Gsm модуль что это такое в телефоне

GSM — что это такое в телефоне и как работает

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.

GSM модули для умного дома

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.

• Мобильное приложение
  Один из самых удобных способов управления с помощью мобильного приложения.
  Удобный графический интерфейс позволяет управлять устройством с планшета или смартфона с доступом в интернет из любой точки мира.

Администрирование и настройка устройств

Существует масса устройств и все они отличаются друг от друга, но большинство возможностей для администрирования устройств можно свести к трем:

При помощи компьютера
Для подключения устройств к компьютеру как правило используется USB соединение, как например в Лидер GSM или ethernet как например в ЭРА-2000 GSM. На компьютер устанавливается программное обеспечение и уже с помощью него, можно задавать рабочие режиму, добавлять или удалять пользователей, скачивать журнал доступа и много чего еще.
Из плюсов этого способа можно отметить, графический интерфейс, и практически неограниченные возможности, и естественно это единственный способ с помощью которого можно проводить манипуляции с устройством при отсутствии мобильной связь.
Недостаток тоже есть, он в том что требуется физическое подключение с помощью кабеля, а значит придется побегать.

При помощи SMS
Блок управления GSM-модулем также можно настроить с помощью команд переданных посредством SMS. Главный минус этого способа администрирования заключается в том все команды придется набивать вручную, и то что обратно от устройства получит данные будет практически невозможно.

Облако или мобильное приложение
При наличии таких возможностей, вся настройка происходит через через личный кабинет предоставляемый производителем, для входа используется обычный браузер. Либо через приложение установленное на мобильном телефоне.

Настройка и управление прибором возможно с любого компьютера, планшета или телефона с доступом в интернет из любой точки мира, например у устройств PAL ES даже никаких конфигурационных ПО и предварительных настроек не требуется делать.

Приборы добавляются в личный кабинет или мобильное приложение, как правило по серийному номеру. А далее в зависимости от вендора, вам доступно множество возможностей. Добавление и удаление пользователей, просмотр журналов событий, настройки логики срабатывания тревожных оповещений и многое другое.

Типовая конструкция GSM-модуля
GSM-модуль состоит из радиоблока, процессора, памяти и интерфейсов для интеграции с периферийным оборудованием. В зависимости от модели, GSM-модули, помимо голосовой связи и SMS, могут поддерживать GPRS-передачу данных.

Дополнительно, некоторые GSM-модули оснащаются GPS-передатчиком для передачи координат места, где они находятся.
Самые продвинутые модели поддерживают взаимодействие с мобильными приложениями и облачными сервисами производителя соответствующего оборудования.

Преимущества GSM-модулей

Ниже несколько основных преимуществ использования сети мобильных операторов для управления удаленными устройствами в сравнении с другими каналами: Wi-Fi, Bluetooth или Ethernet.

Возможность управления имея под рукой самый простой телефон (если устройство управляется звонком или через SMS). Телефон может не иметь возможности установки мобильного приложения, подключения по Bluetooth или Wi-Fi, но даже с самого простого кнопочного аппарата (например, с легендарного Nokia 3310) можно позвонить или отправить SMS.

Нет единой точки отказа. При использовании сети Wi-Fi и нескольких IoT-устройств возникает единая точка отказа — Wi-Fi-роутер. Отключение электричества или неполадки у оператора связи за один раз сделают недоступными сразу все устройства. При отдельном беспроводном подключении каждого устройства к сети мобильного оператора такого эффекта не возникнет. Дополнительного резервирования можно добиться дублированием важных устройств и их подключения к сетям различных операторов.

Управление устройствами на любом расстоянии. Находясь на любом расстоянии есть возможность наблюдать за происходящим и управлять устройствами. Например, покормить рыбок.

Недостатки GSM-модулей

Недостатки у GSM-модулей тоже есть. Разберём основные.

Плата за сим-карту и необходимость контроля за балансом. Каждое устройство — отдельная статья расходов. Операторы часто требуют регулярно совершать платные действия, чтобы сим-карта не блокировалась. Кроме этого, баланс на каждой сим-карте должен быть под контролем, чтобы оператор не ограничивал возможности коммуникации и было возможно обратиться к устройству через мобильный интернет, SMS или по звонку.

Нестабильная связь при неблагоприятной погоде. Электромагнитное излучении грозового фронта может влиять на качество сигнала, а молния потенциально может вывести из строя оборудования оператора связи. Событие маловероятное, но возможное.

Невозможность использования в отдаленных местностях и изолированных помещениях. Отдаленные местности — места с отсутствием стабильного покрытия мобильными операторами. Изолированные помещения — подвалы, экранированные металлоконструкциями помещения и другие места, где нет возможности приёма радиосигнала с базовой станции.

Киберугрозы. Если устройство управляется по звонку или через SMS, злоумышленник может подменить номер и получить доступ к управлению периферийным оборудованием. Поиск выдаёт множество подобных сервисов. При использовании более продвинутого оборудования с поддержкой управления через мобильное приложение облачного сервиса такие риски снимаются сами собой.

Глушение сигнала сотовой сети. Специальное оборудования для глушения сигнала от GSM-модуля к базовой станции позволит предотвратить оповещение о проникновении. Такое оборудование также широко представлено в продаже.

Обзор GSM-модулей

Различные GSM-устройства достаточно давно вошли в нашу жизнь, в этом разделе мы расскажем о GSM-устройствах различного назначения и приведем примеры конкретных моделей. Ниже о:

GSM-сигнализации

В базовый комплект GSM-сигнализации обязательно входит контроллер и, в зависимости от комплектации, могут входить видеокамеры, датчики движения, датчики открытия двери или окна, датчики дыма или воды. Если нет нужды в дополнительных датчиках, можно приобрести базовый комплект сигнализации и в дальнейшем дооснастить его дополнительными датчиками. Оснащение комплектов сигнализаций дополнительными датчиками — дань курсу придания универсальности устройствам. В некоторых моделях сигнализаций контроллеры, в целях резервирования канала, могут оснащаться 2 или 3 слотами для сим-карт.

В отличие от сигнализаций, подключенных к пульту охранной компании, GSM-сигнализации имеют лишь один канал оповещения — мобильная связь. То есть при недоступности этого канала, злоумышленник окажется в помещении незамеченным. Сигнализации, подключенные к пульту охраны имеют дополнительные каналы подключения: Wi-Fi, Ethernet, проводная телефонная линия, а GSM используют в качестве резервного канала. Однако, нужно учитывать, что пультовая охрана — это обязательная абонентская плата и плата за каждый вызов. Если сравнивать GSM-сигнализации с обычными тревожными аналогами (без GSM и подключения к пульту охраны), последние могут быть рассчитаны разве что на неопытных злоумышленников, следовательно, такой вариант желательно не рассматривать вовсе.

