Obsługa przemysłowych routerów i modemów GSM odc. 1: Co to jest router przemysłowy GSM i jak go podłączyć do sieci GSM?

Witaj w cyklu artykułów o obsłudze przemysłowych routerów i modemów GSM, który nauczy Cię, jak bezpiecznie zapewnić zdalny dostęp do instalacji i maszyn w Twojej fabryce lub instalacji w fabryce, którą obsługujesz jako integrator automatyki przemysłowej.

Dla kogo jest ten cykl?

Cykl ten jest przygotowany dla automatyków, którzy szukają rozwiązania umożliwiającego zdalne bezprzewodowe podłączenie się do instalacji, maszyny lub obiektu, potrzebują z dowolnego miejsca na ziemi podłączyć się do fabryki lub do maszyny, szukają ekonomicznego, kompleksowego, bezpiecznego rozwiązania w tym zakresie.

Czego nauczysz się w trakcie tego cyklu?

Dzięki kursowi nauczysz się, jak skonfigurować urządzenia, które pozwalają w bezpieczny sposób zbierać dane z odległych maszyn i obiektów. Brak sieci lokalnej lub duże odległości pomiędzy sterownikiem a panelem HMI nie będą już dla Ciebie zagadnieniem. Dodatkowo zobaczysz, że stworzenie bezpiecznego połączenia nie wymaga specjalistycznej wiedzy z dziedziny IT oraz możesz przeprowadzić to samodzielnie i bardzo szybko.

Co to jest router przemysłowy GSM?

Router to po polsku trasownik, chociaż nazwa ta zdecydowanie się nie przyjęła i jest bardzo rzadko używana. Jak sama nazwa wskazuje, ustala on trasę pakietów, czyli zbioru informacji, pomiędzy urządzeniami (np. komputerami, sterownikami PLC czy panelami HMI) w  sieci komputerowej. Router GSM dodatkowo ma wbudowany modem telefonii komórkowej, który umożliwia wysyłanie i odbieranie informacji przez sieć GSM.

Czym się różni router GSM od modemu GSM?

Jak zapewne zauważyłeś/aś, część urządzeń nazywane jest routerami, a część modemami. Routery pozwalają na zdalny dostęp do całej sieci lokalnej, która jest podłączona do urządzenia. Modemy w zakresie omawianym w tym cyklu są właściwie konwerterami Modbus RTU na Modbus TCP, czyli pozwalają na sterowanie i odbieranie danych z maszyn wykorzystujących Modbus RTU.

Dostępność sieci komórkowej

W celu wykorzystania modemów lub routerów na obiekcie, musisz mieć dostęp do sieci komórkowej. Generalnie pokrycie Polski siecią komórkową jest bardzo dobre. Dostęp do sieci 4G (LTE) zapewniony jest niemalże w każdym miejscu w kraju. Jednak przed wyborem rozwiązań opartych o sieć komórkową warto zweryfikować, czy w miejscu instalacji nie będzie problemów z dostępem do sieci.

Każdy z operatorów komórkowych udostępnia poglądowe mapy zasięgu i są one dostępne w Internecie. Najlepszym testem jest próba podłączenia routera czy modemu w miejscu docelowej instalacji. W przypadku, gdy urządzenie ma być zainstalowane w miejscu, które znacząco wygłusza sygnał radiowy, np. pod ziemią lub w żelbetowych konstrukcjach, można zamontować zewnętrzną antenę GSM.

Niezawodność sieci komórkowej

Kolejnym zagadnieniem, które nasuwa się w temacie sieci komórkowych jest ich niezawodność. Duże awarie sieci komórkowych zdarzają się rzadko, ale zawsze trzeba mieć to na uwadze. Na jakość transmisji mogą wpłynąć warunki atmosferyczne (np. burze). Oczywiście te ryzyka trzeba rozważyć.

W przypadku infrastruktury krytycznej można rozważyć zastosowanie radiomodemów, w takim przypadku ryzyka wynikające z ograniczonego zasięgu sieci operatora komórkowego są wykluczone.

Czy aby korzystać z modemów i routerów GSM potrzebuję jakiejś specjalnej umowy z operatorem sieci komórkowej?

