Bežična komunikacija sa nadređenim serverom
Ova projektna aktivnost je počela u 20. mesecu projekta i planirana je da traje 10 meseci (do maja 2021.) U okviru ove projektne aktivnosti smo izvršili izbor uređaja i protokola za bežičnu komunikaciju sa nadređenim serverom (cloud-om) i u fazi smo instaliranja i testiranja komunikacije između FASTER uređaja i servera.
Iako je za ovaj radni paket inicijalno planirano da sama komunikacija sa serverom ne mora da se izvršava u realnom vremenu, ipak je inicijalna realizacija obavljena tako da se ostavi mogućnost funkcionisanja u realnom vremenu. Naime, mikroprocesorski uređaj će detekciju i estimaciju obavljati u skladu sa vremenskim ograničenjima, i ispis rezultata algoritma je potrebno ažurirati prilikom svake promene stanja. Ipak, zbog proširenja funkcionalnosti i generalizacije uređaja za druge industrijske mašine, komunikacija sa nadređenim serverom se obavlja u realnom vremenu, kao i čuvanje podataka na istom radi naknadnih dodatnih analiza. Kao nadređeni server se koristi cloud rešenje, odnosno javni i privatni cloud po potrebi. Ovo svakako daje dodatne mogućnosti za proširenje funkcionalnosti, što obuhvata kreiranje i organizaciju određenih servisa za potrebe monitoringa i održavanja mašina za različite klase korisnika (radnik na održavanju, šef održavanja, direktor sektora, itd).
S obzirom na to da većinom u kotlarnicama ne postoji dastupan WiFi signal (takav slučaj je u TE Pljevlja i Kostolac), odlučeno je da se komunikaciju, u ovoj fazi razvoja projektnog uređaja, ostvari preko GSM/GPRS konekcije (negde i 4G tehnologije). Pokrivenost signalom od strane bilo kog mobilnog operatera je dovoljna da se ostvari pouzdana i dovoljno brza komunikacija za predviđene potrebe projektnog sistema.
Za potrebe komunikacije korišćen je GSM/GPRS komunikacioni modul SIM808 evb-v3.2 (slika ispod) koji je prilagođen za Raspberry Pi mikroračunar. Radi se o modulu koji omogućava, pored GSM/GPRS komunikacije, Bluetooth i GPS povezivanje. Međutim, u ovoj fazi razvoja projektnog sistema nije bilo potrebe za korišćenjem ovih dodatnih mogućnosti. GSM/GPRS komunikaciju je ETF UCG tim ostvario korišćenjem SIM kartice Telenor-a.
Povezivanje GSM/GPRS modula sa mikroprocesorskom jedinicom (RPi) ostvareno je preko RS232 interfejsa. Ovo je uobičajeni način povezivanja korišćenog modula sa nadređenim uređajem. Parametri komunikacije su podešeni na uobičajeni način (8, N, 1), dok je brzina podešena na 115200b/s. Komunikacija između RPi i GSM/GPRS modula se ostvaruje preko samo 3 linije (TX, RX i GND), ali je neophodno koristiti i četvrtu liniju kojom se aktivira/deaktivira modul.
Za smeštanje podataka koje projektni uređaj šalje, u ovoj razvojnoj fazi, odabrana je javna ThingSpeak cloud platforma (https://thingspeak.com/). Radi se o cloud platformi koja nudi besplatne usluge za nekomercijalne korisnike. Pokazalo se da su mogućnosti koje ova platforma stavlja na raspolaganje više nego dovoljne za potrebe uređaja koji se razvija i njegovih funkcionalnosti. Preneseni podaci se pamte u bazi podataka na izabranoj platformi, mogu se naknadno obrađivati i eksportovati, a izabrani se mogu vizuelizovati. Prenos podataka između razvijenog uređaja i izabrane platforme se vrši pomoću protokola iz TCP/IP steka, tj. na transportnom nivou koristi se pouzdani TCP protokol, a na aplikativnom nivou HTTP protokol.
Ipak, s obzirom na dostupnost više ovakvih cloud platformi na Internetu, u nastavku projektnih aktivnosti bi se osvrnuli na mogućnosti koje pružaju ostale slične platforme i nakon toga donijeli konačnu odluku o izboru akvizicione cloud platforme, odnosno implementaciju privatne cloud platforme.
U svrhu testiranja uspostavljene komunikacije sa ThingSpeak platformom posredstvom GSM/GPRS modula, izvršeno je slanje podataka o dužinama trajanja audio zapisa sa dva mlina, trenucima uključivanja uređaja za akviziciju i periodično slanje informacije o aktivnosti uređaja. Deo podataka smeštenih na ThingSpeak platformi prikazan je na slici ispod.
