Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Speciální služby pro využití GSM/GPRS v průmyslu

číslo 12/2005

Speciální služby pro využití GSM/GPRS v průmyslu

Zkratkou M2M, machine-to-machine, se označuje elektronická bezdrátová komunikace mezi stroji, zařízeními a systémy, obvykle realizovaná prostřednictvím sítí mobilních operátorů. V průmyslové praxi přináší použití komunikace M2M, tj. bezdrátové výměny informací mezi technologickými jednotkami, možnost optimalizovat výrobní a ekonomické procesy. Díky propojení zařízení je možné zvětšit rozsah přístupu k výrobním zdrojům a jejich kontroly, je možné sledovat chování strojů, monitorovat provozní prostředí, ovládat stroje a zařízení. Oblast použití M2M je velmi široká a reálných, funkčních projektů je již velké množství, od jednoduchých po velmi složité.

Mobilní operátor T-Mobile připravuje speciální služby umožňující bezpečné propojení firemní datové sítě a mobilní datové sítě tak, aby byly zajištěny potřebné bezpečnostní, kapacitní i funkční vlastnosti mobilních datových komunikací. Společně s vývojáři z nejrůznějších oblastí techniky pracuje na řešeních použitelných i v průmyslové sféře.

Využití M2M v průmyslu obvykle vyžaduje trochu jiné služby, než požadují běžní uživatelé mobilních telefonů. T-Mobile připravil ke známým veřejným službám jako SMS nebo GPRS upravené varianty služeb, jejichž parametry jsou individuálně konfigurovatelné podle potřeb uživatelů M2M. K dispozici je množství služeb, které umožňují přímo propojit technickou infrastrukturu zákazníka a operátora. Důležitými aspekty těchto služeb vhodných pro M2M jsou mechanismy pro řízení kvality (QoS), speciální servisní podmínky a garance odstranění případné závady.

T-Mobile GPRS/EDGE Intranet

T-Mobile připravuje svým firemním zákazníkům službu GPRS/EDGE Intranet, což je neveřejná varianta služby GPRS/EDGE. Umožňuje realizovat prostřednictvím sítě T-Mobile mobilní vysokorychlostní a zároveň bezpečné a efektivní připojení k neveřejným IP sítím, tedy např. firemnímu intranetu.

Služba GPRS/EDGE Intranet je vhodná zejména pro rozsáhlé řídicí systémy, telematické a telemetrické systémy, bezpečnostní dohledové systémy a systémy s vyššími nároky na datový provoz a bezpečnost komunikace. Má přímé propojení do datové infrastruktury T-Mobile CZ, je v ní zajištěno nepřetržité monitorování z dohledového centra, umožňuje dosáhnout vysoké rychlosti komunikace a krátkých dob odezev a ve srovnání s klasickou sítí GPRS je její konfigurace bezpečnější a flexibilnější.

Proces přihlašování mobilního terminálu do služby GPRS/EDGE Intranet je analogický s přihlašováním PC do sítě LAN je terminál autentikován, autorizován k přístupu a obdrží IP adresu. S její pomocí je terminál identifikovatelný a komunikuje s firemním intranetem.

Z hlediska přidělování IP adres nabízí služba GPRS/EDGE Intranet tyto možnosti:

  • přidělení adresy zákazníkem, dynamicky ze serveru DHCP,
  • adresy zákazníkem, dynamicky ze serveru RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) včetně autentikace,
  • átorem, dynamicky z lokálního rozsahu adres (pool) na GGSN (Gateway GPRS Support Node),
  • torem, staticky přímo z registru HLR konkrétnímu mobilnímu terminálu.

IP adresy lze použít z veřejného i ze soukromého rozsahu adres zákazníka. IP adresy nejsou na síťových prvcích infrastruktury překládány pomocí NAPT (Network Address and Port Translation) a datový provoz není nijak omezován nebo filtrován.

