Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Gsm модуль это: GSM-модуль для управления: описание, виды, применение, рейтинги

Содержание

описание, принцип работы, обзор котлов и GSM-модулей

Система автономного отопления – популярный способ сэкономить счета на оплату коммунальных услуг. Установка газовых котлов осуществляется не только в загородных домах, но и в коммерческой недвижимости, а также в квартирах. Управление котлом происходит с помощью кнопок или с телефона. Последний метод обрел успех среди современных пользователей, ведь удаленный контроль открывает перед владельцами приборов новые возможности.

Принцип работы

Многие современные системы бытовой техники оснащаются мобильной связью и интернетом. Это существенно упрощает жизнь владельцам электронных приборов —  них пропадает необходимость постоянно подходить к аппарату и выставлять нужные настройки. Техника сделает все сама благодаря дистанционному контролю. Внутри прибора должен быть установлен специальный gsm-модуль. Приспособления выпускаются отдельно, они подходят под большое количество газовых котлов и помогают управлять ими на расстоянии.

Согласно комплектации, управление электрическим прибором будет происходить через смс или приложение. Вся информация о работе передается по каналам сотовой связи, поэтому для эксплуатации необходим смартфон.

Стандартный набор оборудования в комплекте

В зависимости от модели газового котла, комплектация прибора может отличаться. Стандартным набором оборудования считается:

  1. Термостат. Основной рабочий элемент системы, который позволяет осуществить управление газовым или электрическим котлом с телефона. Разнообразные модели термостатов оповещают о критических ситуациях с помощью sms или wifi. К модулю можно подключать беспроводные датчики, микрофон, звуковую и световую индикацию.
  2. Крепежное основание. Представляет собой базу под крепление модуля. Располагать ее можно как вертикально на стене, так и горизонтально на поверхности.
  3. Блок питания. Необходим для работы модуля, разные по вольтажу блоки питания обеспечивают разным сроком эксплуатации прибора.
  4. Gsm – антенна. Позволяет принимать даже слабые сигналы, зачастую крепится на металлическую поверхность за счет магнита.
  5. Батарея резервного питания.
  6. Термодатчик. Работает в определенном диапазоне температур, зачастую от -40 до +99 градусов. Может иметь погрешность измерений, которая указывается на упаковке товара.
  7. Винтовые клеммники. Необходимы для самостоятельного подключения модуля.
  8. Sim-карта. Некоторые производители не кладут карту в набор, давая покупателям возможность самостоятельного выбора оператора.

Беспроводное управление отоплением с помощью телефона – удобный и быстрый способ отрегулировать настройки и выставить необходимую температуру. В некоторых моделях производитель добавляет манометр, датчики утечки газа, датчики движения и протечки воды.

Какими котлами можно управлять?

Встроенный или навесной модуль работает за счет получения и переработки информации и передачи ее пользователю. Функция обратной связи в виде текстовых сообщений реализуется во многих системах: Бугатти, Висман, Zond, а также Протерм. Многие производители предлагают к покупке универсальные модули, которые работают дистанционно с целым списком моделей.

Пример подключения электрического котла

Модуль поддерживает предварительно заданные настройки и быстро реагирует на изменения параметров. Если случается чрезвычайная ситуация, то приспособление немедленно оповестит об этом пользователя с помощью текстового сообщения.

Согласно мнению специалистов, подключить такой модуль можно только к тем котлам, которые работают автономно с двухтрубными системами. В них должна присутствовать принудительная циркуляция теплоносителя.

Сценарии работы и выгоды от использования

В системе управления котлом дистанционно заложено несколько сценариев работы. Каждый из них предполагает использование определенной температуры, режимов контроля зачастую три:

  1. Автоматический. Пользователь заранее предусматривает настройки, по которым будет работать газовый котел. В конце дня система формирует отчетность и предоставляет ее владельцу прибора с помощью сообщения.
  2. Ручной. Пользователь сам отправляет кодовые слова или осуществляет звонок, чтобы изменить параметры настроек котла. Если есть желание узнать температуру в доме, а также степень прогревания помещений – можно воспользоваться данным режимом связи.
  3. Тревожный. Данный режим предусмотрен для оповещения пользователя онлайн при возникновении нештатных ситуаций. Например, образовалась протечка воды или газа, запредельно изменилось давление, сбой электросети или случилось задымление – встроенный модель самостоятельно отправит оповещение на мобильник.
Внешний вид системы GSM управления котлом

Главным преимуществом является хорошо налаженная система работы: нет необходимости постоянно подходить к агрегату и выставлять значения. Безопасность – еще один плюс, так как пользователь всегда будет в курсе о поломках. Экономия ресурса – еще один важный момент: когда дома никого нет, температура может быть минимальной. Удаленное управление – самый надежный и комфортный способ контроля за показателями.

Рейтинг: Производители и модели GSM-модулей

В качестве пульта в системе дистанционного доступа может быть использован мобильный телефон. Для этого достаточно вставить сим-карту в мобильник и подключить ее к котлу.

В каждом приборе имеется инструкция по эксплуатации, а также по установке модуля

Чтобы самостоятельно приобрести такой модуль, рекомендуется обратить внимание на рейтинг. В нем представлена подборка моделей для домашнего применения от различных производителей. Кроме них хорошими изделиями считаются приборы от компаний Wolf, Baxi, Buderus, Navien, Protherm, Vaillant.

4 место: КСИТАЛ GSM-4T

Котел от компании Кситал обладает сигнализацией из встроенного модуля Gsm. Производители оснастили приспособление 10 телефонными номерами и возможностью отправки смс. В конструкции имеет 3 встроенных реле по 5А каждое, с питанием от 12 В. Устройство имеет 4 зоны контроля для подключения дополнительных датчиков, которые фиксируются с помощью шлейфов. Термодатчик здесь также присутствует – он аналоговый и встроенный.

Модуль КСИТАЛ GSM-4T подходит для двухконтурных отопительных котлов с циркуляционным насосом. Имеется выносной микрофон, снятие и постановка параметров происходит за счет sms. Прибор умеет выполнять следующие функции:

  1. Поддерживать температуру на заданном с помощью смс уровне.
  2. Оповещать о падении и повышении температуры.
  3. Присылать показания всех термодатчиков.
  4. При подключении выносных датчиков они могут работать на расстоянии до 100 метров.
  5. Показывать температуру теплоносителя.
  6. Стабилизировать температурный режим путем включения и выключения реле.

Прибор имеет расширенную комплектацию, но при желании можно приобрести дополнительные датчики

Запрограммировать устройство сможет любой пользователь, ведь интерфейс программы прост и понятен. В модели имеется функция тревожной кнопки, которая оповестит о проблемах. Можно запросить баланс счета сим-карты дистанционно.

3 место: ZONT h2 GSM-Climate

Еще одна модель, предназначенная для управления твердотопливными котлами — ZONT h2 GSM-Climate. Модуль подходит для газовых и электрических котлов Эван и обладает такими возможностями:

  • поддерживает температуру, заданную пользователем по расписанию;
  • отмечает изменения в работе устройства;
  • присылает оповещения при аварии;
  • экономит электроэнергию.

Команды передаются с мобильника, планшета или компьютера. Есть несколько режимов – Комфорт, эконом, а также Расписание. Первый вариант позволяет эксплуатировать котел по заданным настройкам. Эконом режим сделает температуру в помещении ниже, когда жильцов не будет дома. Режим Расписание позволяет установить параметры на неделю вперед.

Котел ZONT h2 GSM-Climate работает от напряжения 10-28 В, максимальный потребляемый ток равен 150 мАч. Здесь есть 1 аналоговый выход и 1 выход на сухой контакт. Пользователь может одновременно подключить до 10 дополнительных датчиков. В системе есть голосовой интерфейс, а температурный диапазон составляет от -30 до +55 градусов. Корпус прибора сделан из пластика, его вес составляет 200 грамм, а средний срок эксплуатации равен 7 лет.

2 место: Телеметрика Т3

Для управления электрическим котлом через интернет и с помощью мобильного телефона можно приобрести модуль Телеметрика ТЗ. Этот аппарат выполнен в строгом стиле в черном и серебристом цветах. Цифровой дисплей показывает все важные данные, которые модуль способен отправлять пользователю. Приспособление может подключаться не только к отопительным приборам, но и другой техникой, имеющей дело с температурными показателями.

Модуль Телеметрика Т3 поддерживает температуру обогрева помещения и температуру охлаждения дома. Пользователь может самостоятельно задавать настройки и удалять ненужные параметры дистанционно и через интернет. Агрегат может работать сразу с 5 телефонными номерами.

Если оборудование экстренно выйдет из строя, то модуль мгновенно оповестит об этом с помощью смс.

Телеметрика ТЗ эксплуатируется в температурном режиме от -55 до +125 градусов. Здесь имеется 8 каналов измерения температуры, а также 5 управляемых выходов. Есть встроенный аккумулятор, который может функционировать автономно на протяжении 12 часов. В комплектации к прибору идет основной блок-модуль, адаптер питания, датчик температуры и инструкция.

Крепить модуль можно на горизонтальную и вертикальную поверхность

Покупатели выбирают эту модель благодаря большому дисплею, погодозависимому режиму управления, большому количеству входов. Встроенный резервный аккумулятор поможет на 12 часов сохранить заданные настройки.

1 место: Умный часовой-4 для котла

На первом месте рейтинга оказался прибор Умный часовой 4 для котла – модель, которая необходима для дистанционного управления котлом в загородном доме или квартире. Агрегат занимает лидирующую позицию благодаря таким преимуществам:

  • наличие термодатчика в комплекте;
  • 4 входа для подключения дополнительных датчиков;
  • по 1 входу для подсоединения динамиков и микрофона;
  • есть возможность отдаления микрофона на расстояние до 100 метров при условии применения экранированного кабеля;
  • возможность обустройства двухсторонней аудиосвязи;
  • возможность задать текст смс для каждого аудиовхода;
  • на каждый вход можно подсоединить до 20 датчиков;
  • установка охраны осуществляется одним из способов: ключом TM, высоким или низким уровнем, а также импульсом.

Устройство имеет вес 550 грамм, оно изготовлено с уровнем защиты IP 41.

На панели имеется удобная световая индикация

Прибор позволяет управляющему контролировать текущее состояние системы, делать запросы по поводу температуры, включать и отключать электричество и управлять освещением. Пользователь может подключить сразу 5 телефонных номеров, прибор крепится на вертикальную поверхность.

Как выбрать GSM-модуль, что нужно брать во внимание?

Устройства, работающие на платформе Gsm, можно приобрести как в магазинах города, так и на известных торговых площадках типа Aliexpress. Прежде чем покупать такой модуль, стоит определиться, каких возможностей от него ожидают? Например, важна ли длина подключаемого кабеля антенны, а также сколько телефонных номеров можно использовать одновременно. При выборе модуля стоит учитывать такие факторы:

  • количество зон контроля;
  • наличие выходов для подключения разных по назначению датчиков;
  • возможность расширения функционала за счет прошивки приспособления;
  • наличие реле, через которое осуществляется обратная связь;

возможность мониторинга температуры и отправка показателей на мобильник

Хороший модуль обладает настройкой температурных режимов и порогов срабатывания.

С его помощью можно дистанционно управлять работой котла и вносить изменения в температуру. Качественный прибор даст возможность изменять показатели мощности, а также мгновенно пришлет смс-оповещение о срабатывании экстренных датчиков.

Как подключить?

Чтобы самостоятельно подключить и установить gsm-модуль, необходимо воспользоваться инструкцией, идущей в комплекте. Монтаж и запуск устройства происходит таким образом:

  1. Обесточить нагреватель.
  2. Снять защитный кожух с котла.
  3. Зафиксировать крепление для модуля на стене.
  4. Вставить в модуль сим-карту и батарейку, если это потребуется.
  5. В разъем, находящийся в котле, подключить контроллер на основе gsm.
  6. Подсоединить к модулю все датчики.
  7. Включить приспособление в сеть.
  8. Надеть защитный кожух котла.
  9. Подключить котел в электросеть.

