Как работает модуль gsm: GSM модули управления для ворот и шлагбаумов
Принципы работы GSM-модуля управления шлагбаумом и воротами – Телеметрика
GSM-модуль представляет собой устройство, главное предназначение которого – дистанционно управлять шлагбаумами и автоматическими воротами через сотовую сеть. Он работает с откатными и распашными воротами на парковочной стоянке, в частном доме и коттедже, дачном, жилом и гаражном кооперативе.
Модуль может подсоединяться к электрооборудованию. Например, системам освещения и отопления, электрическим котлам, системам полива.
Устройство и принцип работы
GSM-модуль – это микропроцессорный девайс, который подключается к сотовой сети. То есть процессор принимает SMS-уведомления и входящий от пользователя звонок, обрабатывает полученную информацию и на основе результатов выполняет соответствующее действие. Функционирует исключительно в диапазоне GSM.
С включением модуля справится любой человек: чтобы устройство заработало, достаточно позвонить. При этом голосовые вызовы могут использоваться для активации реле прибора посредством звонка.
Все GSM-модули оснащены гнездом для GSM-антенны и слотом для SIM-карты любого оператора, также присутствуют световые индикаторы, сигнализирующие о состоянии реле и сети.
Установка производится в корпус блока управления шлагбаума, или в другое подходящее место, например, электрошкаф.. Главное – наличие стабильного сигнала сети, иначе команды могут срабатывать с задержкой или, в случае совсем плохого сигнала, вообще не доходить, что может стать проблемой для предприятий с высокой проходимостью.
Принцип работы соответствует следующему алгоритму:
- Пользователь совершает звонок на номер SIM-карты GSM-реле.
- Устройство сравнивает входящий номер телефона со своей базой данных.
- Реле принимает звонок и через 1-2 секунды самостоятельно обрывает вызов. Прямого соединения с абонентом не происходит, то есть деньги за оплату сотовой связи не списываются.
- Запускается команда для поднятия шлагбаума или открытия ворот.
Для того, чтобы злоумышленники не смогли открыть ворота или шлагбаум с внешнего телефона или изменить настройки реле, в базу модуля вносится определенное количество разрешенных номеров. Как правило, они принадлежат сотрудникам учреждения, квартирантам жилых комплексов либо членам семьи, проживающим в частном доме.
Когда поступает звонок от нового номера, реле сравнивает его с теми, которые записаны в базу. Если совпадение отсутствует, устройство не реагирует на такой вызов. Команда на открытие ворот не выполняется. Некоторые модели предусматривают внесение номеров в «черный список», в других – возможность отключить идентификацию пользователей и пропускать любых клиентов только по входящему звонку.
Преимущества GSM-модулей
Устройство приобретается отдельно и подходит ко всем современным шлагбаумам, независимо от производителя. Пластиковый корпус надежно защищает «начинку» от внешнего воздействия.
Среди других достоинств внедрения устройства можно выделить:
- GSM-модуль – эффективная замена индивидуальным карточкам, брелокам и пультам. Клиентам больше не понадобятся ключи от ворот и личные средства идентификации.
- Открытие шлагбаума осуществляется из любого места, которое входит в покрытие GSM-сети. Это уменьшает время на ожидание – запустить реле можно за несколько метров до ворот, а также дает возможность поднимать шлагбаум для клиентов, не покидая рабочего офиса.
- Снижение нагрузки на службу охраны. Пользователь может сам позвонить на прибор и открыть шлагбаум, например, курьеру.
- В настройках можно указывать новые номера и удалять старые. Режим контроля устанавливается и изменяется посредством SMS.
- Экономия бюджета организации. Отсутствие трат на пульты управления и карточки, дополнительный наем охранников.
Стандартный GSM-модуль может запомнить 200-500 номеров, что удовлетворяет нужды фирм с высокой проходимостью. Существуют модели и на большее количество пользователей, но, как правило, средним и крупным компаниям вполне достаточно нескольких сотен.
