GExProduktbeschreibung

Skalierbares, plattformunabhängiges M2M Kommunikationssystem für IP und
GPRS-Netze nach E-DIN-Norm 43863-4.
M2M Vermittlungszentrale
Der GEx-Server ist für den drahtlosen Datenaustausch z.B. über
GPRS und Internet konzipiert, um kostengünstig Meßdaten zu
erfassen, Steuerungsaufgaben zu lösen oder beliebige Maschinen
und Endgeräte zu verbinden.
Es handelt sich hierbei um eine offene Softwarelösung für IP-basierte
Telemetriesysteme, die u.a. folgende Vorteile bietet:
• Plattformunabhängigkeit (Windows, Linux)
• Skalierbares System bis n x 10.000 Geräte, Ausfallsicherheit, LoadBalancing
• Herstellerunabhängigkeit bei den Enderäten durch IPTelemetriestandard (DIN 43863-4)
• Datensicherheit durch SSL-Verschlüsselung,
• Überblick über die Erreichbarkeit der Teilnehmer (Monitoring mit
GExVista)
• Kostengünstige und schnelle Datenübertragung, hohe Bandbreiten,
geringe Latenzzeiten
• Einbindung klassischer modembasierter Applikationen
• Einbindung mobiler Teilnehmer mit wechselnden IP Adressen (z.B.
aus GPRS bzw. DSL Netzen)
• Testmöglichkeiten und Simulationssoftware
Der GEx-Server verhält sich im IP Netz wie eine klassische
Telefonzentrale. Er ermöglicht einen schnellen Verbindungsauf- und
Abbau. Jeder Leitstand kann die ihm bekannten Geräte abfragen
(bidirektionale Kommunikation) oder Geräte können aktiv Meßwerte
versenden (unidirektional).
• Einfache Konfiguration und Administration, keine Portausnahmen in
der Firewall erforderlich
• Lösungen für Klein- und Kleinstanwendungen (z.B. durch Hosting)
Protokollstack
Integration des IP-T Protokolls
Aufbau der Kommunikationsverbindungen über das Internet:
• Messprotokolle (IEC-Protokoll,
dmls, SML, KNX...)
• Telemetrie Protokoll
• SSL/TLS: Secure-Layer
(optional)
• TCP/IP: Internet-Protokoll
IP-Telemetrie-Protokoll
DIN 43863-4 beschreibt ein TCP/IP basiertes Telemetrie-Protokoll.
Die Einsatzmöglichkeiten reichen von der einfachen Übertragung
von Mess- und Zählerwerten bis zu komplexen Einsatzszenarien in
der M2M Kommunikation. IP-T ergänzt den Protokollstack um einen
weiteren Layer, der neue Arten der Kommunikation und
Identifizierung von Teilnehmern ermöglicht. Der IP-T Layer stellt
Befehle bereit, die in drei Kategorien gegliedert sind:
• Befehle zur internen Organisation (Version, Statistik...)
• Übergeordnete Steuerbefehle (Login/Logout...)
• Transportschicht (Auf- und Abbau von Verbindungen)
Zur Entwicklung von Client-Komponenten, die auf dem IP-T
Protokoll
basieren,
stellt
die
solosTec
gmbh
eine
Programmbibliothek (GEx-Client API) bereit. Die API bietet ein
high-level Interface und ist sowohl zum Schreiben von Scripten als
auch für die Anwendungsprogrammierung geeignet. Es steht auch
ein Interface für Javaprogramme bereit.
SSL/TLS
Um sensible Daten sicher zu übertragen, kann SSL
Verschlüsselung eingesetzt werden. Dafür steht im GExServer der secure socket layer bereit.
Integration eigener Anwendungen
Durch eine offengelegte Schnittstelle und dazugehöriger
API sind eigene Anwendungen in den GEx-Server
integrierbar. Sie können der Steuerung, der
Konfiguration oder dem Monitoring dienen.
Systemvorraussetzungen
Der Gateway Exchange Server ist für Windows- und Linuxsysteme
(openSUSE) verfügbar. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von
kleinen embedded Systemen auf ARM9-Basis bis zu verteilten
Serversystemen. Für typische Einsatzszenarien bis 5000 Teilnehmer
genügt eine normale PC-Ausstattung mit 1-2 GB RAM. Werden
mehrere GEx-Server auf einem Rechner gestartet, wird der Einsatz
mehrerer Netzwerkkarten empfohlen.
Installation
Der GEx-Sever kann unter Windows als Service bzw. unter Linux als
Daemon installiert werden. Der Service überwacht den bzw. die
Serverprozesse und startet sie bei Bedarf neu. Pro Prozess können
bis zu 10.000 Teilnehmer verwaltet werden.