Стоит помнить, что для работы на сим-карте необходимо выбрать одного из лучших мобильных операторов с хорошим качеством сигнала. Когда модуль будет впервые подключен, пользователю необходимо отправить смс на сим-карту контроллера с его номером.

При условии слабого сигнала необходимо поставить антенну, идущую в комплекте

Для лучшего понимания процесса подключения рекомендуется просмотреть подробное видео, чтобы избежать ошибок.

Gsm-модули отлично работают как с электрическими, так с газовыми котлами, они также могут функционировать с моделями на отработке. На самом котле должен присутствовать выход для подключения контроллера. Такое приспособление помогает сэкономить расход электроэнергии и значительно упрощает процесс управления отопительным прибором.

GSM модули для умного дома / Интемс / Хабр

Еще каких-то лет 20 назад наличие дома персонального компьютера с выходом в интернет было редкостным явлением. А про домашние устройства, которые могут подключаться к интернету говорили как о научной фантастике. Сегодня такие устройства — уже даже не ниша, а целый рынок интернета вещей (Internet-of-Things, IoT).

По прогнозам Gartner, в этом году количество устройств IoT должно вырасти на 21% по сравнению с 2019 годом и достигнуть 5,8 миллиардов. При прочих равных растут и все связанные с этим отрасли.

Интернет вещей получил популярность среди бытовых потребителей благодаря возможностям объединения домашних приборов ежедневного использования, программного обеспечения и специализированных (часто облачных) сервисов. IoT-устройства сильно зависят от стандартов взаимодействия устройств, протоколов связи и сетевых технологий. Для эффективного и надежного функционирования каждого отдельного продукта важна бесперебойная и коллективная работа сегментов аппаратного и программного обеспечения, а также сегмента сервисов… Поставщики решений для умного дома должны учитывать риски несовместимости устройств в рамках этих трёх сегментов и обеспечить их бесперебойную работу.

В этой статье поговорим о специализированных устройствах для умного дома — GSM-модулях, принципах их работы, преимуществах и недостатках при совместном использования различных IoT-устройств в домашнем (и не только) хозяйстве. Подробности под катом.

Принципы работы GSM-модулей

GSM-модуль — это устройство, работающее в качестве мобильного телефона или модема, которое используется для связи любого устройства по сети. GSM-модулю для работы требуется SIM-карта и он работает в диапазоне сети, которую поддерживает он сам и мобильный оператор.

В зависимости от производителя и назначения, передача команд управления на GSM-модуль может выполняться следующими способами:

  • Телефонный вызов (дозвон)
    Приняв звонок и получив номер абонента, система сопоставляет его с номерами из внутреннего списка. При совпадении с одним из номеров она передает сигнал на блок управления приводом. Звонок при этом сбрасывается. У недостаткам этого способа управления можно отнести то, что в память устройства можно записать ограниченное количество номеров пользователей, как правило несколько сотен, что для многих целей может быть недостаточно.
    Также недостатком будет то что телефонный вызов может быть ассоциирован только с одной командой, например открыть шлагбаум.

  • SMS
    Технология приёма и передачи коротких текстовых сообщений с пом

Опыт применения GSM модуля в домашней автоматизации / Хабр

На даче холодно, и вы хотите за несколько часов до своего приезда туда включить обогреватель, или вас беспокоит возможность аварийного отключения системы отопления загородного дома в ваше отсутствие. Все эти проблемы можно решить с помощью GSM модуля, который умеет отправлять и получать SMS сообщения и реагировать на них, включая и выключая нужную нагрузку. В теории все просто, на практике же на пути реализации подобного устройства есть множество подводных камней.



Мой план заключался в том, чтобы создать простое и дешевое устройство, оснащенное двумя датчиками температуры, датчиком влажности, GSM модулем, а также твердотельным реле и розеткой для подключения нагрузки. То, что получилось в итоге, можно увидеть на фото. В качестве датчика температуры и влажности был выбран климатический сенсор BME280, его канал давления не используется. На фото его можно увидеть под прозрачным колпачком слева от основного модуля. Такое расположение уменьшает влияние тепловыделения внутри корпуса на показания датчика. В качестве колпачка используется китайская пластиковая пробирка с двумя отверстиями для вентиляции. Второй датчик температуры выносной, сделан на DS18B20. Он расположен внутри металлического зонда, с корпусом соединен кабелем через обычный аудио разъем для наушников. Зонд предназначен для измерения температуры непосредственно отопительной системы. Основной объем корпуса занимает твердотельное реле (я выбрал помощнее) и преобразователь из 220В в 5В для питания схемы. Розетка для подключения нагрузки смонтирована на задней стороне корпуса, на фото она не видна. OLED дисплей на базе контроллера Sh2106 отображает показания датчиков, а также показывает, включена ли нагрузка. Для управления всей системой используется модуль Arduino Pro Mini в версии 3.3В 8МГц. Я не большой фанат этой платформы, но обилие библиотек, в том числе заботливо выпиленных автором, делает ее оптимальным выбором, когда нужно быстро сделать что то простое.

GSM модуль SIM800L размещен в отдельном металлическом корпусе для уменьшения создаваемых им помех на остальные части схемы. Как показала практика, помехи от этого уменьшаются не сильно. А радикально их уменьшает выносная антенна, подключенная экранированным кабелем к коаксиальному разъему, на фото выше она на переднем плане. Но об этом подробнее мы поговорим позже.

Про использование GSM модулей написано немало статей, в том числе на хабре, поэтому я буду избегать повторений и расскажу о том, что не встречалось мне в публикациях на эту тему, а именно о том, как сделать на базе этого модуля надежно работающее устройство.

В гаражах, где я частенько бываю, недавно поставили на въезде шлагбаум, который открывается, если позвонить на определенный номер. Судя по всему, он сделан на похожем GSM модуле. Меня удивило, как сложно бывает дозвониться по этому номеру, чтобы он открылся. Теперь я знаю множество причин для этого. Это знание стоило мне нескольких месяцев экспериментов и внушительного количества потраченных на них денег. Я надеюсь, что теперь это знание послужит кому то еще. Рассмотрим, на что важно обратить внимание, продвигаясь от очевидных аппаратных проблем к менее очевидным программным.

Первое, что важно сделать правильно, — вставить сим-карту


Мне казалось очевидным, что сим-карта вставляется скошенным уголком вперед. С неделю я пытался понять, почему модуль не желает регистрироваться в сети, попутно осваивая команды в терминале. В итоге на каком то англоязычном форуме я нашел упоминание о том, что вставлять ее нужно скошенным уголком назад. Странно, что она вообще вставляется и так и эдак.

Чтобы хорошо работать, нужно хорошо питаться


Требования к питанию у GSM модуля достаточно специфические. Он сделан на базе микросхемы, разработанной для кнопочных мобильных телефонов, и рассчитан на питание непосредственно от литиевого аккумулятора. Поэтому, 5В для него много, а 3.3В — мало. К тому же, в режиме передачи на максимальной мощности он способен потреблять ток до 2А. Если источник питания не способен обеспечить нужный ток, GSM модуль может перезагрузиться при попытке регистрации в сети и продолжить перезагружаться в бесконечном цикле. Периоды пикового потребления обычно длятся меньше секунды, поэтому есть соблазн применить слаботочный стабилизатор с накопителем энергии для периодов пиковой нагрузки. В качестве такого накопителя можно применить литиевый аккумулятор. При этом важно обеспечить возможность его отключения и важно не забыть ей воспользоваться, иначе отключение устройства от сети закончится глубоким разрядом аккумулятора и его необратимым повреждением. Другой вариант — это поставить вместо аккумулятора ионистор (суперконденсатор). Он не боится глубокого разряда. Но у него тоже есть проблемы с надежностью. Одна ячейка ионистора обычно рассчитана на напряжение от 2.5 до 3В. Ионисторы, рассчитанные на большее напряжение, состоят из нескольких ячеек (обычно из 2-х). При этом, однако, дисбаланс напряжения на ячейках может закончится пробоем ячейки. Такой дисбаланс легко получить за счет разницы в емкости ячеек или разницы в токе утечки. Следует также учитывать параметр внутреннего сопротивления ионистора. Ионисторы с большим внутренним сопротивлением на больших токах бесполезны, а ионисторы с малым сопротивлением стоят не дешевле аккумулятора. После того, как у меня ионистор скоропостижно скончался из-за дисбаланса ячеек, я просто применил преобразователь из 220В в 5В достаточной мощности. Чтобы понизить напряжение до нужного GSM модулю, я поставил между преобразователем и модулем обычный кремниевый диод. На таком диоде обычно падает 0.7В, так что модулю достаются необходимые 4.3В. После диода полезно поставить электролитический конденсатор большой емкости. Он сгладит провалы напряжения при внезапном включении передатчика.

От передающей антенны лучше держаться подальше


Даже после того, как я обеспечил GSM модулю требуемое питание, симптом перезагрузки периодически проявлялся, но на этот раз перезагружалась Arduino. Наблюдение за ее питанием при помощи осциллографа показало, что питание тут непричем. Судя по всему помеху создавал передатчик модуля, поскольку проблема возникала тем чаще, чем хуже были условия приема сигнала базовой станции. Столь радикальный эффект помех от передающей антенны вполне объясним, если вспомнить, что передатчик модуля способен выдать в антенну 2 ватта. Такая мощность может за 5 минут вскипятить миллилитр воды или нагреть ваше ухо на несколько градусов. Для борьбы с этой проблемой были опробованы разные методы. Для начала я подключил внешнюю антенну, которая располагалась снаружи корпуса и соединялась с модулем коротким коаксиальным кабелем. Однако, ожидаемого эффекта это не дало. Тогда я расположил модуль в отдельном металлическом корпусе, к которому снаружи крепилась антенна. Стало лучше, но не сильно. Радикально улучшил ситуацию только вынос антенны на некоторое расстояние от устройства за счет ее подключение коаксиальным кабелем достаточной длины.

Почему так происходит, легко понять из физических соображений. Типичная антенна — это 'четвертьволновой штырь', то есть половинка от дипольной антенны. Но, чтобы создать электрическое поле, половинки диполя недостаточно, нужна вторая половинка, тогда между отрицательно и положительно заряженными элементами антенны возникнет электрическое поле. У правильной штыревой антенны второй половиной является либо поверхность земли, либо корпус прибора, либо специальные проводящие 'противовесы'. Но для маркетологов все это слишком сложно, поэтому нам обычно продают только половинку от нормальной антенны. Как же она работает? Очень просто — второй половинкой является кабель, которым подключена антенна. То, что он экранирован, ничего не меняет. Внешняя поверхность его оплетки играет роль второй половинки дипольной антенны. При этом помеха легко наводится на проходящие по соседству провода несмотря на то, что кабель казалось бы экранирован. Ну а если кабеля нет, например мы спрятали модуль в металлический экран, из которого торчит антенна? Если экран большой (по сравнению с длиной волны), то он работает, как вторая половина излучателя, а если маленький, то излучают прочие провода, которые подведены к этому модулю, совершенно не важно, какие. Следующий рисунок иллюстрирует вышесказанное (плюсы и минусы показаны для наглядности, в реальности заряд элементов антенны меняет знак с частотой несущей).

Слева показана 'правильная' антенна, ее подводящий кабель не излучает помех. На среднем рисунке показана антенна, которую вы обычно покупаете. Здесь подводящий кабель является частью излучателя и создает помехи проходящим поблизости проводам. Справа показана ситуация, когда источник сигнала спрятан в компактный экранированный корпус. Здесь любые провода, подведенные к такому корпусу, являются частью излучателя.

Мораль заключается в том, что единственный надежный способ защититься от помех, создаваемых передающей антенной, — унести ее подальше от остальной электроники, подключив коаксиальным кабелем достаточной длины. Какая длина является достаточной? Расстояние естественно соизмерять с длиной волны, в данном случае это максимум 30 см. Это и есть минимальное расстояние на которое следует отнести антенну, но чем дальше, тем лучше.

