trong các ứng dụng xử lý tín hiệu số, đo lường và điều khiển tự
động, .v..v
a. Đặc điểm chung của vi điều khiển dsPic30F4011
1. Khối xử lý trung tâm CPU
- Tập lệnh cơ bản gồm 84 lệnh
- Chế độ định địa chỉ linh hoạt
- Độ dài lệnh 24-bit, độ dài dữ liệu 16-bit
- Bộ nhớ chương trình Flash 24 Kbytes
48
- Bộ nhớ RAM độ lớn 1Kbytes
- Bộ nhớ EEPROM
- Mảng 16 thanh ghi làm việc 16-bit
- Tốc độ làm việc lên tới 40 MIPS
2. Bộ chuyển đổi tương tự số ADC
- Bộ chuyển đổi tương tự - số (ADC) 10-bit
- Tốc độ lấy mẫu tối đa 1 Msps (Mega samples per second)
- Tối đa 10 kênh lối vào ADC
- Thực hiện biến đổi cả trong chế độ Sleep và Idle
- Chế độ nhận biết điện thế thấp khả lập trình
- Tạo Reset bằng nhận diện điện áp khả lập trình
3. Các cổng vào ra I/O Port và các ngoại vi
- Dòng ra, vào ở các chân I/O lớn: 25 mA
- 3 Timer 16bit, có thể ghép 2 Timer 16bit thành Timer 32bit
- Chức năng Capture 16bit
- Các bộ so sánh/PWM 16bit
- Module SPI 3 dây (hỗ trợ chế độ Frame)
- Module I2C, hỗ trợ chế độ đa chủ tớ, địa chỉ từ 7bit đến 10bit
- UART có khả năng địa chỉ hoá, hỗ trợ bộ đệm FIFO
4. Bộ xử lý tín hiệu số
- Nạp dữ liệu song song- Hai thanh chứa 40bit có hỗ trợ bão hoà logic
- Thực hiện phép nhân 2 số 17bit trong một chu kì máy
- Tất cả các lệnh DSP đều thực hiện trong một chu kì máy
- Dịch trái hoặc phải 16 bit trong một chu kì máy
5. Một số đặc điểm khác
- Bộ nhớ Flash: ghi/xoá lên tới 10.000 lần (điều kiện công nghiệp) và trên
dưới100.000 lần (thông thường).
- Bộ nhớ EEPROM: ghi/xoá lên tới 100.000 lần (điều kiện công nghiệp)
và trên dưới1.000.000 lần (thông thường).
- Khả năng tự nạp trình dưới điều khiển của software.
- Watch Dog Timer mềm dẻo với bộ dao động RC nguồn thấp trên chip.
49
- Chế độ bảo vệ firmware khả lập trình.
- Khả năng tự lập trình nối tiếp trên mạch điện ( In Circuit Serial
Programming - ICSP ).
- Có thể lựa chọn các chế độ quản lí nguồn: Sleep hoặc Idle.
C) Lưu đồ thuật toán và firmware cho bộ điều khiển trung tâm
Sau khi thiết kế chế tạo phần cứng công việc tiếp theo là viết chương trình cho
thiết bị. Đối với vi điều khiển dsPIC30F4011 ngôn ngữ C được sử dụng để lập trình.
C là một ngôn ngữ lập trình tương đối nhỏ gọn vận hành gần với phần cứng và
nó giống với ngôn ngữ Assembler hơn hầu hết các ngôn ngữ bậc cao. Hơn thế, C đôi
khi được đánh giá như là "có khả năng di động", cho thấy sự khác nhau quan trọng
giữa nó với ngôn ngữ bậc thấp như là Assembler, đó là việc mã C có thể được dịch và
thi hành trong hầu hết các máy tính, hơn hẳn các ngôn ngữ hiện tại trong khi đó thì
Assembler chỉ có thể chạy trong một số máy tính đặc biệt. Vì lý do này C được xem là
ngôn ngữ bậc trung và phù hợp cho quá trình làm việc với vi điều khiển.
Trong đề tài này phần mềm biên dịch CCS được sử dụng để lập trình cho vi điều
khiển. CCS là một trình biên dịch hỗ trợ ngôn ngữ C cho hầu hết các dòng vi điều
khiển PIC. Sử dụng CCS, có thể tạo 1 project, viết source code, xây dựng, debug và
lập trình cho PIC một cách nhanh chóng.
Hình 2.10. Cửa sổ trình biên dịch CCS
D) Thiết kế phần cứng cho bộ điều khiển trung tâm
50
a. Sơ đồ khối nguồn cấp.
Hình 2.11. Khối nguồn cấp của thiết bị
Khối nguồn làm nhiệm vụ ổn áp và tạo ra 2 loại nguồn đầu ra.
- 4V cho module SIM5218.
- 3.3V cho khối vi điều khiển và toàn mạch
b. Sơ đồ khối vi điều khiển trung tâm
Hình 2.12. Vi điều khiển trung tâm
Mạch nguyên lý của vi điều khiển DSPIC30F4011 là vi điều khiển trung tâm của
thiết bị, thực hiện nhiệm vụ điều khiển module SIM5218 và thực hiện các quá trình
quản lý và giao tiếp với thiết bị công tơ số để thu thập các thông số lưới điện khi có
yêu cầu từ người quản lý.
c. Sơ đồ khối module SIM5218
51
52
2.3. Xây dựng thuật toán và viết chương trình cho modem vô tuyến CDMA
2000.1X- 450MhzSoure code chương trình được đính kèm trong phần phụ lục C
Hình 2.14. Lưu đồ thuật toán Modem giao tiếp với server
53
Chương 3
LẮP RÁP VÀ CHẠY THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ
3.1. Lắp ráp thiết bị, hiệu chỉnh modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz
Thiết kế mạch in và vỏ hộp
3.1.1. Thiết kế vỏ hộp.Vỏ hộp được thiết kế trên phần mềm thiết kế đồ họa 3D GoogleSketchup.
Hình 3.1. Vỏ hộp Modem
54
55
TITL
EM
ẶT C
ĂT V
Ỏ H
ỘP
NU
MBE
R
REV
ISIO
NA4
01
Shee
t of:
Dra
w by
:
Dat
e:
File
:
56
57
58
59
3.2. Chạy thử nghiệm, đánh giá kết quả sản phẩmSau quá trình thiết kế và chế tạo modem CDMA dùng để đọc thông số công tơ
điện tử từ xa được đưa vào thử nghiệm trong thực tế được kết nối với công tơ điện tử
do trường Đại học Điện lực chế tạo và thu được kết quả trình bày trong báo cáo.
Thiết bị được chế tạo và được lắp đặt trong vỏ hộp bằng nhựa có chất liệu và màu
sắc tương đồng với chất liệu và màu sắc của công tơ điện tử do trường Đại học Điện
lực chế tạo.
