BE1021333B1 - MODULAR M2M COMMUNICATION DEVICE - Google Patents
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Abstract
Un dispositif modulaire de communication entre machines pour connecter à un réseau un ou plusieurs dispositifs industriels distant, comprenant un ensemble de cartes d'extension, une unité de base comprenant une section inférieure et une section de stockage de cartes d'extension, une carte mère située dans la section inférieure, un boitier qui recouvre au moins partiellement ladite section inférieure et ladite section de stockage, une première et une seconde sécurité mécanique, et ladite unité de base comprenant en outre un système de détection pour détecter la compatibilité de ladite carte d'extension et pour empêcher le fonctionnement de ladite carte d'extension.A modular machine-to-machine communication device for connecting one or more remote industrial devices to a network, comprising a set of expansion cards, a base unit comprising a bottom section and an expansion card storage section, a motherboard located in the lower section, a case which at least partially covers said lower section and said storage section, a first and a second mechanical security, and said base unit further comprising a detection system for detecting the compatibility of said card. 'extension and to prevent the operation of said expansion card.
Description
Dispositif modulaire de communication M2M Domaine techniqueModular communication device M2M Technical area
La présente invention concerne un dispositif modulaire de communication entre machines (M2M) pour connecter à un réseau un ou plusieurs dispositifs industriels distant.The present invention relates to a modular device communication device (M2M) for connecting to a network one or more remote industrial devices.
Art antérieurPrior art
La connexion entre machines a évolué d’une simple connexion entre deux terminaux jusqu’à de complexes réseaux de communication hétérogènes de protocoles spécifiques variant selon l’évolution technologique, l’environnement, les conditions d’emplois et les besoins spécifiques. Les coûts associés à la gestion de ce type de réseau est élevé et nécessite des compétences techniques précises des employés. On distingue entre autre des technologies de communication par port série dont les plus connus sont le RS232/485/422. On a aussi par exemple le port WAN Ethernet, le WIFI, l’ADSL, le PSTN et la 3G/4G. Tous ces exemples ne sont qu’un échantillon des plus connues des protocoles de communication.The connection between machines has evolved from a simple connection between two terminals to complex heterogeneous communication networks of specific protocols that vary according to the technological evolution, the environment, the conditions of use and the specific needs. The costs associated with managing this type of network are high and require specific technical skills of the employees. One distinguishes among other technologies of communication by serial port of which the most known are the RS232 / 485/422. We also have for example WAN Ethernet port, WIFI, ADSL, PSTN and 3G / 4G. All of these examples are just a sample of the most well-known communication protocols.
Cette diversification des protocoles de communication incite aux nouvelles machines connectées à un élargissement de leur compatibilité, non seulement par le software mais aussi par le hardware, les connectiques des moyens de communication variant selon le protocole exploité. Généralement, nous retrouverons des modules de communication avec des entrées et des sorties spécifiques pour une utilisation tel que des hubs Ethernet aussi appelé des concentrateurs réseau, des modems, des modules de communication ZigBee ou des relais WIFI. Des dispositifs plus complexes permettant un plus grand nombre de protocoles différents sont aussi développés pour l’industrie avec des connecteurs spécifiques intégrés au boîtier, tel que le dispositif décrit par le brevet US 8,094,675 B2 (THOMAS SPIVEY) 10 janvier 2012.This diversification of communication protocols encourages new machines connected to a widening of their compatibility, not only by the software but also by the hardware, the connectivity of the means of communication varying according to the protocol exploited. Generally, we will find communication modules with specific inputs and outputs for use such as Ethernet hubs also called network hubs, modems, ZigBee communication modules or WIFI relays. More complex devices allowing a greater number of different protocols are also developed for industry with specific connectors integrated into the housing, such as the device described by US Patent 8,094,675 B2 (THOMAS SPIVEY) January 10, 2012.
Pour certains dispositifs, il est possible d’étendre les types de connexion, ou le nombre de connexion en ajoutant des boîtiers définis et en les connectant en série ou en parallèle avec un boîtier principal tel que le dispositif décrit par le brevet US 2003/0081377 A1 (DAVID D. LIN) 1 mai 2003.For some devices, it is possible to extend the connection types, or the number of connections by adding defined boxes and connecting them in series or in parallel with a main box such as the device described by US 2003/0081377 A1 (DAVID D. LIN) May 1, 2003.