Не все последовательные порты одинаково полезны


В простых AVR микроконтроллерах, которые все обычно и используют, аппаратный последовательный порт всего один, и он используется для загрузки програ

Что такое GSM модуль в телефоне

Подбирая новый телефон или изучая новинки, пользователь регулярно видит в характеристиках строчку GSM 800/900/1800/1900. У него закономерно могут возникнуть вопросы «GSM: что это такое в телефоне?» и «Что означают эти цифры?». Эта статья постарается ответить на них, а также расскажет о том, как работает эта технология и какие привычные функции поддерживает.

Что значит GSM

GSM (Global System for Mobile Communications) или 2G – международный стандарт цифровой мобильной связи. Разработан сотрудниками Европейского института стандартизации электросвязи в 80-х годах 20 века.

Использует для передачи информации радиоканалы частотой 800/900/1800/1900 МГц. Мобильные телефоны, выпущенные после 2000 года, поддерживают этот стандарт.

Частота канала зависит от региона. В Австралии, Азии, Африке, Европе это 900 и 1800 МГц. В Северной и Южной Америке – 850 и 1900 МГц. Причина отличия в том, что на на момент принятия стандарта в США и Канаде европейские частоты уже использовались.

Скорость передачи информации – до 19,5 кбит/сек. Максимальное расстоянием между телефоном и базовой станцией – 35 километров. При необходимости его можно увеличить с помощью репитеров, усилителей до 120 километров.

Эволюция GSM или что такое 2.5G и 2.75G

GPRS (General Packet Radio Service) или 2.5G – надстройка над стандартом GSM. Информация в ней передается в виде пакетов – сообщений, содержащих информацию об отправителе, получателе и передаваемые данные. Фрагмент фотографии, например.

Пакеты позволяют абонентам обмениваться данными не только между собой, но и отправлять / получать из Интернета. Скорость передачи – 85-100 кбит/сек.

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution ) или 2,75G – улучшенный вариант GPRS, использующий модуляцию 8PSK. Технология повышает скорость передачи до 270 кбит/сек.

Возможности GSM связи

Стандарт и надстройки поддерживают следующие функции:

  • звонки;
  • прием / отправка СМС сообщений;
  • прием / отправка MMS, содержащих фото, видео или аудио;
  • доступ в Интернет: WAP, World Wide Web;
  • определение номера звонящего и скрытие собственного;
  • конференц-связь;
  • переадресация вызова на другой номер;
  • голосовая почта;
  • удержание вызова.

Как это работает

В передаче сигнала между абонентами  участвуют 2 элемента:

  1. GSM модуль в телефоне – передает / принимает радиосигнал от базовой станции оператора;
  2. базовая станция – соединяет с другими абонентами, проверяет подлинность SIM карты, защищает радиоэфир от прослушивания.

Работает GSM связь следующим образом:

  1. Радиомодуль в телефоне сканирует радиоэфир.
  2. Базовая станция отправляет модулю случайное число, сгенерированное алгоритмом.
  3. Телефон генерирует ответ и отправляет обратно. Если ответный код верен, то он подключается к мобильной сети. При соответствующих настройках, базовая станция проверяет IMEI устройства и может отказать в доступе, если оно есть в списке запрещенных или отслеживаемых. Этот и 3 предыдущих этапа проходят при включении устройства, перед получением + отправлением СМС, звонками, переподключении к другой базовой станции.
  4. Между элементами устанавливается шифрованное соединение.
  5. Телефон и базовая станция обмениваются информацией.

По окончании обмена соединение разрывается, а устройство продолжает прослушивать радиоэфир.

Преимущества и недостатки GSM

Одним из плюсов является хорошее качество связи

Согласно Википедии, стандарт обладает следующими достоинствами:

  1. В сравнении с стандартом AMPS-800 (1G), телефоны с поддержкой GSM компактнее и расходуют меньше энергии, так как базовая станция отслеживает уровень сигнала от устройства абонента. Если он выше определенного уровня, то станция приказывает снизить его.
  2. Защита от случайного перехвата сообщений с помощью шифрования.
  3. Роуминг;
  4. Улучшенное качество и кодирование голосовой связи;
  5. Низкий уровень помех;
  6. Хорошее качество связи.

К недостаткам относятся:

  • искажение речи из-за оцифровки и сжатия;
  • низкий уровень сигала, если между абонентом и антенной связи больше 15 километров.

Подводя итог, можно сказать о GSM связи, то что этот стандарт позволил уменьшить телефоны, увеличить время автономной работы, улучшить качество связи и защищенность передаваемой информации.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

GSM модули. Работа и как выбрать. Модуль DoorHan и применение

Развитие сотовой и мобильной связи обуславливает возникновение различных устройств, которыми можно управлять с обычного смартфона. Такие устройства имеются и в охранных системах – это устройства в которых применяются GSM модули.

Такие системы охраны стали наиболее эффективными в использовании для защиты жилых помещений и имущества от грабителей. Эти устройства имеют весьма небольшую стоимость. Управление устройствами, оснащенными GSM модулями, производится на удаленном расстоянии.

Модули могут осуществлять управление любой автоматической системой дистанционным методом, принимая сигнал управления со смартфона, действующего в диапазоне GSM, и выполняя функции работы подключенной аппаратуры. Может использоваться для управления воротами, шлагбаумами, системами полива, отопления, освещения, а также можно удаленно перезагружать роутеры или даже серверы.

Большую популярность приобрели модули в качестве недорогого и надежного контроллера для управления доступом на территорию. Его работа может совмещаться с работой известных зарубежных марок ворот и шлагбаумов.

Принцип действия

По своему принципу действия GSM модули являются приемником волн радиочастоты с установленной сим-картой сотовой связи. Для обработки информации используется контроллер. Оператор связи может быть любым. В базу данных сохраняются номера телефонов пользователей, которым разрешено иметь доступ на охраняемую территорию. Инновационные модели могут иметь память на 2000 абонентов, модели дороже могут разместить в своей памяти 10 тысяч номеров.

Открывание ворот по мобильному телефону

Во время вызова от пользователя сигнал поступает на контроллер, который сверяет номер входящего абонента с имеющимися в его базе данных номерами. Если такой номер в базе нашелся, то контроллер подает команду на какое-либо действие приводного механизма, например, открытия шлагбаума или ворот. В случае, если такого номера в базе данных не оказалось, то контроллер сбрасывает вызов, и никаких действий не производит. Аналогичным образом контроллер действует на привод других исполнительных механизмов.

Никаких соединений для разговоров и других целей со звонящим пользователем не осуществляется, либо это соединение устанавливается всего на несколько секунд. Поэтому за услуги связи нет никакой оплаты, можно пользоваться ей бесплатно. Некоторые GSM модули устройств программируются таким образом, что при входе любого звонка идентификации номера не происходит совсем, и доступ разрешается любому позвонившему человеку.

Блок управления GSM модулем можно настроить с помощью команд СМС, а также в специальной программе на компьютере, подключив модуль к USB порту, либо на смартфоне, скачав специальное приложение.

Достоинства и недостатки
Перед приобретением GSM контроллера изучите все особенности этого устройства, которые отличают его от других моделей:
  • Нет необходимости в приобретении специальных пультов управления для каждого абонента, а также различных брелков или карт.
  • Некоторые системы, оснащенные GSM модулями, имеют ограничения по числу пользователей.
  • Подать команду на какое-либо действие системы можно, находясь в любом месте, где имеется сеть вашего мобильного оператора. Поэтому можно, например, открыть ворота вашему знакомому на территорию, находясь при этом совершенно в другом месте, главное, чтобы там действовала сеть вашего оператора. Также это упрощает работу работникам охранной службы.
  • Имеется возможность произвести настройку системы по компьютеру: удалить или добавить номера абонентов в базу, изменить предоставление доступа по дням недели, времени дня, вести журнал заезда и выезда, запретить въезд при наличии долга по оплате услуг и т.д.
  • GSM модули можно монтировать на автоматические системы любых производителей.
  • Низкая стоимость оборудования. GSM модули по цене примерно равны цене трех пультов управления. Если число пользователей значительное, то экономия средств будет больше. Нет абонентской платы.
  • Такая система имеет простую установку и работу. Установить ее сможет любой человек, имеющий элементарные знания электротехники, по прилагаемой инструкции.
  • По сравнению с оборудованием, управление которого осуществляется по проводам, здесь есть возможность оставить без изменений интерьер помещения при монтаже, не повреждая ничего. Не требуются провода, так как сигнал передается по радиочастоте. В качестве вспомогательных устройств в ее комплекте могут быть проводные датчики.

Серьезным недостатком таких систем является тот факт, что механизмы привода не будут работать, если батарея аккумулятора смартфона разряжена, либо у вас нет денег на этом номере. Однако, подобный недостаток есть и в системах с пультами управления.

Также, к недостатку можно отнести тот факт, что сигнал GSM можно заглушить. В этом случае такая сигнализация уступает обычным вариантам.

Сфера использования

GSM модули используются в различных типах оборудования, имеющих электрические приводы:

  • Автомобильные сигнализации.
  • Двери офисов с электрозамком.
  • Электрокотлы отопления.
  • Автоматика шлагбаумов и ворот.
  • Различные сигнализации и охранные системы.

Первые места применения GSM модулей были в видеокамерах, сигнализациях, отправляющих СМС при активировании датчика движения. В настоящее время область применения таких контроллеров стала намного шире.

Большую популярность модули получили в системах управления въездом в поселки коттеджей, жилые комплексы, объекты коммерческого назначения со значительным количеством абонентов.

Как выбрать GSM модули

Беспроводные системы постоянно обновляются, а их технологи совершенствуются. Для их настройки не требуется особой квалификации, все делается за несколько минут. Связь производится любыми гаджетами, оснащенными мобильной связью. Это получило актуальность в местах, где нет обычной проводной телефонной связи. Благодаря таким достоинствам, GSM модули модули стали лидерами продаж.

Для нормального функционирования модуля нужно заранее продумать место монтажа с учетом предъявляемых требований. Только разобравшись с работой устройства и условиями ее работы, можно сделать правильный выбор модели, которая будет работать долгое время без неисправностей.

Наиболее важным моментом является тип объекта. От этого зависит выбор модели с конкретными техническими данными. Для квартиры требуется устройство, которое будет защищать жилье от проникновения чужих людей. Таким устройством может быть сигнализация с GSM модулем и датчиком движения. Он будет отслеживать попытки проникновения.

Если в квартире есть пожилые люди, либо ребенок, то есть варианты исполнений с видеокамерой, которая поможет визуально контролировать порядок в помещении. Видеокамера при попытке проникновения будет фиксировать время происшествия и снимать все происходящее.

Загородный дом или дачный домик также можно поставить на охрану с системой GSM. В этом случае часто применяются беспроводные датчики для расширения функций сигнализации. Такие модели устройств будут охранять не только ваши вещи от воров, но и отправят сообщения об утечке воды или о пожаре.

При выборе GSM модуля и сигнализации для дачи нельзя забывать о диапазоне рабочих температур. Многие загородные дома и дачи зимой не отапливаются, и в комнатах будет низкая температура.

Для охраны офисов подходит сигнализация GSM в комплекте с камерой. Это дает возможность узнать о проникновении, а также проверять соблюдение рабочего времени сотрудниками, вовремя ли они уходят и приходят на рабочее место.

Влажность также имеет важное значение для таких устройств. Импортные образцы многих GSM модулей не предназначены для суровых условий российского климата. Поэтому, при выборе устройств предпочтительно воспользоваться отечественными образцами.

Много положительных качеств GSM модулей доказывает ее значимость при применении в системах охраны разных объектов. Также к ней можно подключать большое число дополнительных датчиков и устройств, которые значительно расширят функциональность системы охраны.

При правильном выборе любая система с GSM модулем станет лучшей охраной для имущества, будет служить хорошим помощником и сообщать вам о несанкционированных проникновениях и происшествиях.

Обзор GSM модуля на примере марки DoorHan

В комплект устройства входит антенный кабель с антенной на магните. Ее можно прикрепить в любое место на металлическую поверхность.