Ниже приведены 3 популярных модели по данным Яндекс.Маркет.

• Carcam GSM alarm kit — цена 3990 рублей
  В комплект входят модуль GSM, модуль Wi-Fi и 2 беспроводных датчика: инфракрасный датчик движения и магнитоконтактный датчик открытия двери или окна. Датчики подключаются к главной панели управления на частоте 433 МГц. Поддерживается управление через мобильное приложение.

• Sapsan GSM 4G CAM — цена 25 749 рублей
  GSM сигнализация с датчиками и 2-мя уличными видеокамерами. В комплект входит контрольная панель, уличная Wi-Fi-камера, датчик движения, датчик открытия окна, пульт постановки / снятия с охраны и комплект антенн. Особенностью устройства является возможность работы в качестве Wi-Fi маршрутизатора. Доступно управление через мобильное приложение.

• Ajax Hub Kit Black — цена 14 990 рублей
  В комплект входит центральная панель, датчик движения и датчик открытия. Дополнительно можно подключиться до 100 устройств. Между собой датчики общаются по защищенному беспроводному каналу.

GSM-модули для управления доступом

Это универсальные устройства, к которым подключается любые преграждающие устройства: автоматические ворота, шлагбаумы, турникеты, картоприемники, электромеханические или электромагнитные замки, почтовые ящики и лифты. Управление аналогичными устройства без поддержки GSM требует нахождения в непосредственной близости с ними. Например, если вы уехали в отпуск или находитесь на самоизоляции, а кому-то нужно попасть на территорию с ограниченным доступом, удалённо открыть шлагбаум, турникет или помещение не составит труда.

Большую популярность GSM-модули получили в системах управления въездом в поселки и жилые комплексы, объекты коммерческого назначения со значительным количеством абонентов. Они могут управлять любыми автоматическими преграждающими устройствами — шлагбаумами, боллардами, автоматикой для ворот.

Ниже приведем три популярных устройства по версии наших покупателей.

• Eldes Esim 320 2G/3G — цена 15 900 рублей
  Это автономный GSM-контроллер для управления шлагбаумом (воротами) с телефона. Устройством можно управлять с телефона, через WEB-интерфейс или мобильные приложения.

• DoorHan GSM 3.0 — цена 10 250 рублей
  Модуль предназначен для управления шлагбаумами, приводами, системами освещения и другими типами электрооборудования. Поддерживает передачу дистанционных команд через контакты типа NO, NC.

Pal SG314-GI-WR позволяют открывать исполнительное устройство не только при помощи телефонного вызова (звонка), но и при помощи мобильного приложения PalGate (доступно для iOS и для Android), проксимити карты и некопируемого пульта дистанционного управления с шифрованием на базе криптопротокола AES 128.

Из-за простоты подмена телефонного номера, производитель не рекомендует использовать телефонный вызов как способ доступа, по умолчанию эта опция отключена и для использования ее нужно активировать, но делать это конечно не стоит так как это сильно упростит задачу потенциальным злоумышленникам.
Приборы PAL ES настраиваются только через облачный личный кабинет. Настройка и управление прибором возможно с любого компьютера, планшета или телефона с доступом в интернет из любой точки мира, никаких конфигурационных ПО и предварительных настроек не требуется.

GSM-управление для котла отопления

Системы для управления отоплением в доме предназначены для поддержания комфортной среды в помещениях и оповещении о любых нештатных ситуациях. Состоит из контроллера, датчиков температуры, напряжения и оснащено возможностью подключения дополнительных датчиков.

Несмотря на автоматическую работу современного отопительного оборудования и его способность поддерживать требуемую температуру без вмешательства человека, иногда возникают нестандартные ситуации, требующие корректировки работы устройства. Например, изменилась погода, возникли перебои с подачей газа, отключилось электричество, отопительное оборудование перегрелось и так далее.

Благодаря GSM модулю у вас есть не только своевременные оповещения, но и возможность максимально быстро реагировать на ситуацию, чтобы например, избежать заморозки контура отопления.

Модули управления котлами без GSM-модуля требуют присутствия на месте его нахождения, что может быть затруднительно в условиях, например, загородного дома и самоизоляции или отъезда в отпуск.
В этом разделе разберем три популярные модели по версии Яндекс.Маркет.

• КотелОК — цена 3 990 рублей
  Устройство для контроля температуры в помещении. Дополнительно устройство контролирует наличие напряжения в сети. Подходит для управления электрическим котлом.

• ZONT Smart — 9 020 рублей
  Система подходит для управления газовыми и электрическими котлами. Поддерживает работу до 120 радиодатчиков, включение отопления по расписание, в зависимости от уличной температуры. Для коммуникаций с внешним миром есть Wi-Fi, GSM и GPRS.

• Кситал GSM 12Т — 9 090 рублей
  Устройство поддерживает работу с 12 зонами контроля и подключение датчиков температуры, движения, открытия дверей или окон, пожарной сигнализации. В случае возникновения нештатной ситуации система рассылает уведомления по SMS (можно ввести до 10 номеров).

GSM-модули для автомобиля

Это устройства охранной сигнализации для автомобиля. При наличии GSM-модуля такие устройства могут передавать владельцу телематические данные о состоянии машины и оповещать о нештатных ситуациях.

Автомобильные сигнализации без GSM-модуля имеют известный недостаток — радиус их действия ограничен дальностью работы брелка. Сигнализация с GSM оповестит хозяина о происходящем вне зависимости от дальности его нахождения. Некоторые GSM-сигнализации поддерживают управление и мониторинг через мобильные приложения. Это значительно расширяет возможности: отслеживание положения авто, немедленный запуск двигателя, запуск двигателя по температуре или по расписанию, открывание авто, поиск на парковке и прослушивание того, что происходит в авто. Кроме этого, смартфон можно полноценно использовать вместо брелка.
Ниже расскажем о 3 популярных моделях моделях по версии Яндекс.Маркет.

• Starline x96 v2 sl — цена от 39 000 рублей
  Устройство поддерживает подключение к шинам CAN и LIN, отправляет владельцу оповещения о любых нештатных ситуациях с автомобилем и может дооснащаться модулем GPS-ГЛОНАСС для определения местоположения автомобиля при помощи бесплатного сервиса производителя сигнализации.

