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ATiM Spécialiste en étude et développement de produits de radiocommunication www.atim.com

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ATiM. Spécialiste en étude et développement de produits de radiocommunication www.atim.com. ARM-SE «  A dvanced R adio M odem S erial & E thernet ». Agenda. Morning : Theory - Operating Principles Radio Notions Serial Links Notions Network Notions ARM-SE Description - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: ATiM

ATiM

Spécialiste en étude et développement de produits

de radiocommunicationwww.atim.com

Page 2: ATiM

ARM-SE

« Advanced Radio Modem Serial & Ethernet »

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 2

Page 3: ATiM

o Morning:o Theory - Operating Principles

• Radio Notions• Serial Links Notions• Network Notions

o ARM-SE• Description• Operating Modes• Radio Settings• Extras

o Afternoon:o Workshop

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 3

Agenda 

Page 4: ATiM

Radio NotionsTheory – Operating Principles

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 4

Page 5: ATiM

o Basic Communication Systemo Transmitter and Receiver

RF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 5

Transmitter Receiver

Page 6: ATiM

Basic Radio Communication Systemo Transmitter and Receivero Transmitting Antenna

RF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 6

Transmitter ReceiverAntenna 1

Page 7: ATiM

Basic Radio Communication Systemo Transmitter and Receivero Transmitting Antennao Receiving Antenna

RF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 7

Transmitter ReceiverAntenna 1 Antenna 2

Page 8: ATiM

Basic Communication Systemo Transmitter and Receivero Transmitting Antennao Receiving Antennao Environment

RF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 8

Transmitter ReceiverAntenna 1 Antenna 2

Environment

Page 9: ATiM

Basic Communication SystemRF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 9

Transmitter ReceiverAntenna 1 Antenna 2

Environment

Transmitter ReceiverAntenna 1 Antenna 2

Environment

Page 10: ATiM

RF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 10

Page 11: ATiM

o Maximizing Range

RF Basics

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 11

Transmitter ReceiverAntenna 1 Antenna 2

Page 12: ATiM

Maximizing Rangeo Increase Transmitter (TX) Power

• Government Regulated• Low-powered Applications

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 12

Increase Power ReceiverAntenna 1 Antenna 2

Page 13: ATiM

Maximizing Rangeo Increase Transmitter (TX) Powero Increase Receiver (RX) Sensitivity

• Specified in dBm (more of this later)

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 13

IncreasePower

ImproveRX Sensitivity

IncreaseGain

IncreaseGain

Page 14: ATiM

Maximizing Rangeo Increase Transmitter (TX) Powero Increase Receiver (RX) Sensitivityo Increase Antenna Gain

• More gain equates with more focusing of energy• Antenna cables should be as short as possible

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 14

Transmitting AntennaFocused energy

Receiver AntennaFocused energy

Page 15: ATiM

o Maximizing Rangeo Increase Transmitter (TX) Powero Improve Receiver (RX) Sensitivityo Increase Antenna Gaino Clear the Environment of obstructions

• Visual (Linear) line-of-sight vs. RF (Radio) line-of-sight

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 15

IncreasePower

ImproveRX Sensitivity

IncreaseGain

IncreaseGain

Clear theEnvironment

Page 16: ATiM

o Fresnel Zoneo Football-shaped path

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 16

FresnelZone

Page 17: ATiM

Site A

Site B

d2

d1

Radius of n th Fresnel Zone given by:

21

21

dd

ddnrn+

=l

o  Fresnel Zone diameter depends upon Wavelength, and Distances from the sites along axis

o   For minimum Diffraction Loss, clearance of at least 0.6F1+ 3m is required

RF Essentials

2nd*

1st*

3rd*

* Fresnel Zones

Page 18: ATiM

o Fresnel Zoneo Football-shaped patho Acceptable = 60% of Zone 1 + 3 meterso Raise antennas to help clear the zone

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 18

Page 19: ATiM

o Fresnel Zone Diameters

RF Essentials

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 19

RangeDistance

868 MHz ModemsRequired Fresnel Zone

Radius1 m 0,29 m

3 m 0,51 m

10 m 0,93 m

30 m 1,61 m

100 m 2,94 m

300 m 5,09 m

1600 m 11,76 m

8000 m 26,29 m

16000 m 37,18 m

Page 20: ATiM

o RF starts with AC (Alternating current)

o The antenna converts radio frequency electrical energy fed to it (via the transmission line) to an electromagnetic wave propagated into space. 