Hosting
Unsere Hosting-Lösungen sind besonders für kleine Anwendungen gut geeignet, sind jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Teilnehmern
beschränkt. Auf einem individuell eingerichteten und konfigurierten GEx-Server können sich die Geräte anmelden und Daten austauschen.
Mit GExVista, unserem browserbasiertes Monitoring-Programm, lassen sich alle Vorgänge räumlich unabhängig (PC, Handy...) überwachen.
Varianten
Alle Konfigurationsparameter können über XML Dateien oder SQL Datenbanken
bereitgestellt werden. XML Dateien kann der GEx auch über Web-Server abrufen.
Damit kann der GEx flexibel in die eigene Infrastruktur eingebunden werden.
Konfiguriert werden können:
• TCP/IP Parameter (Hostadresse, Port)
• Geräte- und Standleitungslisten
• Useraccounts (können alternativ über LDAP abgefragt werden)
• Standardvorgaben für Watchdogs
Konfigurationsmodi des GEx [--gex.mode]
Um die Anmeldung von Geräten an den GEx-Server zu vereinfachen, gibt es 3 Modi zur Konfiguration:
0=standard - Im Standard Modus können sich nur bereits konfigurierte Geräte anmelden. Dieser Modus bietet die höchste Sicherheit.
1=auto - Im Autokonfigurations-Modus werden alle Anmeldungen akzeptiert. Die Konfiguration von Gerätestammdaten kann entfallen. Die
Anmeldeparameter werden in die Konfigurationsdatenbank eingetragen. Der Anmeldenamen wird gleichzeitig als Telefonnummer verwendet.
2=auto request - Dieser Autokonfigurations-Modus akzeptiert alle Anmeldungen mit Vorbehalt. Nach der Anmeldung werden die Geräte vorerst
als "disabled" markiert und es wird ihnen ein "authentification request" zugestellt, d.h. ihre Konifigurationsdaten einschließlich Telefonnummer
und Beschreibung werden abgefragt. Erst wenn diese Daten vorliegen und diese den Vorgaben entsprechen, wird das Gerät freigeschaltet
("enabled") und es ist als Kommunikationspartner erreichbar.
Wählverbindungen
Verbindungsarten
Im IP-T Protokoll sind bidirektionale
unidirektionale Push-Channels definiert.
Verbindungen
und
Bidirektionale Verbindungen sind den Verbindungen im
klassischen Telefonnetz ähnlich. Jeder Teilnehmer ist über eine
eindeutige Nummern (ID) identifiziert. Eine Migration solcher
Systeme ist daher leicht möglich. Standleitungsverbindungen
können ebenfalls simuliert werden.
Push-Channel Verbindungen sind für Systeme geeignet, in denen
spontan Daten an ein oder mehrere Ziele versendet werden
müssen.
stellen eine bidirektionale Kommunikation dar. Der Anrufer wählt
die ID des Zieles und der GEx baut die Verbindung auf. Beide
Teilnehmer können gleichzeitig Senden und Empfangen. Ein
Teilnehmer darf immer nur eine Verbindung halten. Der Anrufer
muss die ID (Identiät) des Zieles kennen.
Standleitungen
stellen eine feste Verbindung zwischen den Teilnehmern dar. Sie
werden aktiv vom GEx aufgebaut, sobald die entsprechend
konfigurierten Teilnehmer online sind. Standleitungen können so
konfiguriert werden, dass sie durch eine Wählverbindung von
einem dritten Teilnehmer unterbrechbar sind. (Third party call).
Push-Channels
stellen eine unidirektionale Kommunikation dar. Jeder Teilnehmer
kann beliebig viele Push-Channels öffnen und aktiv Daten an die
entsprechenden Ziele (Push Targets) senden. Ein Empfang von
Daten ist dem Sender im "Push-Channel-Modus" nicht möglich.
Browserbasiertes User-Interface zum Monitoring eines GEx-Servers
GExVista ermöglicht einen Überblick über alle angemeldeten und in Verbindung stehenden Teilnehmer. In Echtzeit werden die Connections
sowie IP- und Server-Statusinformationen angezeigt. Über GExVista können mehrere GEx-Server und Instanzen verwaltet werden. Es ist
passwortgeschützt und in deutsch bzw. englisch verfügbar.
Konfiguration und Pflege des GEx-Servers
Über GExVista kann der GExCore komfortabel konfiguriert und gepflegt werden. Es lassen sich einzelne Geräte bearbeiten, Gerätelisten
(z.B. über XML-Dateien oder CSV-Dateien) einfügen, Verbindungen trennen oder neue GEx-Server/Instanzen hinzufügen.
Integration von IP-Telemetrie
Mit Hilfe der GEx-Client API (Programmbibliothek) läßt sich das IP-T Protokoll leicht in Clients oder Applikationen integrieren, so dass sie
ohne großen technischen Aufwand, Teilnehmer im Sinne des IP-T Protokolls sein können.
