TELECONTROLLO BIG-WIFI
CON MODULI GSM E WIFI INTEGRATI
Descrizione e modalità d’uso
del telecontrollo big-wifi
Rev.1312
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INDICE
1.
IL BIG-WIFI ....................................................................................................................................................... 3
1.1.
1.2.
2.
DESCRIZIONE GENERALE .............................................................................................................................. 3
L’INTERFACCIA DI CONNESSIONE ................................................................................................................. 4
MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO ............................................................................................................. 6
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Big-wifi
FUNZIONAMENTO IN MODALITÀ SVILUPPO ................................................................................................... 6
FUNZIONAMENTO IN MODALITÀ STANDARD ................................................................................................. 7
CONTROLLO DEL WIFI TRAMITE MODULO GSM ............................................................................................. 8
CONTROLLO DEL MODULO GSM TRAMITE WIFI ............................................................................................. 9
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1. IL BIG-WIFI
1.1.
Descrizione generale
Il big-wifi è una evoluzione del big-compact relè sd-usb al quale è stata aggiunta una scheda wifi.
Il risultato di questo interfacciamento è una piattaforma hardware per la realizzazione di
dispositivi di telecontrollo a doppia tecnologia, gsm + wifi.
In base al tipo di applicazione implementata, la scheda può essere considerata come un
dispositivo a due canali equivalenti e alternativi (gsm e wifi), o come un dispositivo ad un canale
principale (il gsm o il wifi) che ha l’altro canale da utilizzare in caso d’emergenza
Le possibili applicazioni di questo dispositivo perciò sono molteplici:
•
•
•
•
Sistemi di telecontrollo a distanza in doppia modalità: tutto ciò che era possibile fare via
sms (accensione e spegnimento apparecchiature a distanza, lettura dello stato di sensori e
valori analogici…) può essere ora fatto anche con una connessione di rete
Telecontrolli che usano principalmente il gsm, ma dispongono di una connessione di rete
per interventi d’emergenza (mancanza temporanea di campo gsm, guasto improvviso del
gsm…)
Reti wireless che possono ampliare le proprie funzionalià con un dispositivo gsm (es. reti
domotiche che hanno necessità di inviare sms di allarme all’esterno)
Uso come sistema di sviluppo per il modulo wifi
La sezione wifi è basata sul noto modulo wifi rn171, della Roving.
Per l’uso di questo diffuso e conosciuto modulo si rimanda alla documentazione ufficiale del
prodotto, disponibile per acquirenti del big-wifi.
Per la documentazione hardware e software della sezione gsm (processore, alimentazione,
ingressi/uscite, modulo gsm), si rimanda al manuale del telecontrollo big-compact relè sd-usb.
Il presente manuale completa i datasheet di cui sopra, con le informazioni specifiche relative al
dispositivo big-wifi.
Big-wifi
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1.2.
L’interfaccia di connessione
La scheda big-wifi viene fornita con il telecontrollo e la parte wifi già montati e pronti all’uso;
perciò è possibile sorvolare questo paragrafo ed utilizzare il sistema prescindendo da ulteriori
dettagli tecnici.
Tuttavia viene comunque fornita una panoramica di dettaglio che può tornare utile a coloro i
quali vogliano procedere autonomamente nella sperimentazione di qualche variante.
Nella versione big-wifi, i pin di espansione della scheda big-compact sono utilizzati per il
colloquio seriale tra il processore della scheda ed il modulo wifi.
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I pin sono configurati nel modo seguente:
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Porta seriale (uart a livelli low-ttl): pin 1 = tx uart; pin 2 = rx uart
Pin 3 = pin mode, definisce la modalità d’uso (operatività normale/sviluppo) della sezione
wifi, come descritto successivamente
Alimentazione scheda wifi: pin 4 = +4.5Vcc; pin 5 = massa
La sezione wifi è sagomata per connettersi perfettamente all’interfaccia sottostante, in modo che i
pin tx,rx uart siano collegati rispettivamente ai pin rx,tx del wifi; lo schedino inoltre stabilizza la
tensione di lavoro a 3,3Vcc.