Также в комплект входит USB кабель для подключения к компьютеру и программирования самого устройства. На сайте производителя есть программа для настройки модуля.

Зафиксировав звонок и получив номер звонящего, блок сравнивает его с номерами из внутреннего списка абонентов. При совпадении с одним из номеров, посылает внешний сигнал на управление приводом. Соединение сотовой связи не происходит. Звонок поступает на сим-карту и тут же сбрасывается. В этот блок устанавливается сим-карта любого оператора. Лучше воспользоваться оператором с наименьшей абонентской платой, так как тарифы без абонентской платы мобильный оператор может заблокировать через несколько месяцев, при отсутствии звонков и соединений.

Это устройство может функционировать от -30 до +40 градусов. Рекомендуется производить монтаж в отапливаемом помещении. В данное устройство можно записать до 500 пользователей. Даже находясь на большом удалении от своего дома, вы можете открыть своим знакомым шлагбаум.

Похожие темы:

GSM — что это такое в телефоне и как работает

29 июня, 2020

Автор: Maksim

GSM является активным стандартом мобильной сотовой связи в России и многих других странах. Именно на основе этой технологии и работают наши телефоны.

Каждый из нас слышал про этот термин, но не все до конца знают и понимают, что это такое, как работает и зачем вообще нужны все эти стандарты.

Прошлый материал был посвящен тому, что это такое ростест и зачем и какую роль он играет при выборе смартфона с этим знаком. Сейчас вы узнаете про GSM, его определение и роль в развитии мобильных технологий.

Что такое GSM

GSM (Global System for Mobile Communications) — это международный стандарт связи второго поколения 2G, цифровая сеть, которая используется мобильными операторами для передачи в ней данных. Используется по всему миру и поддерживается практически всеми мобильными телефонами. Данные передаются в беспроводном формате, поэтому провода не нужны.

Переводится, как глобальная система мобильной связи. Основана на разделение каналов по времени TDMA и частоте FDMA. Является сетью второго поколения, означает цифровую связь.

GSM-сетями на данный момент пользуется около 80% телефонов по всему миру, как основными, чтобы осуществлять беспроводные звонки. Всего есть три основных и используемых сети: GSM, TDMA и CDMA. Именно первая является наиболее используемой и популярной.

GSM в отличие от того же CDMA предлагает более широкие возможности для международного роуминга. Так, как на его долю приходится 80% всего рынка. Также, технология позволяет одновременно передавать данные и совершать звонки.

Работает на частоте: 800/900/1800/1900 МГц. Практически все современные телефоны поддерживают эти частоты без проблем. Сигнал распространяется на расстояние в 35 км от базовой станции/вышки. А средняя скорость передачи данных — до 20 кбит/сек.

Включает в себя надстройки: GPRS и EDGE. Они позволяют передавать данные в пакетном формате и увеличивают скорость передачи. Также их называют 2.5G и 2.75G. Именно с их помощью с телефона можно выходить и во всемирную паутину.

Интересно! Данные передаются в сжатом виде, это связано с низкой пропускной способностью канала, поэтому качество звука не очень хорошее.

Наряду с другими технологиями, является частью эволюции беспроводной мобильной связи, которая включает высокоскоростную передачу данных с коммутацией каналов (HSCSD), общую систему пакетной радиосвязи (GPRS), улучшенную среду GSM данных (EDGE) и универсальную службу мобильной связи. (UMTS).

Как это работает

Ключевым элементом работы GSM на мобильном телефоне или планшете является SIM карта, которая привязана к вашему оператору сотовой связи. Пользователь СИМ карты не привязывается к определенному телефону и может пользоваться услугами связи, на которые подписан с любого устройства куда он ее вставит.

Мобильные телефоны идентифицируются при помощи IMEI. Сим карта идентифицируется, как IMSI. Все эти коды являются уникальными во всем мире. IMEI и IMSI независимы друг от друга, это обеспечивает личную мобильность. СИМ карта, как и телефон могут быть защищены паролем, чтобы ими никто не мог пользоваться кроме владельца.

Сигнал передается через вышки, которые устанавливают сотовые операторы, их довольно много, сигнал в среднем распространяется на 35 километров. Как только мобильный телефон находит такую вышку — происходит соединение и можно совершать звонки.

Выглядит работа в целом так:

1. GSM модуль, установленный в телефоне, связывается с ближайшей вышкой сотовой связи. Происходит обмен данными.

2. Вышка проверяет данные с сим карты, идентифицирует абонента и позволяет совершать звонки и другие действия. Все при этом шифруется.

Интересно! Кроме сим карты — ее идентификатора IMSI, станция также проверяет и IMEI самого смартфона и, если он будет в черном списке — может заблокировать любые вызовы.

Немного истории

История GSM берет свое начало в 1 982 году, когда Европейский институт стандартизации электросвязи создал Group Special Mobile, которую потом переименовали в Global System for Mobile Communications. Развиваться технология и активно распространятся начала лишь в 90-ых годах.

Целью создания было обеспечение мобильного роуминга между странами, которые состояли в общеевропейском сотрудничестве. Сотовую связь устанавливать предполагалось на частоте в 900МГц.

По состоянию на 2 003 год цифровые беспроводные услуги GSM предлагались в той или иной форме в 193 странах.

Особенности GSM

  • СИМ карта используется для доступа к каналу и службам связи
  • Беспроводная сеть передачи данных
  • Шифрование телефонных звонков
  • Защита пользователя от возможного взлома и мошеннических действий
  • Анти-определитель номера
  • Возможность общаться в роуминге
  • Переадресация
  • Передача факсимильных сообщений
  • Ожидание вызова
  • СМС
  • Голосовая почта
  • Конференции

В заключение

Это были основные моменты, которые нужно знать об этом стандарте связи. Сейчас ему на смену пришли уже более новые и современные виды, обеспечивающие куда лучшее качество с быстрой передачей информации.

Архитектура

, работа схем и ее приложения

Цифровая сотовая технология, такая как GSM (глобальная система мобильной связи), используется для передачи мобильных данных, а также голосовых услуг. Эта концепция была реализована в Bell Laboratories с использованием системы мобильной радиосвязи в 1970 году. Как следует из названия, это название группы стандартизации, которая была создана в 1982 году для создания общего европейского стандарта мобильной связи. На эту технологию приходится более 70% рынка абонентов цифровой сотовой связи во всем мире.Эта технология была разработана с использованием цифровых технологий. В настоящее время технология GSM поддерживает более 1 миллиарда абонентов мобильной связи по всему миру в более чем 210 странах. Эта технология предоставляет услуги передачи голоса и данных от базовых до сложных. В этой статье обсуждается обзор технологии GSM.

Что такое технология GSM?

GSM - модем мобильной связи; это означает глобальную систему мобильной связи (GSM). Идея GSM была разработана в Bell Laboratories в 1970 году.Это широко используемая система мобильной связи в мире. GSM - это открытая цифровая сотовая технология, используемая для передачи мобильного голоса и данных. Услуги работают в диапазонах частот 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц.

Технология GSM была разработана как цифровая система с использованием технологии множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) для целей связи. GSM оцифровывает и сокращает данные, а затем отправляет их по каналу с двумя разными потоками клиентских данных, каждый в своем конкретном временном интервале.Цифровая система способна передавать данные со скоростью от 64 до 120 Мбит / с.

GSM-модем

В системе GSM существуют соты различных размеров, такие как макро, микро, пико- и зонтичные соты. Каждая ячейка различается в зависимости от области реализации. В макро-, микро-, пико- и зонтичных ячейках сети GSM есть пять различных размеров соты. Зона покрытия каждой соты зависит от среды реализации.

Метод множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) основан на назначении разных временных интервалов каждому пользователю на одной и той же частоте.Он может легко адаптироваться к передаче данных и голосовой связи и может передавать данные со скоростью от 64 кбит / с до 120 Мбит / с.

Архитектура технологии GSM

Основными элементами архитектуры GSM являются следующие.


Архитектура технологии GSM
  • Подсистема сети и коммутации (NSS)
  • Подсистема базовой станции (BSS)
  • Мобильная станция (MS)
  • Подсистема эксплуатации и поддержки (OSS)

Подсистема сетевой коммутации (NSS) )

В архитектуре системы GSM он включает в себя различные элементы, которые часто называют базовой системой / сетью.В данном случае это, по сути, сеть передачи данных, включающая множество устройств, обеспечивающих основной контроль, а также взаимодействие всей системы мобильной сети. Базовая сеть включает в себя основные элементы, которые обсуждаются ниже.

Центр коммутации мобильной связи (MSC)

Центр коммутации мобильной связи или MSC является ключевым элементом в области базовой сети архитектуры сети GSM. Этот центр коммутации мобильных услуг работает как стандартный узел коммутации в ISDN, в противном случае PSTN, однако он также предоставляет дополнительные функции, позволяющие поддерживать потребности мобильного пользователя, такие как аутентификация, регистрация, передача обслуживания между MSC, определение местоположения вызова и маршрутизация вызова на абонент сотового телефона.

И, кроме того, он обеспечивает преимущество перед коммутируемой телефонной сетью общего пользования, так что телефонные звонки могут быть соединены из сети мобильного телефона на телефон или стационарный телефон. Предусмотрены интерфейсы к другому серверу центра коммутации мобильной связи, позволяющие совершать мобильные вызовы на мобильные устройства по разным сетям.

Домашний регистр местоположения (HLR)

Эта база данных HLR включает в себя информацию, касающуюся администрирования, как и каждого абонента с их предыдущим идентифицированным местоположением.Таким образом, сеть GSM способна соединять вызовы с соответствующей базовой станцией для мобильного коммутатора. Как только оператор включает свой телефон, телефон регистрируется в сети, чтобы можно было решить, какая базовая приемопередающая станция осуществляет связь, чтобы входящие вызовы могли быть подключены должным образом.

Даже когда мобильный телефон включен, но не активен, он снова регистрируется, чтобы убедиться, что сеть HLR реагирует на его последнее местоположение. Для каждой сети существует один HLR, даже если он может быть рассредоточен по множеству подцентров по оперативным причинам.

Регистр местоположения посетителей (VLR)

VLR включает предпочтительную информацию, полученную из сети HLR, чтобы предоставить предпочтительные услуги для отдельного абонента. Реестр местоположения посетителей может быть выполнен как отдельный блок; однако он обычно реализуется как существенный элемент MSC перед отдельным подразделением. Таким образом, доступ осуществляется быстрее и удобнее.

Регистр идентификации оборудования (EIR)

Регистр идентификатора оборудования (EIR) - это блок, который принимает решение о том, может ли определенное мобильное оборудование быть разрешено по сети.Каждое мобильное устройство имеет номер, идентифицируемый как IMEI или международный идентификатор мобильного оборудования.

Итак, этот номер IMEI фиксируется в мобильном оборудовании и проверяется через сеть при регистрации. Это в основном зависит от информации, которая хранится в EIR, и мобильному устройству может быть назначено одно из трех условий: разрешено по сети, запрещен доступ, и в противном случае отслеживается в случае возникновения проблем.

Центр аутентификации (AuC)

AuC (центр аутентификации) - это защищенный файл, содержащий секретный ключ на SIM-карте пользователя.AuC в основном используется для проверки и кодирования на радиоканале.

Gateway Mobile Switching Center (GMSC)

GMSC / Gateway Mobile Switching Center - это конец, к которому в первую очередь подключается завершающий вызов ME без какой-либо информации о месте MS. GMSC получает номер роуминга мобильной станции (MSRN) из MSISDN на основе HLR и соединяет вызов с точным посещенным MSC. Разделение «MSC» в названии GMSC сбивает с толку, поскольку процесс шлюза не требует связи с MSC.

SMS-шлюз (SMS-G)

SMS-шлюз или SMS-G используется совместно для объяснения двух SMS-шлюзов в стандартах GSM. Эти шлюзы управляют сообщениями, которые направляются разными способами.