Что такое GSM модуль и для чего он нужен
18.06.2019г. 01:32
Удаленное управление с этим модулем наиболее часто используется для следующих систем:
- автоматические ворота;
- любой шлагбаум;
- котлы отопления;
- сигнализация и др.
Управление автоматическими воротами и шлагбаумами через GSM модуль.
Для удаленного открытия ворот достаточно небольшой дальности действия GSM модуля. Чтобы открыть ворота, можно просто отправить команду со смартфона. В памяти устройства сохраняются телефонные номера пользователей воротами или шлагбаума.
У такой системы управления воротами есть следующие преимущества:
- возможность быстро изменять базу данных пользователей;
- отсутствие различных проблем с брелками;
- возможность вести учет о проезде всех посетителей;
- в любое время доступна блокировка ворот для конкретных лиц.
- благодаря этим возможностям GSM модуля часто интегрируют в СКУД.
В нашем ассортименте представлены модулем Eldes GSM ESIM 320 2G и его продвинутой версией ESIM 320 3G. Иногда может возникнуть необходимость в управлении определенными устройствами дистанционным способом, осуществлении передачи данных в системах сигнализации или нужно будет расширить возможности автомобильной сигнализации. Для решения таких задач подойдут GSM модули.
Eldes ESIM320 2G GSM
Эти устройства состоят из приемопередатчика и интерфейса для связи с другим оборудованием. Обмен данными и создание сигналов управления может выполняться с помощью СМС сообщений или по мобильному интернету.
Управление котлом отопления.
Для контроля котла необходимо управлять его работой и удаленно настраивать режим работы и параметры. Наилучшую эффективность для управления котлом поможет реализовать «умный дом» с GSM модулем.
Котел может быть электрическим или газовым, что определяет необходимые алгоритмы для их управления. Для электрического варианта все гораздо проще. Нужно знать температуру котла, следить за напряжением и обладать возможностью запуска и отключения системы. Также рекомендуется отслеживать возможные перебои с электричеством.
Полностью контролировать газовый котел по GSM – непростая задача. Даже для передачи информации об ошибках необходим особый интерфейс, который есть далеко не на всех котлах. При остановке работы котла может понадобиться его запуск в ручном режиме.
GSM модуль для сигнализация в доме.
Мобильность является важным преимуществом при использовании GSM модуля для обустройства охраны дома. К недостатку можно отнести сложность контроля устройств сигнализации при обмене данными с помощью СМС. При недостаточном уровне сигнала его можно усилить при помощи внешней антенны или усилителя сотовой связи.
GSM прибор контролирует датчики сигнализации и осуществляет передачу данных на смартфон.
GSM/GPRS | Определение, Работа, AT-команды
— Реклама —
Модуль GSM или модуль GPRS — это микросхема или схема, которые используются для установления связи между мобильным устройством или вычислительной машиной и системой GSM или GPRS.
Что мы будем здесь обсуждать? > Что такое GSM/GPRS? > Что такое модуль GSM? > Модемы, модули и мобильные > Применение модуля GSM > Моменты для рассмотрения > Пример интерфейсаЧто такое GSM?
GSM (Глобальная система мобильной связи, изначально Groupe Spécial Mobile) — это стандарт, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI).
— Реклама —
Он был создан для описания протоколов цифровых сотовых сетей второго поколения (2G), используемых мобильными телефонами, и в настоящее время является глобальным стандартом по умолчанию для мобильной связи — с долей рынка более 90%, работающим в более чем 219 странах. страны и территории.
Что такое GPRS?Общая служба пакетной радиосвязи (GPRS) — это пакетно-ориентированная служба мобильной передачи данных в глобальной системе мобильной связи (GSM) системы сотовой связи 2G и 3G.
GPRS изначально был стандартизирован Европейским институтом стандартов электросвязи (ETSI) в ответ на более ранние технологии CDPD и сотовой связи с коммутацией пакетов i-mode. В настоящее время он поддерживается Партнерским проектом третьего поколения (3GPP).
Модуль GSM или модуль GPRS — это микросхема или схема, которая будет использоваться для установления связи между мобильным устройством или вычислительной машиной и системой GSM или GPRS. Модем (модулятор-демодулятор) является важной частью здесь.