Sulla scheda wifi sono infine visibili i seguenti elementi:
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Big-wifi
Il connettore per l’antenna wifi (fornita), posto in cima al modulo Roving, indispensabile
per la connessione radio wireless
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Big-wifi
due pin-strip (in alto a sinistra), ponticellando i quali si definisce la modalità operativa del
big-wifi
tre led di funzionamento dell’rn171, evidenziati in basso, che visti da sx a dx fanno capo
ai pin gpio6,5,4 del modulo Roving, indicando rispettivamente: Status of access point
association; Data Tx/Rx status; Connected over TCP status
due pin-strip posti tra il modulo rn171 ed i led di stato, ponticellando i quali si pone il
modulo Roving in modalità Ad-Hoc.
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2. MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO
2.1.
Funzionamento in modalità sviluppo
Quando i pin-strip che definiscono la modalità operativa sono ponticellati con un jumper, il bigwifi lavora in modalità “sviluppo”.
Questa particolare configurazione ha la peculiarità di connettere direttamente il modulo rn171
con la porta usb, ossia tutte le stringhe inviate sulla porta usb raggiungono il modulo wifi, e tutte
le stringhe di dati trasmesse dal modulo wifi raggiungono la porta usb.
In questa modalità di lavoro, il big-wifi può essere considerato anche un sistema di sviluppo per
il modulo wifi, a prescindere dalle altre funzionalità di telecontrollo gsm.
La porta usb, connessa ad un personal computer, crea una com port virtuale e viene vista dal
sistema operativo come una normale porta seriale.
Dunque l’utente può dialogare col modulo Roving con un software di comunicazione seriale
(tipo hyperterminal e simili), per configurarlo ed impostarlo nella modalità desiderata, cioè per
predisporlo al funzionamento nella modalità operativa standard.
La porta seriale è impostata a 9600 baud, 8bit di dati, no parità, no controllo di flusso.
Al fine di utilizzare il modulo wifi per dialogare con la scheda di telecontrollo, si consiglia di
configurarlo come socket tcp.
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2.2.
Funzionamento in modalità standard
Quando il jumper che seleziona la modalità operativa viene rimosso dai pin-strip della scheda
wifi, il big-wifi entra nella modalità di funzionamento standard.
In questa modalità operativa, il flusso di dati viene scambiato tra la porta seriale del modulo
Roving e la porta seriale del processore presente sulla scheda base e da esso interpretato, senza
dirottarlo sulla porta usb.
L’utente dunque ha la possibilità di interagire via rete con la scheda big-compact, tramite le
stringhe di testo standard definite per il telecontrollo gsm.
E’ possibile perciò:
•
•
•
•
pilotare le uscite della scheda, accendere un carico elettrico a distanza (con i comandi
on1, on2… on8, per l’uscita 1,2,…8) oppure spegnerlo (inviando il testo off1,2,…8)
interrogare lo stato degli ingressi d’allarme (con il messaggio d’interrogazione in?)
monitorare lo stato degli ingressi analogici e verificare il superamento di soglie critiche
(con la stringa di interrogazione adc?)
reimpostare i parametri di funzionamento del telecontrollo utilizzando gli altri comandi
documentati sul telecontrollo gsm
I comandi di accensione (nelle varie forme, impulsiva, bistabile, byte) e spegnimento, ed i comandi
di interrogazione, sono sufficienti al controllo dei pin di uscita ed ingresso della scheda;
un’applicativo utente può essere realizzato per facilitare l’operatività tramite interfaccia grafica,
prevedendo un ciclo di polling per il monitoraggio degli ingressi d’allarme e degli ingressi
analogici.
Il ciclo dovrebbe avere una frequenza non eccessiva, per non dedicare l’operatività della scheda
solo al colloquio tra wifi e processore, lasciando al processore il tempo sufficiente per gestire anche
la sezione gsm.
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2.3.
Controllo del wifi tramite modulo gsm
Quando il big-wifi è installato in una località remota, potrebbe sorgere l’esigenza di interagire
col modulo wifi, magari per riconfigurarlo, per investigare su eventuali anomalie di rete o per
altre ragioni.