Центр коммутации мобильной связи шлюза службы коротких сообщений (SMS-GMSC) используется для коротких сообщений, которые передаются в ME. Центр коммутации мобильной связи службы коротких сообщений (SMS-IWMSC) используется для коротких сообщений, создаваемых через сеть мобильной связи. Основная роль SMS-GMSC связана с GMSC, но SMS-IWMSC предлагает постоянный доступ к центру SMS.

Эти устройства были основными, которые используются в сети по технологии GSM. Обычно они располагались в одном месте, однако часто вся средняя сеть передавалась по стране, где бы сеть ни находилась. В случае неисправности это даст некоторую гибкость.

Подсистема базовой станции (BSS)

Он действует как интерфейс между мобильной станцией и сетевой подсистемой. Он состоит из базовой приемопередающей станции, которая содержит радиоприемопередатчики и обрабатывает протоколы для связи с мобильными телефонами.Он также состоит из контроллера базовой станции, который управляет базовой приемопередающей станцией и действует как интерфейс между мобильной станцией и центром коммутации мобильной связи.

Сетевая подсистема обеспечивает базовое сетевое соединение с мобильными станциями. Базовой частью сетевой подсистемы является центр коммутации мобильных услуг, который обеспечивает доступ к различным сетям, таким как ISDN, PSTN и т. Д. Он также состоит из реестра домашнего местоположения и реестра местоположения посетителей, который обеспечивает возможности маршрутизации вызовов и роуминга GSM.

Он также содержит регистр идентификаторов оборудования, в котором ведется учет всего мобильного оборудования, в котором каждый мобильный телефон идентифицируется своим собственным номером IMEI. IMEI расшифровывается как International Mobile Equipment Identity.

Секция подсистемы BSS или базовой станции в сетевой архитектуре GSM второго поколения в основном связана с мобильными устройствами по сети. Эта подсистема включает два элемента, которые обсуждаются ниже.

Базовая приемопередающая станция (BTS)

BTS (Базовая приемопередающая станция), которая используется в сети GSM, включает в себя радиопередатчик Tx, Rx и их соответствующие антенны для передачи, приема и прямого обмена данными через мобильные телефоны.Эта станция является важным элементом для каждой соты, и она взаимодействует с мобильными устройствами, и интерфейс между ними идентифицируется как интерфейс Um со связанными протоколами.

Контроллер базовых станций (BSC)

BSC (контроллер базовых станций) используется для формирования следующей фазы, обращенной к технологии GSM. Этот контроллер используется для управления набором базовых приемопередающих станций, и он часто совмещается через одну из приемопередающих станций в группе.Этот контроллер управляет ресурсами радио для управления различными элементами, такими как передача обслуживания в коллекции BTS, назначает каналы. Он взаимодействует с базовыми приемопередающими станциями через интерфейс Abis.

Элемент подсистемы базовой станции сети GSM использует технологию радиосвязи, позволяющую нескольким операторам использовать систему одновременно. Каждый канал поддерживает до 8 операторов, позволяя базовой станции включать разные каналы; через каждую базовую станцию ​​можно разместить огромное количество операторов.

Они тщательно размещаются через провайдера сети, чтобы обеспечить покрытие всей территории. Эта область может быть окружена базовой станцией, которую часто называют сотой. Поскольку невозможно остановить перекрытие сигналов в соседних сотах, и каналы, которые используются в одной соте, не используются в следующих.

Мобильная станция

Это мобильный телефон, который состоит из трансивера, дисплея и процессора и управляется SIM-картой, работающей по сети.

MS (мобильные станции) или ME (мобильное оборудование) чаще всего идентифицируются через сотовые или мобильные телефоны, которые являются частью мобильной связи GSM, н / б, которую оператор наблюдает и использует. В настоящее время их размер радикально уменьшился, а уровень функциональности сильно вырос. И еще одно преимущество - время между обвинениями резко увеличилось. В мобильном телефоне есть разные элементы, но двумя основными элементами являются аппаратное обеспечение и SIM-карта.

Аппаратное обеспечение включает в себя основные элементы мобильного телефона, такие как корпус, дисплей, аккумулятор и электронику, используемую для генерации сигнала и обработки данных в приемнике для передачи.
Мобильная станция имеет номер, называемый IMEI. Его можно настроить на мобильном телефоне во время производства, и его нельзя изменить.

Сеть обращается к нему во время регистрации, чтобы проверить, не было ли оборудование заявлено как украденное.

SIM-карта (модуль идентификации абонента) содержит данные, которые позволяют идентифицировать пользователя в сети.Кроме того, он включает в себя различную информацию, например номер, называемый IMSI (международный идентификатор мобильного абонента). Когда этот IMSI используется в SIM-карте, мобильный пользователь может просто сменить мобильный телефон, переместив SIM-карту с одного мобильного телефона на другой.

Таким образом, сменить мобильный телефон легко, не меняя один и тот же номер мобильного телефона, это означает, что люди часто будут совершенствоваться, тем самым создавая дополнительный источник дохода для провайдеров сети и обслуживания, чтобы увеличить общую финансовую победу GSM.

Подсистема эксплуатации и поддержки (OSS)

Подсистема поддержки эксплуатации (OSS) является частью полной архитектуры сети GSM.Это связано с компонентами NSS и BSC. Этот OSS в основном используется для управления сетью GSM и нагрузкой трафика BSS. Следует отметить, что, когда количество BS увеличивается за счет увеличения количества абонентов, некоторые задачи сохранения переносятся на базовые приемопередающие станции, так что стоимость владения системой может быть снижена.

Архитектура сети GSM 2G в основном следует логическому принципу работы. Это очень просто по сравнению с существующими архитектурами сети мобильных телефонов, в которых используются программно определяемые блоки, что обеспечивает чрезвычайно гибкую работу.Но архитектура 2G GSM продемонстрирует необходимые голосовые и операционные основные функции и то, как они организованы вместе. Когда система GSM цифровая, тогда сеть представляет собой сеть передачи данных.

Характеристики модуля GSM

Функции модуля GSM включают следующее.

  • Повышенная эффективность использования спектра
  • Международный роуминг
  • Совместимость с цифровой сетью с интегрированными услугами (ISDN)
  • Поддержка новых услуг.
  • Управление телефонной книгой на SIM-карте
  • Фиксированный номер набора (FDN)
  • Часы реального времени с управлением будильником
  • Высококачественная речь
  • Использует шифрование для повышения безопасности телефонных звонков
  • Служба коротких сообщений (SMS)

Стратегии безопасности, стандартизированные для системы GSM, делают ее наиболее безопасным стандартом связи, доступным в настоящее время. Хотя конфиденциальность разговора и секретность абонента GSM гарантируется только на радиоканале, это важный шаг в достижении сквозной безопасности.

GSM-модем

GSM-модем - это устройство, которое может быть мобильным телефоном или модемом, которое может использоваться для обмена данными между компьютером или любым другим процессором по сети. Для работы GSM-модема требуется SIM-карта, и он работает в диапазоне сети, на которую подписан оператор сети. Его можно подключить к компьютеру через последовательный порт, USB или Bluetooth.

Модем GSM также может быть стандартным мобильным телефоном GSM с соответствующим кабелем и программным драйвером для подключения к последовательному порту или порту USB на вашем компьютере.GSM-модем обычно предпочтительнее мобильного телефона GSM. GSM-модем находит широкое применение в терминалах транзакций, управлении цепочкой поставок, приложениях безопасности, метеостанциях и удаленной регистрации данных в режиме GPRS.

Работа модуля GSM

Из приведенной ниже схемы показан GSM-модем, должным образом подключенный к MC через переключатель уровня IC Max232. GSM-модем, установленный на SIM-карте, после получения цифровой команды по SMS от любого сотового телефона отправляет эти данные на MC через последовательную связь.Пока программа выполняется, модем GSM получает команду «СТОП», чтобы сформировать выходной сигнал на MC, точки контакта которого используются для отключения ключа зажигания.

Команда, отправленная таким образом пользователем, основана на сообщении, полученном им через модем GSM «ALERT», запрограммированном сообщении, только если на входе установлен низкий уровень. Вся операция отображается на ЖК-дисплее 16 × 2.

Цепь модема GMS

Приложения технологии GSM

Применения технологии GSM включают следующее.

Интеллектуальная технология GSM для автоматизации и безопасности

В наши дни мобильный терминал GSM стал одним из предметов, которые мы постоянно используем. Подобно кошельку / кошельку, ключам или часам, мобильный терминал GSM предоставляет нам канал связи, который позволяет нам общаться с миром. Требование, чтобы человек был доступен или звонил кому-либо в любое время, очень привлекательно.

Этот проект, как следует из названия, основан на сетевой технологии GSM для передачи SMS от отправителя к получателю.Отправка и получение SMS-сообщений используются для повсеместного доступа к устройствам и обеспечения контроля над взломом дома. Система предлагает две подсистемы. Подсистема управления бытовой техникой позволяет пользователю удаленно управлять бытовой техникой, а подсистема оповещения о безопасности обеспечивает автоматический мониторинг безопасности.

Система способна дать пользователям инструкции с помощью SMS с определенного сотового номера, чтобы изменить состояние бытовой техники в соответствии с потребностями и требованиями пользователя. Второй аспект - это предупреждение системы безопасности, которое достигается таким образом, что при обнаружении вторжения система позволяет автоматически генерировать SMS, таким образом предупреждая пользователя об угрозе безопасности.

Технология GSM позволит общаться где угодно, когда угодно и с кем угодно. Функциональная архитектура GSM, использующая принципы интеллектуальных сетей, и ее идеология, которая обеспечивает развитие GSM, является первым шагом на пути к настоящей системе персональной связи, которая требует достаточной стандартизации для обеспечения совместимости.

Приложения GSM в медицинских услугах

Рассмотрим две ситуации, подобные приведенной ниже

  • Человек получил тяжелую травму или заболел, и о нем необходимо немедленно позаботиться.Все, что есть у него или сопровождающего его человека, - это мобильный телефон.
  • Пациент выписан из больницы и думает отдохнуть у себя дома, но ему все равно нужно ехать в больницу для регулярных осмотров. У него может быть мобильный телефон, а также некоторые медицинские сенсорные устройства, например устройства для наблюдения за состоянием здоровья.

В обеих ситуациях единственный способ найти решение - использовать систему мобильной связи. Другими словами, используя коммуникационные технологии, любую ситуацию, подобную описанной выше, можно разрешить, просто передав данные пациента через сеть связи, получая и обрабатывая их в приемной секции - либо в медицинском центре, либо на дому у врача.

Врач просто наблюдает за деталями пациента и возвращает ему инструкции (в случае 1 st ), чтобы он мог по крайней мере принять некоторые меры предосторожности, прежде чем наконец добраться до больницы, а в случае 2 и контролирует результаты анализов пациента и в случае каких-либо отклонений от нормы, делает следующий шаг для дальнейшего лечения.

Вся эта ситуация - телемедицинские услуги. Телемедицинскую систему можно использовать одним из трех способов.

  • Использование видеоконференцсвязи, при которой пациенты, сидящие в одном месте, могут напрямую взаимодействовать с поставщиками медицинских услуг и, соответственно, продолжать процесс лечения.
  • Используя датчики мониторинга здоровья, которые постоянно обновляют информацию о состоянии здоровья пациента и, соответственно, направляют поставщиков медицинских услуг для продолжения лечения.
  • Путем передачи полученных медицинских данных и передачи полученных данных для консультации и обработки.

Для трех вышеуказанных способов используется метод беспроводной связи. Медицинские услуги требуют множества способов получения доступа к хранимым ресурсам. Это могут быть медицинские базы данных или онлайн-хосты с устройствами, которые могут помочь восстановить и контролировать здоровье пациента.Различные варианты доступа: широкополосная сеть через среду со средней пропускной способностью и узкополосная сеть через GSM.

Преимущества технологии GSM в системе телемедицины заключаются в следующем.

  • Это более рентабельно.
  • GSM-приемники широко доступны - мобильные телефоны и GSM-модемы
  • Обладает высокой скоростью передачи данных.