GSM-модуль SIM900Эти модули состоят из GSM-модуля или GPRS-модема с питанием от цепи питания и коммуникационных интерфейсов (например, RS-232, USB 2.0 и других) для компьютеров.
GSM-модем может быть выделенным модемным устройством с последовательным, USB- или Bluetooth-подключением или мобильным телефоном с функциями GSM-модема.
Разница между модемами, модулями и мобильными телефонами GSM/GPRSМодули GSM или GPRS аналогичны модемам, но есть одно отличие: модем GSM/GPRS является внешним оборудованием, тогда как модуль GSM/GPRS является внешним оборудованием. модуль, который можно интегрировать в оборудование. Это встроенная аппаратная часть.
Мобильный телефон GSM, с другой стороны, представляет собой законченную систему со встроенными процессорами, предназначенными для обеспечения интерфейса между пользователем и мобильной сетью.
Общие сведения о модемахБеспроводные модемы генерируют, передают или декодируют данные из сотовой сети для установления связи.
Модем GSM/GPRS — это класс беспроводных модемов, предназначенных для связи в сетях GSM и GPRS. Как и в мобильных телефонах, для активации связи с сетью требуется SIM-карта (модуль идентификации абонента). Кроме того, они имеют номера IMEI (международный идентификатор мобильного оборудования), аналогичные мобильным телефонам, для их идентификации.
- МОДЕМУ нужны AT-команды для взаимодействия с процессором или контроллером, которые передаются через последовательную связь.
- Эти команды отправляются контроллером/процессором.
- МОДЕМ возвращает результат после получения команды.
- Различные AT-команды, поддерживаемые модемом, могут быть отправлены процессором/контроллером/компьютером для взаимодействия с сотовой сетью GSM и GPRS.
- Чтение, запись и удаление SMS-сообщений.
- Отправка SMS-сообщений.
- Следите за уровнем сигнала.
- Следите за состоянием зарядки и уровнем заряда аккумулятора.
- Чтение, запись и поиск записей в телефонной книге.
Мобильный телефон и модуль идентификации абонента (SIM) вместе образуют мобильную станцию. Это пользовательское оборудование, которое связывается с мобильной сетью. Мобильный телефон состоит из мобильного терминала, терминального оборудования и терминального адаптера.
Мобильный терминатор связан с мобильной сетью GSM и управляется процессором основной полосы частот. Он обрабатывает доступ к SIM-карте, кодирование и декодирование речи, сигнализацию и другие задачи, связанные с сетью.
Терминальное оборудование — это прикладной процессор, который занимается обработкой операций, связанных с клавиатурами, экранами, памятью телефона и другими аппаратными и программными службами, встроенными в телефон.
Адаптер терминала устанавливает связь между терминальным оборудованием и мобильным терминалом с помощью AT-команд. Связь с сетью в мобильном телефоне GSM/GPRS осуществляется процессором основной полосы частот.
Применение модуля GSM или модуля GPRSМодуль GSM/GPRS демонстрирует использование AT-команд . Они могут выполнять все функции мобильного телефона через компьютер, такие как совершение и прием звонков, SMS, MMS и т. д. Они в основном используются для компьютерных услуг SMS и MMS.
Пример GSM: проекты Arduino: отправка SMS с помощью GSM
Что такое AT-команда?Они известны как AT-команды, потому что каждая командная строка начинается с «AT» или «at». AT-команды — это инструкции, используемые для управления модемом. АТ — это сокращение от ВНИМАНИЕ.
GSM/GPRS-модемы и мобильные телефоны поддерживают набор AT-команд, специфичный для технологии GSM, который включает команды, связанные с SMS, такие как AT+CMGS (отправить SMS-сообщение), AT+CMSS (отправить SMS-сообщение из памяти), AT +CMGL (Список SMS-сообщений) и AT+CMGR (Чтение SMS-сообщений).
Обратите внимание, что начальный «AT» — это префикс, который информирует модем о начале командной строки. Он не является частью имени AT-команды.
