Технология ZigBee (беспроводные контролеры и точки доступа)

Принципы работы.

1.Точка доступа ZigBee.

Точка доступа - устройство, предназначенное для обеспечения беспроводного доступа игровых контроллеров к сети Game-Keeper. Беспроводная связь осуществляется на основе технологии ZigBee.

Принцип работы сети Game-Keeper на основе точек доступа ZigBee подобен сотовой сети. Контроллер при включении начинает искать точку доступа и если у точки есть свободные слоты, подключается к ней. Количество слотов для подключения контроллеров у точки равно 25, но на практике рекомендуем ориентироваться на цифру 20. Если же все слоты на точке заняты, контроллер начинает искать другую доступную точку доступа со свободными слотами. В случае потери связи по какой-либо причине контроллер самостоятельно пытается заново подключиться сначала к точке, к которой был подключен до потери связи, а потом уже к любой доступной точке.

При построении сетей на основе точек и контроллеров ZigBee следует учитывать количество возможных подключений к точке (см. выше), эффективный радиус действия (до 80 метров при прямой видимости), плотность и расположение контроллеров в помещении, а также материалы стен и перекрытий, если речь идет об автоматизации в помещении.

В случаях сложной архитектуры зданий, дальности расстояния, экранирования контроллеров корпусами аппаратов, перекрытиями здания, металлоконструкций или прочих препятствий рекомендуется использовать контроллеры с внешними антеннами, а также использовать дополнительные точки доступа в прямой видимости.

Основные режимы работы точки доступа:

a) Точка доступа. Данный режим установлен по умолчанию. Для его работы не требуются специфические настройки.

2. Контроллер ZigBee.

Контроллер ZigBee – устройство, для управления игровым оборудованием (игровой аппарат, турникет, калитка, уничтожители билетиков и пр.) осуществляющее связь точкой доступа на основе технологии ZigBee. Точки доступа и контроллеры ZigBee образуют сегмент сети игровых контроллеров Game-Keeper аналогично обычным проводным игровым контроллерам Ethernet, и могут использоваться совместно с ними.

Основные режимы работы контроллера:

a) Режим игрового контроллера. Данный режим установлен по умолчанию. Используется для подключения игровых аппаратов и контроллеров с принтером.

b) Турникет/калитка (устройство прохода). Используется для подключения турникетов и калиток.

c) Уничтожители тикетов. Используется для подключения устройств Ticket Eater и Ticket Station.

Контролер ZigBee и контролер ZigBee с внешней антенной:

В сборе комплект контролеру ZigBee дополняют дисплей со считывателем и коммутационный шлейф:

Считыватель может быть как магнитных карт (на фото выше), так и бесконтактный MiFare:

Для подключения точки доступа требуется подключить к ней блок питания на 12 В (идет в комплекте) и скоммутировать в разъем Ethernet линию локальной сети от свитча, который связан с сетевым интерфейсом на сервере Game-Keeper с адресом 172.31.0.ХХХ.

Для подключения контроллера к точке доступа достаточно подать на него питание (либо от внешнего БП, либо с подключаемого устройства, например игровой аппарат, контролер с принтером и т.д.)

Подключение точки доступа и контролера ZigBee можно организовывать с использованием Poe-коммутаторов. Для этого требуется внешний Poe-сплитер.

Точка доступа внешне отличается от контролера с внешней антенной наличием разъема питания и сетевого интерфейса Ethernet, а также отсутствием разъема RS-232.

Точка доступа получается - устройство с двумя сетевыми интерфейсами одновременно: ZigBee для связи с контролерами, Ethernet для связи с сервером Game-Keeper.

Контролер ZigBee соответственно имеет только лишь один беспроводной интерфейс для связи с точкой доступа.

Для работы с интерфейсом ZigBee на точках доступа и беспроводных контролерах требуется программатор и утилита zgkToolsRoaming.

Используя программатор, подключая его через специальный разъем к точке доступа или контролеру, на устройства заливается прошивка, меняющая его функционал. Рекомендован программатор CC Debuger от компании Texas Instruments

Конфигурирование беспроводного интерфейса ZigBee на точках доступа и беспроводных контролерах происходит через утилиту zgkToolsRoaming.