Toutefois, les différentes propositions ne proposent pas de versions compactes permettant de modifier le type des connexions étendues de la carte mère en changeant simplement la carte d’extension.However, the various proposals do not offer compact versions to change the type of extended connections on the motherboard by simply changing the expansion card.
Divulgation de l'inventionDisclosure of the invention
Un but de cette invention est de fournir un dispositif modulaire de communication entre machines (M2M) pour connecter à un réseau un ou plusieurs dispositifs industriels distant.An object of this invention is to provide a modular device communication device (M2M) for connecting one or more remote industrial devices to a network.
Un autre but de cette invention est de fournir un système de détection pour vérifier la compatibilité des cartes d’extensions insérées dans les connecteurs de ladite carte mère et prévenir des risques d’incompatibilité.Another object of this invention is to provide a detection system for checking the compatibility of expansion cards inserted in the connectors of said motherboard and to prevent the risk of incompatibility.
Un autre but de cette invention est de fournir un dispositif modulaire de communication M2M assurant la compatibilité électrique entre les connecteurs de la carte mère et les connecteurs des cartes d'extension.Another object of this invention is to provide a modular M2M communication device providing electrical compatibility between the connectors of the motherboard and the connectors of the expansion cards.
Un autre but de cette invention est de fournir un dispositif modulaire de communication M2M dont la carte mère possède une interface de communication pouvant combiner au moins un des ports de communication suivants : port Ethernet RJ45 10/100, port série RS232/422/485 et port MPI.Another object of this invention is to provide a modular M2M communication device whose motherboard has a communication interface that can combine at least one of the following communication ports: RJ45 Ethernet port 10/100, RS232 / 422/485 serial port and MPI port.
Un autre but de cette invention est de fournir un dispositif modulaire de communication M2M dont le boîtier comporte des espaces de ventilation d’air pour permettre un refroidissement passif.Another object of this invention is to provide a modular M2M communication device whose housing includes air ventilation spaces to allow passive cooling.
Dans un premier aspect, la présente invention fournit un dispositif modulaire de communication entre machines (M2M) pour connecter à un réseau un ou plusieurs dispositifs industriels distants comprenant a. un ensemble de cartes d’extension d’un premier type (A), d’un deuxième type (B) et d’un troisième type (X), b. une unité de base comprenant i. une section inférieure, ii. une section de stockage de cartes d’extensions comprenant : 1. d’un premier ensemble d’espaces de stockage (AX) pour stocker un premier ensemble de cartes d’extension sélectionnées à partir d’une pluralité des cartes d’extension du premier et du troisième type, 2. d’un deuxième ensemble d’espaces de stockage (BX) pour stocker un deuxième ensemble de cartes d’extension sélectionnées à partir d’une pluralité des cartes d’extension de deuxième et du troisième type, iii. ladite section de stockage de cartes d’extension comprenant une ouverture prévue pour insérer et retirer le premier et le deuxième ensemble de cartes d’extension, iv. Une carte mère située dans la section inférieure citée, comprenant : 1. un premier ensemble de connecteurs d’extension prévue pour connecter au moins une carte d’extension du premier et du troisième type, 2. un deuxième ensemble de connecteurs d’extension prévue pour connecter au moins une carte d’extension du deuxième et du troisième type, 3. une interface de communication, 4. un connecteur principal prévu pour connecter une alimentation électrique, les entrées et sorties des signaux, v. un boîtier qui recouvre au moins partiellement ladite section inférieure et ladite section de stockage des cartes d’extension, ledit boîtier comprenant deux parois latérales opposées comportant des moyens de verrouillage compatibles avec le moyen de verrouillage des types de cartes d’extension, afin de verrouiller une ou plusieurs cartes d’extension dans l’espace de stockage, c. une première sécurité mécanique prévue pour empêcher la connexion du premier type de carte d’extension avec les connecteurs d’extension du second ensemble d’espaces de stockages, d. une seconde sécurité mécanique prévue pour empêcher la connexion du second type de carte d’extension avec les connecteurs d’extension du premier ensemble d’espaces de stockage, ladite unité de base comprenant en outre un système de détection pour détecter le type de chaque carte d’extension connectée aux connecteurs d’extensions et pour empêcher le fonctionnement de ladite carte d’extension dans le cas où le type de ladite carte d’extension n’est pas compatible avec l’espace de stockage où ladite carte d’extension est connectée.In a first aspect, the present invention provides a modular Machine-to-Machine (M2M) device for connecting to a network one or more remote industrial devices comprising a. a set of expansion cards of a first type (A), a second type (B) and a third type (X), b. a basic unit comprising i. a lower section, ii. an expansion card storage section comprising: 1. a first set of storage spaces (AX) for storing a first set of selected expansion cards from a plurality of the expansion cards of the first and of the third type, 2. a second set of storage spaces (BX) for storing a second set of expansion cards selected from a plurality of the second and third extension cards, iii . said expansion card storage section including an opening for inserting and removing the first and second sets of expansion cards, iv. A motherboard located in the cited lower section, comprising: 1. a first set of expansion connectors adapted to connect at least one expansion card of the first and third type; 2. a second set of expansion connectors provided to connect at least one expansion card of the second and third types, 3. a communication interface, 4. a main connector for connecting a power supply, the signal inputs and outputs, v. a housing which at least partially covers said lower section and said storage section of the expansion boards, said housing comprising two opposite side walls having locking means compatible with the locking means of the expansion board types, for locking one or more expansion cards in the storage space, c. a first mechanical security provided to prevent the connection of the first type of expansion card with the expansion connectors of the second set of storage spaces, d. a second mechanical security provided to prevent the connection of the second type of expansion card with the expansion connectors of the first set of storage spaces, said base unit further comprising a detection system for detecting the type of each card an expansion card connected to the extension connectors and to prevent the operation of said expansion card in the case where the type of said expansion card is not compatible with the storage space where said expansion card is connected.
