ES1642-Ⅳ模塊提供了適用多種場景的載波通信解決方案,既能夠用于簡單的透傳,也可用于組網(wǎng)的區(qū)域內使用,同時還能夠滿足路燈及簡單的用電信息采集系統(tǒng)需求。
系統(tǒng)中的模塊地位對等,不分主從,支持多點發(fā)送數(shù)據(jù),為了更好的通信效果,最好能夠避免多設備同時發(fā)送數(shù)據(jù)的情況,條件允許的情況下,做一些時間上的隨機處理。
模塊:ES1642-Ⅳ通信模塊。
設備:使用通信模塊傳輸數(shù)據(jù)的設備。
網(wǎng)絡口令:使用網(wǎng)絡口令區(qū)分網(wǎng)絡,兩個或者多個模塊配置成相同的網(wǎng)絡口令,則可以透傳通信及中繼轉發(fā),接收到網(wǎng)絡內模塊發(fā)出的廣播,其中,未設置過網(wǎng)絡口令算是同網(wǎng)絡的一種特殊情形。
中繼:模塊對報文的轉發(fā)稱為中繼。
中繼深度:兩模塊之間報文傳輸中繼的次數(shù)。
注:
關于中繼深度的概念,為便于用戶使用,我們約定:若兩模塊直通,中繼深度為 1;其他以此類推。
2 數(shù)據(jù)傳輸功能說明
ES1642-Ⅳ模塊提供了適用多種場景的載波通信解決方案,既能夠用于簡單的透傳,也可用于組網(wǎng)的區(qū)域內使用,同時還能夠滿足路燈及簡單的用電信息采集系統(tǒng)需求。系統(tǒng)中的模塊地位對等,不分主從,支持多點發(fā)送數(shù)據(jù),為了更好的通信效果,最好能夠避免多設備同時發(fā)送數(shù)據(jù)的情況,條件允許的情況下,做一些時間上的隨機處理。從傳輸數(shù)據(jù)的方式和格式角度劃分,支持以下幾種形式的應用。
2.1 簡單的透傳
所謂透傳,指的是設備與模塊之間的數(shù)據(jù)交互,可以是任意格式的,模塊通過字節(jié)間延時大于 10ms(傳輸 10個字節(jié)的耗時)判斷一幀的結束,將此幀報文發(fā)送到電力線,可以接收到此報文的模塊,會原封不動地將此報文發(fā)送到設備的串口。
此種形式的應用,需要注意以下幾點:
1.用戶無需任何配置,即可進行數(shù)據(jù)傳輸;
2.默認支持 3 級中繼,即 1-->2-->3-->4,1 號發(fā)送出來的數(shù)據(jù),可以覆蓋到 4號設備;支持的中繼深度可以通過接口協(xié)議進行修改和查詢,且掉電不丟失;
3.一個設備發(fā)送數(shù)據(jù)時,可覆蓋的區(qū)域內的設備都可以收到數(shù)據(jù),需要設備做訪問控
制,過濾不需要自身處理的數(shù)據(jù),尋址方式由設備決定;
4.此種應用形式下,若設備使用其設備地址進行地址判斷,需要保證載波覆蓋的范圍內的設備地址不重復,否則會出現(xiàn)同時響應的異常。
2.2 分網(wǎng)的透傳
若有多個區(qū)域相鄰,需要各區(qū)域間不串擾或者區(qū)域內設備地址可以重復,則需要進行分網(wǎng)管理,實現(xiàn)只在同網(wǎng)絡上進行透傳。
此種形式的應用,需要注意以下幾點:
1.要實現(xiàn)分網(wǎng),需要對模塊進行網(wǎng)絡口令設置,模塊所屬網(wǎng)絡的信息是由發(fā)起設置網(wǎng)絡口令的模塊決定的,由同一個模塊發(fā)起的設置網(wǎng)絡口令,同屬于一個網(wǎng)絡;
2.需要分多個網(wǎng)絡時,必須由其網(wǎng)絡內的一個模塊逐個地對相應的模塊發(fā)起設置網(wǎng)絡口令,將模塊劃分到同一個網(wǎng)絡;
3.分網(wǎng)以后,只有同網(wǎng)絡的設備可以接收透傳的數(shù)據(jù);
4.系統(tǒng)對同一個網(wǎng)絡內的模塊數(shù)量沒有限制;
5.支持網(wǎng)絡口令清除操作,模塊網(wǎng)絡口令被清除以后,回到未入網(wǎng)(配置網(wǎng)絡)狀態(tài);
6.發(fā)起設置網(wǎng)絡口令的同時, 會同時影響模塊自身的網(wǎng)絡狀態(tài), 保持最后一次的狀態(tài);
7.自身網(wǎng)絡狀態(tài)信息和其他的模塊的網(wǎng)絡狀態(tài)信息,可以查詢;
8.涉及到的操作指令,詳見《ES1642-Ⅳ模塊接口協(xié)議》文檔。
2.3 使用接口協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸
模塊支持使用 79 接口協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸,通過 79 接口指定數(shù)據(jù)通信的目的地址并且攜帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù),由模塊進行中繼轉發(fā)和訪問控制,實現(xiàn)網(wǎng)絡吞吐最大化,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