Базовая система телемедицины

Базовая система телемедицины состоит из 4 модулей:

  • Блок пациента : он собирает информацию от пациента, отправляет ее в виде аналогового сигнала или преобразует в цифровой сигнал, контролирует данные поток и передает данные.Он в основном состоит из различных медицинских датчиков, таких как датчик сердцебиения, монитор артериального давления, монитор температуры кожи, датчик спирометрии и т. Д., Который выдает электрический сигнал и отправляет эти сигналы в процессор или контроллер (микроконтроллер или ПК) для дальнейшей обработки сигналы, а затем передает результаты через сеть беспроводной связи.
  • Сеть связи : Используется для защиты данных и передачи данных. Используется технология GSM, в которой используются мобильные станции, базовые подстанции и сетевые системы.Мобильная станция состоит из базовой мобильной точки доступа или мобильного телефона и связывает мобильные телефоны с сетью GSM для связи.
  • Приемник / сторона сервера : Это в основном медицинская система, в которой установлен модем GSM, который принимает, декодирует сигналы и отправляет их на блок представления.
  • Презентационный блок : По сути, это процессор, который преобразует полученные данные в четко определенный формат и сохраняет их, чтобы врачи могли их регулярно отслеживать, а любую обратную связь на стороне клиента можно отправлять через SMS с GSM модем.

Простая система телемедицины

Базовая система телемедицины может быть представлена ​​в упрощенном виде. Он состоит из двух блоков - блока передатчика и блока приемника. Блок передатчика передает входной сигнал датчика, а блок приемника принимает этот вход для продолжения дальнейшей обработки.

Ниже приведен пример простой телемедицинской системы для отслеживания частоты сердечных сокращений пациента и соответствующей обработки данных.

Передатчик системы телемедицины с использованием технологии GSM

В передающем блоке датчик сердцебиения (который состоит из светоизлучающего источника, излучаемый свет которого модулируется при прохождении через кровь человека) преобразует полученные данные от человеческого тела и преобразует их в электрические импульсы.Микроконтроллер принимает эти импульсы и обрабатывает их, чтобы вычислить частоту сердечных сокращений, и отправляет эти рассчитанные данные в медицинское учреждение через модем GSM. GSM-модем соединяется с микроконтроллером с помощью микросхемы Max 232 IC.

Приемник системы телемедицины, использующий технологию GSM

В приемном блоке модем GSM принимает данные и передает их микроконтроллеру. Соответственно, микроконтроллер анализирует полученные данные с данными с ПК и отображает результат на ЖК-дисплее.Наблюдение за пациентом может осуществляться на основании результата, отображаемого на дисплее медицинским персоналом, чтобы можно было начать необходимую процедуру лечения.

Практические примеры использования технологии GSM в медицине

На практике технология GSM используется в следующих областях.

AT&T Vitality GlowCaps

Это флаконы с таблетками, которые просто напоминают пациенту о необходимости принимать лекарства. Он состоит из таймера, который устанавливается на время приема таблеток пациентом, в это время устанавливает загорание колпачка и запускает зуммер, а затем звонит на мобильный телефон пациента по технологии GSM.Регистрируется каждое открывание бутылки.

Mobisante Mobius SP1 Ультразвуковая система

Состоит из мобильного ультразвукового датчика, подключенного к смартфону, и передает ультразвуковое изображение с портативного устройства в любое удаленное место через GSM.

Система непрерывного мониторинга уровня глюкозы (CGM) Dexcom Seven Plus

Используется для мониторинга уровня глюкозы в крови пациентов и передачи его врачу. Он состоит из датчика, размещенного под кожей, который непрерывно контролирует уровень глюкозы в крови и через определенные промежутки времени передает его на приемник (сотовый телефон).

Будущие масштабы GSM в медицинских услугах

В соответствии с недавним опросом, проведенным PricewaterhouseCoopers для Ассоциации GSM, отраслевой организации, которая представляет почти 800 мировых операторов мобильной связи в 219 странах, услуги GSM станут частью системы здравоохранения к 2017 году, создав глобальный рынок в 23 миллиарда долларов.

Сейчас среди всего этого технология GSM является наиболее широко используемым вариантом из-за ее огромной популярности, повышенной эффективности использования спектра и низкой стоимости внедрения.

Принципиальная схема

и код C

Модуль GSM используется во многих устройствах связи, основанных на технологии GSM (Глобальная система мобильной связи). Он используется для взаимодействия с сетью GSM с помощью компьютера. Модуль GSM понимает только AT-команды и может реагировать соответствующим образом. Самая основная команда - «AT», если GSM отвечает ОК, значит, она работает нормально, в противном случае она отвечает «ERROR». Существуют различные AT-команды, такие как ATA для ответа на звонок, ATD для набора номера, AT + CMGR для чтения сообщения, AT + CMGS для отправки sms и т. Д.За AT-командами должен следовать возврат каретки, то есть \ r (0D в шестнадцатеричном формате), например «AT + CMGS \ r». Используя эти команды, мы можем использовать GSM-модуль.

GSM интерфейс с 8051

Вместо использования ПК мы можем использовать микроконтроллеры для взаимодействия с модулем GSM и ЖК-дисплеем для получения ответа от модуля GSM. Итак, мы собираемся интерфейс GSM с микроконтроллером 8051 (AT89S52). Связать GSM с 8051 очень просто, нам просто нужно отправить AT-команды от микроконтроллера, получить ответ от GSM и отобразить его на ЖК-дисплее.Мы можем использовать последовательный порт микроконтроллера для связи с GSM, то есть использовать PIN 10 (RXD) и 11 (TXD).

Сначала нам нужно подключить ЖК-дисплей к 8051, вы можете узнать это здесь: Интерфейс ЖК-дисплея с микроконтроллером 8051. Затем нам нужно подключить GSM-модуль к 8051, теперь на это следует обратить внимание. Сначала вам нужно проверить, способен ли ваш модуль GSM работать по логике TTL или он может работать только с RS232. В основном, если ваш модуль имеет на плате контакты RX и TX (с GND), он может работать по логике TTL.И если у него нет контактов RX, TX и есть только порт RS232 (последовательный порт с 9), тогда вам нужно использовать MAX232 IC для подключения последовательного порта к микроконтроллеру. В основном MAX232 используется для преобразования последовательных данных в логику TTL, потому что микроконтроллер может работать только с логикой TTL. Но если модуль GSM имеет контакты RX, TX, вам не нужно использовать MAX232 или какой-либо последовательный преобразователь, вы можете напрямую подключить RX GSM к TX (PIN 11) 8051 и TX GSM к RX (PIN 10) 8051 В нашем случае я использовал модуль SIM900A и у него есть контакты RX, TX, поэтому я не использовал MAX232.

Принципиальная схема взаимодействия GSM с микроконтроллером AT89S52 показана на рисунке выше. Теперь после подключения нам просто нужно написать программу для отправки AT-команд в GSM и получения ее ответа на ЖК-дисплее. Как описано выше, существует множество AT-команд, но наша цель - просто интерфейс GSM с 8051, поэтому мы просто собираемся отправить команду «AT», за которой следует «\ r» (0D в шестнадцатеричном формате). Это даст нам ответ «ОК». Но вы можете расширить эту программу, чтобы использовать все возможности GSM.

Расшифровка кода

Помимо всех функций, связанных с ЖК-дисплеем, здесь мы использовали последовательный порт и регистр режима таймера (TMOD). Вы можете узнать о функциях ЖК-дисплея и другом коде, пройдя через наш раздел проектов 8051, здесь я объясняю функции кода, связанные с последовательной связью:

Функция GSM_init ():

Эта функция используется для установки скорости передачи микроконтроллера. Скорость передачи - это не что иное, как количество переданных или полученных битов в секунду.И нам нужно согласовать скорость передачи 8051 со скоростью передачи модуля GSM, то есть 9600. Мы использовали таймер 1 в режиме 2 (8-битный режим автоматической перезагрузки), установив регистр TMOD на 0X20 и старший байт таймера 1. (Th2) на 0XFD, чтобы получить скорость передачи 9600. Также регистр SCON используется для установки режима последовательной связи, мы использовали Mode1 (8-битный UART) с включенным приемом.

GSM_write Функция:

SBUF (регистр специальной функции последовательного буфера) используется для последовательной связи, всякий раз, когда мы хотим отправить какой-либо байт на последовательное устройство, мы помещаем этот байт в регистр SBUF, когда был отправлен полный байт, бит TI устанавливается аппаратно.Нам нужно сбросить его для отправки следующего байта. Это флаг, указывающий на успешную отправку байта. TI - это второй бит регистра SCON. Мы отправили «AT», используя эту функцию.

Функция GSM_read:

То же, что и при отправке, всякий раз, когда мы получаем какой-либо байт от внешнего устройства, который помещается в регистр SBUF, нам просто нужно его прочитать. И всякий раз, когда получен полный байт, бит RI устанавливается аппаратно. Нам нужно сбросить его для получения следующего байта. RI - это первый бит регистра SCON.Мы прочитали ответ «ОК», используя эту функцию.

Модуль

Connected Grid 3G GSM для CGR серии 1000 Руководство по установке и настройке (Cisco IOS)

Содержание

Модуль Cisco Connected Grid для сотовой связи 3G GSM для серии CGR 1000 Руководство по установке и настройке (Cisco IOS)

Состав комплекта

Характеристики

Обзор оборудования

Передняя панель

Порты и светодиоды

Поддерживаемые антенны Cisco

Поддерживаемые кабели Cisco

Интерфейсы

Радиочастотный интерфейс

Характеристики окружающей среды

Характеристики питания

Модем

Интерфейс SIM

Конечный автомат контроля напряжения

Конечный автомат контроля температуры

Скорость передачи данных

Характеристики памяти

Состояния питания модуля

Установка и извлечение SIM-карты

Предотвращение повреждений от электростатического разряда

Установка SIM-карты

Извлечение SIM-карты

Установка и снятие модуля 3G GSM

Перед тем, как начать установку

Предупреждения при установке

Установка модуля 3G

Удаление модуля

Нормативная информация и информация о соответствии

Обзор сети передачи данных UMTS / GSM

3G Cellular WAN MIB

ciscoWan3gMIBObjects

ciscoWan3gMIBNotifs

Настройка модуля 3G GSM

Предварительные требования

Ограничения и ограничения

Подготовка учетной записи данных

Проверка мощности сигнала и доступности услуг

Настройка профиля данных модема

Настройка передачи данных

Настройка сотового интерфейса

Настройка DDR

Настройка резервного копирования DDR

Настройка двух SIM-карт

Примеры конфигурации

Базовая конфигурация сотового интерфейса

Конфигурация туннеля через сотовый интерфейс

Поиск и устранение неисправностей

Проверка установки вызова данных

Проверка уровня сигнала

Проверка доступности службы

Успешная установка вызова

Настройки модема для Северной Америки и операторов связи, работающих в диапазонах 850 МГц и 1900 МГц

Дополнительные ссылки

Информация о версии

Обзор оборудования и документация по установке

Поддерживаемые антенны и аксессуары Cisco Документы

Документы по командам системного программного обеспечения Cisco

Информация о соответствии нормам, стандартам и безопасности

Получение электронного серийного номера

Преобразование шестнадцатеричного ESN в десятичное представление

Справочник команд

сотовый диапазон gsm

сотовый gsm mep unlock

сотовый gsm поиск plmn

сотовая связь gsm plmn select

сотовый gsm профиль создать

GSM SIM-карта для смены SIM-карты

сотовый GSM SIM-замок

сотовая GSM SIM разблокировка

сотовая gsm sim разлочка

отладка сотовых сообщений все

асинхронная отладка сотовых сообщений

отладка сотовых сообщений callcontrol

отладка данных сотовых сообщений

отладка управления сотовыми сообщениями

GSM радио выключено

GSM SIM-аутентификация

показать сотовую все

показать сотовую связь

показать сотовое оборудование

показать сотовую сеть

показать сотовый профиль

показать сотовое радио

показать безопасность сотовой связи

показать контроллеры сотовой связи

показать интерфейсы сотовой связи

показать интерфейс сотовой связи

Техническая поддержка

Cisco Connected Grid Cellular 3G GSM-модуль для CGR 1000 Series Руководство по установке и настройке (Cisco IOS)

Первая публикация: январь 2014 г.