On a constaté qu’en combinant ces caractéristiques techniques, on peut obtenir un dispositif modulaire M2M compact de connecteurs sur la carte mère compatibles soit à des cartes d’extension de deux types différents (A) et (X) soit à des cartes d’extension de deux types différents (B) et (X), protégées par une série de mécanismes de sécurité empêchant l’exécution normal d’une carte d’extension sur un connecteur non compatible.It has been found that by combining these technical features, it is possible to obtain a compact modular M2M device of connectors on the motherboard compatible with either expansion cards of two different types (A) and (X) or cards of extension of two different types (B) and (X), protected by a series of security mechanisms preventing the normal execution of an expansion card on an incompatible connector.
Dans un deuxième aspect de la présente invention, le système de détection de la bonne compatibilité entre les cartes d’extension et ladite carte mère comprend un mécanisme de vérification automatique du type desdites cartes d’extension lors du démarrage de ladite carte mère, connecteur par connecteur, comprenant : a. Des moyens de détection du type de la carte d’extension inséré dans ledit connecteur ; b. Des moyens de vérification de la compatibilité dudit type de la carte d’extension avec ledit type de connecteur ; c. Des moyens de génération d’un premier signal lorsque toutes les cartes d’extensions connectées aux connecteurs de carte d’extension de la carte mère sont compatibles ; d. Des moyens de génération d’un second signal lorsqu’il y a au moins une incompatibilité entre un connecteur de carte d’extension de la carte mère et une carte d’extension connectée.In a second aspect of the present invention, the system for detecting good compatibility between the expansion cards and said motherboard includes a mechanism for automatically verifying the type of said expansion cards when said motherboard is started, connector by connector, comprising: a. Means for detecting the type of the expansion card inserted into said connector; b. Means for verifying the compatibility of said type of the expansion card with said type of connector; vs. Means for generating a first signal when all extension cards connected to the expansion card connectors of the motherboard are compatible; d. Means for generating a second signal when there is at least one incompatibility between an expansion card connector of the motherboard and a connected expansion card.
On a constaté qu’en combinant ces caractéristiques techniques, on peut obtenir un procédé de sécurité pouvant détecter la bonne compatibilité entre les cartes d’extensions et les connecteurs de ladite carte mère et émettre des signaux en conséquence.It has been found that by combining these technical features, one can obtain a security method that can detect the good compatibility between the expansion cards and the connectors of said motherboard and transmit signals accordingly.
En particulier, la présente invention permet d’interrompre l’exécution de la carte mère et d’éviter l’exécution desdites cartes d’extensions si au moins une d’elles est incompatible avec le connecteur de ladite carte mère.In particular, the present invention makes it possible to interrupt the execution of the motherboard and to avoid the execution of said extension cards if at least one of them is incompatible with the connector of said motherboard.
En particulier, la présente invention assure une compatibilité électrique entre les connecteurs de la carte mère et le connecteur desdites cartes d’extension afin d’éviter un endommagement matériel lors de la mise sous tension de la carte mère et afin d’assurer une alimentation électrique desdites cartes d’extension pour permettre une communication de vérification de compatibilité.In particular, the present invention provides electrical compatibility between the connectors of the motherboard and the connector of said expansion cards in order to avoid hardware damage when powering up the motherboard and to ensure power supply. said expansion cards to enable compatibility checking communication.