此種形式適用于模塊較多,頻繁的連續(xù)通信,如用電信息采集系統(tǒng)和智能路燈系統(tǒng)。使用時需要注意以下幾點:
1. 需要指定最終目的通信地址,模塊的通信地址可以通過接口進行設置,當目的地址為 FFFFFFFFFFFFH 時,表示全網(wǎng)廣播;
2. 發(fā)送數(shù)據(jù)中繼深度可以在報文中進行指定,也可以由模塊自身決定,用以控制設備發(fā)送的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中能夠被中繼轉發(fā)的最大次數(shù)。 正確的中繼深度控制可以減輕網(wǎng)絡負載,提高網(wǎng)絡吞吐。用戶需要保證發(fā)送數(shù)據(jù)的設備距離目的地址設備的實際深度不能大于報文中的深度值, 否則目的設備接收不到數(shù)據(jù)。 數(shù)值 1表示設備間直通,起他以此類推,支持最大 15 級中繼深度。0 表示設備不指定,由載波模塊自身決定。廣播發(fā)送時,要填網(wǎng)絡中模塊之間中繼深度的最大值;
3. 接收數(shù)據(jù)報文提供了深度信息, 用以標識發(fā)送數(shù)據(jù)的設備與接收到數(shù)據(jù)的設備的距離;
4. 發(fā)送數(shù)據(jù)時, 需要注意區(qū)分是主動發(fā)起, 還是響應。 雖然不進行區(qū)分也能正常通信,但正確的區(qū)分有利于提高通信效率;
5. 該形式同樣支持分網(wǎng)。其分網(wǎng)功能與 2.2 小節(jié)分網(wǎng)透傳類似,只有同網(wǎng)絡的設備端
可以接收到廣播數(shù)據(jù)及中繼轉發(fā)功能;
6. 涉及到的操作指令,詳見《ES1642-Ⅳ模塊接口協(xié)議》文檔。
2.4 DL/T645 協(xié)議的傳輸
模塊針對 DL/T645 協(xié)議的傳輸進行了優(yōu)化, 支持 1300 地址申請, 支持全 99 廣播和 AA通配,可以達到與使用 79接口協(xié)議同樣的通信效果,可以滿足簡單的用電信息采集系統(tǒng)需求。
2.5 傳輸延時估算
一次單向通信耗時由以下幾部分組成:
設備準備時間;
串口傳輸時間;
PLC 傳輸時間(1到 n次);
目的模塊發(fā)送到設備的串口耗時。
一次雙向通信的時間由以下幾部分組成:
兩次單向通信的時間;
設備處理及回復準備時間。
一次應用數(shù)據(jù)在電力線上傳輸耗時估算公式:
時(ms) = 120 + 3.2 * 應用字節(jié)數(shù)。
注:
信道訪問采用了隨機退避機制,適當放大了等待時間。
對于 20 字節(jié)的長度的用戶數(shù)據(jù)雙向通信,深度每增加一級,建議估算的等待耗時增加 3s。
3 其他功能說明
3.1 設置網(wǎng)絡口令功能說明
分網(wǎng)功能的實現(xiàn)依靠給不同的網(wǎng)絡設置不同的網(wǎng)絡口令來實現(xiàn)。網(wǎng)絡口令一旦設置,掉電不丟失,固件升級亦不丟失。
假設網(wǎng)絡中存在模塊 A(與設備 A 連接)和模塊 B(與設備 B 連接)。當設備 A 發(fā)起設置本地及遠程模塊的網(wǎng)絡口令,按照如下流程進行。
1. 設備 A 發(fā)送“設置本地及遠程模塊的網(wǎng)絡口令”接口指令給模塊 A。
2. 模塊 A 生成對應的電力線報文,發(fā)往電力線。
3. 模塊 B 接收到電力線報文,生成“通知網(wǎng)絡口令設置”接口指令,通知設備 B。
4. 模塊 B 將網(wǎng)絡口令修改的結果組成電力線報文,發(fā)往模塊 A。
5. 模塊 A 接收到電力線報文,生成“上報網(wǎng)絡口令設置結果”接口指令,上報給設備 A。
以上流程如下圖所示。
其中,模塊 A 和模塊 B 之間,可以是直通,也可以是中繼轉發(fā)達到。
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3.3 關于中繼深度
在透明傳輸和使用接口進行數(shù)據(jù)傳輸過程中都存在中繼深度的概念。在這兩種場景中,中繼深度的概念是相同的,即發(fā)送數(shù)據(jù)的模塊與接收數(shù)據(jù)的模塊之間的距離(直通為 1,以此類推)。但影響這兩種場景中的中繼深度的方式卻是不同的。
對于透明傳輸,其中繼深度依靠“設置模塊網(wǎng)絡參數(shù)”接口指令進行控制。此指令設置的中繼深度只影響透明傳輸過程。且參數(shù)一旦設定,掉電不丟失,固件升級亦不丟失。對于使用接口進行的數(shù)據(jù)傳輸,其中繼深度依靠發(fā)送數(shù)據(jù)指令中的控制域進行控制,每條指令中都應攜帶有效的中繼深度參數(shù)。
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