- Kiểu dáng: hình hộp chữ nhật, vỏ nhựa trắng.
- Kích thước: 45mm x 235mm x 120mm (HxLxW)
- Nguồn tiêu thụ: 6VDC
Tính năng hỗ trợ di dộng của thiết bị.
- HSDPA 7.2Mbps
- HSUPA 2.0Mbps
- UMTS/HSDPA/HSDPA 850/1900/2100MHz
- Quad-Band GSM 850/900/1800/1900MHz
- GPRS multi-slot class 12
- EDGE multi-slot Class 12
- UMTS/HSDPA 3GPP release 5
- UMTS/HSUPA 3GPP release 6
- GSM 3GPP release 99
- Output power
- UMTS 2100/1900/850: 0.25W
- GSM850/GSM900: 2W
- DCS1800/PCS1900: 1W
- Điều khiển thông qua tập lệnh AT
- Supply voltage range: 3.4V~ 4.2V
- A-GPS mode: MS-Based, Ms- Assisted
3.2.1. Kết quả thử nghiệm thiết bị.Thiết bị sau lắp ráp được chạy thử và hiệu chỉnh các tính năng để đảm bảo thiết bị
hoạt động đúng theo đề cương đã được xây dựng. Modem được đặt gần các hộp công
tơ điện và có thể đọc và quản lý thông số của tối đa 32 công tơ theo ID của các công
60
tơ. Mỗi một modem được gắn một sim điện thoại để tiện cho việc theo dõi và quản lý
của người có trách nhiệm. Modem có cổng RS232 dành cho người lập trình debug
hoạt động của modem để có thể sửa lỗi trước khi xuất xưởng hoặc theo dõi hoạt động
của công tơ trong quá trình hoạt động.
Modem sử dụng một adapter 6V và được nối thẳng với đầu vào 220VAC của công
tơ điện tử. Modem truyền lên trên server theo giao thức TCP/IP lên phù hợp với các
mô hình trao đổi dữ liệu trên internet và có độ chính xác gói tin cao.
Bản tin trước khi được đóng gói theo giao thức TCP/IP đã được chuẩn hóa theo
chuẩn truyền thông IEC 62056 để thuận tiện cho server xử lý cũng như thuận tiện cho
việc gửi và nhận dữ liệu với công tơ điện tử.
Trong quá trình hoạt động bình thường modem sẽ kiểm tra tin nhắn của người
quản lý. Với những tin nhắn cấu hình modem sẽ lưu cấu hình và bộ nhớ của modem.
Với tin nhắn yêu cầu đọc chỉ số công tơ modem sẽ tự động kết nối tới server và gửi tin
nhắn phản hồi về cho người sử dụng. Sau khi nhận được tin nhắn phản hồi từ modem
người sử dụng có thể đọc thông tin từ công tơ trực tiếp trên trang web. Quá trình lưu
trữ và xuất hóa đơn cũng được thực hiện trực tiếp trên website quản lý hệ thống.
3.2.2. Kết quả thử nghiệm kết nối với phần mềm TCP ServerTrong thực tế có nhiều sự lựa chọn về công cụ để xây dựng chương trình ứng
dụng, tuy nhiên công cụ Microsoft Winsock Control được lựa chọn do các nguyên
nhân sau:
- Độ tin cậy cao.
- Dễ dàng xây dựng ứng dụng dựa trên các công cụ của Microsoft Visual
Studio.
- Phù hợp với các ứng dụng dựa trên lớp TCP/UDP.
Chương trình ứng dụng được xây dựng trên lớp TCP cho phép nâng cao tính linh
động của ứng dụng, do không phải phụ thuộc vào các ứng dụng ở lớp cao hơn như
FTP, HTTP, đồng thời cho phép giảm bớt dữ liệu lưu thông trên đường truyền, tiết
kiệm chi phí duy trì hệ thống, do không phải thêm vào các protocol tương thích với
các ứng dụng ở các lớp cao. Ngoài ra, module SIM5218 chỉ hỗ trợ TCP/IP stack đến
lớp TCP/IP, do đó việc xây dựng ứng dụng trên chồng giao thức TCP/IP là sự lựa chọn
phù hợp nhất.
61
Sau quá trình thử nghiệm và hiệu chỉnh phần mềm TCP Server đã thu được đúng
và đủ các gói dữ liệu từ dưới thiết bị gửi lên và thực hiện update thành công vào cơ sở
dữ liệu.
Hình 3.2. Giao diện TCP Server
Phần mềm TCP server được cài đặt trên một máy chủ có địa chỉ IP và tên miền
xác định. Phía dưới thiết bị được khai báo và cài đặt để mọi thông tin từ thiết bị gửi lên
đều được gửi tới địa chỉ IP của TCP server. Trong giai đoạn đầu các thông tin từ thiết
bị gửi lên được thu thập và phân tích để tìm cách chuẩn hóa khung truyền và các thủ
tục nhận dạng giữa phía client và server để đảm bảo đường truyền chính xác không bị
sai lệch cũng như không bị nhầm bản tin và xác định đối với các client trong mạng
tránh bị xâm nhập bởi các đối tượng không xác định bên ngoài. Sau khi dữ liệu đảm
bảo độ chính xác và tin cậy sử dụng thuật toán lập trình để tách dữ liệu dưới dạng một
khung truyền thành các trường khác nhau. Các trường này sẽ tương ứng với các thông
số cần truy cập từ công tơ điện tử để quản lý việc sử dụng điện của người sử dụng. Sau
62
đó thông tin này sẽ được đưa vào các trường trong cơ sở dữ liệu để có thể quản lý và
hiển thị.
3.2.3. Kết quả thử nghiệm quản lý trên website.Website là thành phần được xây dựng sau cùng. Nó giúp người quản lý có cái nhìn
trực quan đối với hệ thống và có thể dễ dàng cập nhật được các thông số .
Hình 3.3. Hình ảnh website quản lý thông số điện
Phần mềm website được xây dựng với trang chủ hiển thị thông số của các thuê bao
điện lực dữ liệu sẽ được khảo sát theo định kỳ và có chế độ xuất hóa đơn theo ngày.