Dans un troisième aspect, la présente invention fournit un dispositif modulaire de communication M2M caractérisé en ce que l’interface de communication de la carte mère de ladite unité de base peut comprendre : • Au moins un port Ethernet RJ45 10/100 ; • Au moins un port RS232/422/485 ; • Au moins un port MPI ;In a third aspect, the present invention provides a modular M2M communication device characterized in that the communication interface of the motherboard of said base unit may comprise: • At least one RJ45 Ethernet port 10/100; • At least one RS232 / 422/485 port; • At least one MPI port;
Dans un quatrième aspect, la présente invention fournit un dispositif modulaire de communication M2M caractérisé en ce que le boîtier comporte des espaces de ventilation de l’air afin de permettre un refroidissement passif des composants électronique des cartes d’extension et de la carte mère.In a fourth aspect, the present invention provides a modular M2M communication device characterized in that the housing has air venting spaces to allow passive cooling of the electronic components of the expansion boards and the motherboard.
Il est entendu que la description générale ci-dessus et la description détaillée ci-après sont données à titre d’exemple et ont pour objectif de donner des explications supplémentaires de l’invention telle que revendiquée. La description, les dessins et les revendications suivants présentent d’autres avantages et caractéristiques de l’invention.It is understood that the above general description and the detailed description below are given by way of example and are intended to give further explanations of the invention as claimed. The following description, drawings and claims have other advantages and features of the invention.
Telle qu’utilisée ici, le « rack » signifie un volume dans lequel une carte électronique de dimension adaptée peut être introduite et maintenue mécaniquement, par exemple à l’aide de glissières.As used herein, the "rack" means a volume in which an electronic board of suitable size can be introduced and maintained mechanically, for example by means of slides.
Telle qu’utilisée ici, le « firmware » signifie un micro logiciel embarqué qui est intégré dans du matériel informatique pour assurer son bon fonctionnement, comme gérer les communications avec des ports de communication.As used herein, the "firmware" means an embedded firmware that is integrated into computer hardware to ensure its proper functioning, such as managing communications with communication ports.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
Les caractéristiques de l’invention sont exposées en particulier dans les revendications. Cependant, l’invention proprement dite se comprend mieux en se référant à la description détaillée suivante d’un mode de réalisation exemplaire, avec les dessins qui l’accompagnent, description dans laquelle : • La Figure 1 montre le dispositif modulaire de la présente invention ; • La Figure 2 montre trois versions du dispositif modulaire de la présente invention ; • La Figure 3 montre une vue du dessus du dispositif modulaire de la présente invention ; • La Figure 4 montre une vue du dessus du dispositif modulaire sans les caches de protection des racks pour les cartes d’extensions montrant ainsi la carte mère à l’intérieur du dispositif ; • La Figure 5 montre trois versions de panneau lumineux pour informer l’utilisateur de l’état du dispositif ; • La Figure 6 montre une carte d’extension compatible avec le dispositif modulaire de la présente invention ; • La Figure 7 montre les connexions principales électriques de la carte mère de la présente invention ; • La Figure 8 présente un diagramme fonctionnel de la détection automatique de la compatibilité des cartes par le firmware.The features of the invention are set forth in particular in the claims. However, the invention itself is best understood by reference to the following detailed description of an exemplary embodiment, with the accompanying drawings, wherein: • Figure 1 shows the modular device of the present invention ; Figure 2 shows three versions of the modular device of the present invention; Figure 3 shows a view from above of the modular device of the present invention; • Figure 4 shows a top view of the modular device without the protective covers of the racks for expansion cards thus showing the motherboard inside the device; • Figure 5 shows three light panel versions to inform the user of the device status; Figure 6 shows an expansion card compatible with the modular device of the present invention; Figure 7 shows the main electrical connections of the motherboard of the present invention; • Figure 8 shows a block diagram of the automatic detection of card compatibility by the firmware.
Modes de mise en œuvre de l’inventionModes of implementation of the invention
La présente invention sera décrite en rapport avec des formes de réalisation particulières et en référence à certains dessins, mais l’invention n’est toutefois pas limitée à cela mais uniquement par les revendications. Les dessins décrits ne sont que schématiques et non limitatifs.The present invention will be described in connection with particular embodiments and with reference to certain drawings, but the invention is however not limited thereto but only by the claims. The drawings described are only schematic and not limiting.