Integration von Anwendungen
Das GEx Adiministrations Interface (kurz Admin-API) stellt alle Funktionen zur Steuerung und Administration des GExCore Servers bereit. Das
verwendete Protokoll basiert auf einen Befehlssatz, der intern zur Steuerung des GExCore verwendet wird. D.h. es werden kleine Programme
übertragen, die dann vom GEx Core asynchron abgearbeitet werden.
Einbindung klassischer Modem-Applikationen - serieller Schnittstellen
Klassische Modems können durch Virtualisierung des Modems eingebunden werden. Dazu wird im Serial Port Redirector - über einen
virtuellen COM-Port - eine TCP/IP Verbindung zu einem IP-Port des GEx aufgebaut. Die eingehenden Modembefehle werden durch einen
integrierten AT-Parser interpretiert und in Steuerbefehle an den GEx-Server umgewandelt.
Die klassischen Modems können somit als "normale" Teilnehmer konfiguriert, und in GExVista eingebunden werden.
Diese Lösung ist praktikabel für beliebig viele gleichzeitig betriebene Modemverbindungen.
Standard-Verfahren
Typisch für aktuelle GPRS/UMTS Modems/Zähler/MUC's/Datenkonzentratoren ist die Fähigkeit, einen Fallback-Server zu konfigurieren. In
dem Moment, wo die Verbindung zum primären Server (Primary) abbricht bzw. dieser nach mehrfachem Login nicht erreichbar ist, wird eine
Verbindung zum Redundanzserver (Secondary) aufgebaut. So kann mit einem geringen Konfigurationsaufwand ein redundantes System
aufgebaut werden.
Vorgehen
Ein Watchdog (Hard- oder Software überprüft den Primary-Server auf Lebenszeichen. Bleiben diese aus, wird er gestoppt. Damit wird
erzwungen, dass alle Teilnehmer auf den Secondary-Server umschalten. Für Windows Systeme hat die solosTec gmbh einen Wachtdog als
NT-Service implementiert.
Skalierung
Eine einfache Skalierung des Systems kann
ebenfalls durch entsprechende Konfiguration der
Modems erreicht werden. Wenn pro Server eine
bestimmte Teilnehmerzahl überschritten ist, werden
alle folgenden Teilnehmer auf das nächste HotStandby Serverpaar geleitet.
Für höhere Anforderungen können die GEx-Server
so konifguriert werden, dass sie eine Kette von
Servern bilden (Server-Chain) und entsprechend
mehr Teilnehmer verwalten können.
GExFamily
Testpaket
GExCore
• IP-T Server gemäß DIN 43863 -4
• Lauffähig auf allen Windows- und Linuxsystemen
GExVista
• Monitoringprogramm zum GEx-Server
Zum Aufbau einer neuen Technologie ist es oft hilfreich, das
Verhalten der einzelnen Teilnehmer ausführlich zu testen. Zu
diesem Zweck haben wir ein Testpaket geschnürt, mit deren
Hilfe
GEx-online
• GEx Hosting
GEx-Client
API
• Programmbibliothek zum Schreiben von
Scripten und Programmen,
• bietet ein high-level Interface,
• dient zur Erstellung von eigenen Tools oder
• zur Integration des IP-T Protokolls in Soft- u.
Hardware.
GEx-Admin • API zur Integration eigner Anwendungen in den
API
GEx-Server
GEx
Installer
• Installer für Windows-System
GExSim
• Simulationssoftware für Teilnehmer
GExScale
• Skalierbares System
• Aktionen protokolliert, debuggt und ausgewertet (GExCore Konsolenversion),
• einzelne Teilnehmer simuliert (GExSim),
• Konfigurationslisten umgewandelt (GExGen) und
• eigene Testszenarien integriert (GEx-Client API) werden
können.
Zusätzlich steht unser Team für technischen Support zur
Verfügung.
GExTest - online
Mit Hilfe unseres online-Produktes haben Sie eine weitere
Möglichkeit Ihre IP-T Infrastruktur zu testen. Wir
konfigurieren den GEx-Server für Sie (Name und Paßwort
der Teilnehmer) und Sie erhalten von uns die
entsprechenden Zugangsdaten. Allerdings stehen Ihnen
online nicht alle Testwerkzeuge zur Verfügung.
Kontakt für Antworten, Konzepte und Anregungen:
Frau Ayke Mauve
Produktmanagerin
Tel: 038203-733500
E-Mail: [email protected]
solosTec gmbh
Stülower Weg 58a
18209 Bad Doberan
Germany
Tel. +49 38203 733500
Fax +49 38203 733505
E-Mail [email protected]
www.solosTec.de
www.gex-server.com
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