Для работы и конфигурирования  Ethernet интерфейса на точках доступа применяется стандартная утилита gkTools. 

Служебная утилита gkNetMonitor отображает только лишь устройства с Ethernet интерфейсом - точки доступа и проводные контролеры. Беспроводные контролеры через эту утилиту увидеть невозможно.

Версии прошивок в таблице указаны для примера, на объекте всегда запрашивать в отделе технической поддержки Game-Keeper через трекер support@game-keeper.com актуальные версии!

Утилиту и драйвера для программатора можно скачать с официального сайта производителя или также запросить у специалистов Game-Keeper.

Утилиты zgkToolsRoaming, gkTools, gkNetMonitor входят в состав дистрибутива версии GK и размещены в папке ..\GK\gkOther

Прошивка контролера/точки доступа.

1.Изменение прошивки контроллера/точки доступа.

Для прошивки контроллера/точки необходим программатор СC Debugger и утилита SmartRF Flash Programmer.

Процесс прошивки:

a. Программатор необходимо подключить к разъему на контроллере.

b. Нажать кнопку на программаторе (если подключили правильно, то должен загореться зеленый индикатор).

c. Запустить SmartRF Flash Programmer. В Flash Image – выбрать необходимую прошивку (Gate или Controller).

d. Установить точку у Primary, нажать кнопку Read. Затем точку у Secondary и нажать кнопку Write. Затем нажать внизу Perform Actions.

Появится линия загрузки. По ее окончании должна появиться надпись, что прошивка и верификация прошла успешно. Точка/контроллер прошиты.

2.Для заливки файла прошивки firmware (формат *.fw) на точку доступа (используется для обновления прошивок, например, когда необходимо к устаревшей точке доступа добавить функционал роуминга) понадобится утилита gkTools.

GK-адрес точки доступа по умолчанию 2000, Все точки доступа в системе Game-Keeper должны иметь GK-адреса заканчивающиеся на 00. Например, 2100, 2300, 2900 и т.д. Адреса ниже 2000 НЕ ДОПУСКАЮТСЯ!!!

Процесс прошивки:

a. Запустить утилиту gkTools

b. Нажать кнопку Start.

c. В закладке install указать два блока цифр GK адреса (2000, 2100, 2300 и т.д.), прошиваемой точки доступа, нажать кнопку set и restart. После этого внизу появится сообщение connected with host ***

d. Зайти на вкладку Uploading и выбрать файл прошивки с расширением *.fw и нажать upload.

e. Нажать кнопку RestartAppFW и кнопку Restart. После этого внизу появится сообщение disconnected with host ***

Точка доступа прошита.

Изменение параметров точек доступа и беспроводных контролеров.

1.Изменение GK-адреса на точке доступа.

• Запустить утилиту gkTools.
• Нажать кнопку Start.
• В закладке install указать два блока цифр GK адреса, прошиваемой точки доступа (2000, 2100, 2300 и т.д.), нажать кнопку set и restart. После этого внизу появится сообщение connected with host ***
• Затем считать данные с точки доступа при помощи кнопки с зелеными стрелочками. В окне GK-address указать новые два блока цифр, нажать кнопку без названия (справа от поля GK address) и кнопку сохранить (дискетка).
• Нажать кнопку restart. Должна появиться надпись disconnected with host ***
• GK-адрес на точке доступа изменен.

В локальной сети не должно быть устройств с одинаковыми GK-адресами!

2. Изменение параметров на контроллере ZigBee.

По умолчанию ZGK-адрес на контролере ZigBee является 2001. Адреса ниже 2001 НЕ ДОПУСКАЮТСЯ!!!

• Запускаем утилиту zgkToolsRoaming (при ее использовании на компьютере обязательно должна работать служба UCS gkHost, а UCS gkAgent - выключена).
• В поле GK адрес вводим адрес контроллера. Нажимаем кнопку Connect и Считать. В таблице с информацией об устройстве появятся данные контроллера.

• В поле ZGK адрес меняем адрес на необходимый.
• Нажимаем кнопку записать и перезагрузка.