• Pandora NAV-09 — цена от 10 450 рублей
  Модуль совместим с сигнализациями Pandora. Доступно управление посредством SMS и через мобильное приложение. В модуле также есть GPS для определения координат автомобиля, а в комплекте поставляется nano-SIM карта с предоплаченным балансом для начала работы.

• Alligator online — цена 6 990 рублей
  Модуль дистанционного управления и мониторинга автомобиля. Работает с CAN-шиной автомобиля, для управления можно использовать мобильное приложение, голосовые команды или SMS. Может выполнять функции маршрутного компьютера: фиксировать время поездок и остановок, среднюю и максимальную скорости и пробег.

GSM-выключатели

Распространенные типы GSM-выключателей — устройства, предназначенные для крепления на DIN-рейку (в щиток). Их принцип работы аналогичен работе розеток — замыкание и размыкание реле.

GSM-выключатель может быть особенно полезен тем, кто постоянно беспокоится о невыключенном утюге или обогревателе. Даже если вы оставите его включенным, удаленное отключение электропитания принесёт спокойствие за сохранность помещения. В выключателе может быть одно или более реле. Для эффективного использования GSM-выключателей (например, чтобы вместе с утюгом не выключить холодильник), каждое встроенное реле должно быть подключено к различным сегментам электропроводки. В некоторых выключателях есть специальные управляемы выходы, к которым можно подключить периферийное оборудование, например, сирену.

Ниже расскажем о трёх популярных моделях по данным Яндекс.Маркет.

• Мастер Кит MP0212 — цена 6 420 рублей
  GSМ выключатель на DIN рейку, устройство управляется при помощи отправки SMS. Отслеживать статус работы устройства можно по индикации светодиодов.

• А-KIT-BOX с 4 автоматами на DIN рейке — цена 21 000 рублей
  В комплект поставки входят 4 автомата, каждым из которых можно управлять через SMS. Доступно получение состояния каналов, временное включение/выключение определенного канала или всех каналов на заданное время, установка единого пароля на все каналы, возможность установить отдельные пароли на каждый канал, уведомление о перезагрузке устройства, в случае пропадания-появления питания.

• SimPal-D210 — цена от 3 490 рублей
  Устройство позволяет включать и отключать питание по звонку или с помощью SMS-команд. Этот контроллер имеет в комплекте термодатчик и два выхода для подключения проводных датчиков.При пропадании или восстановлении питания или ручном управлении включением, устройство будет отправлять оповещения по SMS. В отличие от GSM-розетки, этим выключателем можно управлять сразу группой обычных розеток, подключенных к одному контуру электропитания.

GSM-розетки

Розетки с GSM-модулем могут использоваться для удаленного включения и выключения электроприборов. Самый распространённый кейс — это управление обогревателем, часто выключатель имеет встроенный датчик температуры.

При помощи розеток с GSM можно быть спокойным за отключение электроприборов в случае, если вдруг что-то забыли выключить при уходе. А еще можно подготовить помещение к собственному приходу и, например, включить обогреватель.
На рынке также представлены устройства с управлением через Wi-Fi, они более популярны, т.к. для их работы достаточно одного интернет подключения. Но, в отличие от GSM-розеток имеют единую точку отказа — в случае выхода из строя Wi-Fi-маршрутизатора, все розетки станут неуправляемы. Обычные розетки без GSM или Wi-Fi управляются централизованно из щитка и преимуществ умных розеток не имеют (если только в щитке нет выключателя, управляемого через GSM или Wi-Fi).
Ниже приведем обзор трех попурных GSM-розеток из Яндекс.Маркета.

Сети GSM. Взгляд изнутри.

На заре развития мобильной связи (а было это не так давно — в начале восьмидесятых) Европа покрывалась аналоговыми сетями самых разных стандартов — Скандинавия развивала свои системы, Великобритания свои… Сейчас уже сложно сказать, кто был инициатором последовавшей очень скоро революции — "верхи" в виде производителей оборудования, вынужденные разрабатывать для каждой сети собственные устройства, или "низы" в качестве пользователей, недовольные ограниченной зоной действия своего телефона. Так или иначе, в 1982 году Европейской Комиссией по Телекоммуникациям (CEPT) была создана специальная группа для разработки принципиально новой, общеевропейской системы мобильной связи. Основными требованиями, предъявляемыми к новому стандарту, были: эффективное использование частотного спектра, возможность автоматического роуминга, повышенное качество речи и защиты от несанкционированного доступа по сравнению с предшествующими технологиями, а также, очевидно, совместимость с другими существующими системами связи (в том числе проводными) и тому подобное.

Плодом упорного труда многих людей из разных стран (честно говоря, мне даже страшно представить себе объем проделанной ими работы!) стала представленная в 1990 году спецификация общеевропейской сети мобильной связи, названная Global System for Mobile Communications или просто GSM. А дальше все замелькало, как в калейдоскопе — первый оператор GSM принял абонентов в 1991 году, к началу 1994 года сети, основанные на рассматриваемом стандарте, имели уже 1.3 миллиона подписчиков, а к концу 1995 их число увеличилось до 10 миллионов! Воистину, "GSM шагает по планете" — в настоящее время телефоны этого стандарта имеют около 200 миллионов человек, а GSM-сети можно найти по всему миру.

Давайте же попробуем разобраться, как организованы и на каких принципах функционируют сети GSM. Сразу скажу, что задача предстоит не из легких, однако, поверьте — в результате мы получим истинное наслаждение от красоты технических решений, используемых в этой системе связи.

За рамками рассмотрения останутся два очень важных вопроса: во-первых, частотно-временное разделение каналов (с этим можно ознакомиться здесь ) и, во-вторых, системы шифрования и защиты передаваемой речи (это настолько специфичная и обширная тема, что, возможно, в будущем ей будет посвящен отдельный материал).

Основные части системы GSM, их назначение и взаимодействие друг с другом.

Начнем с самого сложного и, пожалуй, скучного — рассмотрения скелета (или, как принято говорить на военной кафедре моего Alma Mater, блок-схемы) сети. При описании я буду придерживаться принятых во всем мире англоязычных сокращений, конечно, давая при этом их русскую трактовку.

Взгляните на рис. 1:

Рис.1 Упрощенная архитектура сети GSM.