Les diverses formes de réalisation, bien que qualifiés de « préférées » doivent être interprétées comme des façons exemplaires dont l’invention peut être mise en oeuvre plutôt que comme limitant la portée de l’invention.The various embodiments, although referred to as "preferred", should be interpreted as exemplary ways in which the invention can be implemented rather than as limiting the scope of the invention.
Le terme « comprenant », utilisé dans les revendications, ne doit pas être interprété comme étant limité aux moyens ou étapes énumérés ci-dessous ; il n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. Il doit être interprété comme spécifiant la présence des éléments, nombres entiers, étapes ou composants cités auxquels il est fait référence mais n’exclut pas la présence ou l’ajout d’un ou plusieurs autres éléments, nombres entiers, étapes ou composants ou groupes de ceux-ci. Donc, la portée de l’expression « un dispositif comprenant A et B » ne devrait pas être limitée à des dispositifs comprenant uniquement les composants A et B, au contraire, en ce qui concerne la présente invention, les seuls composants énumérés du dispositif sont A et B, et la revendication devrait également être interprétée comme incluant les équivalents de ces composants.The term "comprising", as used in the claims, should not be construed as being limited to the means or steps listed below; it does not exclude other elements or steps. It must be interpreted as specifying the presence of the elements, integers, steps or components referred to but does not exclude the presence or addition of one or more other elements, integers, steps or components or groups of these. Therefore, the scope of the expression "a device comprising A and B" should not be limited to devices comprising only components A and B, on the contrary, with respect to the present invention, the only listed components of the device are A and B, and the claim should also be interpreted to include the equivalents of these components.
On trouvera à présent des références aux figures dessinées pour décrire la présente inventioh en détail. Plus de détails sur des exemples de réalisation de la présente invention sont donnés sur base des descriptions faisant références aux figures dessinées.Reference will now be made to the figures drawn to describe this invention in detail. More details on exemplary embodiments of the present invention are given based on the descriptions referring to the figures drawn.
La Figure 1 est une vue générale en perspective du dispositif modulaire composé d’une unité de base comprenant une section inférieure (101) et une section de stockage pour les cartes d’extensions (102).Figure 1 is a general perspective view of the modular device consisting of a base unit comprising a lower section (101) and a storage section for the expansion boards (102).
La Figure 2 présente trois versions disponibles en fonction de trois versions de carte mère de ladite unité de base. La Figure 2a représente le dispositif modulaire dont l’unité de base comprend une interface de communication composée de quatre ports Ethernet RJ45 (201a)-(201d). La Figure 2b représente le dispositif modulaire dont l’unité de base comprends une interface de communication composée d’un port série RS232/422/485 (203) et d’un port Ethernet RJ45 (202). La Figure 2c représente le dispositif modulaire dont l’unité de base comprend une interface de communication composée d’un port MPI (205) et d’un port Ethernet (204).Figure 2 shows three versions available based on three motherboard versions of the base unit. Figure 2a shows the modular device of which the base unit comprises a communication interface composed of four RJ45 Ethernet ports (201a) - (201d). Figure 2b shows the modular device of which the base unit comprises a communication interface consisting of an RS232 / 422/485 serial port (203) and an RJ45 Ethernet port (202). Figure 2c shows the modular device of which the base unit comprises a communication interface composed of an MPI port (205) and an Ethernet port (204).
La Figure 3 est une vue du dessus d’un dispositif modulaire où l’on voit l’espace de l’interface de communication (301) dépendant de la version de ladite unité de base, les quatre racks, (305a)-(305d), pour les cartes d’extension composant ladite section de stockage, un panneau d’affichage lumineux (306) dépendant de la version de ladite unité de base, un lecteur de carte mémoire SD (303), une série de connexions principales (302) pour l’alimentation électrique (703a)-(703c) et pour les communication entrantes digitales (702a)-(702c) et les communication sortantes digitales (701 a)-(701 c).FIG. 3 is a view from above of a modular device where the space of the communication interface (301) depends on the version of said base unit, the four racks, (305a) - (305d ), for the expansion cards making up said storage section, a light display panel (306) depending on the version of said base unit, an SD memory card reader (303), a series of main connections (302). ) for the power supply (703a) - (703c) and for the incoming digital communications (702a) - (702c) and the outgoing digital communications (701a) - (701c).