63
KẾT LUẬN
Trên cơ sở các nội dung đề cương đã được phê duyệt, đề tài đã tập trung giải quyết
các vấn đề sau đây:
Tìm hiểu tổng quan về mạng CDMA 2000.1X- 450Mhz của EVNtelecom và tiêu
chuẩn truyền thông IEC 62056
Xây dựng thuật toán và viết chương trình truyền, nhận theo theo giao thức IEC
62056
Viết chương trình giao diện, ghi - đọc dữ liệu trên PC thông qua modem CDMA
2000.1X- 450Mhz
Nghiên cứu lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch nguyên lý, cho modem vô tuyến
CDMA 2000.1X- 450Mhz
Nghiên cứu thiết kế mạch in và vỏ hộp cho modem vô tuyến CDMA 2000.1X-
450Mhz
Xây dựng thuật toán và viết chương trình điều khiển đọc chỉ số công tơ thông qua
modem vô tuyến CDMA 2000.1X- 450Mhz
Lắp ráp thiết bị, hiệu chỉnh và chạy thử nghiệm, đánh giá kết qua sản phẩm modem
CDMA 2000.1X- 450Mhz
Trong thực tế do mạng CDMA 2000.1X- 450Mhz không còn được sử dụng và dựa
vào đánh giá sự cần thiết của thiết bị nhóm đề tài nhận thấy mục đích chính của
modem là để truyền các số liệu từ công tơ về trung tâm quản lý. Hiện tại các nhà mạng
viễn thông chủ yếu sử dụng công nghệ GSM (trong 2G), WCDMA (3G) và đều có thể
thực hiện tốt các chức năng về truyền thông số liệu qua mạng thông tin di động. Đo đó
nhóm đề tài có đề xuất và thử nghiệm một vài module phù hợp với các mạng hiện
hành và cho kết quả khả quan.
Modem được thử nghiệm kết nối trực tiếp với một bộ công tơ và thực hiện việc
truy cập thông số công tơ theo yêu cầu của người sử dụng và truyền thông số về phần
mềm thu thập trên server. Hệ thống đã hoạt động theo đúng như yêu cầu đã đặt ra của
đề tài và đã được thử nghiệm trên công tơ 3 pha do trường đại học Điện lực sản xuất.
64
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Shanghai SIMCom Wireless Solutions Ltd. “SIM5218_Serial_AT Command
Manual_V1.21 ” 1/13/2011.
[2] Website .http://www.telecomhall.com
[3] “GSM Technology for Engineers”, © AIRCOM International 2002.
[4] Fiach Reid, “Network Programming in .NET”, Elsevier Digital Press, 2004.
[5] George Schlossnagle, “Advanced PHP Programming” Sams Publishing, 2004.
65
PHỤ LỤC
Mã nguồn chương trình của phần mềm giao tiếp với công tơ theo chuẩn IEC62056.
Chương trình chính main.c #include "main.h"
#include "process.c" //========================================================
// NGAT SERIAL 1A//========================================================
#int_RDA
void RDA1A isr(void){
unsigned char value;
disable_interrupts(INT_TIMER1);
value=getc();
if(value == 'O'){data OK index = 0;wait OK IRA = 1;}
if(value == '\r'){wait_OK_IRA = 0;wait_BEGIN_IRA = 0;}
if(wait_OK_IRA == 1){
RECEIVE OK from SIM5218[data OK index] = value;
if(data OK index < 3)data OK index = data OK index + 1;
} SWITCH(DEVICE_STATE){
case DEVICE_READY:{
if((wait_FILE_NAME == 1)&&(rxdata_FILE_NAME < DATA_SMS_index)){
FILE_NAME_from_sim5218[rxdata_FILE_NAME] = value;
rxdata_FILE_NAME = rxdata_FILE_NAME + 1;
} //----------------------------------------------------------------------------------------------------------
if(wait_SET_SMS == 1){
SMS_READ_from_sim5218[rxdata_SMS_READY] = value;
rxdata_SMS_READY = rxdata_SMS_READY + 1;
long_data_sms++;
} //----------------------------------------------------------------------------------------------------------
if(wait_data_from_sim == 1){
DATA_RECIVE_SIM[long_data_sim] = value;
long_data_sim ++;
}
break;
//}
66
//========================================================
case DEVICE_BUSY: {
if(value == '@') index id=0;
if(index id < 3){DATA ID[index id] = value;index id++;}
if(value == '/'){
flag start = 1;
flag_end = 0;
long_data_meter = 0;
long_data_server = 0;
} if(value == 'C') index close = 0;
if(index close < 4){DATA CLOSE[index close] = value;index close++;}
if(flag_start == 1){DATA_SERVER[long_data_server]
value;long_data_server++;}
if((flag_start == 1) && (value == 13)){ flag_end = 1; flag_start=0;}
break;
}//========================================================
//========================================================
case DEVICE_CONFIG: break;
}enable_interrupts(INT_TIMER1);
}
//========================================================
// NGAT TIMER 1
//========================================================
#int_timer1
void time 5ms(void ){
set timer1(65535-23150); // ngat xay ra sau 100ms
++tick_100ms;
//----------------------------------------------------------------------------------------------------------
if(tick_100ms > 10){ // xay ra sau 1second
++tick_second;
++TICK_CHANGE_STATE_15;
++TICK_CHANGE_STATE_3;
++count_to_release_timeout;
++count_WAIT_SECOND;
tick_100ms = 0;
}//--------------------------------------------------------------------------------------------------
if(tick second > 59){ // xay ra sau 1 minute
++tick_minute;
67
++count_WAIT_MINUTE;
tick_second = 0;
}//--------------------------------------------------------------------------------------------------
if(TICK_CHANGE_STATE_15 > 9){ // DAM BAO 15s KIEM TRA TIN NHAN 1 LAN
// DOC TIN NHAN TRONG BO NHO
++TIME_CHANGE_TASK_15;
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
}//----------------------------------------------------
if(TICK_CHANGE_STATE_3 > 3){ // DAM BAO 3s KIEM TRA TIN NHAN 1 LAN
// DOC TIN NHAN TRONG BO NHO
++TIME_CHANGE_TASK_3;
TICK_CHANGE_STATE_3 = 0;
}//----------------------------------------------------
switch(DEVICE_STATE){
case DEVICE_READY: {
if(TIME_CHANGE_TASK_15 != TASK_MINUTE_BEFORE_15){
switch(TIME_CHANGE_TASK_15){ // TASK 5 SECOND
case 1:{ DEVICE_IDLE = GET_TIME; break;}
case 2:{ DEVICE_IDLE = RECEIVED_SMS;break;}
case 3:{ DEVICE_IDLE = PROCESS_SMS;break;}
case 4:{ DEVICE_IDLE = SEND_SMS;break;}
case 5:{ DEVICE_IDLE = CHECK_SMS_INTRUCTION;
TIME_CHANGE_TASK_15 = 0;break;}
}
TASK_MINUTE_BEFORE_15 = TIME_CHANGE_TASK_15;
