स्मार्ट गैस मॉनिटरिंग डिवाइस: सत्यापित करें कि NB-IoT मीटर रिपोर्ट को पार्स और स्वीकृत किया गया था

प्रकाशित हुआ अवज्ञ

स्मार्ट गैस मॉनिटरिंग डिवाइस: सत्यापित करें कि NB-IoT मीटर रिपोर्ट को पार्स और स्वीकृत किया गया था

सारांश

एक रेडियो ट्रांसमिशन, एक पार्स किया गया मीटर रिकॉर्ड और एक एप्लिकेशन पावती भिन्न परिणाम हैं। सोंग, वांग और यांग एक निश्चित-लंबाई संदेश, भेजने और प्राप्त करने की जाँच, और एक सर्वर परीक्षण इंटरफ़ेस वाले NB-IoT गैस मीटर प्रोटोटाइप का वर्णन करते हैं। यह लेख प्रकाशित 68-बाइट लेआउट और रिपोर्ट किए गए प्रोग्राम प्रवाह का उपयोग यह समझाने के लिए करता है कि एक खरीदार उन परिणामों में कैसे अंतर कर सकता है। फ़ील्ड-लंबाई तालिका डिवाइस पहचानकर्ताओं या नेटवर्क पतों को पुन: प्रस्तुत किए बिना लेखकों के मानों को बनाए रखती है। एक सफल प्रोटोटाइप आदान-प्रदान उस उदाहरण में दिखाए गए कार्यों को प्रदर्शित करता है। फ़ील्ड स्वीकृति के लिए अभी भी विफलता मामलों, पुनरावृत्ति और अपेक्षित उत्तर की स्पष्ट परिभाषा की आवश्यकता है।

पृष्ठभूमि और शोध प्रश्न

रिमोट गैस मॉनिटरिंग इस बात पर निर्भर करती है कि मीटर द्वारा डेटा भेजे जाने के बाद क्या होता है। मॉडेम यह रिपोर्ट कर सकता है कि एक भेजने का कमांड पूरा हुआ। सर्वर फिर उस फ्रेम को प्राप्त कर सकता है लेकिन उसकी लंबाई या संस्करण को अस्वीकार कर सकता है। एक सर्वर किसी रीडिंग को स्वीकार कर सकता है जबकि उत्तर में देरी हो या वह खो जाए। प्रत्येक परिणाम डिवाइस पर और एप्लिकेशन पर एक अलग अवलोकन उत्पन्न कर सकता है। एक खरीदार को यह जानना आवश्यक है कि आपूर्तिकर्ता सफल संचार से किस घटना का अर्थ रखता है।
सोंग, वांग और यांग एक एम्बेडेड कंट्रोलर, एक BC95 संचार मॉड्यूल और एक सर्वर-साइड परीक्षण इंटरफ़ेस वाले एक प्रोटोटाइप का वर्णन करते हैं [1]। यह समीक्षा आर्किटेक्चर, संदेश परिभाषा, प्रोग्राम प्रवाह और परीक्षण परिणाम का उसी क्रम में अनुसरण करती है। समीक्षा यह पूछती है कि पेपर एक पूर्ण लेन-देन के लिए क्या प्रमाण प्रदान करता है और जब आदान-प्रदान का एक भाग विफल हो जाता है तो एक स्वीकृति परीक्षण को क्या दिखाने की आवश्यकता होगी।

