Collaudo M2M - Simulazione e Verifica di Immagini e/o Posizioni GPS Trasferite con Comunicazione Wireless GSM/GPRS o UMTS

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Collaudo M2M - Simulazione e Verifica di Immagini e/o Posizioni GPS Trasferite con Comunicazione Wireless GSM/GPRS o UMTS"

Orlando Rossini
8 anni fa
Visualizzazioni

1 Collaudo M2M - Simulazione e Verifica di Immagini e/o Posizioni GPS Trasferite con Comunicazione Wireless GSM/GPRS o UMTS "Tutta la parte software è basata su prodotti National Instruments, questa struttura di collaudo basata sulla completa simulazione ed emulazione dell ambiente wireless in cui lavorano gli M2M, permette un assoluta portabilità del sistema indipendentemente dallo stabilimento di produzione e dalla regione in cui il collaudo avviene." - L. Bonanomi, SEM La sfida: Collaudo di prodotti M2M per la comunicazione wireless tra macchine di controllo con particolare attenzione al mondo Fleet Management, Automotive Security, Navigation & Tracking dove l applicazione GPS riveste un ruolo fondamentale insieme alla possibilità di inviare dati ed immagini. La caratteristica di questo collaudo si basa sulla simulazione dei segnali GSM (incluso il traffico dati GPRS) e GPS per garantire il massimo controllo, qualità ed efficienza. La soluzione: Banco di collaudo Rack & Stack costituito da strumentazione standard sia per la simulazione GSM/GPRS che per la simulazione GPS collegati tramite GPIB ad un PC che gestisce l applicazione tramite NI LabVIEW. L applicazione permette sia il collaudo in aria che in antenna. Autore (i): L. Bonanomi - SEM Il mercato internazionale dei prodotti machine-to-machine (M2M) basati su comunicazione wireless sta vivendo una crescita del 30% annuo con nuovi sviluppi nei mercati di telemetria (elettricità e gas), automotive (antifurti, localizzatori, navigatori), nonchè nel mercato dei terminali point-of-sale (POS) e nel mercato della sicurezza personale (allarme con videochiamata e SOS con localizzazione). La comunicazione wireless tra macchine di controllo e misura, diventa sempre più una necessità e non una tecnologia di lusso o di nicchia. Attività che fino a pochi anni fa non vedevano alcuna necessità di applicazioni M2M, diventano ora i maggiori stimoli per nuove applicazioni da integrare nei loro prodotti. Questi prodotti M2M sommano quindi la necessità di comunicazione wireless basate sui comuni protocolli (GSM, UMTS, GPRS, TETRA, GSM-R) con applicazioni di localizzazione (GPS) o di sensoristica per allarme (PIR) e raccolta immagini. Il collaudo riveste quindi un importanza fondamentale nel costo prodotto perchè necessita di funzioni di elevata complessità e qualità e deve pertanto ottimizzare il tempo di collaudo e la capacità di massimizzare la copertura di tutte le funzioni consentendo una buona analisi degli eventuali guasti (diagnostica). SEM ha sviluppato una applicazione su piattaforma National Instruments che esegue il collaudo in ambiente completamente simulato (sia traffico dati GPRS su GSM che GPS) in cui il DUT viene inserito in una scatola schermata e dialoga con l esterno tramite SMS o GPRS. La comunicazione con il mondo esterno trasporta sia la corretta posizione GPS che gli è stata simulata che le immagini catturate durante la simulazione di allarme; tali immagini sono in realtà il campionamento di un target appositamente disegnato e posto nella fixture di test di fronte alla fotocamera. La generazione del segnale GPS è simulato tramite scheda NI PXI-5671 e toolkit dedicato al GPS, con la possibilità di definire le coordinate, l altitudine e la velocità fittizia del DUT oltre alla durata della simulazione stessa. Il segnale GPS può poi essere inviato con coupler nella scatola schermata per un collaudo in aria che verifica l antenna interna al DUT, oppure inviato via cavo direttamente collegato al DUT per i prodotti che lavorano con antenne esterne. La generazione è quindi utilizzabile da diversi DUT contemporaneamente mentre il controllore di macchina verifica che le coordinate ricevute via GPRS o via SMS corrispondano a quelle generate. Il pacchetto generato con il toolkit di National Instruments simula la posizione relativa di 4 satelliti che si muovono poi in sincronia per tutto il tempo selezionato in generazione; il limite massimo di simulazione è dato dai circa 15 minuti di intervallo tra due scaricamenti di almanacco ed efemeridi. La gestione GPRS avviene simulando l intera Stazione Base che risponde alle richieste del DUT con il corretto