Последнее обновление: июль 2014 г.

OL-31237-02

В этом документе представлен обзор аппаратного обеспечения и информация о конфигурации Cisco IOS для высокоскоростной интерфейсной платы глобальной сети 3G GSM (GRWIC) одинарной ширины.

Модуль GSM 3-го поколения (3G) представляет собой многодиапазонную мультисервисную карту WAN для использования в сетях глобальной системы мобильной связи (GSM). Вы можете использовать модуль 3G GSM в качестве резервного для критически важных приложений, а также в качестве основного подключения к глобальной сети.

Модуль 3G GSM можно установить в обеих версиях маршрутизаторов Cisco серии 1000 Connected Grid Routers: CGR 1240 и CGR 1120.

Этот документ содержит следующие темы:


Предупреждение Только обученный и квалифицированный персонал должен иметь право устанавливать, заменять или обслуживать это оборудование.Заявление 1030

.

Состав комплекта

В комплект вашего модуля 3G входит модуль 3G GSM (см. Рисунок 1). При заказе деталей обращайтесь к информации, приведенной в Таблице 1.


Примечание GSM-модуль Cisco Connected Grid 3G представляет собой заменяемый на месте блок.

Рис.1 Модуль беспроводной сети Cisco Connected Grid 3G GSM

CGM-3G-HSPA-A и CGM-3G-HSPA-G

CGM-3G-HSPA-AB-G (все диапазоны)

Таблица 1 Состав комплекта для модуля 3G GSM

CGM-3G-HSPA-A

AT&T (MC8705), Сетевой модуль - 3G AT&T HSPA + / UMTS / GSM / GPRS / EDGE

Северная Америка

  • GSM / GPRS / EDGE: 850/1800/1900 МГц
  • UMTS / HSPA +: 850/900/1900/2100 МГц

CGM-3G-HSPA-G

ROW (остальные страны) (MC8705), модуль Connected Grid - 3G (глобальный) HSPA + / UMTS / GSM / GPRS / EDGE

Глобальный

  • GSM / GPRS / EDGE: 850/1800/1900 МГц
  • UMTS / HSPA +: 850/900/1900/2100 МГц

CGM-3G-HSPA-AB-G (все диапазоны)

Все диапазоны (MC8705), модуль Connected Grid - 3G (все диапазоны) HSPA + / UMTS / GSM / EDGE

Глобальный

  • GSM / GPRS / EDGE: 850/900/1800/1900 МГц
  • UMTS / HSPA +: 850/900/1900/2100 МГц

Системные требования, важные примечания, ограничения, открытые и исправленные ошибки, а также последние обновления документации см. В примечаниях к выпуску Cisco.com. Перевод предупреждений, которые появляются в этом документе, см. В разделе «Информация о соответствии нормативным требованиям и безопасности для маршрутизаторов Cisco Connected Grid Router серии 1000».

При использовании онлайн-публикаций просмотрите документы, соответствующие версии системного программного обеспечения Cisco, работающего на беспроводном модуле 2G / 3G. (Чтобы отобразить версию программного обеспечения, выполните команду show version .)

Характеристики

GSM-модуль Cisco Connected Grid 3G предлагает следующие функции:

  • Поддержка беспроводной глобальной сети 3G на платформах Cisco Connected Grid Router серии 1000
  • MC8705 Беспроводной модем с мини-картой PCI Express:

- возможность передачи данных GSM

- Интерфейс модуля идентификации абонента (SIM) GSM

- поддерживает частоты 850, 1800 и 1900 МГц для CGM-3G-HSPA-A и CGM-3G-HSPA.

- поддерживает частоты 850, 900, 1800 и 1900 МГц для CGM-3G-HSPA-AB-G.

- интерфейс набора микросхем PCI Express

- Компонент концентратора ввода / вывода для встроенных приложений

  • Подключаемая SIM-карта - совместимая с ISO 7816, (U) команды SAT, USIM, телефонная книга 3G, флэш-память 8/6 / 128-1024 МБ
  • Несколько вариантов антенн и кабелей:

- Разнесенная антенна

- Внутренние и внешние внешние антенны

- Радиочастотный коаксиальный кабель со сверхнизкими потерями

  • Поддержка следующих технологий:

- высокоскоростной пакетный доступ (HSPA и HSPA +)

- высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA)

- Универсальная система мобильной связи (UMTS)

- Повышенная скорость передачи данных для развития GSM (EDGE)

- Служба пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS)

  • Автоматический выбор лучшей сети
  • Постоянная связь
  • Автоопределение - 3G WAN для стационарных и модульных маршрутизаторов автоматически определяет и использует наилучшие доступные услуги.
  • Динамическая IP-адресация
  • Обновление сотового модема по беспроводной связи - позволяет обновить прошивку модема с помощью команд Cisco
  • Управление модемом - позволяет получить доступ к информации о программном и аппаратном обеспечении модема, состоянии радиосвязи и сети, а также информации профиля данных с помощью команд Cisco IOS.
  • Конфигурация профиля
  • - позволяет настроить профиль имени точки доступа (APN).
  • Dual SIM - Обеспечивает механизм аварийного переключения в случае, если активная SIM-карта теряет подключение к сети.

Обзор оборудования

Модуль 3G GSM - это беспроводной модуль с сотовым модемом мини-карты (форм-фактор мини-карты PCI-e). Модуль подключается к плате хост-маршрутизатора CGR 1120 или CGR 1240.

В этом разделе рассматриваются следующие темы:

Передняя панель

На передней панели модуля 3G GSM расположены следующие компоненты:

  • Вспомогательный порт - разъем QMA для разнесенной антенны RX.(Разъем не используется для GPS, потому что используется GPS главного маршрутизатора.)
  • Разъем QMA для антенны - передает и принимает РЧ.
  • Порт мини-USB
  • - может использоваться как диагностический порт.
  • Светодиоды:

- Беспроводная глобальная сеть (WWAN)

- Индикация уровня принимаемого сигнала (RSSI)

- Сервис (SVC)

- SIM0 и SIM1

На рис. 2 показаны компоненты передней панели модуля 3G GSM.

Рисунок 2 Передняя панель модуля 3G GSM

Невыпадающие винты (2)

Вспомогательный порт - разъем QMA для разнесенной антенны RX. (Разъем не используется для GPS, потому что используется GPS хост-маршрутизатора).

Главный порт - разъем QMA для антенны - передает и принимает РЧ.

Слоты для SIM-карт. В любой момент времени активен только один слот.

RSVD - порт Mini-USB (может быть диагностическим).

светодиода - WWAN, RSSI, SVC, SIM0 и SIM1.

Порты и светодиоды

На рисунке 3 показаны светодиоды модуля 3G GSM.

Рисунок 3 Светодиоды модуля 3G GSM

Светодиод WWAN

RSSI LED

SVC Светодиод

Светодиод GPS (не используется)

SIM0 Светодиод

Светодиод SIM1

В таблице 2 перечислены порты и светодиодные индикаторы, а также описано их поведение.Светодиоды обеспечивают визуальную индикацию доступных услуг.

Таблица 2 Описание светодиодов

WWAN

Зеленый

Указывает состояние модема. Управляется модемом; не контролируется программным обеспечением, за исключением диагностических целей.Функциональность может быть изменена путем настройки модема.

  • Выкл. : Модуль не запитан
  • На : модуль включен и подключен, но не передает и не принимает
  • Медленно мигает : Модуль включен и ищет соединение
  • Быстро мигает : Модуль передает или принимает

Для получения информации о настройках модема см. Модем.

RSSI

Двухцветный, зеленый / янтарный

Указывает уровень мощности сигнала, принимаемого программным обеспечением:

  • Выкл. : RSSI ≤ –110
  • Цельный янтарь : –110
  • Быстро мигает зеленым: –90
  • Медленное мигание зеленым : –75
  • Сплошной зеленый : RSSI> –60

SVC

Двухцветный, зеленый / янтарный

Сервисный светодиод показывает следующее:

  • Выкл. : Нет обслуживания
  • Горит желтым : используется режим GPRS / EDGE
  • Медленно мигает зеленым : используется режим UMTS
  • Горит зеленым : режим HSDPA / HSUPA / HSPA + используется

SIMx

Двухцветный, зеленый / янтарный

Светодиоды SIM0 и SIM1 управляются аппаратно при нормальной работе.Установка / извлечение SIM-карты и программная установка бита выбора гнезда SIM-карты декодируются CPLD для управления светодиодами.

  • Выкл. : Нет SIM-карты
  • Янтарный : SIM-карта установлена, но не активна
  • Зеленый : SIM-карта установлена ​​и активна

Поддерживаемые антенны Cisco

Антенна подключается к 50-омному разъему QMA для монтажа на панели, расположенному на лицевой панели модуля.Разъем антенны мини-карты модема - U.FL, 50 Ом, с коротким коаксиальным кабелем 50 Ом к разъему QMA.


Примечание Антенны имеют разъемы N или TNC (не разъемы QMA). Это означает, что требуется либо адаптер (ANT-4G-SR-OUT-TNC), либо грозовой разрядник (всенаправленный или панельный).

Для получения дополнительной информации об антеннах, включая процедуры установки, см. Руководство по установке антенн Connected Grid.

В таблице 3 перечислены антенны Cisco, которые поддерживаются для использования с модулем 3G и маршрутизатором Cisco 1120 Connected Grid Router.

Таблица 3 CGR 1120 - Поддерживаемые антенны и кабели для использования с модулем 3G

Маршрутизатор Cisco 1120 Connected Grid

Корпус 1: подключаемый сетевой модуль 2G / 3G, кабель 10 ', 15' или 20 ', проходящий через кабелепровод или проход через входную панель здания, всенаправленная или направленная плоскопанельная антенна, 2 QMA (f) на лицевой панели

RA-QMA (м) - Н (м), LMR-240-DB, 10 ’, 2 шт.

Нет

Тот же кабель, что и внутренний, то есть один кабель проходит изнутри наружу через кабелепровод.

Универсальный джойстик 4G, N (розетка), 2 шт.

RA-QMA (м) - Н (м), LMR-240-DB, 15 ’, 2 шт.

3G, 806-960 МГц, 1710-2170 МГц, плоскопанельная антенна, 10/11 дБи, 1 шт.

RA-QMA (м) - Н (м), LMR-240-DB, 20 ’, 2 шт.

Корпус 2: подключаемый сетевой модуль 2G / 3G, внутренний кабель, грозозащитный разрядник, наружный кабель, всенаправленная или направленная плоскопанельная антенна, 2 QMA (розетка) на лицевой панели

RA-QMA (м) - Н (м), LMR-240-DB, 10 ’, 2 шт.

Грозовой разрядник, N (f) -N (f), 2 шт.

RA-N (м) - N (м), LMR-400-DB, 20 ’, 2 шт.

Универсальный джойстик 4G, N (розетка), 2 шт.

RA-N (м) -N (м), LMR-600-DB, 30 ’

3G, 806-960 МГц, 1710-2170 МГц, плоская антенна, 10/11 дБи, 2 шт.

Корпус 3.Сетевой модуль 2G / 3G, низкопрофильная антенна со встроенным 15-дюймовым коаксиальным кабелем, монтируется наверху крыши служебного шкафа, 2 QMA (f) на лицевой панели

Нет

Адаптер разъема, QMA (m) -TNC (f), 2 шт.

Нет

4G, низкопрофильный, встроенный, кабель 15 'LMR-195 с TNC (м), 2 шт.

(f) обозначает гнездовой разъем (m) обозначает штекерный разъем

В таблице 4 перечислены антенны Cisco, которые поддерживаются для использования с модулем 3G и маршрутизатором Cisco 1240 Connected Grid Router.