Также здесь можно изменить, если необходимо канал и PANID. Это делается для привязки конкретных контролеров к конкретным точкам доступа. Данные действия производить только после консультаций с технической службой Game-Keeper.

В локальной сети не должно быть беспроводных устройств с одинаковыми ZGK-адресами!

3. Изменение канала на точке доступа ZigBee.

• Запускаем утилиту zgkToolsRoaming. (при ее использовании на компьютере обязательно должна работать служба UCS gkHost, а UCS gkAgent - выключена).
• В поле GK адрес вводим адрес точки доступа (последняя пара нулей в ее адресе вводится как FF, т.е. 2300 = 23FF). Нажимаем кнопку Connect и Считать. В таблице с информацией об устройстве появятся данные точки доступа.

• Изменяем номер канала.

Нажимаем кнопку записать и перезагрузка.

В локальной сети не должно быть точек доступа с одинаковыми каналами!

Также здесь можно изменить, если необходимо и параметр PANID точки доступа. Это делается для привязки конкретных контролеров к конкретным точкам доступа. Данные действия производить только после консультаций с технической службой Game-Keeper.

Конфигурацию беспроводных устройств на объекте покажем на реальном примере.

Допустим, есть игровой центр с 60 контролерами. Нужно автоматизировать технологией ZigBee.

Каждая точка доступа со слов разработчика может держать на себе 25-30 контролеров. Но мы рекомендуем ориентироваться на цифру 20 контролеров на одну точку доступа. У нас планируется 60 контролеров, значит нам нужно взять 3 точки доступа. Точка доступа по умолчанию (когда пришла от нас - стандартная) имеет параметры: канал 19, PANID 2525, GK-адрес 2000 (все точки доступа имеют адрес на конце 00). В мониторинге вы видите ее как 172.31.32.00. Нужно сконфигурировать эти 3 точки. Сначала через утилиту gkTools мы меняем адреса на всех точках доступа, чтобы они не пересекались по интерфейсу Ethernet. Ставим адреса на точки 2900, 2700, 2500 (далее поясню почему именно так). Затем через утилиту zgkToolsRoaming меняем каналы на точках, чтобы они не пересекались по интерфейсу ZigBee. Для запуска этой утилиты обязательно должна быть запущена служба gkHost и в компонентах виндовс включен Telnet-клиент. В этой утилите, чтобы зацепить точку доступа вводим адреса не 2900, 2700, 2500, а 29FF, 27FF, 25FF. Уловили? Не 00, а FF. И меняем каналы на точках. Точке с адресом 2900 ставим канал 19, точке с адресом 2700 ставим канал 17, точке с адресом 2500 ставим канал 15. параметр PANID не трогаем, везде оставляем 2525. Далее мы должны сконфигурировать наши 60 контролеров. Для этого должна быть включена точка доступа с 19 каналом, так по умолчанию на контролерах 19 канал и адрес 2001. Через утилиту zgkToolsRoaming цепляемся к каждому контролеру по адресу 2001 и меняем на СКВОЗНЫЕ адреса по точке 19 канала. точка у нас с вами имеет адрес 2900, поэтому контролеры будут иметь адреса 2901, 2902, .. 2960. В системе не должно быть точки с заводским адресом 2000 и контролера с заводским адресом 2001.

Также очень важно!!! Если в игровой сети будут проводные контролеры, допустим турникеты, то подсеть проводных контролеров ни коем образом не должна пересекаться с беспроводными. У нас с вами это подсети 2900, 2700, 2500. Поэтому проводные контролеры должны быть допустим в подсети 21ХХ, например 2101, 2102 и т.д.

Изменение режимов ZigBee контроллера для специальных устройств.

• Для изменения режима контроллера, необходимо чтобы был включен telnet на сервере. Программы и компоненты – Включение или отключение компонентов Windows – галочки у Telnet клиент и сервер.
  Затем через командную строку (Выполнить – cmd) прописать telnet 127.0.0.1 5556, нажать Enter.