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 20

Page 21: ATiM

o Wavelength is the distance between identical points in the adjacent cycles of a waveform.  In wireless systems, this length is usually specified in meters, centimeters, or millimeters

o The size of the wavelength varies depending on the frequency of the signal.  Generally speaking, the higher the frequency the smaller the wavelength. 

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 21

Wavelength = 3 x 108

f      (frequency in Hz) 868MHz -> 34.5 cm

Page 22: ATiM

o Frequencyo Measured in Hz (Hertz)o With appropriate multiplier

• kHz – Kilohertz (Thousands of Hertz)• MHz – Megahertz (Millions of Hertz)• GHz – Gigahertz (Billions of Hertz)

o Frequency Classificationo VLF – Very Low Frequency 10-30kHzo LF – Low Frequency 30-300kHzo MF – Medium Frequency 300-3000kHzo HF – High Frequency 3-30MHzo VHF – Very High Frequency 30-300MHzo UHF – Ultra High Frequency 300-3000MHzo SHF – Super High Frequency 3-30GHzo EHF – Extremely High Frequency 30-300GHz

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 22

Page 23: ATiM

o Tx is short for “Transmit”o All radios have a certain level or Tx power that the radio generates at the 

RF interface. This power is calculated as the amount of energy given across a defined bandwidth and is usually measured in one of two units:

1. dBm – a relative power level referencing 1 milliwatt2. W – a linear power level referencing Watts

dBm = 10 x log[Power in Watts / 0.001W]W = 0.001 x 10[Power in dBm / 10 dBm]

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 23

Page 24: ATiM

o Rx is short for “Receive”o All radios also have a certain ‘point of no return’, where if they receive a 

signal less than the stated Rx Sensitivity, the radio will not be able to ‘see’ the data.

o This is also stated in dBm or W.

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 24

Page 25: ATiM

o In a wireless system, antennas are used to convert electrical waves into electromagnetic waves.  The amount of energy the antenna can ‘boost’ the sent and received signal by is referred to as the antennas Gain.  

o Antenna gain is measured in:

1. dBi:  relative to an isotropic radiator2. dBd:  relative to a dipole radiator

0 dBd = 2.15 dBi

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 25

Page 26: ATiM

o Omni-Directionalo Shorter Distanceso Greater Coverage

o Directionalo Greater Distanceso Area coverage sacrificed

RF Terminology

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 26

Page 27: ATiM

o Link Budget CalculationsRF Calculations

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 27

– Path Loss (dB)

– Field Factor (dB)

– Antenna Gain– (dBi)

– Cable Losses– (dB)

– Connector– Losses

– (dB)

– Connector– Losses

– (dB)– Cable Losses

– (dB)

– A – B

– Received Signal Level – (dBm) = Tx Output (dBm) - Path– Loss(dB) - Field Factor (dB) + Total Antenna Gains (dB) - Total– Cable Losses (dB) - Total Connector Losses (dB)

– Antenna Gain– (dBi)

– Tx Output (dBm)– Tx Output (dBm)