Таблица 4 CGR 1240 - Поддерживаемые антенны и кабели для использования с модулем 3G

Маршрутизатор Cisco 1240 Connected Grid
Адаптер или грозозащитный разрядник

Случай 1: встроенная антенна, сетевой модуль 2G / 3G, 2 QMA (розетка) на лицевой панели

RA-QMA (м) - RA-MCX (м), LMR-100, 10.5 ”, 2 шт.

Нет

Нет

900 МГц, 3G, 806-960 МГц, 1710-2700 МГц, монопольная антенна, на шасси, всенаправленная, 2 шт.

Случай 2: внешняя антенна, сетевой модуль 2G / 3G, 2 QMA (розетка) на лицевой панели

RA-QMA (м) - RA-MCX (м), LMR-100, 10,5 дюйма, 2 шт.

Адаптер переборки, розетка MCX (f) - N (f), 2 шт.

и

Грозовой разрядник, проход постоянным током, Н (м) -Н (розетка), 2 шт.

RA-N (м) -N (м), LMR-400-DB, 20 ’, 2 шт.

Универсальный джойстик 4G, N (розетка), 2 шт.

RA-N (м) -N (м), LMR-600-DB, 30 ’, 2 шт.

3G, 806-960 МГц, 1710-2170 МГц, плоская антенна, 2 шт.

Поддерживаемые кабели Cisco

В таблице 5 приведена информация о вносимых потерях и уровни рабочих частот для кабелей LMR со сверхнизкими потерями (ULL) и кабелей LMR 400, доступных от Cisco для использования с модулем 3G GSM Connected Grid.

Вы можете использовать кабели типа RG-174 / U для адаптации подключения внешней антенны модема к любому из кабелей и антенн модуля.

Таблица 5 Узлы удлинительных кабелей Cisco для модуля 3G GSM

CAB-L240-10-Q-N

10 футов (3.1 м)

1,3 дБ макс. на 2000 МГц

от 700 до 2700 МГц

CAB-L240-15-Q-N

15 футов (4,6 м)

1,9 дБ макс. на 2000 МГц

от 700 до 2700 МГц

CAB-L240-20-Q-N

20 футов (6,1 м)

2.5 дБ макс. на 2000 МГц

от 700 до 2700 МГц

CAB-L400-20-N-N

20 футов (6,1 м)

1,4 дБ макс. на 2000 МГц

от 700 до 2700 МГц

CAB-L400-30-N-N

30 футов (9,1 м)

1,0 дБ макс. на 2000 МГц

от 700 до 2700 МГц

Интерфейсы

Модуль включает в себя следующие физические интерфейсы для хоста:

  • Питание —Подается к модулю хостом.
  • Wireless d

Разработка сотовой связи с использованием модуля Telit GSM и Python

Разработка сотовой связи с использованием модуля Telit GSM и Python

Введение

Telit производит серию сотовых модулей, которые можно использовать для добавления расширенных коммуникационных возможностей в любой проект. Некоторые устройства поставляются с интерпретатором Python, который позволяет получить доступ к расширенным функциям и даже управлять внешним оборудованием. Я не специалист по Python, но настоящая проблема не в его изучении.Он понимает команды AT, необходимые для запуска модуля. Эта статья предоставит некоторую предысторию, которая поможет понять, как начать разработку скриптов Python для этого семейства устройств.

Фон

Я только что завершил проект по мониторингу и управлению оборудованием для удаленного FM-радиопередатчика. В качестве основы для этого проекта мы использовали оконечное устройство Janus Remote Communications. Точный продукт, который я использовал, доступен здесь.

Другие компании, такие как Sparkfun, предоставляют варианты коммутации, но устройство Terminus Terminal, которое я использовал, работает как единая закрытая система.Также доступны устройства с поддержкой GPS. Некоторые устройства теперь имеют возможности Python, поэтому будьте осторожны при заказе. Кроме того, это сотовые телефоны, поэтому для использования функций сотовой связи необходима активная SIM-карта.

Начальная настройка

Модуль требует использования пакета Telit Python. Редактор не самый лучший, но он предоставляет ограниченные возможности отладки с ошибками. Я использовал свой собственный редактор с поддержкой Python и просто выполнил / загрузил код с версией Telit Python.После установки все, что вам нужно сделать для загрузки сценария в устройство, - это щелкнуть правой кнопкой мыши файл и скомпилировать его, затем, подключив устройство, щелкнуть правой кнопкой мыши файл .pyo и загрузить. Устройство может использовать файлы .py , но более сложные сценарии имеют тенденцию замедляться без их компиляции. pyo файлов.

Для активации скрипта мы используем AT-команду:

 AT # ESCRIPT [= "script_name] 

Пример:

 по адресу # escript?
#ESCRIPT: "test.пё "
ОК 

Настройка ESCRIPT определяет, какой сценарий будет использоваться при запуске. Другая команда используется, чтобы определить, запустится ли он и как долго он будет ждать.

 AT # STARTMODESCR = <режим запуска>, [имя сценария]
в # startmodescr?
#STARTMODESCR: 1,10
ОК 

Эта команда имеет два параметра: режим и время ожидания.

Для режима существуют три варианта:

  • Вариант 0: Нет сценария при запуске
  • Вариант 1: Сценарий будет запущен, если пользователь не введет AT-команду при запуске
  • Вариант 2: Скрипт будет запущен после тайм-аута, несмотря ни на что.

Вариант 2 опасен, если у вас нет доступа к более чем одному последовательному порту на устройстве. Однако это можно преодолеть с помощью функции CMUX, о которой будет сказано позже.

Тайм-аут в секундах. Следует отметить, что устройству требуется ~ 5 секунд для загрузки, затем запускается таймер, поэтому установка 10 секунд приведет к времени загрузки до выполнения скрипта ~ 15 секунд.

Telit содержит массу документации, которая плохо организована и иногда трудна для понимания.Эта статья будет охватывать большинство специфических функций Python, а также отладку, но будущие статьи могут включать некоторые темы, более подробно о том, как выполнять больше функций с самим модулем, таких как отправка SMS или электронной почты.

CMUX

CMUX содержит ошибки и сложен в использовании, но когда вы заставляете его работать, он спасает жизнь и значительно упрощает разработку программ.

CMUX - это возможность модуля мультиплексировать несколько функций на один последовательный порт. В своем проекте я использовал CMUX для просмотра операторов печати Python и отправки последовательных команд на внешнее устройство с помощью программы под названием serialmon.Он также дает вам доступ ко второму AT-интерфейсу для выполнения команд во время выполнения сценария.

Я объясню, как его настроить, а затем расскажу, как я решил некоторые из безумных проблем с ним.

Требуются две команды:

 AT + CMUX
В № CMUXSCR 

AT + CMUX имеет два параметра, но только по одной опции для каждого из них. Просто подтвердите, что он установлен на 0,0 с помощью AT + CMUX? команда.

AT + CMUXSCR контролирует скорость и активирует протокол CMUX.Чтобы активировать интерфейс со скоростью 115200 бод, используйте следующую команду:

 AT # CMUXSCR = 1,115200 

А теперь самое сложное. Вам потребуется программное обеспечение для ПК от Telit. Его можно скачать здесь.

Настройте программное обеспечение с помощью параметра настройки в основной программе:

Убедитесь, что виртуальные порты не конфликтуют с реальными портами на вашем компьютере. Основной порт - это фактическое соединение, которое вы будете использовать для связи с модулем.

Я использовал терминальную программу, которую Round Solutions делает для модулей Telit. Это можно найти здесь.

Он имеет множество ярлыков для модулей и функцию регистрации. Любая терминальная программа будет работать нормально.

А теперь самое сложное. При подключении к устройству, на котором выполняется код Python, вам необходимо дать ему время для запуска и начала работы. В моей ситуации это заняло ~ 15 с. Я установил таймер, и когда я включил устройство и подождал не менее 15 секунд, я смог без проблем подключиться.Используя вашу терминальную программу с Telitserialportmux, вы можете открыть соединение с соответствующим виртуальным портом. Важно отметить, что отладчик Python находится на виртуальном порту №4, а первый экземпляр AT по умолчанию находится на порту №1.

Подключение к виртуальному порту №4 после запуска сценария активирует мультиплексор , а значок на панели задач станет синим. Теперь вы должны увидеть все операторы печати, которые выполняются в вашем скрипте. Обязательно закройте соединения перед выключением устройства, иначе вам придется закрыть и перезапустить все свои программы.Программа mux не так хорошо поддерживает внезапную потерю соединения.

Это самая сложная часть для понимания и может не работать для всех. Я уже упоминал об этом ранее, но интерфейс содержит ошибки, и если он вам не нужен, не беспокойтесь, но он помогает отлаживать скрипты по мере их запуска.

Питон

Полезно понимать, что сторона Python модуля не контролирует модуль напрямую; По сути, это просто модный способ автоматической отправки ему AT-команд.Если ваша ситуация позволяет, вы можете просто использовать систему на базе ПК или микроконтроллера для отправки ей AT-команд, чтобы это можно было сделать таким образом, но если вам нужна автономная система, Python - это то, что вам нужно.

Telit имеет несколько пользовательских библиотек, которые значительно упрощают работу:

  • MDM
  • MDM2
  • SER
  • SER2
  • GPIO
  • MOD
  • SPI
  • IIC
  • GPS

Наиболее часто используемые библиотеки - это интерфейсы MDM.Они используются для отправки команд в модуль и из модуля. MDM и MDM2 используют разные экземпляры AT. Устройством можно управлять с любого из них. В моем проекте мне пригодилось немного многозадачности, используя MDM для отправки пакетов Telnet непосредственно на интерфейс SER при чтении статуса соединения на интерфейсе MDM2.

Интерфейсы

SER - это аппаратные последовательные интерфейсы. Каждый из них подключается к UART на модуле, и, в зависимости от вашего аппаратного интерфейса, они могут быть подключены к USB-порту или последовательному порту.Тот, который я использовал, имел SER1, подключенный к порту RS232, а SER2 был 3,3 В TTL, доступным на большом соединительном разъеме внизу. AT-команды могут быть отправлены непосредственно в SER, а данные могут быть перенаправлены из интерфейса SER.

GPIO предназначен для управления ограниченным вводом-выводом, доступным на модуле.

MOD важен, потому что он имеет такие функции, как таймеры сна и сторожевые таймеры.

SPI, IIC и GPS предназначены для управления их соответствующими функциями. Просто краткое объяснение для тех, кто не знаком; SPI и IIC - это протоколы связи на уровне чипа, которые полезны только при взаимодействии с другим оборудованием.

Можно использовать любые библиотеки, импортировав их в начале скрипта.

 импорт MDM
импортировать SER
импорт GPIO 

МДМ / МДМ2

Эти библиотеки идентичны, но имеют доступ только к разным экземплярам AT. Действительно важными частями этих двух команд являются команды отправить и получить команд.

 MDM.send (строка, тайм-аут) 

Команда send используется, например, для отправки AT-команд устройству.

 А = МДМ.send (‘AT + CMGR = 1 \ r’, 5) 

Возвращает 1 в случае успеха или -1, если истекло время ожидания. Таймаут составляет 1/10 секунды. Таким образом, пример будет ждать 0,5 секунды до истечения времени ожидания.

Он не вернет то, что вернул интерфейс AT; чтобы прочитать это, вам понадобится команда получить :

 b = MDM.receive (10) 

Это назначит b буфером приема после тайм-аута 1,0 с. В библиотеке есть функции для поддержки отправки и получения отдельных байтов.Сторона Python - легкая для изучения часть. На изучение сотен AT-команд, на которые реагирует устройство, потребуется больше всего времени. Имея интерфейсы MDM и интерфейсы SER для взаимодействия с оборудованием, вы на пути к запуску проекта. В следующих статьях будут рассмотрены более конкретные функции, такие как открытие сеанса Telnet или отправка SMS-сообщения, но на данный момент это основные принципы, необходимые для добавления функций сотовой связи в ваш следующий проект.

Для списков AT-команд и более подробной информации обо всех обсуждаемых здесь функциях хорошим ресурсом является веб-сайт Telit.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *