Umts, hsdpa і супутні технології нові можливості для m2m

Одна з причин полягає в зростаючому проникненні M2M на вертикальні ринки. Технології межмашинного обміну зробили найбільший вплив в області логістики і управління флотом, дистанційного контролю роботи машин і збереження майна, а також автоматичного зняття показань, тобто дистанційного читання зареєстрованих даних, які раніше доводилося прочитувати «вручну» (наприклад, показання лічильників електроенергії і тепла або лічильників часу напрацювання будівельних машин і механізмів). Технології M2M починають грати все більш важливу роль і в сферах безпеки, телеметрії, охорони здоров'я і контролю переміщень людей і товарів. Поширення цих технологій тепер не обмежена ринком B2B: зараз вони стають все більш привабливим способом реалізації дистанційного контролю і управління в побутовій електроніці.

Нові вимоги і тенденції

Друга тенденція, яка зачіпає системних інтеграторів, розробників і виробників модулів, - це триваюча мініатюризація M2M-систем. Вона відкриває можливості для застосування цих технологій там, де вони були немислимі раніше - наприклад, в системах позиціонування стандарту GSM / UMTS / GPS розміром із сірникову коробку, які можна легко розмістити в кишеню, шкільну сумку або «бардачок» автомобіля.

Перед розробниками і системними інтеграторами ставиться також завдання створення надійних, гнучких систем, що вимагають мінімального обслуговування і наділених функціями самодіагностики. Конструктивні особливості систем повинні забезпечувати раціональне використання пропускної здатності засобів зв'язку для мінімізації витрат на передачу даних. Нарешті, що важливо, в даний час все більшого значення набуває гнучкість апаратної і програмної зв'язку з оточенням системи - наприклад вантажівкою.

У світлі цієї тенденції, а також гострої конкуренції на ринку M2M вимоги, що пред'являються до GSM / GPRS-модулів, стають все суворіше. Першорядне значення набуває така сукупність якостей, як висока надійність, експлуатаційна готовність і стабільність виробів, оскільки багато системи функціонують без участі людини, мають мобільний характер або розташовуються в важкодоступних областях, де польове обслуговування є витратним або важко буде реалізувати. Необхідно легко вбудовується обладнання з низьким енергоспоживанням, придатне для промислової експлуатації в широкому діапазоні температур.

UMTS і HSDPA: нові перспективи для ринку технологій M2M

Межа того, що можна здійснити на швидкості передачі даних від 56 до 114 кбіт / с, забезпечується GSM / GPRS-модулями, вже досягнуто. Новітня тенденція - поширення модулів стандарту UMTS, що забезпечують швидкість передачі даних до 2 Мбіт / с. Технологія HSDPA в теорії обіцяє ще більш високу пропускну здатність і швидкість передачі даних - цілих 7,2 Мбіт / с. На практиці, однак, оператори мереж мобільного зв'язку пропонують швидкості передачі даних за стандартом UMTS до 384 кбіт / с.

Згідно постійно зростаючим вимогам до швидкостей передачі даних стандарти UMTS і HSDPA забезпечують значні переваги в багатьох областях застосування, а також відкривають нові можливості для використання технологій мобільного зв'язку. Основна перевага для користувачів - це велика мобільність. Крім того, зростає швидкодія систем. Стандарт HSDPA робить реальним застосування в мобільних умовах ряду систем, які раніше були для цього непридатні. Стандарти UMTS і HSDPA відкривають цілу гаму нових можливостей - особливо в тому, що стосується систем, що вимагають передачі даних в реальному часі.

UMTS: нові завдання, які належить вирішувати розробникам

Найважче завдання, що стоїть зараз перед розробниками, - це прозора інтеграція рішень на базі технологій стільникового зв'язку в наявний комунікаційний ландшафт. Технічні деталі передачі даних не цікавлять замовників з комерційної сфери, яким просто потрібен надійний і легкий спосіб використання даних, отриманих на місцях, у своїх інформаційних системах. Наприклад, при використанні цих технологій в сегменті M2M слід врахувати різні характеристики, такі як покриття і доступність мережі: зв'язок по стандарту UMTS буде доступна не скрізь, навіть на етапі остаточного розгортання. Часто замовники не здатні вплинути на географічне розташування своїх систем і спрямованість їх антен, на відміну від мобільних користувачів, які можуть просто підійти до вікна, якщо їм не вдається здійснити дзвінок з залізобетонного будівлі. Тому професійна компоновка всієї системи так само важлива, як і можливість використання паралельного GPRS-з'єднання, що забезпечує велику площу покриття, а при необхідності - навіть CSD (для передачі даних) в якості більш низької запасного каналу зв'язку.

У багатьох областях застосування технологій M2M зворотний канал передачі даних грає настільки ж, а іноді і більш важливу роль, ніж прямий. Однак зазвичай зворотний канал передачі даних має набагато меншу пропускну здатність. Наприклад, в стандарті UMTS швидкість зворотної передачі даних в даний час складає 128 кбіт / с, в той час як по прямому каналу - 384 кбіт / с. Але навіть при цьому пропускна здатність UMTS в цілому значно вище, ніж у GPRS.

Компанія CETEC вже здійснила переклад однієї GSM / GPRS-системи на стандарт UMTS і модернізувала рішення відповідним чином для одного зі своїх замовників. У числі труднощів, з якими доводилося стикатися, була необхідність адаптувати конструкцію джерела живлення до більш високого енергоспоживання, яким характеризуються нові модулі. Крім того, необхідно було оптимізувати комунікаційні інтерфейси між UMTS-модулем і основною системою для максимального використання доступної швидкості передачі даних. Новий частотний діапазон також пред'явив жорсткі вимоги до вбудованої і зовнішньої антен CETEC, тим більше що замовник побажав одночасно використовувати GSM / GPRS і дво- або навіть чотирьохдіапазонним зв'язок через одну антену. На необхідності прозорого перемикання між UMTS і GPRS зумовила нові вимоги до системи управління GPRS / UMTS-модуля.

В даний час на ринку межмашинного обміну пропонуються різні UMTS-модулі. Прикладом може служити UMTS / HSDPA-модуль UC864-E компанії Telit (рис. 1), що забезпечує передачу даних зі швидкістю до 7,2 Мбіт / с на частоті 2100 МГц. Це робить UC864-E найпотужнішим M2M-модулем з наявних сьогодні на ринку. Він також сумісний зі стандартами EDGE і GSM / GPRS (чотирьохдіапазонним зв'язок). Форм-фактор, механічні та програмні інтерфейси модуля такі ж, як і у інших модулів сімейства Telit GC864, яке включає, серед іншого, GE864 і CC864-DUAL - два найбільш компактних M2M-модуля стандартів GSM / GPRS і CDMA 11RTT, наявних зараз в продажу де-небудь в світі. В даний момент UC864-E є найбільш компактним на ринку UMTS-модулем (рис. 2). Його можна вбудовувати в існуючі конструкції, що використовують стандарти GSM / GPRS, з мінімальними зусиллями з адаптації. Таким чином, модуль дозволяє постійно пристосовувати системи до зростаючих швидкостей передачі даних і вимогам різних світових ринків.

Що несе в собі майбутнє?

За даними ABI Research, однієї з використовуваних стратегій реагування на зростаючі потреби ринку M2M є наділення модулів додатковими функціями і можливостями, які підвищують їх цінність в очах замовників. Це, наприклад, вбудовування GPS-системи або підвищення потужності процесора, що дозволяє користувачам організовувати виконання своїх додатків безпосередньо в модулі. Останній приклад цієї тенденції - модуль Telit GE863-PRO3 (рис. 3). Цей чотиридіапазонний GSM / GPRS-модуль оснащений не тільки процесором зв'язку, але і більш потужним додатковим процесором Atmel ARM9, який цілком відданий під прикладні програми, в той час як критичні за часом завдання забезпечення зв'язку бере на себе GPRS-процесор. Модуль підтримує мови програмування Python і C / C ++. Модуль GE863-PRO3 значно скорочує обсяг робіт, який доводиться виконувати користувачам при розробці складних M2M-систем.

Ще одна тенденція на ринку M2M - вбудовування технологій ближньої бездротового зв'язку, таких як ZigBee, Wi-Fi і Bluetooth. Їм відведено важлива роль в забезпеченні недорогий і економною бездротової передачі даних на малі відстані (рис. 4). Компанія CETEC вже розробила для ряду замовників пристрої збору даних, концентратори даних і мости, призначені для реєстрації даних з безпосереднього оточення по каналах IrDA (інфрачервоний зв'язок), Bluetooth, WLAN і т. П. З подальшою передачею отриманих даних по каналу GPRS. Типові області застосування таких пристроїв - охоронні системи та автоматизація, а також медична інженерія. В останньому випадку мобільні пристрої можуть реєструвати параметри життєдіяльності організму (частота серцевих скорочень, кров'яний тиск) і передавати ці дані по каналу ближнього зв'язку (наприклад, Bluetooth). Результати вимірювань передаються безпосередньо лікаря по GPRS.

висновок

Ринок технологій межмашинного обміну (M2M) вийшов на «стадію зрілості», і протягом наступних кількох років його вплив на різних вертикальних ринках і в споживчому секторі буде зміцнюватися. Однак успіх або невдача M2M-системи в усі зростаючій мірі буде визначатися такими критеріями, як висока швидкість передачі даних, ефективність, економія і точність. Перед розробниками і системними інтеграторами, які працюють в цій галузі, стоїть завдання задовольнити ці зростаючі потреби своїми новаторськими розробками.

Інші статті на цю тему:

Якщо Ви помітили будь-які неточності в статті (відсутні малюнки, таблиці, недостовірну інформацію і т.п.), прохання повідомити нам про це. Будь ласка вкажіть посилання на сторінку і будьте готовими описати проблему.