Например, D — фактическое имя AT-команды в ATD, а +CMGS — фактическое имя AT-команды в AT+CMGS. Однако в некоторых книгах и на веб-сайтах они используются как синонимы в качестве имени AT-команды.
Задачи, которые можно выполнить с помощью AT-командВот некоторые из задач, которые можно выполнить с помощью AT-команд с модемом GSM/GPRS или мобильным телефоном:
- Получить основную информацию о мобильном телефоне или GSM/ GPRS-модем. Например, название производителя (AT+CGMI), номер модели (AT+CGMM), номер IMEI (международный идентификатор мобильного оборудования) (AT+CGSN) и версия программного обеспечения (AT+CGMR).
- Получить основную информацию о подписчике. Например, MSISDN (AT+CNUM) и номер IMSI (международный идентификатор мобильного абонента) (AT+CIMI).
- Получить текущий статус мобильного телефона или модема GSM/GPRS. Например, статус активности мобильного телефона (AT+CPAS), статус регистрации в мобильной сети (AT+CREG), мощность радиосигнала (AT+CSQ), уровень заряда аккумулятора и статус зарядки аккумулятора (AT+CBC).
- Установите соединение для передачи данных или голосовое соединение с удаленным модемом (ATD, ATA и т. д.).
- Отправка и получение факса (ATD, ATA, AT+F*).
- Отправка (AT+CMGS, AT+CMSS), чтение (AT+CMGR, AT+CMGL), запись (AT+CMGW) или удаление (AT+CMGD) SMS-сообщений и получение уведомлений о новых полученных SMS-сообщениях (AT+CNMI ).
- Чтение (AT+CPBR), запись (AT+CPBW) или поиск (AT+CPBF) записей телефонной книги.
- Выполнение задач, связанных с безопасностью, таких как открытие или закрытие блокировки объекта (AT+CLCK), проверка того, заблокирован ли объект (AT+CLCK) и изменение паролей (AT+CPWD).
(Примеры блокировки объекта: блокировка SIM-карты [пароль должен вводиться для SIM-карты каждый раз при включении мобильного телефона] и блокировка PH-SIM [определенная SIM-карта связана с мобильным телефоном. Чтобы использовать другие SIM-карты с мобильного телефона, необходимо ввести пароль.]) - Управление представлением кодов результатов/сообщений об ошибках AT-команд. Например, вы можете указать, следует ли включать определенные сообщения об ошибках (AT+CMEE) и должны ли сообщения об ошибках отображаться в числовом формате или в подробном формате (AT+CMEE=1 или AT+CMEE=2).
- Получить или изменить конфигурацию мобильного телефона или модема GSM/GPRS. Например, изменить сеть GSM (AT+COPS), тип службы переноса (AT+CBST), параметры протокола радиоканала (AT+CRLP), адрес центра SMS (AT+CSCA) и хранилище SMS-сообщений (AT+CPMS). ).
- Сохранение и восстановление настроек мобильного телефона или модема GSM/GPRS. Например, сохраните (AT+CSAS) и восстановите (AT+CRES) настройки, относящиеся к обмену SMS-сообщениями, такие как адрес SMS-центра.
Производители мобильных телефонов обычно не реализуют все AT-команды, параметры команд и значения параметров в своих мобильных телефонах.
Также поведение реализованных AT-команд может отличаться от определенного в стандарте. В целом модемы GSM/GPRS, предназначенные для беспроводных приложений, лучше поддерживают AT-команды, чем обычные мобильные телефоны.
Кроме того, некоторые AT-команды требуют поддержки операторов мобильной связи. Например, SMS через GPRS можно включить на некоторых мобильных телефонах и модемах GPRS с помощью команды +CGSMS (название команды в тексте: Выберите услугу для MO SMS-сообщений).
Но если оператор мобильной сети не поддерживает передачу SMS по GPRS, вы не можете использовать эту функцию.
Интерфейс мобильного телефона с платформой Microsoft WindowsWindows (XP и более ранние версии) поставляется с приложением под названием HyperTerminal для передачи данных через последовательный порт компьютера. Взаимодействие модуля GSM или модуля GPRS с последовательным портом компьютера включает следующие шаги:
- Соедините порт RS-232 модуля GSM с последовательным портом компьютера. Вставьте SIM-карту в модуль.