La Figure 4 correspond à la vue de la Figure 3 mais sans les caches de protection des racks de ladite unité de base. La figure montre une carte mère du dispositif modulaire située dans la section inférieure où l’on voit un emplacement pour une batterie interne de type CR2032 (402) et quatre connecteurs femelle de 40 broches pour les cartes d’extension (401a)-(401d).Figure 4 corresponds to the view of Figure 3 but without the protective covers of the racks of said base unit. The figure shows a motherboard of the modular device located in the lower section where we see a slot for an internal CR2032 battery (402) and four 40-pin female connectors for expansion cards (401a) - (401d) ).
La Figure 5 présente trois types de panneau lumineux différent utilisé en fonction du type de la carte mère de ladite unité de base. Sur tous les panneaux, les LEDs PWR, USR, DU, DI2, DO et BI1, associés respectivement à l’indication de la présence d’alimentation électrique (703a)-(703c), de l’état de fonctionnement de la carte mère, de la détection d’un signal sur la première entrée digitale (702b), de la détection d’un signal sur la seconde entrée digitale (702c), de l’état de la sortie digitale (701 b) et de l’état du bouton reset (204).Figure 5 shows three types of different light panel used depending on the type of motherboard of said base unit. On all the panels, the LEDs PWR, USR, DU, DI2, DO and BI1, respectively associated with the indication of the presence of power supply (703a) - (703c), the state of operation of the motherboard , detecting a signal on the first digital input (702b), detecting a signal on the second digital input (702c), the state of the digital output (701b) and the state the reset button (204).
Le panneau lumineux présenté Figure 5a correspond au panneau lumineux du dispositif 201a. Les LEDsLANI, LAN2, LAN3 et LAN4 indiquent l’état d’activité des quatre ports Ethernet.The light panel shown in Figure 5a corresponds to the light panel of the device 201a. LEDsLANI, LAN2, LAN3 and LAN4 indicate the status of the four Ethernet ports.
Le panneau lumineux présenté à la Figure 5b correspond au panneau lumineux du dispositif 201b. Les LEDs LNK, ACT, 232, SER, HD et POL indiquent respectivement la validité du port Ethernet, l’état d’activité dudit port Ethernet, du mode de configuration en RS232 du port série, de l’état d’activité dudit port série, du mode de configuration en RS485 du port série, de l’état de polarisation des résistances.The light panel shown in Figure 5b corresponds to the light panel of the device 201b. The LEDs LNK, ACT, 232, SER, HD and POL respectively indicate the validity of the Ethernet port, the state of activity of said Ethernet port, RS232 configuration mode of the serial port, the state of activity of said port series, RS485 configuration mode of the serial port, the state of polarization of the resistors.
Le panneau lumineux présenté à la Figure 5c correspond au panneau lumineux du dispositif 201c. Les LEDs LNK, ACT, MPI et MTK indiquent la validité du port Ethernet, de l’état d’activité dudit port Ethernet (RX et Tx), de l’état d’activité du port MPI (Tx), de l’état de prise de possession du système sur le du port MPI.The light panel shown in Figure 5c corresponds to the light panel of the device 201c. The LNK, ACT, MPI and MTK LEDs indicate the validity of the Ethernet port, the status of the Ethernet port (RX and Tx), the status of the MPI port (Tx), the status of taking possession of the system on the MPI port.
La Figure 6a présente une vue en perspective d’un exemple de carte d’extension avec deux ports séries RS232/RS422/RS485 mécaniquement compatible avec les connecteurs dudit dispositif modulaire et la Figure 6b présente une vue du dessus de ladite carte d’extension. Cette dernière figure montre un connecteur mâle de 40 broches (601) compatible avec le connecteur femelle de ladite carte mère (401a)-(401d) et un bloc de 6 switches (602) spécifique à la carte pour configurer le mode des ports séries (603) et (604).Figure 6a shows a perspective view of an exemplary expansion card with two RS232 / RS422 / RS485 serial ports mechanically compatible with the connectors of said modular device and Figure 6b shows a top view of said expansion card. The latter figure shows a 40-pin male connector (601) compatible with the female connector of said motherboard (401a) - (401d) and a block of 6 switches (602) specific to the card for configuring the mode of the serial ports ( 603) and (604).