APN in modo da indirizzare la comunicazione del DUT ad una applicazione che emula un server reale su una rete locale dove è attivo un software in grado di rispondere al protocollo proprietario del DUT. In pratica viene emulato l intero ambiente wireless che rimarrà assolutamente trasparente al DUT che vedrà quindi una comunicazione praticamente identica a quella effettuata in campo. Avendo la proprietà del server di risposta e dell intera comunicazione, è ovviamente possibile attuare qualsiasi ottimizzazione di test che il protocollo di prodotto permetta. Nel caso non fosse necessario il reale trasporto di grosse quantità di dati, come ad esempio per una trasmissione di immagini, è possibile sfruttare la messaggistica SMS per l invio dati ed effettuare il solo collaudo della parte GPRS senza l attivazione del PDP Context. In questo caso viene verificata la capacità di collegamento su GPRS (GPRS Attach) ma non il reale traffico dati che come detto, avviene invece tramite SMS. Visto l utilizzo di strumentazione commerciale, è inoltre possibile effettuare lo stesso tipo di collaudo con protocolli UMTS, GSM-Railway o addirittura Tetra permettendo anche un semplice aggiornamento della macchina di collaudo passando da un protocollo all altro. Nel caso di prodotti che hanno la capacità di rilevare e trasmettere immagini, è sufficiente utilizzare un'immagine target in grado di stimolare correttamente la fotocamera ed un software basato su IMAQ vision che ne verifichi poi le caratteristiche a valle della trasmissione. Viene quindi stimolato il DUT ad effettuare la fotografia ed inviarla al server di riferimento dove poi avverrà la verifica della qualità e correttezza dell immagine. In questo modo è possibile collaudare la correttezza degli stimoli, ad esempio di un sensore di movimento (PIR), e contestualmente la corretta posizione e funzionamento della fotocamera ed eventuali ottiche associate. Anche in questo caso il test può essere personalizzato ed ottimizzato in base alle possibilità fornite dal firmware applicativo a bordo del DUT riguardanti la stimolazione, l impacchettamento dei dati e la loro trasmissione (ad esempio, dimensioni e qualità delle immagini). La gestione delle alimentazioni, la generazione di segnali digitali per il pilotaggio delle meccaniche ed i controlli analogici per la misura della carica della batteria, sono realizzati con strumentazione PXI e controllati dal software di gestione. Tutta la parte software è basata su prodotti National Instruments partendo dal toolkit utilizzato per la generazione del GPS, passando per i driver strumentazione e gli step type che realizzano le varie fasi di collaudo fino alla completa gestione della sequenza di collaudo, della user interface, della gestione e raccolta dati di test inclusa la gestione delle utenze che è stata realizzata con Test Stand. Questa struttura di collaudo basata sulla completa simulazione ed emulazione dell ambiente wireless in cui lavorano gli M2M, permette un assoluta portabilità del sistema indipendentemente dallo stabilimento di produzione e dalla regione in cui il collaudo avviene. È possibile quindi lavorare su tutti i protocolli e le bande ad oggi disponibili, anche se non attive nell area in cui avviene il collaudo stesso, e consente di minimizzare il down-time dovuto ad agenti esterni (rete non diponibile o di scarsa ed ignota qualità) Il completo controllo della comunicazione poi, permette una dettagliata diagnostica in caso di guasti ed una qualità nel collaudo che massimizza la copertura di possibili guasti consentendo anche di forzare e stressare maggiormente alcuni segnali o funzioni Informazioni sull'autore: L. Bonanomi SEM lbonano@semtechnologies.it (mailto:lbonano@semtechnologies.it) 1/7

di produzione e dalla regione in cui il collaudo avviene." - L.

2 Banco di collaudo 2/7

3 3/7

4 4/7

5 5/7

6 6/7

7 Informazioni Legali Questo case study (questo "case study") è stato fornito da un cliente di National Instruments ("NI"). QUESTO CASE STUDY È FORNITO SENZA NESSUN TIPO DI GARANZIA ED È SOGGETTO AD ALCUNE LIMITAZIONI PIÙ SPECIFICATAMENTE DESCRITTE NEI TERMINI D USO DI NI.COM 7/7

QUESTO CASE STUDY È FORNITO SENZA NESSUN TIPO DI GARANZIA ED È SOGGETTO

Documenti analoghi

Sistema di monitoraggio delle correnti in ingresso in impianti fotovoltaici

Sistema di monitoraggio delle correnti in ingresso in impianti fotovoltaici "L uso della piattaforma CompactRIO ha consentito l implementazione di un sistema di monitoraggio adatto ad essere utilizzato