Page 28: ATiM

o ARM-SE Example 

RF Calculations

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 28

5 mW 7 dBm

25 mW 14 dBm

500 mW 27 dBm

TRANSMISSION POWER

0,5km -81 dBm

1km -91 dBm

2 km -97 dBm

ATTENUATION BY AIR

3  km -101 dBm

4 km -103 dBm

5 km -105 dBm

6  km -107dBm

7 km -108 dBm

9600 Bauds -110 dBm

19200 Bauds -107 dBm

38400 Bauds -104 dBm

RECEIVER SENSITIVITY

76800 Bauds -101 dBm

Table 3

Table 4

Table 5

4800 Bauds -112 dBm

Page 29: ATiM

o Regulatory Bodieso FCC (United States)o IC (Canada)o ETSI (Europe, some APAC)o C-Tick (Australia)o Telec (Japan)o Anatel (Brazil)

RF Regulations

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 29

Page 30: ATiM

RF Regulations

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 30

Page 31: ATiM

o Modulateo Insert data signal into a carrier wave.o Digital data. 0 or 1

o RF Modulationo Transmitting a signal within a carrier frequency by blending an 

alternating frequency or amplitude onto the carrier wave

RF Modulation

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 31

Data

Carrier

Modulated Signal

Page 32: ATiM

Serial Link NotionsTheory – Operating Principles

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 32

Page 33: ATiM

o Architecturally RS-232 is a bi-directional point to point link.o RS-232 is a popular communications interface for connecting modems and 

data acquisition devices (i.e. GPS receivers, electronic balances, data loggers, ...) to computers.

o RS-232 can be plugged straight into the computer’s serial port (know as COM or Comm port).

Serial Links - RS-232

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 33

Page 34: ATiM

o Two independent channels are established for two-way (full-duplex) communications.

o RS-232 can also carry additional signals used for flow control (RTS, CTS) and modem control (DCD, DTR, DSR, RI).

Serial Links - RS-232

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 34

Page 35: ATiM

o Unbalanced Line Driverso Each signal appears on the interface connector as a voltage with 

reference to a signal ground.o The “idle” state (MARK) has the signal level negative with respect to 

common whereas the active state (SPACE) has the signal level positive respest to the same reference.

Serial Links - RS-232

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 35

Page 36: ATiM

o How fast can RS-232 be?o The maximum speed, according to the standard, is 20kbit/s.

However, modern equipment can operate much faster than this.o The length of the cable also plays a part in maximum speed.

The longer the cable the slower the speed at which you can obtain accurate results.A large wire capacitance and inductance limits the maximum length of the cable and/or the maximum speed; Moreover higher is the capacitance of the cable higer is the interference between two   adjacent signal wire.15m @ max baudrate is commonly quoted as the maximum distance.

Serial Links - RS-232

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 36

Page 37: ATiM

o SW Settingso One byte of async data has:o Start Bit = 1 (always)o Data Bits = 8 (or 7)

Serial Links - RS-232

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 37

o Stop bits = 1 (or 2)o   Parity = NONE (or EVEN or ODD)

+ 25

- 25

Page 38: ATiM

o What is RS-485?o RS-485 is a EIA standard interface which is very common in the data 

acquisition worldo RS-485 provides balanced transmission line which also can be shared in 

Multidrop mode.o It allows high data rates communications over long distances in real 

world environments.o How fast can RS-485 be?o RS-485 was designed for greater distance and higher baudrates than RS-

232.o According to the standard, 100kbit/s is the maximum speed and 

distance up to 4000 feet (1200 meters) can be achieved.

Serial Links - RS-485

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 38

Page 39: ATiM

o Balanced Line Driverso Voltage produced by the driver appears across a pair of signal wires that 

transmit only one signal. Both wires are driven opposite.o RS-485 driver has always the “Enable” direction control signal.o Differential system provides noise immunity, because much of the 

common mode signal can be rejected by the receiver. So ground shifts and induced noise signals can be nullified.

Serial Links - RS-485

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 39

Page 40: ATiM

o RS-485 Networko RS-485 provides Half-Duplex, Multidrop communications over a single 

twisted pair cable.