• Чтобы изменить режим контроллера нужно отработать в запущенном telnet следующую команду (где HHDD – адрес контроллера):

Выбор режима работы контроллера

< HHDD SET_MEM 04 04 02 00 00 00 - режим игрового контроллера (в т.ч. с принтером);

< HHDD SET_MEM 04 04 02 00 01 00 - режим турникета;

< HHDD SET_MEM 04 04 02 00 02 00 - режим тикетитера.

< HHDD SET_MEM 04 04 02 00 03 00 - режим игрового контроллера 2 ( Начиная с версии прошивки v. 3.1.0.30. В этом режиме com порт DB9 используется для подключения непротокольного считывателя карт или сканера штрихкода).

Выбор тикетитера

< HHDD SET_MEM 06 04 02 00 01 00 - тикетитер 1 (ТТ 2000, DL 5000\9000, Bencmark);

< HHDD SET_MEM 06 04 02 00 02 00 - тикетитер 2 (ТЕ-01Р).

По умолчанию скорость на тикетитере устанавливается как 9600.

Для ее изменения понадобится выполнить команды:

< HHDD SET_MEM 02 04 02 00 XX XX

XX XX должен быть следующим для скоростей:

1200      - 00 00,

2400      - 01 00,

4800      - 02 00,

9600      - 03 00,

14400    - 04 00,

19200    - 05 00,

28800    - 06 00,

38400    - 07 00,

57600    - 08 00,

115200 - 09 00

Настройка нового считывателя с подсветкой

< HHDD SET_MEM 09 04 02 00 01 00 - отключить динамическую подсветку.

< HHDD SET_MEM 09 04 02 00 00 00 - отключить все типы подсветки. Используется для подключения к контролеру сканера штрих-кодов, на который влияют команды управления подсветкой

< HHDD SET_MEM 09 04 02 00 03 00 - включить все типы подсветки (вернуть состояние по умолчанию).

Установка режимов работы считывателя с подсветкой (расширенное)

< HHDD SET_MEM 09 04 02 00 XX 00 - установка режимов работы считывателя с подсветкой
        XX - битовое поле флагов, возможны различные сочетания.
            Флаги в hex виде:
            0x01(бит 0) - работа подсветки считывателя: 1 - подсветка работает, 0 - подсветка отключена (по умолчанию работает)
            0x02(бит 1) - работа динамической подсветки: 1 - динамическая подсветка работает, 0 - динамическая подсветка отключена (по умолчанию работает)
            0x04(бит 2) - зарезервировано, всегда 0
            0x08(бит 3) - зарезервировано, всегда 0
            0x10(бит 4) - режим внешней блокировки считывателя: 1 - вход in3 используется для внешней блокировки, 0 - внешняя блокировка отключена (по умолчанию выключена)

Установка режима работы релейных выходов

< HHDD SET_MEM 05 04 02 00 XX 00 - установка режима работы релейных выходов(по умолчанию 00)
        00 - игровой режим
        01 - турникет с импульсными входами
        02 - турникет с потенциальными входами

Конфигурация активных уровней входов

< HHDD SET_MEM 07 04 02 00 XX 00 - конфигурация активных уровней входов IN1 - IN4
        XX - битовое поле флагов, возможны различные сочетания.
            Флаги в hex виде:
            0x01(бит 0) - конфигурация входа IN1: 1 - нормально высокий уровень, 0 - нормально низкий уровень (по умолчанию нормально низкий уровень)
            0x02(бит 1) - конфигурация входа IN2: 1 - нормально высокий уровень, 0 - нормально низкий уровень (по умолчанию нормально низкий уровень)
            0x04(бит 2) - конфигурация входа IN3: 1 - нормально высокий уровень, 0 - нормально низкий уровень (по умолчанию нормально низкий уровень)
            0x08(бит 3) - конфигурация входа IN4: 1 - нормально высокий уровень, 0 - нормально низкий уровень (по умолчанию нормально низкий уровень)

Установка времени блокировки считывателя

< HHDD SET_MEM 08 04 02 00 XX YY - установка времени блокировки считывателя после считывания карты в миллисекундах(по умолчанию 5000мс)
        XX - младший байт значения времени в hex формате
        YY - старший байт значения времени в hex формате

Рекомендуемое распределение точек по каналам.