}
break;
}
case DEVICE_BUSY: {
if((disable_timer == 0)&&(TIME_CHANGE_TASK_3 == 3)&&(SIM_CALL_STATE !=
CONNECT)){
SIM_CALL_STATE = CHECK_232_SERVER;
TIME_CHANGE_TASK_3 = 0;
}
if((TIME_CHANGE_TASK_3 == 3)&&(end_check_server == 1)&&(SIM_CALL_STATE !=
CONNECT)){
SIM_CALL_STATE = SEND_TCP;
TIME_CHANGE_TASK_3 = 0;
}
}
case DEVICE_CONFIG: break;
68
}if(tick minute > 59){ // xay ra sau 1 hour
++tick hour;
++tick 1hour;
tick minute = 0;}//--------------------------------------------------------------------------------------------------
if(tick hour > 24){ // xay ra sau 1 day
tick_hour = 0;}//---------------------------------------------------------------------------------------------------
check data RS232();
}
//========================================================
// MAIN
//========================================================
void main(){
setup wdt(WDT OFF);
setup adc( ADC OFF );
setup_timer1(TMR_INTERNAL|TMR_DIV_BY_8);
init_dsPIC_deveice();
enable_interrupts(INT_TIMER1);
enable_interrupts(INT_RDA);
UART_SERVER;
DEVICE_STATE = DEVICE_READY;
DEVICE_IDLE = DEVICE_BLINK;
while(TRUE){
switch(DEVICE_STATE){
case DEVICE_READY:{
switch(DEVICE_IDLE){
case DEVICE_BLINK:{
count_ERROR = 0;
blink_led(1,500);
break;
}case GET_TIME:{
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
check_function_operation = reciver_data_from_SIM();
if(check_function_operation == 0) {process_time(); DEVICE_IDLE =
DEVICE_BLINK;}
if(check_function_operation == 1){
DEVICE_STATE = DEVICE_ERROR; BEFORE_STATE = DEVICE_READY; BEFORE_IDLE =
GETTIME;
69
TIME_CHANGE_TASK_15 = 1;
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
}
break;
}
case RECEIVED_SMS:{
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
check_function_operation = read_SMS();
if(check_function_operation == 0) DEVICE_IDLE = DEVICE_BLINK;
if(check_function_operation == 1) {
DEVICE_STATE = DEVICE_READY, DEVICE_IDLE = RECEIVED_SMS;
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
TIME_CHANGE_TASK_15 = 2;
}
break;
}
case PROCESS_SMS: {
check_function_operation = process_SMS_in_SIM();
TICK_CHANGE_STATE_15,TIME_CHANGE_TASK_15);
if(check_function_operation == 0) {
DEVICE_IDLE = DEVICE_BLINK;}
if(check_function_operation == 1){
DEVICE_STATE = DEVICE_ERROR, BEFORE_STATE = DEVICE_READY, BEFORE_IDLE =
PROCESS_SMS;
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
TIME_CHANGE_TASK_15 = 3;
}
break;
}
case SEND_SMS: {
if(command_acepted == 1){
check_function_operation = send_SMS_to_user();
}
if(check_function_operation == 0){command_acepted = 0;DEVICE_IDLE =
DEVICE_BLINK;}
if(check_function_operation == 1){
DEVICE_STATE = DEVICE_ERROR; BEFORE_STATE = DEVICE_READY; BEFORE_IDLE =
SEND_SMS;SMS_STATE_BEFORE = SMS_STATE;
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
TIME_CHANGE_TASK_15 = 4;
}
70
break;
}
case CHECK_SMS_INTRUCTION:{
check_function_operation = check_operation();
if(check_function_operation == 0)DEVICE_IDLE = DEVICE_BLINK;
if(check_function_operation == 1){
DEVICE_STATE = DEVICE_ERROR; BEFORE_STATE = DEVICE_READY; BEFORE_IDLE =
CHECK_SMS_INTRUCTION;
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
TIME_CHANGE_TASK_15 = 5;
}
break;
}
}
break;
}
case DEVICE_CONFIG:{
switch(DEVICE_STARTUP){
case POWER_DOWN:{
WAIT_SECOND(3);
check_function_operation = check_device_POWER_ON();
if(check_function_operation == 0){DEVICE_STARTUP = CONFIG_DEVICE;}
if(check_function_operation == 1){DEVICE_STARTUP = POWER_UP;}
break;
}
Case POWER_UP:{ WAIT_SECOND(3);
check_function_operation = power_on_sim5218();
if(check_function_operation == 0){DEVICE_STARTUP = CONFIG_DEVICE;}
if(check_function_operation == 1){DEVICE_STATE = DEVICE_ERROR;BEFORE_STATE
= DEVICE_CONFIG;BEFORE_STARTUP = POWER_UP;}
break;
}
Case CONFIG_DEVICE WAIT_SECOND(3);
check_function_operation = config_module_sim5218();
if(check_function_operation == 0){DEVICE_STATE = DEVICE_READY;}
if(check_function_operation == 1){DEVICE_STATE = DEVICE_ERROR;BEFORE_STATE
= DEVICE_CONFIG;BEFORE_STARTUP = CONFIG_DEVICE;}
time_change_TASK_15 = 0;
break;
}
}
71
break;
}
case DEVICE_BUSY: {
switch(DEVICE_OPERATION){
DEVICE_READY;
DEVICE_ERROR;BEFORE_STATE = CHECK_FILE_NAME;}
case SIM_CALL:{
switch(SIM_CALL_STATE){
case CONNECT: {
if(network_open_success == 1)check_function_operation = close_network();
if(check_function_operation == 0) network_open_success = 0;
check_connect_tcp = conect_tcp_ip_sim5218();
if(check_connect_tcp == 1) {DEVICE_STATE =
DEVICE_ERROR;BEFORE_STATE=DEVICE_BUSY;SIM_CALL_STATE =
CONNECT;BEFORE_OPERATION=SIM_CALL;}
if(check_connect_tcp == 0) {
SIM_CALL_STATE = SIM_CALL_IDLE;
TIME_CHANGE_TASK_3=0;
}
break;
}
Case CHECK_232_SERVER: { acept_command =
CHECK_ID();
if(acept_command == 1)
{
temp_check_boolean = process_data_from_server();
}
tem_check_close = RECEIVE_CLOSE();
if(temp_check_boolean == 0) {
RELEASE_CONNECT_SERVER++;
SIM_CALL_STATE = SIM_CALL_IDLE;
if(RELEASE_CONNECT_SERVER > MAX_RELEASE_CONNECT || tem_check_close == 1 )
{SIM_CALL_STATE = CHECK_END;}
}
if(temp_check_boolean == 1)
{
SIM_CALL_STATE = SEND_TCP;
disable_timer = 1;
flag_end = 0;
end_check_server = 1;
RELEASE_CONNECT_SERVER = 0;
72
}
break;
}
case SEND_TCP: {
recive_ok = transfer_data_to_server();
if(recive_ok == 1){DEVICE_STATE
DEVICE_ERROR;BEFORE_STATE=DEVICE_BUSY;SIM_CALL_STATE
SEND_TCP;BEFORE_OPERATION=SIM_CALL;
}
if(recive_ok == 0)
{
SIM_CALL_STATE = CHECK_END;
end_check_server=0;
long_data_meter = 0;
long_data_server = 0;
disable_timer = 0;
recived_ok == 0;
}
break;
}
case CHECK_END: {
delete_DATA_from_METER();
if(RELEASE_CONNECT_SERVER > MAX_RELEASE_CONNECT || tem_check_close == 1) {
check_function_operation = close_network();
report_for_event_close_network();
if(check_function_operation == 0){DEVICE_STATE