सिस्टम आर्किटेक्चर और जिम्मेदारियाँ

चित्र 1. लेखकों के प्रोटोटाइप की अवधारण, नेटवर्क और अनुप्रयोग परतें। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 1 (मुद्रित पृ. 114)। प्रकाशित आरेख का स्वतंत्र अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण।
गैस मीटर और कलेक्टरों के समूह कंप्यूटर या फ़ोन पहुँच के लिए NB-IoT बेस स्टेशन और सर्वर के माध्यम से रीडिंग भेजते हैं।
चित्र 2. लेखकों के मीटर हार्डवेयर का ब्लॉक-स्तरीय संगठन। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 2 (मुद्रित पृ. 114)। प्रकाशित आरेख का स्वतंत्र अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण।
KL36 नियंत्रक और जुड़े मीटरिंग, लीक, टच, अलार्म, पावर, BC95, वाल्व-ड्राइव और डिस्प्ले मॉड्यूल।
चित्र 3. दो नियामक पथ, डिकपलिंग मान और 3.9 V सक्षम संकेत। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 3 (मुद्रित पृ. 114)। अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण। घटक मान प्रकाशित योजनाबद्ध आरेख से हैं। यह पिन-दर-पिन वायरिंग चित्र नहीं है।
P5V, 3.3 V नियंत्रक रेल और सक्षम 3.9 V BC95 रेल के लिए TPS70933 और TPS70939 रेगुलेटर को फीड करता है।
चित्र 4. DC मोटर ड्राइव, स्विचिंग अवस्थाएँ और प्रतिचयित वाल्व फ़ीडबैक। सॉन्ग, वांग और यांग [1], मूल चित्र 4 (मुद्रित पृ. 114)। प्रकाशित नियंत्रण परिपथ और अनुभाग 2.3 में तीन संचालन अवस्थाओं का अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण। घटक वायरिंग नहीं दिखाई गई है।
ड्राइव कमांड मोटर P201 के माध्यम से फॉरवर्ड या रिवर्स करंट का चयन करते हैं। AD1 और AD2 का उपयोग वाल्व-स्टेट फीडबैक के लिए किया जाता है।
चित्र 5. BC95 पावर, रेडियो, SIM और UART परिपथ। सॉन्ग, वांग और यांग [1], मूल चित्र 5 (मुद्रित पृ. 115)। स्रोत से सिग्नल नाम और मान लेकर बनाया गया अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण। इसमें भौतिक वायरिंग विवरण छोड़े गए हैं।
VBAT, एंटीना, SIM सिग्नल और उनके सुरक्षा नेटवर्क, तथा ट्रांसमिट और रिसीव लाइनों के साथ BC95 कार्यात्मक सर्किट।
स्रोत डेटा अधिग्रहण, नेटवर्किंग और अनुप्रयोग कार्यों को अलग करता है। प्रोटोटाइप में, मीटर नियंत्रक रीडिंग एकत्र और पैकेज करता है। NB-IoT मॉड्यूल संदेशों को प्रसारित और प्राप्त करता है। सर्वर मीटर डेटा को प्रदर्शन के लिए संग्रहीत और उजागर करता है। यह आर्किटेक्चर विभिन्न घटनाओं के साक्ष्य का पता लगाने में मदद करता है। एक नेटवर्क लॉग दिखा सकता है कि एक फ्रेम सर्वर तक पहुँचा। एक पार्सर लॉग पहचान सकता है कि संदेश की व्याख्या की गई थी या नहीं। एक अनुप्रयोग रिकॉर्ड दिखा सकता है कि किस मीटर और समय को एक रीडिंग सौंपी गई थी।
यह पेपर मॉड्यूल को सेट करने, SIM की जाँच करने और भेजने से पहले सिग्नल की स्थितियों की जाँच करने का वर्णन करता है। इसका फ़्लो चार्ट यह अंतर स्पष्ट करता है कि भेजना सफल हुआ या प्राप्ति कार्य सफल हुआ। इसमें सीमित पुनःप्रयास पथ और निम्न-शक्ति मोड में वापसी शामिल है। ये व्यवहार इसे यह दर्ज करने के लिए उपयोगी बनाते हैं कि किस चरण ने विफलता उत्पन्न की, बजाय हर पुनःप्रयास को एक ही कनेक्शन त्रुटि में समेटने के।

