iRemote - Anwendung
(für Oliver)
iRemote - Konfiguration
iRemote
Allgemeines
Das Apple iPhone bietet eine kompakte Plattform mit Raum für individuelle Anwendungen im privaten und geschäftlichen Bereich. Die Programme können die umfangreichen Funktionen des Gerätes nutzen und dem Benutzer eine interaktive, Touchscreen-gesteuerte Oberfläche bieten, welche unterschiedlichste Kommunikationsformen ermöglicht.
Die von der Firma Funk-Electronic Piciorgros GmbH entwickelten Datenfunkgeräte RTU-710E wurden um die Ethernet-Funktionalität erweitert. Die im Folgenden beschriebene Software ist in der Lage, eine Radio Transmission Unit (RTU) anzusteuern und an dem Gerät gezielt binäre Ausgänge zu schalten.
Das verwendete Protokoll wird als Modbus over IP bezeichnet. Das Zielgerät ist durch eine Paarung aus IP-Adresse und Portnummer gekennzeichnet. Die zu schaltenden Ausgänge werden mit einem frei einstellbaren Modbus-Datensatz angesteuert.
Das Abschicken der Daten wird dem Benutzer akustisch mitgeteilt, ein kurzes Vibrieren zeigt den erfolgreichen Empfang der Antwort von dem Zielgerät an.
Benutzerinterface
Das Programm iRemote verfügt über zwei Interfaces, welche dem Benutzer Gelegenheit zur Interaktion bieten. Mit der ersten, aus der Abbildung ersichtlichen, Schnittstelle ist der Benutzer in der Lage, zehn verschiedene Befehle auszuführen. Die Ansicht ist dem Funk-Handsender nachempfunden, der vergleichbare Funktionalität über Funk bietet.
Das Nummernfeld besteht aus den Tasten Null bis Neun und zwei Sondertasten. Die Taste C stellt eine Verbindung zur Konfigurationsschnittstelle des Programmes dar. Sie wird im nächsten Abschnitt beschrieben.
Ein Druck auf die Taste E (Exit) beendet den Programmablauf und leitet den Nutzer, vergleichbar mit der „Home“-Taste des iPhone, zum Hauptbildschirm zurück.
Der Druck auf eine nummerische Taste provoziert die Ausführung eines Sendevorganges. Sobald die Berührung der Taste registriert wurde, wird der Benutzer durch ein akustisches Signal davon unterrichtet. In der Folge wird eine Verbindung zu dem Zielgerät aufgebaut und die Abfrage gesendet.
Anschließend wartet das Gerät auf eine Antwort des angesprochenen Gerätes. Sobald sie empfangen worden ist, wird sie auf Korrektheit überprüft und bei einem erfolgreichen Test wird der Benutzer durch eine kurze Vibration des Gerätes davon informiert.
Sollte die Prüfung nicht erfolgreich verlaufen sein oder es konnte keine Antwort empfangen werden, so vibriert das Gerät nicht und nach 15 Sekunden ist das Tastenfeld wieder für einen erneuten Tastendruck freigegeben. Fehler während des Verbindungsaufbaus werden unmittelbar als Mitteilung auf dem Display angezeigt.
Es ist möglich, dass das iPhone beim Start der Applikation aus Gründen der Energieeffizienz keine Verbindung zum Netzwerk zur Verfügung stellt. In diesem Fall kann der erste Tastendruck eine längere Verzögerungszeit hervorrufen. Die Zeit ist bei einer bereits stehenden Verbindung um ein vielfaches geringer. Im Normalfall beträgt die Zeitspanne zwischen akustischem Tastendrucksignal und der Empfangs-Vibration weniger als eine Sekunde.
Die Belegung der Nummerntasten mit Buchstaben hat keine Bedeutung für die Ausführung der Software.
Konfiguration
Die Anwendung iRemote ist dazu konzipiert, dass jede Taste individuell belegt werden kann und nicht auf ein Gerät mit einer IP-Adresse fixiert ist. Das Konfigurationsmenü ist durch einen Druck auf die Taste C zu erreichen. Das Tastenfeld wird gegen die Konfigurationsoberfläche ausgetauscht.
Diese bietet dem Benutzer zunächst die Auswahl einer nummerischen Taste. In der nebenstehenden Abbildung ist beispielsweise die Taste 3 ausgewählt.
Darunter kann die Ziel-IP und der Ziel-Port des zu steuernden Endgerätes angepasst werden. Je nach Routerkonfiguration ist es somit auch möglich, mehrere RTUs unter der selben Adresse zu erreichen, sie jedoch in der Portzugehörigkeit zu unterscheiden.