La Figure 7 présente une vue détaillée des connecteurs 302. Les connecteurs 701 a-701c représentent les connexions électriques pour le signal de sortie, les connecteurs 702a-702c représentent les connexions électriques pour les deux signaux d’entrées, les connecteurs 703a et 703b représentent le GND- et le VDD+ (entre 12V et 24VDC), et le connecteur 703c représente la connexion électrique à la terre.Figure 7 shows a detailed view of the connectors 302. The connectors 701a-701c represent the electrical connections for the output signal, the connectors 702a-702c represent the electrical connections for the two input signals, the connectors 703a and 703b represent GND- and VDD + (between 12V and 24VDC), and connector 703c represents the electrical connection to the ground.
La présente invention permet de connecter plusieurs cartes d’extension de types différents sur la carte mère dudit dispositif modulaire. L’une des formes préférée d’implémentation de l’invention définie trois types de cartes d’extension, A, B et X, et deux types de connecteurs, AX (401a)-(401b) et BX (401c)-(401d), sur la carte mère afin de réduire la taille desdits connecteurs. Les cartes d’extension A et X sont compatibles avec lesdits connecteurs AX et les cartes d’extension B et X sont compatibles avec lesdits connecteurs BX.The present invention makes it possible to connect several expansion cards of different types on the motherboard of said modular device. One of the preferred embodiments of the invention defines three types of expansion boards, A, B and X, and two types of connectors, AX (401a) - (401b) and BX (401c) - (401d). ), on the motherboard to reduce the size of said connectors. The expansion cards A and X are compatible with said AX connectors and the expansion cards B and X are compatible with said connectors BX.
Afin d’éviter une communication d’une carte d’extension sur un connecteur non compatible de ladite carte mère, deux sécurités sont utilisées : une sécurité mécanique et une sécurité logiciel. La seconde sécurité est principalement utile pour le cas où la première sécurité n’a pas pu remplir son rôle pour diverses raisons telle que, par exemple, l’usure des pièces mécaniques.To prevent communication of an expansion card on a non-compatible connector of said motherboard, two safeguards are used: mechanical security and software security. The second security is mainly useful for the case where the first security could not fulfill its role for various reasons such as, for example, the wear of mechanical parts.
Ladite unité de base est composée de plusieurs racks (205a)-(205d) permettant l’introduction de cartes d’extension de communication et ainsi d’établir leur connexion avec les connecteurs d’extension (401a)- (401b) de ladite carte mère dans la première partie du dispositif. Un premier mécanisme de sécurité est utilisé pour faire obstacle à l’insertion d’une carte d’extension dans un rack d’un connecteur non compatible. Cette sécurité consiste en l’utilisation de zéro ou au moins un appendice sur la carte d’extension (605) et d’un détrompeur mécanique sur le boîtier du rack. Le contact entre l’appendice et le détrompeur permet de faire obstacle à l’insertion de ladite carte d’extension dans le rack. La position dudit détrompeur et dudit appendice est déterminée en fonction du type de chacun de manière à bloquer l’accès lorsqu’il y a non compatibilité de type et de laisser l’accès libre dans le cas contraire.Said base unit is composed of several racks (205a) - (205d) allowing the introduction of communication extension cards and thus establish their connection with the expansion connectors (401a) - (401b) of said card mother in the first part of the device. A first security mechanism is used to prevent the insertion of an expansion card into a rack of an incompatible connector. This security consists of using zero or at least one appendix on the expansion board (605) and a mechanical key on the rack enclosure. The contact between the appendix and the polarizer makes it possible to prevent the insertion of said expansion card into the rack. The position of said polarizer and said appendix is determined according to the type of each so as to block access when there is no type compatibility and leave free access in the opposite case.
Une seconde sécurité est implémentée dans le firmware pour vérifier la compatibilité des cartes. Lorsqu’une carte d’extension est présente dans un connecteur de type incompatible, ledit mécanisme de sécurité émet un signal qui peut ensuite être utilisé pour stopper la procédure de démarrage de la carte mère de la présente invention.A second security is implemented in the firmware to check the compatibility of the cards. When an expansion card is present in an incompatible type connector, said security mechanism emits a signal which can then be used to stop the startup procedure of the motherboard of the present invention.
Une implémentation dite préférée du mécanisme de sécurité par le firmware consiste, lors de la mise en alimentation de l’ensemble du dispositif, d’entamer une vérification de la compatibilité des cartes d’extension pour chaque connecteur de ladite carte mère, comme illustré par le diagramme fonctionnel de la Figure 8. Pour chaque connecteur (801), le firmware vérifie en premier lieu la présence d’une carte d’extension (803) connectée audit connecteur. Dans le cas où il n’y a pas de carte d’extension, le firmware revient à l’étape (801). En second lieu, le firmware vérifie la compatibilité (804) entre ladite carte d’extension et ledit connecteur. Si les deux sont incompatibles, le firmware envoie un signal d’erreur (806) et stoppe la procédure de vérification. Dans le cas contraire, le firmware continue la procédure en revenant à l’étape 801 jusqu’à épuisement des connecteurs. Lorsque tous les connecteurs ont été vérifiés comme positif, le firmware envoie un signal de bonne exécution (807).A so-called preferred implementation of the security mechanism by the firmware consists, when powering the entire device, to begin a verification of the compatibility of the expansion cards for each connector of said motherboard, as illustrated by The functional diagram of Figure 8. For each connector (801), the firmware first checks the presence of an expansion card (803) connected to said connector. In the case where there is no expansion card, the firmware returns to step (801). Second, the firmware verifies the compatibility (804) between said expansion card and said connector. If both are incompatible, the firmware sends an error signal (806) and stops the verification process. If not, the firmware continues the procedure by returning to step 801 until the connectors are exhausted. When all the connectors have been verified as positive, the firmware sends a good execution signal (807).
Une approche de vérification de compatibilité entre le connecteur et la carte d’extension connectée est de lire une valeur stockée en mémoire sur ladite carte d’extension au moyen d’un protocole de communication de type I2C.A compatibility checking approach between the connector and the connected expansion card is to read a value stored in memory on said expansion card by means of an I2C type communication protocol.
Dans le cas où toutes les cartes sont compatibles, il est possible que le firmware de ladite carte mère ne permette pas de supporter plus d’un certain nombre de cartes d’extension de même catégorie. Dans ce cas, au cours du démarrage de la carte mère, les cartes d’extension sont détectées les unes après les autres et les cartes en excès sont ignorées par l’unité de base.In the case where all the cards are compatible, it is possible that the firmware of said motherboard does not support more than a number of expansion cards of the same category. In this case, during the booting of the motherboard, the expansion cards are detected one after the other and the excess cards are ignored by the base unit.
Afin de permettre une communication entre la carte d’extension et la carte mère lors de la mise sous tension de cette dernière pour valider leur compatibilité, il est nécessaire que les connecteurs entre la carte mère et les connecteurs des cartes d’extension soient électriquement compatibles afin d’éviter d’endommager l’une ou l’autre carte dans le cas d’une incompatibilité de type. La présente invention utilise un premier ensemble de broches communes à l’ensemble des types de connecteur de la carte, et utilise un second ensemble de broches dédiées dont la configuration dépend du type de connecteur et de la carte d’extension. La configuration électrique desdites broches dédiées est déterminée de manière à assurer la compatibilité électrique entre les différents types de connecteur de ladite carte mère pour ne pas endommager l’une des cartes d’extension lors de la mise sous tension électrique de ladite carte mère.In order to allow communication between the expansion card and the motherboard when it is powered on to validate their compatibility, it is necessary that the connectors between the motherboard and the connectors of the expansion cards are electrically compatible. to avoid damaging either card in the case of a type incompatibility. The present invention uses a first set of pins common to all connector types of the card, and uses a second set of dedicated pins whose configuration depends on the type of connector and the expansion card. The electrical configuration of said dedicated pins is determined so as to ensure electrical compatibility between the different types of connector of said motherboard so as not to damage one of the expansion cards when powering up said motherboard.
Dans des formes préférée de réalisation selon l’invention, le mécanisme de sécurité électronique utilise 32 broches communes à l’ensemble des types de connecteur de la carte mère permettant, par exemple, l’alimentation électrique des cartes d’extension ou une communication I2C, et utilise 8 broches dédiées pour chaque type de connecteur de la carte mère dont leur configuration détermine le type A, B et X des cartes d’extension et le type AX et BX des connecteurs de ladite carte mère.In preferred embodiments of the invention, the electronic security mechanism uses 32 pins common to all types of connector of the motherboard allowing, for example, the power supply of the expansion cards or an I2C communication. , and uses 8 dedicated pins for each type of connector on the motherboard whose configuration determines the type A, B and X expansion cards and type AX and BX connectors of said motherboard.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2014/0501A BE1021333B1 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | MODULAR M2M COMMUNICATION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2014/0501A BE1021333B1 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | MODULAR M2M COMMUNICATION DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1021333B1 true BE1021333B1 (en) | 2015-10-30 |
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ID=51564394
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| BE2014/0501A BE1021333B1 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | MODULAR M2M COMMUNICATION DEVICE |
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| Country | Link |
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