DEVICE_READY;RELEASE_CONNECT_SERVER = 0;TIME_CHANGE_TASK_15 = 0;}
if(check_function_operation == 1){DEVICE_STATE
DEVICE_ERROR;BEFORE_STATE=DEVICE_BUSY;SIM_CALL_STATE
CHECK_END;BEFORE_OPERATION=SIM_CALL;}
}
SIM_CALL_STATE = SIM_CALL_IDLE;
break;
}
case SIM_CALL_IDLE: {
count_ERROR = 0;
blink_led(1,150);
break;
}
}
73
break;
}
}
break;
}
case DEVICE_ERROR: {
TICK_CHANGE_STATE_15 = 0;
WAIT_SECOND(1);
++count_ERROR;
SMS_STATE = SMS_STATE_BEFORE;
DEVICE_STATE = BEFORE_STATE;
DEVICE_IDLE = BEFORE_IDLE;
DEVICE_STARTUP = BEFORE_STARTUP;
if(count_ERROR == MAX_COUNT_ERROR){count_ERROR = 0;DEVICE_STATE
= RESET_MODULE_SIM;}
break;
}
case RESET_MODULE_SIM:{
WAIT_SECOND(3);
reset_module();// TAT NGUON MODULE
WAIT_MINUTE(1);
reset_cpu(); // BAT LAI MODULE
break;
}
case RESTORE_DEAULT:{
reset_factory_sim5218();
reset_module();
reset_cpu();
break;
}
}
}
}
74
Source viết trên VB.NetImports System.Net
Imports System.Net.Sockets
Imports System.Text
Imports System.Threading
Imports System.IO
Imports MySql.Data.MySqlClient
Public Class prUA
Dim baudrate As Integer
Dim cp As New System.IO.Ports.SerialPort
Dim showbl As Boolean = False
Const MaxThrd As Integer = 500
Private oLis As TcpListener
Private bStopLis As Boolean
Private ActThrd As Integer
Public Event OnMessage(ByVal IncomingMessage As String)
Dim str As String
Dim conbl As Boolean = False
Dim ServThrd As Thread
Delegate Sub SetTextCallback(ByVal [text] As String)
Public bsend As Boolean = False
Dim ServerString As String = "Server=localhost;User
Id=root;Password=usbw;Database=congto"
Dim SQLConnection As MySqlConnection = New MySqlConnection
Dim parUa As String
Dim parUb As String
Dim parUc As String
Dim parIa As String
Dim parIb As String
Dim parIc As String
Dim parPa As String
Dim parPb As String
Dim parPc As String
Dim parQa As String
Dim parQb As String
Dim parQc As String
Dim parCosA As String
Dim parCosB As String
Dim parCosC As String
75
Private Sub prUA_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles MyBase.Load
defgui()
For i As Integer = 0 To My.Computer.Ports.SerialPortNames.Count - 1
cbbComName.Items.Add(My.Computer.Ports.SerialPortNames(i))
Next
SQLConnection.ConnectionString = ServerString
Try
If SQLConnection.State = ConnectionState.Closed Then
SQLConnection.Open()
MsgBox("Successfully connected to MySql Database")
Else
SQLConnection.Close()
MsgBox("Connection is close")
End If
Catch ex As Exception
MsgBox(ex.ToString)
End Try
'Me.dg.Hide()
End Sub
Public Sub defgui()
Me.lbStatus.Text = "Chưa kết nối"
Me.lbStatus.ForeColor = Color.Red
Me.cbbComName.Text = "COM4"
Me.btnConnect.Text = "CONNECT"
Me.Timer.Enabled = True
Me.Timer.Start()
End Sub
Private Sub btnConnect_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles btnConnect.Click
If btnConnect.Text = "CONNECT" Then
If SerialPort.IsOpen Then
SerialPort.Close()
End If
Try
With SerialPort
.PortName = cbbComName.Text
.BaudRate = 9600
.Parity = IO.Ports.Parity.None
.DataBits = 8
76
.StopBits = IO.Ports.StopBits.One
End With
SerialPort.Open()
btnConnect.Text = "DISCONNECT"
' MsgBox("Kết nối thành công")
Me.lbStatus.Text = "CONNECTED"
Me.lbStatus.ForeColor = Color.Blue
Catch ex As Exception
MsgBox("Bạn phải chọn lại cổng COM")
End Try
Else
Try
SerialPort.Close()
btnConnect.Text = "CONNECT"
lbStatus.Text = "NOT CONNECT"
Me.lbStatus.ForeColor = Color.Red
' MsgBox("Ngắt kết nối thành công")
txtShow.Clear()
Catch ex As Exception
MsgBox("Ngắt kết nối không thành công")
End Try
End If
End Sub
Private Sub SendStr(ByVal str As String)
Try
SerialPort.Write(str & vbCr)
With txtShow
.Font = New Font("Garamond", 13.0!, FontStyle.Regular)
.SelectionColor = Color.Red
.AppendText(str & vbCr)
End With
Catch ex As Exception
MsgBox("Lỗi, không gửi được chuỗi!" & ex.ToString)
End Try
End Sub
Private Sub SerialPort_DataReceived(ByVal sender As Object, ByVal e As
System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs) Handles
SerialPort.DataReceived
Me.txtShow.Invoke(New myDelegate(AddressOf updateRcv), New Object()
{})
End Sub
77
Public Delegate Sub myDelegate()
Public Sub updateRcv()
Dim str As String = SerialPort.ReadExisting
With txtShow
.Font = New Font("Garamond", 13.0!, FontStyle.Regular)
.SelectionColor = Color.Blue
.AppendText(str)
End With
End Sub
Private Sub delay()
For i As Integer = 0 To 300
Me.StatusLabel1.Text = "Đang cập nhật"
Console.WriteLine("Đang cập nhật")
Next
End Sub
Private Sub Timer_Tick(ByVal sender As Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles Timer.Tick
ShowTable("SELECT ID_cong_to FROM cap_nhat")
id_remote = DataGridView1.Rows(0).Cells("ID_cong_to").Value
If id_remote <> "" Then
Me.bsend = True
Dim SQLStatement1 As String = "DELETE FROM cap_nhat WHERE
ID_cong_to='" & id_remote & "'"
SaveNames(SQLStatement1)
End If
lbUa.Text = parUa
lbUb.Text = parUb
lbUc.Text = parUc
lbIa.Text = parIa
lbIb.Text = parIb
lbIc.Text = parIc
lbPa.Text = parPa
lbPb.Text = parPb
lbPc.Text = parPc
lbQa.Text = parQa
lbQb.Text = parQb
lbQc.Text = parQc
lbCosA.Text = parCosA
lbCosB.Text = parCosB
lbCosC.Text = parCosC
End Sub
78
Private Sub btnClrTxt_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles btnClrTxt.Click
Me.txtShow.Clear()
End Sub
Private Sub btnExit_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles btnExit.Click
Try
ServThrd.Abort()
Catch ex As Exception
End Try
Me.Dispose()
End Sub
Private Sub btnListen_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles btnListen.Click
If Me.btnListen.Text = "LISTEN" Then
bStopLis = False
Me.txtportno.Enabled = False
Dim PortNo As Integer = CInt(txtportno.Text)
oLis = New TcpListener(IPAddress.Any, PortNo)
Me.StatusLabel1.Visible = True
Me.StatusLabel2.Visible = True
Me.StatusLabel1.Text = "Listenning..."