Il modulo big-wifi offre la possibilità controllare a distanza il modulo wifi tramite il modulo
gsm, instaurando una modalità di comunicazione diretta, gsm-wifi.
Per entrare in questa modalità operativa, occorre effettuare una chiamata dati al numero del
big-wifi, come descritto sul manuale del big-compact, nel capitolo che descrive la modalità di
connessione detta “data-mode”.
Una volta stabilito il collegamento dati tra il gsm chiamante (l’utente) ed il gsm chiamato
(quello sulla scheda big-wifi), occorre impostare il dirottamento della comunicazione dalla
scheda di telecontrollo al modulo wifi, in modo che il gsm chiamante possa comunicare
direttamente col modulo Roving.
Questa operazione si effettua inviando la stringa seguente:
GsmToWifi (stabilisce la connessione diretta gsm-wifi).
Una volta deviato il flusso di dati, l’utente remoto può comunicare con l’rn171 come se fosse
fisicamente connesso alla porta seriale del computer.
L’instaurazione della connessione viene segnalata dal big-wifi al gsm chiamante mediante
l’invio della stringa READY.
Al termine della chiamata dati, il big-wifi torna nella modalità operativa normale; il modulo
wifi riceve la stringa END.
Il modulo gsm opera normalmente alla velocità seriale di 9600 baud, più che sufficiente per la
gestione di poche decine di dati di bytes, costituite da messaggi sms ed altre stringhe di
comando; per poter dialogare col modulo wifi, anch’esso deve perciò essere impostato alla
stessa velocità.
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2.4.
Controllo del modulo gsm tramite wifi
In questa modalità operativa, il dispositivo wifi può prendere il controllo del modulo gsm
(normalmente impiegato per le funzioni di telecontrollo) ed utilizzarlo per inviare sms e
chiamate telefoniche.
Si tratta di una funzione comoda per mettere in rete un modulo gsm, ad es. per integrarlo con
un sistema di domotica, consentendogli di inviare messaggi ad altri cellulari e/o squilli
d’allarme.
Si assuma dunque che il dispositivo wifi sia configurato come socket tcp/ip e sia controllato da
un programma esterno (un ipotetico sistema di domotica), che interagisce con la scheda bigwifi.
Tale programma esterno può prendere il controllo del modulo gsm, inviando via seriale, la
stringa seguente:
WifiToGsm (stabilisce la connessione diretta wifi-gsm).
Una volta attivata la funzione, l’applicativo esterno che controlla il wifi riceve la stringa
READY; da questo momento, tutto ciò che è trasmesso dal wifi raggiunge il modulo gsm e
tutto ciò che è trasmesso dal gsm raggiunge il wifi (o meglio il socket tcp configurato tramite
modulo wifi).
Il sistema di rete può perciò utilizzare i comandi standard dei moduli gsm per l’invio di
chiamate e messaggi.
Invio chiamata ad altro numero, mediante stringa:
- ATD numero da chiamare; (es. ATD338112233;).
Invio messaggio sms ad altro numero, mediante sequenza che segue
-
AT+CMGS=”numero con prefisso +39” (es. AT+CMGS=”+393381122334”)
Attendere che il gsm risponda con il prompt “>”
Composizione del testo terminata dal CtrlZ per l’invio messaggio (es. Olà come va? CtrlZ)
Attendere l’esito dell’invio (OK o ERROR).
Il programma che controlla il wifi, rilascia la connessione al modulo gsm, inviando il carattere
riservato “£” e riceve la stringa END.
Da questo momento, il modulo gsm ritorna alla sua funzione originale, che è quella di
interazione con la scheda di telecontrollo big-wifi.
Il modulo gsm opera normalmente alla velocità seriale di 9600 baud, più che sufficiente per la
gestione di poche decine di dati di bytes, costituite da messaggi sms ed altre stringhe di
comando; per poter dialogare col modulo wifi, anch’esso deve perciò essere impostato alla
stessa velocità.
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