Rodzaj posiadanej karty SIM determinuje to, w jakiej konfiguracji chcesz łączyć się przy użyciu VPN z urządzeniem. Jeśli chcesz, by urządzenie było serwerem, wymagana jest karta ze statycznym adresem IP. W przypadku, gdy urządzenie ma być tylko klientem, wystarczy karta z dynamicznym adresem IP. Operatorzy zazwyczaj za kartę ze statycznym adresem IP pobierają dodatkową opłatę w wysokości kilku złotych miesięcznie. Oczywiście należy mieć w ramach abonamentu wykupiony pakiet transmisji danych.

Montowanie karty SIM

Na samym początku musisz podłączyć urządzenie do prądu, zamontować antenę GSM oraz włożyć kartę SIM. Gdzie znajduje się slot na kartę? Najlepiej sprawdź to w dokumentacji Twojego urządzenia. Oczywiście nie możesz zapomnieć o zamontowaniu dołączonej anteny do gniazda antenowego SMA.

Jak podpiąć modem lub router do komputera PC przy użyciu skrętki?

Wszystkie konieczne kroki omówimy na przykładzie routera Astraada AS30GSM420P-IO. Każde urządzenie Astraada ma zainstalowaną taką samą aplikację webową, więc wiedzę, którą zdobędziesz w tym cyklu, możesz wykorzystać na dowolnym modelu modemu lub routera. 

Wykorzystaj następujące dane do logowania:

Domyślny adres IP routera/modemu: 192.168.1.234

Hasło dostępu: admin12345

W zależności od modelu, dane te mogą być umieszczone na obudowie urządzenia.

Teraz odpowiednio skonfiguruj kartę sieciową komputera. W tym celu musisz przejść poniższe kroki:

1.Przejdź do: Panel sterowania -> Sieć i Internet -> Centrum sieci i udostępniania

lub: Panel sterowania -> Centrum sieci i udostępniania

2. Przejdź do: Zmień ustawienia karty sieciowej

3. Wybierz interesujący Cię interfejs sieciowy i przejdź do jego właściwości:

4. Następnie przejdź do właściwości składnika: Protokół internetowy w wersji 4 (TCP/IPv4)

5. Następnie zaznacz opcję: Użyj następującego adresu IPi ustaw adres IP z tej samej podsieci jak adres IP modemu/routera Astraada GSM.

Po skonfigurowaniu karty sieciowej możesz podłączyć się do urządzenia. Otwórz dowolną przeglądarkę i wpisz adres IP: 192.168.1.234.

Następnie podaj login i hasło, są one umieszczone na obudowie urządzenia.

Po zalogowaniu przejdź do sekcji Modem Settings. Opcję Predefined APN dla slotu Master ustaw na enter manually. W polu APN podaj adres APNu. Adres ten możesz znaleźć na stronie internetowej Twojego operatora. Po wprowadzeniu tych ustawień zapisz ustawienia.

Po przejściu do sekcji Device Status zobaczysz informację, że router jest podłączony do sieci GSM. W formacie YYY.YYY.YYY.YYY powinno być wyświetlone globalne IP.

Jeśli siła sygnału (pozycja Signal Strength w aplikacji webowej) jest słaba, rozważ podłączenie anteny zewnętrznej do routera lub modemu.

Od teraz Twój router Astraada GSM ma dostęp do sieci GSM.

Podsumowanie:

W tym odcinku cyklu dowiedziałeś/aś się, jak podłączyć router lub modem przemysłowy Astraada do sieci GSM. Jest to pierwszy krok do wykorzystania urządzeń Astraada w fabryce lub bezpośrednio przy maszynie. W następnym odcinku cyklu dowiesz się, jak korzystać z urządzeń Astraada GSM z zachowaniem najwyższych standardów cyberbezpieczeństwa.

Masz pytania? Potrzebujesz wskazówek? Napisz do autora artykułu 🙂

W następnym odcinku „Obsługa przemysłowych routerów i modemów GSM odc. 2: Jak zwiększyć bezpieczeństwo połączenia dzięki zastosowaniu tunelu VPN?”:

• przekonasz się, że korzystanie z ogólnodostępnej sieci GSM może być bezpieczne,
• dowiesz się, co to jest VPN,
• zobaczysz, jak skonfigurować bezpieczne połączenie z routerem lub modemem przemysłowym.