Me.StatusLabel2.Text = ""
ServThrd = New Thread(AddressOf AcceptConnection)
ServThrd.Start()
Me.btnListen.Text = "DISCONNECT"
Else
'Me.txtStrSend.Clear()
Me.ConverterList.Items.Clear()
Me.txtportno.Enabled = True
Me.txtShow.Clear()
Me.StatusLabel1.Text = ""
Me.StatusLabel2.Text = "Disconnect"
bStopLis = True
Me.oLis.Stop()
Me.btnListen.Text = "LISTEN"
End If
End Sub
Private Sub btnRead_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As
System.EventArgs) Handles btnRead.Click
79
With txtShow
.SelectionColor = Color.Red
.AppendText(Chr(10) & "@" & txtID.Text & "/C01")
End With
Me.bsend = True
End Sub
Public Sub process_data(ByVal data As String)
data = data.Substring(InStr(data, "@") - 1, InStr(data, "#") -
InStr(data, "@") + 1)
'CHIA DỮ LIỆU ĐƯỢC PHÂN CÁCH NHAU BỞI DẤU * VÀO CÁC MẢNG NHỎ ĐỂ
HIỆN THỊ
Dim arr As Char() = {"*", "@", "#"}
Dim hbuf() As String = data.Split(arr, StringSplitOptions.None)
parUa = hbuf(2)
parUb = hbuf(3)
parUc = hbuf(4)
parIa = hbuf(5)
parIb = hbuf(6)
parIc = hbuf(7)
parPa = hbuf(8)
parPb = hbuf(9)
parPc = hbuf(10)
parQa = hbuf(11)
parQb = hbuf(12)
parQc = hbuf(13)
parCosA = hbuf(14)
parCosB = hbuf(15)
parCosC = hbuf(16)
'HIỂN THỊ LÊN TRÊN GuIAO DIỆN VÀ ĐƯA VÀO CSDL
'LƯU VÀO CƠ SỞ DỮ LIỆU
If hbuf(17) = "&" Then
Dim time As String
Dim day As String
time = Now.Hour & ":" & Now.Minute & ":" & Now.Second
day = Now.Date()
Dim SQLStatement As String = "INSERT INTO thong_tin(ID_cong_to,
date, time,UA,UB,UC,IA,IB,IC,PA,PB,PC,QA,QB,QC,CosA," & _
"CosB,CosC) VALUES('" & hbuf(1) & "','" & day &
"','" & time & "','" & hbuf(2) & "','" & hbuf(3) & "','" & hbuf(4) & "','"
& hbuf(5) & _
80
"','" & hbuf(6) & "','" & hbuf(7) & "','" &
hbuf(8) & "','" & hbuf(9) & _
"','" & hbuf(10) & "','" & hbuf(11) & "','" &
hbuf(12) & "','" & hbuf(13) & _
"','" & hbuf(14) & "','" & hbuf(15) & "','" &
hbuf(16) & "')"
SaveNames(SQLStatement)
hbuf(17) = ""
End If
End Sub
Protected Sub ProcessRequest()
Dim data_valid As String = ""
Dim temBoolean As Boolean = False
Dim bytes As Integer
Dim oThread As Thread
Dim IPAddress As String
oThread = Thread.CurrentThread()
Dim oSocket As Socket
oSocket = oLis.AcceptSocket
Dim iep As IPEndPoint = oSocket.RemoteEndPoint
IPAddress = iep.Address.ToString
Me.ShowConverterList(iep.Address.ToString)
While Not bStopLis
Dim Buffer(1000) As Byte
Dim RecvMessage As String
Try
If oSocket.Poll(1, SelectMode.SelectRead) Then
bytes = oSocket.Receive(Buffer)
RecvMessage =
System.Text.Encoding.ASCII.GetString(Buffer)
'GÁN DỮ LIỆU NHẬN VÀO BUFFER
'HIỂN THỊ DỮ LIỆU NHẬN LÊN TRÊN MÀN HÌNH
Me.ShowStrRecv(RecvMessage.Substring(0, bytes))
process_data(RecvMessage)
Buffer.Clone()
End If
'GỬI DỮ LIỆU TỪ SERVER XUỐNG CÁC CLIENT
If Me.bsend Then
' MsgBox("test toi day")
81
Buffer = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes("@" &
id_remote & "/X" & vbCrLf)
oSocket.Send(Buffer, Buffer.Length, SocketFlags.None)
Buffer.Clone()
Me.bsend = False
End If
Catch ex As Exception
End Try
End While
RemoveConverterList(iep.Address.ToString)
oSocket.Close()
SyncLock oThread
ActThrd -= 1
End SyncLock
End Sub
Public Sub ShowConverterList(ByVal st As String)
If Me.ConverterList.InvokeRequired Then
Dim d As New SetTextCallback(AddressOf ShowConverterList)
Me.Invoke(d, New Object() {st})
Else
Dim newlist() As String = {st}
Me.ConverterList.Items.AddRange(newlist)
End If
End Sub
Public Sub RemoveConverterList(ByVal st As String)
If Me.ConverterList.InvokeRequired Then
Dim d As New SetTextCallback(AddressOf RemoveConverterList)
Me.Invoke(d, New Object() {st})
Else
Dim newlist() As String = {st}
Me.ConverterList.Items.Remove(newlist)
End If
End Sub
Private Sub AcceptConnection()
Do While Not bStopLis
Thread.Sleep(2000)
oLis.Start()
Try
If oLis.Pending() Then
If ActThrd <= MaxThrd Then
Dim oThread As Thread
82
oThread = New Thread(AddressOf ProcessRequest)
oThread.Start()
SyncLock oThread '
ActThrd += 1
End SyncLock
Me.StatusLabel2.Text = "Number of Slave: " &
ActThrd.ToString
End If
End If
Catch
End Try
Loop
oLis.Stop()
MsgBox("Disconnect successful.")