Самая простая часть структурной схемы — переносной телефон, состоит из двух частей: собственно "трубки" — МЕ (Mobile Equipment — мобильное устройство) и смарт-карты SIM (Subscriber Identity Module — модуль идентификации абонента), получаемой при заключении контракта с оператором. Как любой автомобиль снабжен уникальным номером кузова, так и сотовый телефон имеет собственный номер — IMEI (International Mobile Equipment Identity — международный идентификатор мобильного устройства), который может передаваться сети по ее запросу (более подробно про IMEI можно узнать здесь ). SIM, в свою очередь, содержит так называемый IMSI (International Mobile Subscriber Identity — международный идентификационный номер подписчика). Думаю, разница между IMEI и IMSI ясна — IMEI соответствует конкретному телефону, а IMSI — определенному абоненту.

"Центральной нервной системой" сети является NSS (Network and Switching Subsystem — подсистема сети и коммутации), а компонент, выполняющей функции "мозга" называется MSC (Mobile services Switching Center — центр коммутации). Именно последний всуе называют (иногда с придыханием) "коммутатор", а также, при проблемах со связью, винят во всех смертных грехах. MSC в сети может быть и не один (в данном случае очень уместна аналогия с многопроцессорными компьютерными системами) — например, на момент написания статьи московский оператор Билайн внедрял второй коммутатор (производства Alcatel). MSC занимается маршрутизацией вызовов, формированием данных для биллинговой системы, управляет многими процедурами — проще сказать, что НЕ входит в обязанности коммутатора, чем перечислять все его функции.

Следующими по важности компонентами сети, также входящими в NSS, я бы назвал HLR (Home Location Register — реестр собственных абонентов) и VLR (Visitor Location Register — реестр перемещений). Обратите внимание на эти части, в дальнейшем мы будем часто упоминать их. HLR, грубо говоря, представляет собой базу данных обо всех абонентах, заключивших с рассматриваемой сетью контракт. В ней хранится информация о номерах пользователей (под номерами подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI, а во-вторых, так называемый MSISDN-Mobile Subscriber ISDN, т.е. телефонный номер в его обычном понимании), перечень доступных услуг и многое другое — далее по тексту часто будут описываться параметры, находящиеся в HLR.

В отличие от HLR, который в системе один, VLR`ов может быть и несколько — каждый из них контролирует свою часть сети. В VLR содержатся данные об абонентах, которые находятся на его (и только его!) территории (причем обслуживаются не только свои подписчики, но и зарегистрированные в сети роумеры). Как только пользователь покидает зону действия какого-то VLR, информация о нем копируется в новый VLR, а из старого удаляется. Фактически, между тем, что есть об абоненте в VLR и в HLR, очень много общего — посмотрите таблицы, где приведен перечень долгосрочных (табл.1) и временных (табл.2 и 3) данных об абонентах, хранящихся в этих реестрах. Еще раз обращаю внимание читателя на принципиальное отличие HLR от VLR: в первом расположена информация обо всех подписчиках сети, независимо от их местоположения, а во втором — данные только о тех, кто находится на подведомственной этому VLR территории. В HLR для каждого абонента постоянно присутствует ссылка на тот VLR, который с ним (абонентом) сейчас работает (при этом сам VLR может принадлежать чужой сети, расположенной, например, на другом конце Земли).

1.	Международный идентификационный номер подписчика (IMSI)
2.	Телефонный номер абонента в обычном смысле (MSISDN)
3.	Категория подвижной станции
4.	Ключ идентификации абонента (Ki)
5.	Виды обеспечения дополнительными услугами
6.	Индекс закрытой группы пользователей
7.	Код блокировки закрытой группы пользователей
8.	Состав основных вызовов, которые могут быть переданы
9.	Оповещение вызывающего абонента
10.	Идентификация номера вызываемого абонента
11.	График работы
12.	Оповещение вызываемого абонента
13.	Контроль сигнализации при соединении абонентов
14.	Характеристики закрытой группы пользователей
15.	Льготы закрытой группы пользователей
16.	Запрещенные исходящие вызовы в закрытой группе пользователей
17.	Максимальное количество абонентов
18.	Используемые пароли
19.	Класс приоритетного доступа

Таблица 1. Полный состав долгосрочных данных, хранимых в HLR и VLR.

1.	Параметры идентификации и шифрования
2.	Временный номер мобильного абонента (TMSI)
3.	Адрес реестра перемещения, в котором находится абонент (VLR)
4.	Зоны перемещения подвижной станции
5.	Номер соты при эстафетной передаче
6.	Регистрационный статус
7.	Таймер отсутствия ответа
8.	Состав используемых в данный момент паролей
9.	Активность связи

Таблица 2. Полный состав временных данных, хранимых в HLR.

1.	Временный номер мобильного абонента (TMSI)
2.	Идентификаторы области расположения абонента (LAI)
3.	Указания по использованию основных служб
4.	Номер соты при эстафетной передаче
5.	Параметры идентификации и шифрования

Таблица 3. Полный состав временных данных, хранимых в VLR.

NSS содержит еще два компонента — AuC (Authentication Center — центр авторизации) и EIR (Equipment Identity Register — реестр идентификации оборудования). Первый блок используется для процедур установления подлинности абонента, а второй, как следует из названия, отвечает за допуск к эксплуатации в сети только разрешенных сотовых телефонов. Подробно работа этих систем будет рассмотрена в следующем разделе, посвященном регистрации абонента в сети.

Исполнительной, если так можно выразиться, частью сотовой сети, является BSS (Base Station Subsystem — подсистема базовых станций). Если продолжать аналогию с человеческим организмом, то эту подсистему можно назвать конечностями тела. BSS состоит из нескольких "рук" и "ног" — BSC (Base Station Controller — контроллер базовых станций), а также множества "пальцев" — BTS (Base Transceiver Station — базовая станция). Базовые станции можно наблюдать повсюду — в городах, полях (чуть не сказал "и реках") — фактически это просто приемно-передающие устройства, содержащие от одного до шестнадцати излучателей. Каждый BSC контролирует целую группу BTS и отвечает за управление и распределение каналов, уровень мощности базовых станций и тому подобное. Обычно BSC в сети не один, а целое множество (базовых станций же вообще сотни).

Управляется и координируется работа сети с помощью OSS (Operating and Support Subsystem — подсистема управления и поддержки). OSS состоит из всякого рода служб и систем, контролирующих работу и трафик — дабы не перегружать читателя информацией, работа OSS ниже рассматриваться не будет.

Регистрация в сети.

При каждом включении телефона после выбора сети начинается процедура регистрации. Рассмотрим наиболее общий случай — регистрацию не в домашней, а в чужой, так называемой гостевой, сети (будем предполагать, что услуга роуминга абоненту разрешена).

