Системы автоматизации, мониторинга, управления находят все большее применение в различных отраслях промышленности. Все они нуждаются в надежном канале связи. Объекты могут находиться на большом удалении от телефонизированных узлов, например удаленная автоматизированная метеостанция. Прокладка телефонного кабеля не всегда целесообразна с экономической точки зрения. На помощь приходят сети сотовой связи.
Разнообразие режимов связи в сотовых сетях позволяет оптимизировать систему сбора и мониторинга по стоимости эксплуатации канала связи. Сегодня сотовые операторы предлагают три варианта связи: при помощи коротких SMS-сообщений, в режиме GSM и в режиме GPRS.
Служба коротких сообщений SMS (Short Message Service) благодаря низкой стоимости, простоте использования и удобному сервису нашла широкое применение в промышленных системах. Кроме того, если по какой-то причине принимающая сторона не смогла принять сообщение, то это можно сделать позднее, поскольку все сообщения хранятся на сервере сотового оператора. Недостатки этого сервиса – отсутствие гарантий быстрой доставки сообщения и ограничение по длине, не более 160 буквенно-цифровых знаков.
Когда объем передаваемых данных превышает лимит SMS, можно воспользоваться режимом GSM. Скорость при этом ограничена пропускной способностью голосового канала – 9600 бит/с. Несомненное достоинство этого режима по сравнению с SMS – его надежность, поскольку он имеет максимальный приоритет у сотового оператора. Однако в GSM-режиме потребитель платит не за переданный трафик, а за время соединения. К примеру, время дозвона может составить от 5 до 15 секунд, в то время как непосредственно передача данных может длиться не более 3 секунд. Налицо неоптимальное использование ресурсов. Выходом из этого может быть технология пакетной передачи данных GPRS (General Package Radio Service) в сетях GSM. Этот режим наилучшим образом подходит для передачи больших объемов данных, работы в сети Интернет, передачи факсимильных сообщений, электронной почты и т.д. В режиме GPRS данные пользователя передаются в свободные от другого трафика моменты времен – после соединения с сотовым оператором абоненту предоставляется "виртуальный канал связи", который становится реальным радиоканалом только в момент передачи данных. Это позволяет удешевить трафик и рассчитывать стоимость услуги связи исходя не из времени подключения к сети, а из объема передаваемой информации. Более того, GPRS-режим допускает мониторинг объекта в реальном времени, поскольку последний может постоянно быть подключенным к сети.
Для решения проблем связи промышленных систем через сеть сотового оператора ряд зарубежных фирм выпускает GSM-модемы. Они отличаются от мобильных телефонов лишь конструктивным исполнением и рассчитаны на более жесткие условия эксплуатации. По конструктивному исполнению их можно разделить на три условных группы. К первой группе относятся готовые терминальные устройства в металлическом корпусе и с внешним блоком питания. В качестве внешнего интерфейса такой модем имеет антенну и порт RS232. Это законченное полнофункциональное устройство. Второй тип модемов ориентирован на встраивание в корпуса различного оборудования. Конструктив – металлический корпус. Внешний высокочастотный интерфейс с антенной выведен на разъем MMCX, а низкочастотный и питание – на 50-контактный разъем. Третий тип сотовых модемов – бескорпусные модули, представляют собой компактное ядро сотового модема для монтажа на плату целевого устройства потребителя. Они могут служить начинкой для первых двух вариантов.
К терминальному типу относятся сотовые модемы фирмы Fargo Telecom Maestro 100 (рис.1.). Это законченные устройства в миниатюрном металлическом корпусе. В качестве начинки этого модема используется модуль сотового модема Quick фирмы Wavecom. Фирменное ноу-хау – специальный крепежный элемент для установки модема на вертикальной поверхности. Для удобства настройки модема изготовителем разработана специализированная программа для операционной системы Windows, позволяющая в диалоговом режиме настраивать любые его параметры.
Фирма DAI Telecom (торговая марка Telit) предлагает модули сотовых модемов семейства GM862 для встраивания в корпуса различного оборудования (рис.2). Модем выполнен в жестком металлическом корпусе.
Оба типа модемов имеют общие функциональные характеристики, они поддерживают телефонную связь; передачу данных и факсимильных сообщений как в режиме GSM, так и в режиме GPRS; передачу коротких SMS-сообщений. Это двухдиапазонные устройства, с выходной мощностью 2 Вт на частоте 900 МГц и 1 Вт на частоте 1800/1900 МГц. И модемы Fargo, и модемы Telit имеют встроенный считыватель SIM карты (подробнее см. www.rtcs.ru). Отличительная особенность модели GM862-PCS фирмы DAI Telecom – возможность подключения цифровой фотокамеры через стандартный 50-контактный интерфейсный разъем. В режиме GPRS такой модем способен передавать видеокартинку со скоростью 3–5 кадров в секунду.
Девять лет назад International Engineering Consortium опубликовал документ, в котором описывались долгосрочные прогнозы развития сетей GSM на период до 2005 года. Предполагалось в 2004 году пересечь барьер в 80 миллионов абонентов и к 2005 году достичь цифры 100 миллионов. Сегодня только абонентов сотовой связи стандарта GSM более 500 млн. Комментарии излишни, перспективы понятны…
Служба коротких сообщений SMS (Short Message Service) благодаря низкой стоимости, простоте использования и удобному сервису нашла широкое применение в промышленных системах. Кроме того, если по какой-то причине принимающая сторона не смогла принять сообщение, то это можно сделать позднее, поскольку все сообщения хранятся на сервере сотового оператора. Недостатки этого сервиса – отсутствие гарантий быстрой доставки сообщения и ограничение по длине, не более 160 буквенно-цифровых знаков.
Когда объем передаваемых данных превышает лимит SMS, можно воспользоваться режимом GSM. Скорость при этом ограничена пропускной способностью голосового канала – 9600 бит/с. Несомненное достоинство этого режима по сравнению с SMS – его надежность, поскольку он имеет максимальный приоритет у сотового оператора. Однако в GSM-режиме потребитель платит не за переданный трафик, а за время соединения. К примеру, время дозвона может составить от 5 до 15 секунд, в то время как непосредственно передача данных может длиться не более 3 секунд. Налицо неоптимальное использование ресурсов. Выходом из этого может быть технология пакетной передачи данных GPRS (General Package Radio Service) в сетях GSM. Этот режим наилучшим образом подходит для передачи больших объемов данных, работы в сети Интернет, передачи факсимильных сообщений, электронной почты и т.д. В режиме GPRS данные пользователя передаются в свободные от другого трафика моменты времен – после соединения с сотовым оператором абоненту предоставляется "виртуальный канал связи", который становится реальным радиоканалом только в момент передачи данных. Это позволяет удешевить трафик и рассчитывать стоимость услуги связи исходя не из времени подключения к сети, а из объема передаваемой информации. Более того, GPRS-режим допускает мониторинг объекта в реальном времени, поскольку последний может постоянно быть подключенным к сети.
Для решения проблем связи промышленных систем через сеть сотового оператора ряд зарубежных фирм выпускает GSM-модемы. Они отличаются от мобильных телефонов лишь конструктивным исполнением и рассчитаны на более жесткие условия эксплуатации. По конструктивному исполнению их можно разделить на три условных группы. К первой группе относятся готовые терминальные устройства в металлическом корпусе и с внешним блоком питания. В качестве внешнего интерфейса такой модем имеет антенну и порт RS232. Это законченное полнофункциональное устройство. Второй тип модемов ориентирован на встраивание в корпуса различного оборудования. Конструктив – металлический корпус. Внешний высокочастотный интерфейс с антенной выведен на разъем MMCX, а низкочастотный и питание – на 50-контактный разъем. Третий тип сотовых модемов – бескорпусные модули, представляют собой компактное ядро сотового модема для монтажа на плату целевого устройства потребителя. Они могут служить начинкой для первых двух вариантов.
К терминальному типу относятся сотовые модемы фирмы Fargo Telecom Maestro 100 (рис.1.). Это законченные устройства в миниатюрном металлическом корпусе. В качестве начинки этого модема используется модуль сотового модема Quick фирмы Wavecom. Фирменное ноу-хау – специальный крепежный элемент для установки модема на вертикальной поверхности. Для удобства настройки модема изготовителем разработана специализированная программа для операционной системы Windows, позволяющая в диалоговом режиме настраивать любые его параметры.
Фирма DAI Telecom (торговая марка Telit) предлагает модули сотовых модемов семейства GM862 для встраивания в корпуса различного оборудования (рис.2). Модем выполнен в жестком металлическом корпусе.
Оба типа модемов имеют общие функциональные характеристики, они поддерживают телефонную связь; передачу данных и факсимильных сообщений как в режиме GSM, так и в режиме GPRS; передачу коротких SMS-сообщений. Это двухдиапазонные устройства, с выходной мощностью 2 Вт на частоте 900 МГц и 1 Вт на частоте 1800/1900 МГц. И модемы Fargo, и модемы Telit имеют встроенный считыватель SIM карты (подробнее см. www.rtcs.ru). Отличительная особенность модели GM862-PCS фирмы DAI Telecom – возможность подключения цифровой фотокамеры через стандартный 50-контактный интерфейсный разъем. В режиме GPRS такой модем способен передавать видеокартинку со скоростью 3–5 кадров в секунду.
Девять лет назад International Engineering Consortium опубликовал документ, в котором описывались долгосрочные прогнозы развития сетей GSM на период до 2005 года. Предполагалось в 2004 году пересечь барьер в 80 миллионов абонентов и к 2005 году достичь цифры 100 миллионов. Сегодня только абонентов сотовой связи стандарта GSM более 500 млн. Комментарии излишни, перспективы понятны…
Отзывы читателей