End Sub
Dim bl As Boolean = True
Public Sub ShowStrRecv(ByVal st As String)
If Me.txtStrSend.InvokeRequired Then
Dim d As New SetTextCallback(AddressOf ShowStrRecv)
Me.Invoke(d, New Object() {st})
Else
With txtShow
If bl Then
.SelectionColor = Color.Blue
bl = False
Else
.SelectionColor = Color.Red
bl = True
End If
.AppendText(st)
End With
End If
End Sub
Public Sub SaveNames(ByRef SQLStatement As String)
Dim cmd As MySqlCommand = New MySqlCommand
With cmd
.CommandText = SQLStatement
.CommandType = CommandType.Text
.Connection = SQLConnection
.ExecuteNonQuery()
End With
83
End Sub
Dim id_remote As String
Public Sub ShowTable(ByVal str As String)
Dim dhtab As New DataTable
Dim dhcom As New MySqlDataAdapter(str, SQLConnection)
dhcom.Fill(dhtab)
If Me.DataGridView1.InvokeRequired Then
Dim d As New SetTextCallback(AddressOf ShowTable)
Me.Invoke(d, New Object() {str})
Else
With DataGridView1
.DataSource = dhtab
End With
End If
End Sub
End Class
84
TẬP ĐOÀN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐIỆN Lực VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Số: //53 /QĐ-EVN Hà Nội, ngày /Ạ thảng 3 năm 2014
QUYẾT ĐỊNHvề việc thành lập Hội đồng nghiệm thu đề tài NCKH
cấp Tập đoàn Điện lực Việt Nam
TÔNG GIÁM ĐÓC TẬP ĐOÀN ĐIỆN Lực VIỆT NAM
Căn cứ Nghị định số 205/2013/NĐ-CP ngày 06/12/2013 của Chính phủ về Điều lệ tổ chức và hoạt động của Tập đoàn Điện lực Việt Nam;
Căn cứ Quyết định số 07/QĐ-EVN ngày 09/01/2012 của Hội đồng thành viên Tập đoàn Điện lực Việt Nam về việc ban hành Quy chế Quản lý hoạt động khoa học và công nghệ trong Tập đoàn Điện lực Việt Nam;
Theo đề nghị của Trưởng Ban Khoa học Công nghệ và Môi trường,
QUYẾT ĐỊNH:
Điều 1. Thành lập Hội đồng nghiệm thu đề tài nghiên cứu khoa học cấp Tập đoàn Điện lực Việt Nam do Trường Đại học Điện lực thực hiện, gồm:
- Đề tài 1: “Nghiên cứu chế tạo moderm vô tuyến CDMA 2000-1X, 450 MHz ứng dụng trong việc đọc chỉ sổ công tơ điện tử từ xa". Thành phần Hội đồng tại Phụ lục 1 kèm theo.
- Đề tài 2: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị hỗ trợ tương tác kết nối không dây EVN-iClicker". Thành phần Hội đồng tại Phụ lục 2 kèm theo.Điều 2. Hội đồng có nhiệm vụ xem xét, nghiệm thu đề tài theo đúng Quy
định về quản lý hoạt động sáng kiến, cải tiến kỳ thuật - hợp lý hoá sản xuất đã ban hành kèm theo Quyết định sổ 07/QĐ-EVN ngày 09/01/2012.
Điều 3. Chánh Văn phòng, Trưởng các Ban chức năng liên quan của Tập đoàn, Thủ trường các đơn vị có liên quan, Chủ tịch, Phó Chủ tịch và các ủy viên của Hội đồng có tên trong các Phụ lục của Điều 1 chịu trách nhiệm thi hành Quyết định này./.
TỒNG GIÁM ĐÓC
Phụ lục 1:DANH SÁCH HỘI ĐÒNG XÉT DUYỆT NGHIỆM THU ĐÊ TÀI
(Ban hành kèm theo Quyết định sổ /QĐ-EVN ngày 7 J /2014cùa Tập đoàn Điện lực Việt Nam)
Đe tài 1: Nghiên cứu chế tạo modernt vô tuyến CDMA 2000-ĨX, 450 MHz ứng dụng trong việc đọc chỉ sổ công tơ điện tử từ xa”.
Đơn vị thực hiện: Trường Đại học Điện lực.
THÀNH PHÀN HỘI ĐÒNGgồm có:1. ô. Dương Quang Thành, Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam -
Chủ tịch Hội đồng;2. B. Phan Thị Thuỷ Tiên, Trưởng Ban KHCN&MT, EVN - Phó Chủ tịch Hội
đồng;3. Ò. Đào Thanh Hoài, Phó Trưởng Ban Kinh doanh, EVN - Phản biện 1; giõõõ^4. ô. Đào Thành Hưng, Phó Trưởng Ban VT&CNTT, EVN - Phản biện 2; ịp Đ0ẬN5. ô. Trương Huy Hoàng, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Điện lực - Đại i Lực VIỆT N
diện đơn vị thực hiện đề tài (*); EVN6. Ô. Lưu Cung Phim, Chuyên viên Ban TCKT, EVN - Uỷ viên;7. Ô. Lê Anh Tuấn, Chuyên viên Ban Kinh doanh, Tổng công ty Điện lực
miền Bắc - ủy viên;8. Ô. Nguyễn Hải Hà, Phó Trưởng Ban KT-SX, EVN - Uỷ viên;9. Ô. Nguyền Tuấn Tùng, Phó Giám đốc Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc gia -
Uỷ viên;10. Ô. Hồ Đức Năng, Tổ trường tổ CNTT - Công ty Mua bán điện - Ưỷ viên;11. ô. Quách Tuấn Anh, Phó Trường Ban Khoa học công nghệ và Môi trường,
Tổng công ty Điện lực Tp. Hà Nội - Uỷ viên;12. Ông Trần Hồng Dương - Phó Trưởng phòng Kỹ thuật, Trung tâm Công nghệ
thông tin - ủy viên;13. Ô. Lê Kim Ngọc, Chuyên viên Ban KHCN&MT, EVN - Uỷ viên - Thư ký
Hội đồng.
(*) Tham dự, không bỏ phiêu
Phụ lục 2:DANH SÁCH HỘI ĐÒNG XÉT DUYỆT SÁNG KIÉN
(Ban hành kèm theo Quyết định sổ J£ỉ/QĐ-EVN ngày//// Ẳ /2014 cùa Tập đoàn Điện lực Việt Nam)
Đề tài 2: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị hỗ trợ tương tác kết nối không dãy EVN-iClicker”.
Đơn vị thực hiện: Trường Đại học Điện lực.