संदेश प्रारूप और जाँच विधि

चित्र 6. KL36 निम्न-स्तरीय ड्राइवर संगठन। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 6 (मुद्रित पृ. 115)। प्रकाशित आरेख का स्वतंत्र अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण।
KL36 मुख्य फ़र्मवेयर, संचार डेटा और SPI, GPIO, टाइमर, टच, ADC, वाल्व ड्राइव और डिस्प्ले के लिए मॉड्यूल जो इंटरप्ट से जुड़े हैं।
चित्र 7. BC95 संचार प्रवाह, कनेक्शन जाँच और संदेश स्थानांतरण के लिए अलग-अलग पुनः प्रयास निर्णय बनाए रखते हुए। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 7 (मुद्रित पृ. 115)। प्रकाशित आरेख का स्वतंत्र अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण।
BC95 इनिशियलाइज़ेशन, नेटवर्क कनेक्शन, SIM और सिग्नल जाँच, ट्रांसमिशन, रिसेप्शन और पुनः प्रयास निर्णयों के लिए फ़्लोचार्ट।
चित्र 8. मुख्य प्रोग्राम निर्णय, ईवेंट ट्रिगर और आउटपुट। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 8 (मुद्रित पृ. 115)। प्रकाशित आरेख का स्वतंत्र अंग्रेज़ी कार्यात्मक पुनर्निर्माण।
वाल्व पात्रता और अलार्म शाखा से टाइमर या टच ट्रिगर, BC95 स्थानांतरण जाँच और LCD डिस्प्ले तक मुख्य प्रोग्राम प्रवाह।
चित्र। Song, Wang और Yang [1], अनुभाग 3.2 पर आधारित आनुपातिक फ़ील्ड-लंबाई चित्रण। फ़ील्ड मान पुनरुत्पादित नहीं किए गए हैं।
एक 68-बाइट प्रोटोटाइप फ़्रेम जो 2, 15, 32, 15, 2 और 2 बाइट्स के प्रकाशित फ़ील्ड आकार दिखाता है।
प्रोटोटाइप एक फ़्रेम में 68 बाइट्स निर्दिष्ट करता है। स्रोत फ़ील्ड को नीचे दिखाए गए क्रम में सूचीबद्ध करता है। फ़ील्ड की लंबाई 68 बाइट्स तक जोड़ती है। यह सरल जाँच किसी भी उदाहरण डिवाइस पहचानकर्ता, पते या अन्य स्क्रीन मान को रिकॉर्ड किए बिना पेपर से पुनरुत्पादित की जा सकती है।
प्रोटोटाइप फ़ील्ड
लंबाई (बाइट्स)
फ़्रेम हेडर
2
सब्सक्राइबर पहचानकर्ता फ़ील्ड
15
प्रेषित डेटा
32
गंतव्य पता फ़ील्ड
15
सत्यापन-कोड फ़ील्ड
2
फ़्रेम ट्रेलर
2
कुल
68
तालिका। Song, Wang और Yang [1], अनुभाग 3.2 में निश्चित फ़्रेम लेआउट का अंग्रेज़ी लिप्यंतरण। केवल फ़ील्ड लेबल और लंबाइयाँ दिखाई गई हैं।
पेपर दो-बाइट वाले आइटम को सत्यापन कोड कहता है। सूचीबद्ध फ़ील्ड चौड़ाई यह परिभाषित नहीं करती कि कोड की गणना कैसे की गई या यह प्रदर्शित नहीं करती कि यह प्रमाणीकरण प्रदान करता है। इसलिए एक खरीद विनिर्देश को संदेश अखंडता जाँच, डिवाइस पहचान और किसी भी आवश्यक सुरक्षा नियंत्रण के बीच अंतर करना चाहिए। इसे यह भी परिभाषित करना चाहिए कि यदि फ़ील्ड लेआउट बदलता है तो विभिन्न फ़र्मवेयर संस्करणों की पहचान कैसे की जाती है।

प्रोटोटाइप परिणाम क्या दर्शाता है

चित्र 9. प्रोटोटाइप सत्यापन इंटरफ़ेस। Song, Wang और Yang [1], मूल चित्र 9 (मुद्रित पृ. 116)। प्रकाशन पर आधारित अनामित अंग्रेज़ी वायरफ़्रेम। मूल स्क्रीन मान, पहचानकर्ता और संदेश बाइट्स छोड़े गए हैं।
प्राप्त संदेशों, डिवाइस और मीटर फ़ील्ड, और परीक्षण नियंत्रणों के लिए क्षेत्रों के साथ प्रोटोटाइप परीक्षण स्क्रीन का अंग्रेजी पुनर्निर्माण।
लेख का उदाहरण इंटरफ़ेस एक पार्स किया गया परिणाम और उत्तर देने का अवसर प्रदर्शित करता है। यह लेखकों के उस प्रोटोटाइप के विवरण का समर्थन करता है जो डेटा भेजने और पार्स किए गए फ़ील्ड प्रस्तुत करने में सक्षम है। इंटरफ़ेस यह स्थापित नहीं करता कि प्रत्येक स्वीकृत रिकॉर्ड एक बार लिखा गया था, कि पावतियाँ प्रत्येक रीडिंग से मिलान की गई थीं, या कि आदान-प्रदान सेवा-स्तर के लक्ष्य को पूरा करता था। पेपर कोई फ़ील्ड नमूना आकार या सफलता दरों का दीर्घकालिक वितरण नहीं देता है। यह कैरियर कवरेज आंकड़ा या बैटरी-जीवन पूर्वानुमान प्रदान नहीं कर सकता है।
एक उपयोगी स्वीकृति परीक्षण प्रत्येक प्रयास की गई रिपोर्ट को परीक्षण रिकॉर्ड के भीतर एक ट्रेस करने योग्य पहचान दे सकता है। इसके बाद लॉग भेजना, प्राप्त करना, पार्स करना, भंडारण और पावती को अलग-अलग दिखा सकता है। एक वैध फ्रेम सामान्य पथ का परीक्षण करता है। गलत लंबाई का फ्रेम पार्सर पर अस्वीकृति का परीक्षण करता है। एक दोहराया गया वैध फ्रेम परीक्षण करता है कि क्या एप्लिकेशन डुप्लिकेट की पहचान कर सकता है। उत्तर रोकना परीक्षण करता है कि डिवाइस क्या रिकॉर्ड करता है और यह अपनी इच्छित परिचालन स्थिति में कैसे लौटता है। ये प्रस्तावित परीक्षण मामले हैं, लेखकों द्वारा रिपोर्ट किए गए प्रयोग नहीं।
यदि स्वीकृति रिकॉर्ड तीन घड़ियों के बीच अंतर स्पष्ट करता है तो यह अंतर और स्पष्ट हो जाता है। उपकरण यह रिकॉर्ड कर सकता है कि माप कब नमूना लिया गया था, सर्वर यह रिकॉर्ड कर सकता है कि फ़्रेम कब पहुँचा, और एप्लिकेशन यह रिकॉर्ड कर सकता है कि संदेश कब स्वीकार या पुष्टि किया गया था। विलंबित उत्तर मूल नमूना समय को नहीं बदलता है। एक स्वीकृति समीक्षक यह पूछ सकता है कि क्या प्रत्येक समय एक ही आधार पर रिपोर्ट किया गया है और क्या संदेश कुंजी पुनः प्रयास के बाद भी बनी रहती है। पेपर उन घड़ी या कुंजी परंपराओं को निर्दिष्ट नहीं करता है। ये आपूर्तिकर्ताओं की तुलना करने से पहले सहमति बनाने के लिए कार्यान्वयन विवरण के उदाहरण हैं।
इच्छित प्रतिक्रिया के लिए एक परिभाषा की भी आवश्यकता होती है। एक पावती का अर्थ प्राप्ति, पार्सर स्वीकृति, टिकाऊ भंडारण या किसी व्यावसायिक नियम का पूर्ण होना हो सकता है। यदि आवश्यकता टिकाऊ भंडारण की है, तो प्रदर्शन में लौटाए गए उत्तर के साथ-साथ संग्रहीत रिकॉर्ड की भी जाँच की जानी चाहिए। यदि केवल पार्सर स्वीकृति की आवश्यकता है, तो साक्ष्य में उस संकीर्ण दायरे को स्पष्ट रूप से बताया जाना चाहिए।