Serial Links - RS-485

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 40

MASTER SLAVE-1

SLAVE-2 SLAVE-3

o The standard specifies up to 32 drivers and 32 receivers can share a multidrop network

o Terminator resistors avoid reflected signal

Page 41: ATiM

o RS-485 Full-duplexo Potentially RS-485 interface can also use 4-wires to comunicate in 

multidrop mode but...

Serial Links - RS-485

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 41

TX

ENABLE

RX

TX485+TX485-

RX485+

RX485-485GND

TX

ENABLE

RX

Other device

Page 42: ATiM

o RS-232 vs RS-485

o The architectural difference between RS-232 and RS-485 is that 232 is a bi-directional point to point link, whereas 485 is a single channel bus.

o Electrically, each 232 signal uses a single wire with symmetric voltages about a common ground wire. 485 uses two wires to carry the single signal differentially.

o The big difference to the software is that only one device on a 485 bus can transmit at a time, whilst there is not similar limitation on RS232 because is a peer-to-peer  link .

Serial Links

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 42

Page 43: ATiM

Network NotionsTheory – Operating Principles

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 43

Page 44: ATiM

o Internet is a global system of interconnected computer networks that use the standard Internet Protocol Suite (TCP/IP)

Network Notions

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 44

Page 45: ATiM

o TCP/IP stack is base in the OSI model

Network Notions

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 45

PHYSIQUE

LIAISON

RESEAU

TRANSPORT

SESSION

PRESENTATION

APPLICATION76

5

4

3

2

1

MODELE OSI MODELE TCP/IP

ACCES RESEAU

INTERNET

TRANSPORT

APPLICATION

A

B

C

D

Different network types interconnected. = don’t depend of low level layers.

Page 46: ATiM

o Encapsulation:

Network Notions – TCP/IP

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 46

APPLICATION

TRANSPORT

INTERNET

ACCES RESEAU

Message

Segment

Datagramme

Trame

Réseau

Client Server

Client <->MasterServer <-> Slave

Successive encapsulation of datas from application to physical network access.

Page 47: ATiM

o Physical Addressing:o NIC (Network Interface Controller)= address of low level layerso Each NIC has a MAC address (6 bytes)

o Address Resolution:o The communication between 2 equipments starts by a MAC resolution address.o  Example: arp = MAC resolution from an IP addresso Needs a frame « all access » for query everyone and wait for replyo Frame « all access» has @MAC dest « Broadcast » (FF-FF-FF-FF-FF-FF)

Network Notions – TCP/IP

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 47

Page 48: ATiM

o Physical & standard layers:

Network Notions – TCP/IP

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 48

APPLICATION

TRANSPORT

INTERNET

802.2 LOGICAL LINK CONTROL (LLC)

802.3MAC

802.5MAC

802.11 MAC

802.3 PHY

802.5 PHY

802.11FHSS PHY

802.11DSSS PHY

802.11aOFDM PHY

802.11bHR/DSSS PHY

GFSK PHY

802.3 802.5 802.11 ARM802.3MAC

TokenRing

CSMA/CD Wireless

PHY: Radio, Cable, Optical fibers

MAC: (CSMA/CD, CSMA/CA, Token ring, RTS/CTS etc...)

Page 49: ATiM

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 49

o Management of the low layers    By ARM-SE:

APPLICATION

TRANSPORT

INTERNET

ACCES RESEAU

ARM

MAC

PHY

MAC

PHY

802.3

=My @IP ?

HTTP MODBUS TCPSERVER

BOOTLOADER

@MACFILTER

APPLICATION

TRANSPORT

INTERNET

802.2 LOGICAL LINK CONTROL (LLC)

802.3MAC

802.5MAC

802.11 MAC

802.3 PHY

802.5 PHY

802.11FHSS PHY

802.11DSSS PHY

802.11aOFDM PHY

802.11bHR/DSSS PHY

GFSK PHY

802.3 802.5 802.11 ARM802.3MAC

Page 50: ATiM

Network Notions

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 50

APPLICATION

TRANSPORT

INTERNET

ACCES RESEAU

ARM

MAC

PHY

MAC

PHY

802.3

=My @IP ?