THÀNH PHẦN HỘI ĐÒNGgồm có:1. ò. Dương Quang Thành, Phó Tổng Giám đổc Tập đoàn Điện lực Việt Nam -
Chủ tịch Hội đồng;2. B. Phan Thị Thuỷ Tiên, Trưởng Ban KHCN&MT, EVN - Phó Chủ tịch Hội
đồng;3. ô. Đào Thành Hưng, Phó Trường Ban VT&CNTT, EVN - Phản biện 1;4. Ô. Nguyền Minh Khiêm, Phó Giám đốc Trung tâm Công nghệ Thông tin -
Phản biện 2;5. Ô. Trương Huy Hoàng, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Điện lực - Đại
diện đơn vị thực hiện đề tài (*); 'Mr6. Ô. Nguyễn Hải Hà, Phó Trưởng Ban KT-SX, EVN - Uỷ viên;7. Ô. Lưu Cung Phim, Chuyên viên Ban TCKT, EVN - Uỷ viên;8. ô. Phạm Viết Thạch, Chuyên viên Ban TC&NS, EVN - Uỷ viên;9. Ô. Lê Duy Nhân, Trưởng phòng Quản lý khoa học và Quan hệ quốc tế,
Trường Cao đẳng Điện lực Miền Trung - Uỷ viên;10. B. Võ Thị Hằng Uyên, Phó Trưởng khoa CNĐT- TĐH, Trường Cao đẳng
Điện lực Tp. Hồ Chí Minh - ủy viên;11. Ô. Bùi Đức Doanh, Giảng viên khoa Điện, Trường Cao đẳng nghề điện - ủy
viên;12. Ò. Phạm Ngọc Nam, Phó Viện trưởng Viện Điện tử viễn thông, Trường Đại
học Bách khoa Hà Nội - Uỷ viên;13. Ô. Bùi Văn Minh, Chuyên viên Ban KHCN&MT, EVN - Uỷ viên - Thư ký
Hội đồng.
(*) Tham dự, không bỏ phiếu
TẬP ĐOÀN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐIỆN Lực VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Hà Nội, ngày 25 tháng 7 năm 2014
BIÊN BẢN HỌP HỘI ĐÒNG NGHIỆM THU ĐỀ TÀI CẤP TẬP ĐOÀN ĐIỆN Lực ýqỆT NAM
Tên đề tài/Nhiệm vụ Nghiên cứu chế tạo moderm vô tuyến CDMA 2000- IX, 450 MHz ứng dụng trong việc đọc chỉ sổ công tơ điện tử từ xa
Mã hiệu đề tài
Cơ quan quản lý Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN)
Cơ quan chủ trì Trường Đại học Điện lực
Chủ nhiệm dề tài ThS. Phạm Văn HiệpTHÀNH VIÊN HỘI ĐÒNG
Theo Quyết định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam số 153/QĐ-EVN ngày 11/3/2014 về việc thành lập Hội đồng nghiệm thu đề tài NCKH cấp Tập đoàn. Tổng số: 13 người; có mặt: 11/13 người; vắng mặt: 02/13 người (óng Dương Quang Thành, PTGĐ - Chủ tịch Hội đồng bận công tác đột xuất giao cho Ban KHCN&MT chủ trì; bà Phan Thị Thuỷ Tiên, Trưởng Ban KHCN&MT-EVN bận công tác đột xuất cử ông Nguyễn Quang Việt - Phó Trưởng Ban KHCN&MT-EVN đi thay; ông Đào Thành Hưng - PBI, bận công tác đột xuất có xin phép Hội đồng').CÁC PHẢN BIỆN
1 ô. Đào Thanh Hoài, Phó Trưởng Ban Kinh doanh, EVN
2 ô. Đào Thành Hưng, Phó Trưởng Ban VT&CNTT, EVN
Thời gian - Bắt đầu: 13g30 ngày 25/7/2014- Kết thúc: 16g30’ cùng ngày
Địa điểm Phòng họp Tuyên Quang (30.06) toà nhà EVN, số 11 Cửa Bắc, Ba Đình, Hà Nội.
Các căn cứ để tổ chức nghiệm thu
- 440/NQ-HĐTV 25/7/2011 ph.duyệt KH NCKH cấp EVN năm 201 l_đợt 2;- 734/QĐ-EVN 08/8/2011 giao KH NCKH cấp EVN năm 201 l_đợt 2;
1/3
- 04/HĐ-KHCN 20/10/2011 kèm đề cương chi tiết và dự toán được duyệt;- 358/ĐHĐL-QLKH 25/3/2013 BC tiến độ thực hiện đề tài và xin gia hạn thời gian thực hiện;- 1605/EVN-KHCN&MT 06/5/2013 gia hạn thời gian thực hiện đề tài;- 615/QĐ-ĐHĐL 25/4/2013 thành lập Hội đồng cấp Cơ sở;- Phiếu Đánh giá_07_cấp Cơ sở;- Biên bản họp Hội đồng cấp Cơ sở ngày 31/5/2013;- 1746/ĐHĐL-QLKH 14/11/2013 đe nghị tổ chức nghiệm thu đề tài;- 153/QĐ-EVN 11/3/2014 thành lập Hội đồng nghiệm thu đề tài cấp EVN;- Bản báo cáo đề tài;- Bản báo cáo tóm tắt đề tài;- Các nhận xét phản biện cấp EVN.
ĩ. Nội dung:
1. Phó Trưởng Ban KHCN&MT - ông Nguyễn Quang Việt nêu mục đích, yêu cầu buổi bảo vệ đề tài và đọc quyết định thành lập Hội đồng nghiệm thu cấp
Tập đoàn.
2. Ông Trần Vũ Kiên, đại diện trình bày báo cáo tóm tắt nội dung chính của đề
tài.
3. Ô. Đào Thanh Hoài - Phản biện 1 đọc nhận xét,
4. Thư ký Hội đồng đọc nhận xét thay Phản biện 2.
5. Các uỷ viên Hội đồng nhận xét, trao đổi và góp ý về nội dung thực hiện của dề tài; chủ nhiệm đề tài đã giải thích một số ý kiến của các uỷ viên và tiếp thu chỉnh sửa một số nội dung.
6. Ý kiến thống nhất chung của Hội đồng:- Đề tài được ký hợp đồng khi mạng CDMA của EVN-Telecom vẫn còn
hoạt động. Tuy nhiên, do lý do khách quan mạng CDMA không còn tôn tại. Do đó, tuy đề tài đã thực hiện về cơ bản theo đề cương duyệt, nhưng không có điều kiện thử nghiệm. Do vậy, hội đồng kiến nghị dừng hợp đồng và thanh lý họp đồng theo các nội dung nhóm đã thực hiện được.
2/3
Ban KHCN&MT và Trường ĐHĐL có trách nhiệm rà soát xác nhận các khối lượng công việc đề tài đã thực hiện được.Các thành viên thống nhất ký biên bản./.
CÁC THÀNH VIÊN HỘI ĐỎNG
Nguyễn Quang Việt
Đào Thanh Hoài
Nguyễn Tuấn Tùng
Quách Tuấn AnhTruong Huy Hoàng
Liru Cung Phim Trần Hồng Duong
Lê Kim NgọcLê Anh Tuấn
Nguyền Hải Hà
3/3