- Откройте HyperTerminal через Пуск -> Все программы -> Стандартные -> Связь -> HyperTerminal.
- Введите имя подключения и нажмите OK.
- Теперь выберите коммуникационный порт (COM), к которому подключен модуль GSM.
- Создайте новый набор соединений в HyperTerminal. Установите параметры, такие как скорость передачи, как 9600, режим квитирования — нет, бит четности — нет, стоповый бит — 1, бит данных — 8.
- Сотовая связь IoT Домашняя автоматизация
- Система слежения за транспортными средствами
- Устройство экстренного оповещения
Эта статья была впервые опубликована 28 мая 2016 г. и недавно обновлена 9 декабря 2022 г.
Что такое GSM и как он работает? Электрические технологии
Содержание
Введение в Технологии GSMGSM или Глобальная система мобильной связи — это наиболее популярный метод беспроводной сотовой связи, используемый для связи с общественностью. Стандарт GSM был разработан для настройки протоколов для цифровых сотовых сетей второго поколения (2G).
Сначала это была сеть с коммутацией каналов, но позже была реализована коммутация пакетов после интеграции технологии General Packet Radio Service (GPRS). Широко используемые диапазоны частот GSM: 900 МГц и 1800 МГц.
В Европе и Азии GSM работает в диапазоне частот от 900 до 1800 МГц, тогда как в США и других странах Америки он работает в диапазоне частот от 850 до 1900 МГц. Он использует цифровой радиоинтерфейс, в котором аналоговые сигналы перед передачей преобразуются в цифровые. Скорость передачи составляет 270 Кбит/с.
Глобальная система мобильной связи (GSM) в настоящее время используется примерно в 80% мобильных телефонов по всему миру. Число пользователей этой технологии превышает три миллиарда человек.
- Читайте также: Что такое технология ZigBee и как она работает?
Стандарт GSM был впервые разработан в 1982 году комитетом Европейской конференции по почте и телекоммуникациям (CEPT) (Недавнее время – Европейский институт стандартов телекоммуникаций), Европейской организацией по стандартизации, в качестве нового стандарта мобильной связи в диапазон частот 900 МГц.
Основная цель заключалась в обеспечении единого международного стандарта беспроводной мобильной связи. Первые мобильные услуги на основе GSM были запущены в 1991 в Финляндии, а аббревиатура изменена на Global System for Mobile Communications. В то же время была создана первая цифровая сотовая система, основанная на рекомендациях GSM и позже известная как GSM-1800.
- Читайте также: Обзор системы управления библиотекой на основе RFID
Архитектура GSM разделена на подсистему радиосвязи, подсистему сети и коммутации и подсистему управления. Подсистема радиосвязи состоит из подсистемы мобильной станции и базовой станции.
Мобильная станция обычно представляет собой мобильный телефон, состоящий из приемопередатчика, дисплея и процессора. Каждая портативная или портативная мобильная станция состоит из уникального идентификатора, хранящегося в модуле, известном как SIM (чип идентификации абонента). Это небольшой микрочип, который вставляется в мобильный телефон и содержит базу данных, касающуюся мобильной станции.
Рис. Архитектура сети GSM
Подсистема базовой станцииСоединяет мобильную станцию с сетевой подсистемой через радиоинтерфейс.
Состоит из следующих элементов:
Базовая приемопередающая станция : Одна или несколько базовых приемопередающих станций обеспечивают физическое подключение мобильной станции к сети в виде радиоинтерфейса. В зависимости от нагрузки, поведения абонента и структуры морфинга он может иметь различные конфигурации – Стандартная конфигурация (каждой BTS назначается отдельный идентификатор соты (CI), а несколько BTS образуют зону местоположения).
Конфигурация зонтичной соты (одна BTS с высокой мощностью передачи, установленная на большей высоте, действующая как зонтик для базовых передающих станций с меньшей мощностью передачи), конфигурации с совместным размещением (несколько BTS, расположенных на одной площадке, но антенны покрывают только площадь 120 или 180 градусов). Это сеть соседних радиоячеек, которые обеспечивают полное покрытие зоны обслуживания.
Контроллер базовой станции : Он управляет работой еще одной базовой приемопередающей станции, в основном, передачей обслуживания или управлением питанием. BSC подключается к BTS через интерфейс Abis. Он состоит из базы данных, включающей весь статус обслуживания BTS, качество радио и наземных ресурсов и программное обеспечение для работы BTS).
Блок скорости транскодирования и адаптации : Он расположен между контроллером базовой станции и центром коммутации мобильной связи. Он сжимает или распаковывает речь с мобильной станции. Однако он не используется для передачи данных.
Подсистема коммутации сети : Предоставляет полный набор функций управления и базы данных, необходимых для организации вызова с использованием функций шифрования, аутентификации и роуминга. Он в основном обеспечивает сетевое подключение к мобильной станции. Состоит из следующих элементов:
Мобильный коммутационный центр : Это основной элемент в общей сети GSM. Это похоже на коммутатор телефонной сети общего пользования (PSTN) или коммутатор цифровой сети с интеграцией служб (ISDN). Помимо обычного функционала, он поддерживает дополнительные функции, такие как регистрация, аутентификация, определение местоположения звонка и маршрутизация звонка к абоненту.
Предоставляет интерфейсы к телефонной сети общего пользования (ТСОП) для подключения к стационарной линии или интерфейс к другому центру коммутации мобильной связи (MSC) для подключения к другому мобильному телефону.
Домашний регистр местонахождения : Это репозиторий, в котором хранятся данные, принадлежащие большому количеству подписчиков. По сути, это большая база данных, которая управляет данными каждого подписчика. В целях безопасности он поддерживает специфический для абонента параметр, такой как параметр Ki, известный только HLR и SIM.
Виртуальный регистр местонахождения : Он похож на домашний регистр местонахождения (HLR), но отличается тем, что в нем хранится динамическая информация о данных абонента. Это вступает в силу в случае роуминга, когда абонент перемещается из одного места в другое. Информация хранится в реестре идентификаторов оборудования, в котором ведется учет всех мобильных станций, каждая из которых идентифицируется своим международным идентификационным номером мобильного оборудования (IMEI).
- Читайте также: Что такое промышленные коммуникационные сети? Обзор
Глобальная система мобильной связи (GSM) использует комбинацию множественного доступа с временным разделением (TDMA) и множественного доступа с частотным разделением (FDMA).
Множественный доступ с частотным разделением: включает разделение полосы частот на несколько полос таким образом, чтобы каждая разделенная полоса частот выделялась одному абоненту. FDMA в GSM делит полосу пропускания 25 МГц на 124 несущие частоты, каждая из которых расположена на расстоянии 200 кГц друг от друга. Каждой базовой станции выделяется одна или несколько несущих частот.
Множественный доступ с временным разделением: включает выделение одного и того же частотного канала разным абонентам путем разделения полосы частот на несколько временных интервалов. Каждый пользователь получает свой собственный временной интервал, что позволяет нескольким станциям совместно использовать одно и то же пространство передачи.
Для GSM каждая несущая частота подразделяется на разные временные интервалы с использованием технологии TDMA. Каждый кадр TDMA длится 4,164 миллисекунды (мс) и содержит 8 временных интервалов. Каждый временной интервал или физический канал в этом кадре длится 577 микросекунд, и данные передаются во временном интервале в виде пакетов.
Схема модема GMS — Работа модуля GSM:Рис. Схема модема GMS — Как работает связь GSM
- Интернет вещей (IOT) и его применение в электроэнергетике
Несмотря на то, что сеть связи GSM или 2G по-прежнему является предпочтительной сетью для многих абонентов, особенно в развивающихся странах, таких как Индия, из-за ее доступности и экономичности, все же различные технологии связи, такие как Универсальная система мобильной связи (UMTS) ) и технологии Long Term Evolution (LTE).