HTTP MODBUS TCPSERVER

BOOTLOADER

@MACFILTER

Applications managed by ARM-SE server:HTTP: embedded web pagesModBusTCP Server: decapsulate ModBus RTU 

messageBootloader: Firmware upgrade service

Destination MAC addresses filtering(to reduce the wireless Ethernet trafic)

Except Broadcast addressing !

Page 51: ATiM

DescriptionARM-SE

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 51

Page 52: ATiM

o Operating modes:o Ethernet, ModBus TCP Server & Serial

o Interfaceso RS232, RS485, Ethernet interfaces

o Inputs/Outputo 1 digital input & 1 digital output

ARM-SE Description

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 52

Page 53: ATiM

ARM-SE Description

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 53

Antenna Connector

(SMA female)

RS232 port

RJ45 Ethernet

RS485 port

Power SupplyInput/Output 

LED indicators Rx, Tx, In, Out, Sys, On

Thumb wheel 16 channels 

(rear side)

4 Dip switches for test mode and RS485 termination (rear side)

Page 54: ATiM

ARM-SE Description

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 54

Désactivé ↔ Activé1 : Mode test2 : Pull-up 2.7K3 : Pull-down 2.7K4 : Terminaison 120Ω

Selection of radio channel ortest number

DIP Switch

Thumb Wheel

Page 55: ATiM

o Configuration viao Webpageso AT Commandso SNMP (Firmware 10.2)

ARM-SE Description

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 55

Page 56: ATiM

Operating ModesARM-SE

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 56

Page 57: ATiM

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 57

SERIAL

ETHERNET

GATEWAY

OPERATINGMODE

TRANSPARENT

SECURIZED

MIRROR

MODBUS

RS 485

RS 232

ETHERNET

MAC

MAC

PHY

INTERNALREGISTERS

EXTENSIONCARDS

TRANSPARENT

AT COMMANDSWEB PAGES

MODBUS RTUMODBUS TCP

Page 58: ATiM

o Selection of operating mode :

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 58

Page 59: ATiM

o Ethernet mode:o ARM-SE connected  to the « NIC » with a 10 Base T cableo The « NIC » can talk anytime o Communication reliability guaranteed by :

• ACK wireless headers and repeat after randomized time• Wireless RTS/CTS  (depends of the configuration)

o Datarate difference compensated by control algorithms , « Transport » layer (Typically TCP)• -> avoid flow congestion and traffic jam.

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 59

Page 60: ATiM

o Ethernet mode:1. Point to Point (case n°1):

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 60

Easy operating mode, default setup

Page 61: ATiM

o Ethernet mode:1. Point to Point (case n°2):

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 61

Almost similar than case n°1 because the switch isolate the communications from its ports.

Page 62: ATiM

o Ethernet mode:1. Point to Point (case n°3):

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 62

Operation uselessly disturbed by repeated messages from the hub

Page 63: ATiM

o Ethernet mode:Filters setup on destination MAC addresses :

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 63

Page 64: ATiM

o Ethernet mode:2. Point to Multipoints

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 64

Star Network topology:Clients can speak onlywith Access Point.

Bandwith activelyemployed.

ARM-SE

AB

ENDPOINT 2

ARM-SE

ENDPOINT 1

ENDPOINT 6

ENDPOINT 5

A

ARM-SE

AC

ENDPOINT 3

ARM-SE

AD

ENDPOINT 4

Page 65: ATiM

o ModBus TCP Server mode:

o Identical to a ModBus slave solicited by a master/client  device.o Allow communication between an Ethernet device with ModBus TCP  protocol and 

ModBus RTU slaves.