Пусть сеть найдена. По запросу сети телефон передает IMSI абонента. IMSI начинается с кода страны "приписки" его владельца, далее следуют цифры, определяющие домашнюю сеть, а уже потом — уникальный номер конкретного подписчика. Например, начало IMSI 25099… соответствует российскому оператору Билайн. (250-Россия, 99 — Билайн). По номеру IMSI VLR гостевой сети определяет домашнюю сеть и связывается с ее HLR. Последний передает всю необходимую информацию об абоненте в VLR, который сделал запрос, а у себя размещает ссылку на этот VLR, чтобы в случае необходимости знать, "где искать" абонента.

Очень интересен процесс определения подлинности абонента. При регистрации AuC домашней сети генерирует 128-битовое случайное число — RAND, пересылаемое телефону. Внутри SIM с помощью ключа Ki (ключ идентификации — так же как и IMSI, он содержится в SIM) и алгоритма идентификации А3 вычисляется 32-битовый ответ — SRES (Signed RESult) по формуле SRES = Ki * RAND. Точно такие же вычисления проделываются одновременно и в AuC (по выбранному из HLR Ki пользователя). Если SRES, вычисленный в телефоне, совпадет со SRES, рассчитанным AuC, то процесс авторизации считается успешным и абоненту присваивается TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity-временный номер мобильного абонента). TMSI служит исключительно для повышения безопасности взаимодействия подписчика с сетью и может периодически меняться (в том числе при смене VLR).

Теоретически, при регистрации должен передаваться и номер IMEI, но у меня есть большие сомнения насчет того, что московские операторы отслеживают IMEI используемых абонентами телефонов. Давайте будем рассматривать некую "идеальную" сеть, функционирующую так, как было задумано создателями GSM. Так вот, при получении IMEI сетью, он направляется в EIR, где сравнивается с так называемыми "списками" номеров. Белый список содержит номера санкционированных к использованию телефонов, черный список состоит из IMEI, украденных или по какой-либо иной причине не допущенных к эксплуатации телефонов, и, наконец, серый список — "трубки" с проблемами, работа которых разрешается системой, но за которыми ведется постоянное наблюдение.

После процедуры идентификации и взаимодействия гостевого VLR с домашним HLR запускается счетчик времени, задающий момент перерегистрации в случае отсутствия каких-либо сеансов связи. Обычно период обязательной регистрации составляет несколько часов. Перерегистрация необходима для того, чтобы сеть получила подтверждение, что телефон по-прежнему находится в зоне ее действия. Дело в том, что в режиме ожидания "трубка" только отслеживает сигналы, передаваемые сетью, но сама ничего не излучает — процесс передачи начинается только в случае установления соединения, а также при значительных перемещениях относительно сети (ниже это будет рассмотрено подробно) — в таких случаях таймер, отсчитывающий время до следующей перерегистрации, запускается заново. Поэтому при "выпадении" телефона из сети (например, был отсоединен аккумулятор, или владелец аппарата зашел в метро, не выключив телефон) система об этом не узнает.

Все пользователи случайным образом разбиваются на 10 равноправных классов доступа (с номерами от 0 до 9). Кроме того, существует несколько специальных классов с номерами с 11 по 15 (разного рода аварийные и экстренные службы, служебный персонал сети). Информация о классе доступа хранится в SIM. Особый, 10 класс доступа, позволяет совершать экстренные звонки (по номеру 112), если пользователь не принадлежит к какому-либо разрешенному классу, или вообще не имеет IMSI (SIM). В случае чрезвычайных ситуаций или перегрузки сети некоторым классам может быть на время закрыт доступ в сеть.

Территориальное деление сети и handover.

Как уже было сказано, сеть состоит из множества BTS — базовых станций (одна BTS — одна "сота", ячейка). Для упрощения функционирования системы и снижения служебного трафика, BTS объединяют в группы — домены, получившие название LA (Location Area — области расположения). Каждой LA соответствует свой код LAI(Location Area Identity). Один VLR может контролировать несколько LA. И именно LAIпомещается в VLR для задания местоположения мобильного абонента. В случае необходимости именно в соответствующей LA (а не в отдельной соте, заметьте) будет произведен поиск абонента. При перемещении абонента из одной соты в другую в пределах одной LA перерегистрация и изменение записей в VLR/HLR не производится, но стоит ему (абоненту) попасть на территорию другой LA, как начнется взаимодействие телефона с сетью. Каждому пользователю, наверное, не раз приходилось слышать периодические помехи (типа хрюк-хрюк—хрюк-хрюк—хрюк-хрюк 🙂 ) в музыкальной системе своего автомобиля от находящегося в режиме ожидания телефона — зачастую это является следствием проводимой перерегистрации при пересечении границ LA. При смене LA код старой области стирается из VLR и заменяется новым LAI, если же следующий LA контролируется другим VLR, то произойдет смена VLR и обновление записи в HLR.

Вообще говоря, разбиение сети на LA довольно непростая инженерная задача, решаемая при построении каждой сети индивидуально. Слишком мелкие LA приведут к частым перерегистрациям телефонов и, как следствие, к возрастанию трафика разного рода сервисных сигналов и более быстрой разрядке батарей мобильных телефонов. Если же сделать LA большими, то, в случае необходимости соединения с абонентом, сигнал вызова придется подавать всем сотам, входящим в LA, что также ведет к неоправданному росту передачи служебной информации и перегрузке внутренних каналов сети.

Теперь рассмотрим очень красивый алгоритм так называемого handover`ра (такое название получила смена используемого канала в процессе соединения). Во время разговора по мобильному телефону вследствие ряда причин (удаление "трубки" от базовой станции, многолучевая интерференция, перемещение абонента в зону так называемой тени и т.п.) мощность (и качество) сигнала может ухудшиться. В этом случае произойдет переключение на канал (может быть, другой BTS) с лучшим качеством сигнала без прерывания текущего соединения (добавлю — ни сам абонент, ни его собеседник, как правило, не замечают произошедшего handover`а). Handover`ы принято разделять на четыре типа:

• смена каналов в пределах одной базовой станции
• смена канала одной базовой станции на канал другой станции, но находящейся под патронажем того же BSC.
• переключение каналов между базовыми станциями, контролируемыми разными BSC, но одним MSC
• переключение каналов между базовыми станциями, за которые отвечают не только разные BSC, но и MSC.

В общем случае, проведение handover`а — задача MSC. Но в двух первых случаях, называемых внутренними handover`ами, чтобы снизить нагрузку на коммутатор и служебные линии связи, процесс смены каналов управляется BSC, а MSC лишь информируется о происшедшем.

Во время разговора мобильный телефон постоянно контролирует уровень сигнала от соседних BTS (список каналов (до 16), за которыми необходимо вести наблюдение, задается базовой станцией). На основании этих измерений выбираются шесть лучших кандидатов, данные о которых постоянно (не реже раза в секунду) передаются BSC и MSC для организации возможного переключения. Существуют две основные схемы handover`а:

• "Режим наименьших переключений" (Minimum acceptable performance). В этом случае, при ухудшении качества связи мобильный телефон повышает мощность своего передатчика до тех пор, пока это возможно. Если же, несмотря на повышение уровня сигнала, связь не улучшается (или мощность достигла максимума), то происходит handover.
• "Энергосберегающий режим" (Power budget). При этом мощность передатчика мобильного телефона остается неизменной, а в случае ухудшения качества меняется канал связи (handover).

Интересно, что инициировать смену каналов может не только мобильный телефон, но и MSC, например, для лучшего распределения трафика.

Маршрутизация вызовов.

Поговорим теперь, каким образом происходит маршрутизация входящих вызовов мобильного телефона. Как и раньше, будем рассматривать наиболее общий случай, когда абонент находится в зоне действия гостевой сети, регистрация прошла успешно, а телефон находится в режиме ожидания.

При поступлении запроса (рис.2) на соединение от проводной телефонной (или другой сотовой) системы на MSC домашней сети (вызов "находит" нужный коммутатор по набранному номеру мобильного абонента MSISDN, который содержит код страны и сети).

Рис.2 Взаимодействие основных блоков сети при поступлении входящего вызова.

MSC пересылает в HLR номер (MSISDN) абонента. HLR, в свою очередь, обращается с запросом к VLR гостевой сети, в которой находится абонент. VLR выделяет один из имеющихся в ее распоряжении MSRN (Mobile Station Roaming Number — номер "блуждающей" мобильной станции). Идеология назначения MSRN очень напоминает динамическое присвоение адресов IP при коммутируемом доступе в Интернет через модем. HLR домашней сети получает от VLR присвоенный абоненту MSRN и, сопроводив его IMSI пользователя, передает коммутатору домашней сети. Заключительной стадией установления соединения является направление вызова, сопровождаемого IMSI и MSRN, коммутатору гостевой сети, который формирует специальный сигнал, передаваемый по PAGCH (PAGer CHannel — канал вызова) по всей LA, где находится абонент.

Маршрутизация исходящих вызовов не представляет с идеологической точки зрения ничего нового и интересного. Приведу лишь некоторые из диагностических сигналов (таблица 4), свидетельствующие о невозможности установить соединение и которые пользователь может получить в ответ на попытку установления соединения.

Тип ошибки	Частота	Тип сигнала
Номер абонента занят	425±15 Гц	500мс гудок, 500 мс пауза
Перегрузка сети	425±15 Гц	200мс гудок, 200 мс пауза
Общая ошибка	950±50Гц 1400±50Гц 1800±50Гц	Тройной гудок (длительность каждой части 330 мс), 1 с пауза

Таблица 4. Основные диагностические сигналы об ошибке при установлении соединения.

Заключение

Конечно, в мире нет ничего идеального. Рассмотренные выше сотовые системы GSM не исключение. Ограниченное число каналов создает проблемы в деловых центрах мегаполисов (а в последнее время, ознаменованное бурным ростом абонентской базы, и на их окраинах) — чтобы позвонить, часто приходится ждать уменьшения нагрузки системы. Малая, по современным меркам, скорость передачи данных (9600 бит/с) не позволяет пересылать объемные файлы, не говоря о видеоматериалах. Да и роуминговые возможности не так уж безграничны — Америка и Япония развивают свои, несовместимые с GSM, цифровые системы беспроводной связи.

Конечно, рано говорить, что дни GSM сочтены, но нельзя и не замечать появления на горизонте так называемых 3G-систем, олицетворяющих начало новой эры в развитии сотовой телефонии и лишенных перечисленных недостатков. Как хочется заглянуть на несколько лет вперед и посмотреть, какие возможности получим все мы от новых технологий! Впрочем, ждать осталось не так долго — начало коммерческой эксплуатации первой сети третьего поколения намечается на начало 2001 года… А вот какая судьба уготована новым системам — взрывообразный рост, как GSM, или разорение и уничтожение, как Iridium, покажет время…

Автор благодарит компанию Адмирал+ за помощь в подготовке материала.

Что такое GSM модуль

Простыми словами устройство сравнимо с радиоприёмником, в который встроена сим-карта, способная принимать и отправлять сигналы.

GSM модуль Телекома

GSM модули отличаются низкой стоимостью, встраиваются в контрольные и охранные системы, управляются на расстоянии с простого смартфона. Чаще всего, располагаются на вертикальной поверхности.

Владелец GSM системы удалённо регулирует охранные, климатические осветительные, поливочные системы. Может перезагружать модемы/роутеры/серверы.

На рынке представлены сотни видом модулей, которые различаются по типу решаемых задач.

Принцип работы любого модуля

DIY SIM800C GPRS GSM модуль в разобранном виде

• оповещают о форс-мажорной ситуации;
• приводят в действие подключённые устройства;
• передают информацию синхронно/асинхронно и в пакетной форме по SMS, в графическом формате и речевым способом.

В результате, оборудование работает в заданных пользователем условиях, автоматизирует процессы, экономит владельцам время и деньги.

Типы GSM-модулей на основе их применения

Блок контроля отопительного котла

1. Климатические — замеряют датчиками температуру воздуха помещений, пола, улиц, включая подвалы и цоколи Подключаются к котлам, работающим на любом типе топлива.
2. Контрольно-пропускные — имеют базу данных для номеров мобильных устройств от нескольких десятков до 10 тыс+. Реагируют на звонок, пропускают пользователя с правом доступа на территорию.
3. Охранные — посредством подключённых датчиков отслеживают периметр, срабатывают на нарушение границ, попытку взлома, задымление.
4. Многофункциональные выстраиваются на базе кросс платформ, из которых самая доступная для непрофессионалов — Arduino.

Кроме перечисленных типов, GSM-модули применяются для автоматизации более узких задач — работы бензогенераторов, фотоловушек, медицинского мониторинга пациентов и в других областях.

GSM-модули управления климатом

Климатические GSM-модули автоматически поддерживают температуру в доме, гараже, теплице, сауне, взаимодействуя с отопительным котлом — повышают или понижают температуру.

Модуль GSM Климат-контроль

• через интернет-сеть;
• с телефона;
• с помощью приложений.

1. Оповещают об аварийных ситуациях.
2. Формируют и предоставляют владельцу отчёты — в плановом режиме или по запросу.
3. Помогают экономить затраты на топливо — до 30-35%.

Гарантийный срок зависит от производителя, составляет 12-24 месяца. За содержание устройств не нужно платить — затраты владельца автоматического оборудования ограничиваются платой за сотовую связь.

Подробнее на проблематике управления газовым котлом с телефона мы писали ранее .

Рейтинг GSM-модулей управления климатом

На рынке множество устройств, которые управляют климатом посредством GSM-сигнала. Мы проанализировали отзывы от таких устройствах и составили рейтинг из трех самых популярных моделей.

3 место: КСИТАЛ GSM-4T

GSM-4T производится фирмой Кситал. К устройству на 4 входа подключаются термопередатчики в количестве 5 проводных и 25 радио.

КСИТАЛ GSM-4T Климат-контроль

• габариты устройства, см — 15х11х4;
• вес, кг — 0,85;
• температурные условия от -25 до +50 о С;
• передаёт данные через каналы GSM/GPRS;
• оборудован термодатчиками — 1 встроенным и двумя выносными;
• настраивает режимы ночь/день;
• обслуживается двумя SIM-картами;
• отсылает СМС и тревожные сообщения на 10 номеров;
• подключается к ПК по USB Mini-B;
• ПО адаптировано для обновления прошивки.

Кроме контроля и регуляции климатических процессов, модуль регистрирует неисправности и оповещает владельца через СМС. Дистанционно мониторит подключение системы к сети с помощью опции антиглушителя.

Может управляться через мобильное приложение iKsytal. Легко программируется с телефона. Комплектуется набором ключей Touch Memory

2 место: ZONT H1 GSM-Climate

Модель ZONT H1 GSM-Climate от российской компании Микро Лайн работает с одной сим-картой, передаёт данные по GPRS-каналу. Шлейф для подключения — 100 метров. Число проводных и беспроводных передатчиков — 10 штук.

ZONT H1 GSM Климат-контроль

• габариты, см — 7,7х8,6х3,3;
• масса, кг — 0,2;
• температурный режим от -30 до +55 о С
• питается от 10-28 В;
• вход/выход — 1/1.

Кроме ввода индивидуальных настроек, владелец модуля может использовать готовые режимы Комфорт/Эконом/Антизаморозка, подключать радио-датчики, контролирующие утечку газа, потерю воды, задымление

1 место: Телеметрика Т3

Гарантия на Телеметрику Т3 производства КНР 24 месяца. Устройство соответствует стандартам Евразийской декларации и требованиям таможенного союза на предмет электромагнитной совместимости с бытовыми отопительными приборами. Имеет 8 проводных и беспроводных датчиков и блок бесперебойного питания на 12 часов.

Телеметрика Т3 Климат-контроль

В устройство встроена мини сим-карта, подача данных осуществляется на 5 номеров. Канал обмена информацией — GSM.

• размеры, см — 16,8х12х36;
• вес 1 кг;
• рабочая температура от -10 до +55 о С;
• питание12В, 1А — от внешнего БП;
• диапазон замеряемой температуры от -55 до +125 о С.

Устройство адаптировано к некоторым моделям котлов фирмы OpenTherm. Обновления прошивки скачиваются и устанавливаются онлайн. Управлять Телеметрикой можно через приложения IOS и Android.

GSM-модули управления Контролем доступа

Задача GSM модуля для управления контроля — дистанционно регулировать вход/выход людей и транспортных средств на территорию.

1. Идентифицирует объекты.
2. Соотносит доступ по времени.
3. Ведёт БД посетителей.

1. Видеонаблюдения.
2. Охранной сигнализацией.
3. Пожарной сигнализацией.

Датчики устанавливаются на двери, окна, ворота, шлагбаумы.

ТОП-3 лучших GSM-модулей управления контроля доступа

3 место: ELANG PowerControl v2.0S

Модель GSM предназначена для управления доступом ограниченного числа пользователей. Объем БД зависит от ёмкости SIM-карты, максимальное количество номеров 250.

ELANG PowerControl v2.0S Контроль доступа

• диапазон рабочей температуры от -30 до +50 о С;
• масса, кг — 0,2;
• габариты, см — 9,5 x 8,0 x 8,0;
• питание — 190-250 В;
• антенна — SMA-разъём.

Устройство настраивается на промежуток срабатывания от 1 до 120 сек.

2 место: GSM/GPRS(WEB) модуль управления шлагбаумом и воротами RTU5025

GSM RTU5025 работает на мини-симкарте. Настраивается через приложения для Android и iOS, звонок и СМС.

GSM/GPRS(WEB) модуль управления шлагбаумом и воротами RTU5025

• вес устройства, кг — 0,260;
• температурный режим от -20 до +60 о С;
• размеры, см — 13,0х7,4х2,7;
• опция тревожного срабатывания.

Функционирует до 20 часов на БП. Обслуживает базу из 999 номеров.

1 место: DoorHan GSM-3.0 GSM модуль

Модуль DoorHan GSM-3.0 принимает мобильные сигналы, преобразуя в команду для шлагбаума/ворот. Работает с картой nano-SIM.

DoorHan GSM-3.0 GSM Управление воротами

• габариты, см — 6,3х9,0х2,5;
• число номеров БД — 3,5 тыс;
• рабочая температура от -40 до +55оС;
• питание от 12/24 С при мощности 2 Вт.

Связывается с пользователем только через канал 2G. После приёма звонка, соединение с абонентом не осуществляется, поэтому, расходов по связи нет.

GSM-сигнализации

GSM-модули охранной сигнализации относятся к защите пассивного типа, бывают проводные и беспроводные. Регистрируют события, связанные с угрозой имуществу или безопасности людей.

Комплект GSM-сигнализации

Делятся на типы — автономный и пультовый. В первом случае о форс-мажоре оповещается пользователь с помощью смс/дозвона. Во втором — централизованный пульт наблюдения.

1. Оповещатели — звуковые/световые/голосовые/комбинированные.
2. Извещатели — на движение/разбитие стекла/магнитоконтактные/утечку/задымление.

Работа строится на функциях аудио прослушивания, видеотрансляции, оборудование оснащается защитой от помех, но такая функция интегрируется редко.