Das nächste Feld beinhaltet den zu sendenden Modbus-Datensatz. Dieses Protokoll ist im nachfolgenden Abschnitt beschrieben. Dass es sich bei dem Feldinhalt um Modbus handelt wird mit dem danach benannten Umschalter bekannt gegeben.
Das bevorzugte Transportprotokoll ist TCP, muss aber mit der untersten Einstellung aktiviert werden. Hier kann auch optional UDP ausgewählt werden. Die verbindungslose Kommunikation wird momentan noch nicht unterstützt.
Die Belegung der Felder ändert sich, sobald eine andere Tastennummer aus dem obersten Kontrollfeld gewählt wird. Dann wird der Inhalt der Felder in der Datenbank als Parameter für die aktuelle Taste hinterlegt und die Felder mit den ausgelesenen Werten der neuen Taste gefüllt. Die Parameter werden also bei jeder neuen Tastenwahl gespeichert. Den selben Effekt hat ein Druck auf das Feld „Done“ in der oberen rechten Ecke, hiermit gelangt der Benutzer außerdem zurück zum Bildschirm mit Tastenfeld.
Modbus over IP
Das Modbus over IP Protokoll ist eine Form der Informationsübertragung, bei der ein TCP/IP-Paket mit einem Modbus-Datensatz als Inhalt versendet wird.
Der Modbus-Datensatz ist so strukturiert, dass zunächst in einem Header alle notwendigen Informationen für Unterstützung der folgenden Datenanordnung mitgeteilt werden. Anschließend folgt der reine Modbus-Datensatz, welcher auch bei serieller Kommunikation eingesetzt wird. Dieser beinhaltet Informationen über den Charakter der auszuführenden Aktion, die Anzahl der einbezogenen Register und die, für die Ausführung notwendigen, Informationen. Eine Sicherung der Daten durch eine angehängte CRC-Prüfsumme entfällt, weil diese Funktion bereits durch den TCP-Rahmen gewährleistet wird.
Die folgende Darstellung beschreibt die Belegung der Bytes im eigentlichen Modbus-Datensatz. Dieser wird bei der Konfiguration in das entsprechende Feld eingetragen.
| Bytes | Beispiel | Beschreibung |
| 1,2 | 10 | Schreibbefehl |
| 3-6 | 012C | Startregister für Schreibaktion (feste Adresse für binäre Ausgänge |
| 7-10 | 0001 | Befehl für ein Register ausführen |
| 11,12 | 02 | Befehl für zwei Bytes ausführen (Bestätigung zu Bytes 7-10) |
| 13-16 | 0004 | Inhalt für die neue Registerbelegung |
Als Auswirkung auf die RTU würde der Wert 04 [hex] dort in das Register 012C (012C [hex] entspricht 300 [dez]) geschrieben. Die Ausgänge würden nach dem Muster 0000 0100 beschrieben, was gleichbedeutend mit dem Schalten des dritten Ausganges ist.
Anwendungsmöglichkeiten
Die Applikation ist ein lizensiertes Produkt für den Betrieb auf einem Apple iPhone oder einem iPod Touch. Beide Geräte bieten ein 320 x 480 Pixel großes Touchscreen-Display und die Möglichkeit über WLAN, oder beim iPhone auch über GPRS und EDGE auf das Internet zuzugreifen.
Damit ist die Anwendung der Applikation weitestgehend ortsungebunden. Ebenso kann auch das Endgerät weltweit an das Transportmedium Internet angeschlossen werden. Die Kommunikation der Software mit dem Gerät kann somit sowohl im eigenen Firmennetz als auch völlig losgelöst davon geschehen.
Die geschalteten Ausgänge können anwendungsspezifisch ausgewertet werden und als Input für angeschlossene Systeme, wie Pumpen oder Visualisierungen verwendet werden.
Erweiterungsmöglichkeiten
Zur Zeit ist das vorrangig unterstützte Protokoll Modbus over TCP. Mit ihm können Endgeräte der Firma Piciorgros angesprochen werden. Es ist denkbar, dass diese Kommunikation auch über das UDP Protokoll ermöglicht wird.
Für spezielle Anwendungen ist es durchaus möglich, das Erscheinungsbild des Tastenfeldes anzupassen. So kann zum Beispiel die geografische Lage der Endgeräte im Netzwerk als Grafik dargestellt werden. Die Positionen der einzelnen Tasten können an die Grafik angepasst werden.