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 65

Page 66: ATiM

o ModBus TCP Server mode:

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 66

Page 67: ATiM

o ModBus TCP Server mode:

o ModBus Environment :

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 67

Communication between devices connected to different kinds of buses

Good for read/write of Inputs / Outputs

Page 68: ATiM

o ModBus TCP Server mode:

o MODBUS Reminder• The request:

• The response:

In case of error, the data include an exception code indicating the error nb.

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 68

Page 69: ATiM

o ModBus TCP Server mode:

o MODBUS Reminder• Function codes:

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 69

Page 70: ATiM

o ModBus TCP Server mode:

o MODBUS Reminder• ModBus messages:

• Modbus RTU

• Modbus TCP

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 70

Page 71: ATiM

o ModBus TCP Server mode:o Use of the ModBus TCP/ModBus RTU gateway:

• ARM-SE Server ModBus TCP decapsulate the message and send it to different possible targets. 

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 71

Page 72: ATiM

o ModBus TCP Server mode:o Limited number of client connections on the server (need resources):

• Max 2 client applications (or 2 clients). • Each client use a different port (TCP 502: default port for ModBus TCP protocol)

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 72

Page 73: ATiM

o ModBus TCP Server mode:o Affectation of the TCP ports according to the target

• The TCP port forwards the connection to the target.

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 73

PORT 80 PORT 502 PORT 503

TARGETS

MODB

US TC

P SE

RVER

H

TTP

IP

TCP

@IP Y

Page 74: ATiM

o ModBus TCP Server mode:o Query of the targets : 

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 74

X

ARM-SE

RS485

RS232MODBUSTCP RTU

3

12

R

ADIO

CHANNEL Z

ARM-DAARM-D

ARM-LP

R

ADIO

CHA

NNEL

Y

ARM-LPARM-LP 3

SERVER@IP B

MODBUS TCPCONSOLE

TCP PORT: 502

MODBUS TCPCONSOLE

TCP PORT: 503

CLIENTS@IP A

With different radio channelsIs possible to communicate

with different cluster of slaves

Page 75: ATiM

o ModBus TCP Server mode:o Query of a remote ModBus TCP server 

• Via an ARM-SE in transparent operating mode

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 75

CLIENTS@IP A

X

ARM-SE

RS485

RS232MODBUS

TCP RTU

3

12

R

ADIO

CHANNEL Z

ARM-DAARM-D

SERVER@IP C

@IP BTCP PORT: 503

MODBUS TCPCONSOLE@IP B

TCP PORT: 502

MODBUS TCPCONSOLE

R

ADIO CHANNEL X

Page 76: ATiM

o ModBus TCP Server mode:o Configuration:

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 76

Page 77: ATiM

o Serial mode:1. Transparent mode

– The radio modem goes in wireless Tx as soon its receive a byte on its serial port (+ optional delay before transmission).

– Transmission (Tx) while the serial buffer (1024B) contains Bytes.– Delay after Tx before to go back to reception (Rx).– RTS/CTS RS232 flow control

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 77

Page 78: ATiM

ARM-SE Operating Modes

TOTOBits de synchroTOTOTOTO

Equipment A Equipment B

ARM

ARM

ARM-SE ARM-SE

o Serial mode:1. Transparent mode

Page 79: ATiM

o Serial mode:1. Transparent mode

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 79

Page 80: ATiM

o Serial mode:1. Securized mode

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 80

Page 81: ATiM

ARM-SE Operating Modes

TOTOTOTO

Equipment A Equipment B

HeaderTOTOCRC CRCACKHeader

ARM

CODE

ARM

ARM

Repeater

Works also with repeater

o Serial mode:1. Securized mode

Page 82: ATiM

o Serial mode:1. Securized mode

ARM-SE Operating Modes

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 82

Page 83: ATiM

ARM-SE Operating Modes

HeaderModbusModbus

Equipment A

S ToR ou Ana

E ToR ou Ana

ARM-DARM-DAARM-X

Header Modbus Response

ARM

Modbus Response

ARM

RS232RS485

ARM-SE

o Serial mode:1. Modbus mode

Page 84: ATiM

Radio SettingsARM-SE

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 84

Page 85: ATiM

o To establish a link radios should be in same channel.

ARM-SE Radio

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 85

Canal Fréquence (MHz) Canal Fréquence

(MHz)  

0 869.800 8 868.425 Puiss. Max. : 25mW

Duty Cycle : 1%1 868.075 9 868.4752 868.125 A 868.5253 868.175 B 869.850 Puiss. Max. : 5mW

Duty Cycle : 100%4 868.225 C 869.9005 868.275 D 869.475 Puiss. Max. : 

500mWDuty Cycle : 10%

6 868.325 E 869.5257 868.375 F 869.575

Page 86: ATiM

o Configuration radio

ARM-SE Radio

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 86

Page 87: ATiM

o Repeating and routing table:

ARM-SE Radio

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 87

ARM-SE

AB

ENDPOINT 2

ARM-SE D

ARM-SE

C

MY @@DESTC1EXPC1DESTC2EXPC2DESTC3EXPC3DESTC4EXPC4DEST

C

AEDA

MY @@DESTC1EXPC1DESTC2EXPC2DESTC3EXPC3DESTC4EXPC4DEST

D

EA

AC

MY @@DESTC1EXPC1DESTC2EXPC2DESTC3EXPC3DESTC4EXPC4DEST

EA

MY @@DESTC1EXPC1DESTC2EXPC2DESTC3EXPC3DESTC4EXPC4DEST

FB

MY @@DESTC1EXPC1DESTC2EXPC2DESTC3EXPC3DESTC4EXPC4DEST

BF

MY @@DESTC1EXPC1DESTC2EXPC2DESTC3EXPC3DESTC4EXPC4DEST

AEFBBF F

ARM-SEENDPOINT 4

ARM-SE

AA

ENDPOINT 1

E

ARM-SEENDPOINT 3

User defines his path 

Page 88: ATiM

o Addressing Principle :

ARM-SE Radio

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 88

@Exp @Dest Data

YES

NO=? SEND DATA

ON SERIAL PORT

NO

=?

=?

=?

NO

NOMy@ @Dest Data

REPEAT RADIO MSG.KEEP @ DEST

AND REPLACE @EXP

YES

My @@Dest

C1C2

C3C1 EXPC1 DESTC2 EXPC2 DESTC3 EXPC3 DEST

@Exp @Dest Data My @(@Dest)

C1C2

C3

C1 EXPC1 DESTC2 EXPC2 DESTC3 EXPC3 DEST

MODEM AMODEM BREPEATER

• The transmitting modem adds its local address and destination address to the radio frame.

• Modems receiving the radio frame compare the 2 addresses added to the pairs of configured addresses.

• If the additional addresses are identical to a configured pair of addresses, the message is recognised by the modem; otherwise the modem does not recognise the radio frame.

• The modem recognising the message compares the destination address for the message with its local address.

• If they are identical the message is sent over the serial link; otherwise, the modem returns the message by radio, exchanging the message’s local address with its own local address.

Page 89: ATiM

ExtrasARM-SE

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 89

Page 90: ATiM

o Alerts via emailo Watchdogo Input/Output

ARM-SE Extras

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 90

Page 91: ATiM

o Dataloggingo Interoperability with ARM_IOLPo Modbus RTU Slaves sleep

• ARM-SE poll them every Tcycle• Users get information via Modbus   or webpages

ARM-SE Extras

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 91

Page 92: ATiM

o Test modes

ARM-SE Extras

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 92

Page 93: ATiM

o Firmware Update

ARM-SE Extras

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 93

Page 94: ATiM

Thank youARM-SE

ATIM: le spécialiste de la radiocommunication 94

Luis Martinez [email protected] Ruzzin [email protected]

www.atim.com Tel: 04 76 95 50 65