Технология GSM/GPRS/EDGE/3G

Технология беспроводной передачи данных (БПД) с использованием сотовых сетей стандарта GSM 900/1800 МГц получила широкое распространение с начала 90-х годов прошлого века. Применение GSM/GPRS/EDGE-модемов позволяет существенно снизить первоначальные затраты там, где нет проводной связи, а также обеспечить связь с различного рода подвижными объектами.

Один из самых распространенных способов передачи информации в сетях GSM - использование службы коротких (до 160 символов) сообщений (SMS). Значительно реже используется передача в модемном режиме (CSD - сети с коммутацией каналов ), скорость при этом ограничена 14,4 кбит/сек. Необходимость установления соединения, а главное, время, затрачиваемое на такое соединение, накладывают определенные ограничения на развитие систем телеметрии на базе этих сервисов. Оба варианта предполагают периодический дозвон до коммутатора сотового оператора, поскольку иметь постоянное соединение в ситуации повременной оплаты трафика неоправданно дорого. Таким образом, для работы в режиме реального  времени и для передачи больших массивов информации использование SMS и модемного режима (CSD) представляется нецелесообразным.

Появление технологии передачи данных с коммутацией пакетов GPRS (и ее дальнейшего развития - технолгии EDGE), а также покрытие этими сетями больших территорий, существенно расширяют сферу применения GSM-модемов. Основными преимуществами новых технологий является:

• постоянное соединение с сетью и, как следствие, возможность передачи данных в реальном времени
• зависимость оплаты от объема передаваемых данных, а не от времени соединения
• большая скорость передачи данных (зависит от класса устройства, и для технологии EDGE может теоретически достигать 473 кбит/с, для технологии GPRS - 171 кбит/с)

Важной характеристикой встроенного программного обеспечения ряда модемов является наличие встроенного стека TCP/IP, что позволяет разработчику экономить время и ресурсы при создании пользовательского приложения, так как он освобождается от необходимости реализовывать эти протоколы средствами микроконтроллера.

Где прежде всего может быть востребована БПД? В первую очередь, в автомобильных приложениях, офисных и домашних системах безопасности и контроля доступа, в рекламном бизнесе - для дистанционного управления информационными табло, в системах контроля параметров удаленных промышленных объектов. Например, соответствующими модулями могут быть оснащены счетчики газа, воды и электроэнергии. Другой сегмент - банкоматы и торговые автоматы. Еще одной сферой применения БПД является обеспечение интерактивного межмашинного взаимодействия (M2M).

Аббревиатуры

• GSM (Global System for Mobile Communications) - глобальный цифровой стандарт для мобильной связи
• GPRS (General Packet Radio Service) - пакетная радиосвязь общего пользования
• EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) - увеличение скорости передачи данных для развития GSM

Основные достоинства технологии

• открытый протокол АТ-команд или библиотека функций Java ME
  
• неограниченный радиус действия (в пределах зон покрытия сетей GSM)
• безопасность передачи информации
• высокий уровень стандартизации

Недостатки технологии

• возможность работы только в зонах покрытия сетей GSM
• большое энергопотребление в активном режиме
• оплата трафика