Технологии сотовой связи в телеметрии
|
Технология беспроводной передачи данных с использованием сотовых сетей стандарта GSM 900/1800 МГц получила широкое распространение в телеметрических устройствах с начала 90-х годов прошлого века. Применение GSM/GPRS/EDGE-модемов позволяет существенно снизить первоначальные затраты там, где нет проводной связи, а также обеспечить связь с различного рода подвижными объектами.
Один из самых распространенных способов передачи информации в сетях GSM - использование службы коротких (до 160 символов) сообщений (SMS). Значительно реже используется передача в модемном режиме (CSD - сети с коммутацией каналов ), скорость при этом ограничена 14,4 кбит/сек. Необходимость установления соединения, а главное, время, затрачиваемое на такое соединение, накладывают определенные ограничения на развитие систем телеметрии на базе этих сервисов. Оба варианта предполагают периодический дозвон до коммутатора сотового оператора, поскольку иметь постоянное соединение в ситуации повременной оплаты трафика неоправданно дорого. Таким образом, для работы в режиме реального времени и для передачи больших массивов информации использование SMS и модемного режима (CSD) представляется нецелесообразным.
Появление технологии передачи данных с коммутацией пакетов GPRS (и ее дальнейшего развития - технологии EDGE), а также покрытие этими сетями больших территорий, существенно расширяют сферу применения GSM-модемов. Основными преимуществами новых технологий является:
- постоянное соединение с сетью и, как следствие, возможность передачи данных в реальном времени
- зависимость оплаты от объема передаваемых данных, а не от времени соединения
- большая скорость передачи данных (зависит от класса устройства, и для технологии EDGE может теоретически достигать 473 кбит/с, для технологии GPRS - 171 кбит/с)
Начиная с 2007 года три крупнейших сотовых оператора в России Мегафон, МТС и Вымпелком начали развертывание сетей высокоскоростной пакетной передачи данных 3G и 3,5G. Пропускная способность этих технологий обеспечивает возможность передачи видеопотока и открывает возможность практической реализации видеосвязи, видеоконференций, мобильного телевидения. Модемы, разработанные для сетей 3G, обычно также поддерживают работу в сетях GSM/GPRS/EDGE и автоматически переходят на технологии 2G и 2,5G, когда мобильное устройство выходит из зоны покрытия 3G.
Важной характеристикой встроенного программного обеспечения ряда модемов является наличие встроенного стека TCP/IP, что позволяет разработчику экономить время и ресурсы при создании пользовательского приложения, так как он освобождается от необходимости реализовывать эти протоколы средствами микроконтроллера.
Где прежде всего могут быть востребованы модемы сотовой связи? В первую очередь, в автомобильных приложениях, офисных и домашних системах безопасности и контроля доступа, в рекламном бизнесе - для дистанционного управления информационными табло, в системах контроля параметров удаленных промышленных объектов. Например, соответствующими модулями могут быть оснащены счетчики газа, воды и электроэнергии. Другой сегмент - банкоматы и торговые автоматы. Еще одной сферой применения модемов сотовой связи является обеспечение интерактивного межмашинного взаимодействия (M2M).
Основные достоинства технологии
- открытый протокол АТ-команд или библиотека функций Java ME
- неограниченный радиус действия (в пределах зон покрытия сетей GSM)
- безопасность передачи информации
- высокий уровень стандартизации
Недостатки технологии
- возможность работы только в зонах покрытия сетей GSM
- большое энергопотребление в активном режиме
- оплата трафика