GSM-охрана приобретает популярность за счёт доступной стоимости, дешёвого содержания, лёгкой настройки.

ТОП-3 GSM-сигнализаций

3 место: ATIS ATIS Kit-GSM100

GSM-модуль ATIS Kit-GSM100 поддерживает 2 проводных и 99 беспроводных зон. Комплект включает беспроводных 8 пультов для управления. Система может дополняться другими дистанционными устройствами. Пользователь управляет настройками зон в независимом друг от друга режиме — 24 часа/мгновенно/с задержкой/обход, присваивает зонам имена.

Сигнализация охраны ATIS ATIS Kit-GSM100

• встроенные часы с LCD-дисплеем;
• голосовое управление;
• опция прослушивания;
• встроенный БП 4,2 В;
• 3 группы постановки/снятия с охраны согласно расписания

Устройство поддерживает беспроводную сирену, частотой 315 МГц с регулируемым звуком, записывает 10-секундное сообщение в случае тревоги

2 место:Охранная сигнализация ALFA G50 со встроенным GSM модулем

ALFA G50 реагирует на нежелательную ситуацию в диапазоне 0,1-90 секунд с мощностью сирены в 120 дБ. Поддерживает беспроводные и проводные зоны в соотношении 99/4. Оповещает пользователя звонком на 4 номера и СМС-сообщением на 3.

Охранная сигнализация ALFA G50 со встроенным GSM

• температурный режим от -20 до +55 о С;
• вес устройства, кг — 0,265;
• габариты, см —18,7х13х2,7;
• детектор движения — 1;
• датчик открывая/закрывания дверей и окон — 1;
• бесперебойное питание — 4-10 часов;
• адаптер — 12 В;
• мощность — 0,6 Вт.

Гарантия устройства составляет 12 месяцев. Управляется модуль через GSM и телефонное PSTN подключение.

1 место: Сигнализация GSM «Shield Touch 2»

Модуль Shield Touch 2 оповещает о тревоге сиреной, мощностью 80 дБ. Имеет опцию прослушивания, покрывает 99 беспроводных и 20 проводных зон. Связывается с мобильным устройством звонком и смс на 8 номеров.

Сигнализация GSM Shield Touch 2

• рабочая температура от -10 до +40 о С;
• встроенный адаптер;
• блок бесперебойного питания до 6 часов;
• детектор на движение — 1;
• открывание/закрывание дверей с окнами — 1;
• пульт беспроводного управления дальностью 100 метров — 2.

Каналы управления — Wi-Fi, GSM, телефон. Устройство адаптировано к поддержке умных розеток — до 20 штук. Координирует электроприборы удалённо — включает и выключает в автоматическом режиме согласно расписанию.

GSM-модули для автомобилей

• состоянии ТС;
• снятии с охраны;
• исправности двигателя;
• местоположении автомобиля;
• времени;
• температуре в салоне.

1. Вызывают запрограммированные номера командой — дом, работа, шеф и другие, в том числе, экстренные.
2. Запрашивают удалённую помощь в экстренной ситуации кнопкой SOS. При необходимости, можно заблокировать машине двигатель, отправить запись разговора или видеорегистратора в службы спасения для оценки ситуации.
3. Работают от собственного блока и не зависят от автомобильного аккумулятора.

Популярные модели — СтарЛайн, ТК102В, DYTECH GTO2, XEXUN TK-102, Bilarm GPS/GSM universal, ZONT ZTC-110.

GSM-модули мультифункциональные для Arduino

Arduino — бесплатная программная платформа с возможностью компилировать собственные коды для создания роботов и систем автоматизаций. Представляет собой комплект печатных плат, память и процессор. Подключение автоматизированных объектов производится проводным/беспроводным способом.

GSM-модули мультифункциональные для Arduino

Успех Arduino обусловлен простотой — пользователь, будучи непрофессионалом в программировании, может подключить к контактам платформы любые электроприборы, а затем удалённо управлять объектами по заданному алгоритму. Очевидно, что вариативность возможных автосистем практически бесконечна. Arduino взаимодействует с модулями GSM и GPRS посредством сотовой связи.

ТОП-3 самых популярных GSM-модулей для Arduino

3 место: GSM модуль NEOWAY M590

Модель фирмы NeoWay с приёмопередатчиком M590E востребована, главным образом, в любительских системах. Хотя, до недавнего времени выпускалась для нужд финансовых учреждений. На базе модуля разработаны схемы регистраторов автосигнализаций, охранных устройств, генераторов.

GSM модуль для Ардуино NEOWAY M590

• питание — 3,7-4,5 В;
• потребление электричества — 0,2-2 А, значение зависит от ёмкости БП и режима работы оборудования.

Управляется NEOWAY M590 командами АТ через компьютер или планшет, Arduino-платформу или микроконтроллер.

2 место: Шильд GSM/GPRS SIM900 для Arduino

GSM/GPRS на чипе SIM900 полностью поддерживает GSM и GPRS связь. К микроконтроллеру подсоединяется через UART-интерфейс. По pin 0,1 подключается к системе Serial, по pin 7,8 к SoftwareSerial.

Шильд GSM/GPRS SIM900 для Arduino

Для питания можно выбрать внешний блок или 5 В от Arduino. В последнем случае мощности для сложных комбинаций не хватит.

• выносная антенна в комплекте;
• блок питания, рассчитанный на 2 А;
• преобразователь DC-DC для понижения напряжения до 4 В;
• выключатель от питания.

Модель SIM900 взаимодействует с контроллером командами AT. Сетевое соединение отображает Net light индикатор. В модуле есть разъёмы для связи после вызова — для микрофона и динамика.

1 место: Arduino MKR GSM 1400 с Global GSM

Модель Ардуин на микроконтроллере MKR GSM 1400 с двумя типами памяти — FLASH на 256 Кб и SRAM на 32 Кб разработана для мастеров, которые хотят свои проекты Интернета вещей снабдить GSM-связью, но имеют слабую компетенцию работы в сети и нуждаются в простых интуитивных решениях.

Arduino MKR GSM 1400 с Global GSM

Питание платы осуществляется батареей Li-Po или через внешний источник мощностью 5 В, может подаваться через USB разъем.

• цифровые/аналоговые входы — 20/7;
• цифровые выходы — 20 и 12 с шим;
• максимальный ток — 7 мА.

Тактовая и несущая частота модуля 32.768 кГц/48 МГц и 433/868/915 МГц соответственно. Габариты всего 6,8х2,5 см при весе 32 г.