निष्कर्ष और दृष्टिकोण

आपूर्तिकर्ताओं से अनुरोध करें कि वे एप्लिकेशन सीमा पर सफल डिलीवरी को परिभाषित करें और मेल खाते डिवाइस तथा सर्वर रिकॉर्ड प्रदान करें। प्रोटोटाइप का फ्रेम और रिसीव लॉजिक दर्शाता है कि केवल मॉडेम की सफलता पर्याप्त क्यों नहीं है। एक उत्पादन मूल्यांकन अपेक्षित रिकॉर्ड, उत्तर और डुप्लिकेट नीति निर्दिष्ट कर सकता है, फिर प्रतिनिधि परिचालन स्थितियों पर समान मानदंडों का परीक्षण कर सकता है। अनुवर्ती परीक्षणों को एप्लिकेशन-स्तरीय परिणामों को मापना चाहिए और स्थितियों को रिकॉर्ड करना चाहिए, न कि किसी सफल उदाहरण स्क्रीन से प्रदर्शन का अनुमान लगाना चाहिए।

टिप्पणियाँ

फ़ील्ड नाम और बाइट गणनाएँ उद्धृत प्रोटोटाइप से ली गई हैं। शब्द सत्यापन स्रोत के फ़ील्ड नाम को संदर्भित करता है। इंटरफ़ेस से कोई भी उदाहरण पहचानकर्ता, व्यक्तिगत विवरण या नेटवर्क पते पुनरुत्पादित नहीं किए गए हैं।

संदर्भ और छवि स्रोत

[1] Song, H., Wang, Y., और Yang, F. (2019)। “基于窄带物联网智能燃气表系统设计与实现” [NB-IoT पर आधारित एक बुद्धिमान गैस मीटर प्रणाली का डिज़ाइन और कार्यान्वयन]। 传感器与微系统, 38(3), पृ. 113–116। अनुभाग 1–4 और चित्र 1–9। सर्किट चित्र प्रासंगिक कार्यात्मक पथ दिखाते हैं। परीक्षण इंटरफ़ेस को पहचानकर्ताओं और पेलोड डेटा को छोड़कर फिर से बनाया गया था।https://doi.org/10.13873/J.1000-9787(2019)03-0113-04
छवि श्रेय: Song, Wang और Yang (2019), अनुभाग 3.2, मुद्रित पृ.115। केवल फ़ील्ड आकारों का मूल दृश्यांकन।https://doi.org/10.13873/J.1000-9787(2019)03-0113-04
कवर फ़ोटो: यू.एस. डिपार्टमेंट ऑफ़ एनर्जी, ओक रिज आर्काइव। परमाणु ऊर्जा आयोग के फ़ोटोग्राफ़र एड वेस्टकॉट ओक रिज में अपने मोशन-पिक्चर उपकरण के साथ। यू.एस. सरकारी कार्य, स्रोत रिकॉर्ड के अनुसार सार्वजनिक डोमेन। संपादकीय फ़ोटो क्रॉप और शीर्षक लेआउट। https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ed_Westcott_with_film_making_Equipment_Oak_Ridge_1960.jpg