Pro datový provoz mezi mobilními terminály a vlastním intranetem zákazníka je využíván přímý vyhrazený mikrovlnný spoj, okruh frame relay nebo internet. Při použití internetu jako transportního média se mezi hraničními síťovými prvky T-Mobile a zákazníka vytvoří virtuální privátní síť (protokol GRE – Generic Route Encapsulation a tunel IPSec), která chrání přenášená data před útoky z internetu.

Přístup terminálu ke službě GPRS/EDGE Intranet si řídí zákazník sám pomocí access list čísel karet SIM, kterým se explicitně povoluje přístup. Všechny ostatní karty SIM mají přístup zakázán. Přístup řídí přímo infrastruktura operátora. Zákazník může doplnit další autentikaci a autorizaci přístupu ke svému intranetu pomocí svých vlastních prostředků (PAP – Password Authentication Protocol, CHAP – Challenge Handshake Authentication Protocol, TACACS – Terminal Access Controller Access Control System, RADIUS – Remote Authentication Dial-In User Service atd.).

V jedné mobilní intranetové síti mohou být přihlášeny jak terminály GPRS, tak EDGE. Jejich koexistence v jednom intranetu je naprosto bezproblémová, mají stejné vlastnosti a s výjimkou přenosové rychlosti se chovají úplně stejně.

T-Mobile Direct

Další službou, vhodnou zejména pro velmi rozsáhlé komunikační systémy s velkým počtem terminálů a intenzivní komunikací, je T-Mobile Direct. Tato služba spočívá v přímém propojení hlasové i datové infrastruktury T-Mobile a zákazníka. Přímým propojením se rozumí vyhrazená linka se stanovenými provozními parametry. Taková vyhrazená linka může být realizována nejrůznějšími způsoby, jejich volba vychází z požadavků zákazníka a podmínek lokality. Nejčastěji se T-Mobile Direct realizuje pomocí:

  • mikrovlnného spoje point-to point v licencovaném pásmu,
  • mikrovlnného spoje point-to-multipont v licencovaném pásmu,
  • laserového nebo infračerveného pojítka,
  • metalického nebo optického vedení.

Na vyhrazené fyzické lince potom mohou fungovat jednotlivé logické služby. Podle požadavků zákazníka T-Mobile poskytuje tyto služby:

  • hlasové, datové a faxové volání,
  • IP telefonie,
  • propojení pobočkových ústředen,
  • pronájem datových linek,
  • GPRS/EDGE Intranet,
  • přístup do internetu,
  • přístup do centra SMS,
  • přístup do centra MMS.

Z hlediska M2M je velmi zajímavá možnost směrovat datový provoz mezi terminály GPRS/EDGE a intranetem zákazníka přes vyhrazený spoj s garantovanou přenosovou kapacitou a latencí. Ani ve velmi rozsáhlých komunikačních systémech s velkým provozem koncentrovaným do zákaznického intranetu potom nevzniká úzké místo komunikace na spoji mezi operátorem a zákazníkem.

Výhody přímého propojení zákaznické a operátorské infrastruktury jsou:

  • velká přenosová kapacita (rychlost), malá latence,
  • provoz není ovlivněn místním zatížením rádiového rozhraní,
  • nepřetržité sledování z dohledového centra,
  • garantovaná dostupnost (na základě smlouvy SLA – Service Level Agreement).

Celou přenosovou trasu včetně koncového zařízení u zákazníka (směrovače odstraňování případných závad. Služba je celkově monitorována 24 hodin denně z dohledového centra.

T-Mobile SMS Connect

Ve spoustě komunikačních systémů M2M se pro přenos malého objemu stavových informací, příkazů, konfiguračních parametrů apod. používají zprávy SMS. Je-li systém rozsáhlý a komunikace je centralizována do dispečerského systému řízení, je vhodnou službou SMS Connect.

Zprávy SMS jsou u mobilních terminálů (mobilní telefony a průmyslové moduly) přenášeny po tzv. signalizačním kanálu sítě GSM a oproti síťové komunikaci mají nižší prioritu. Při větším objemu zpráv SMS může vzniknout problém s nedostatečnou kapacitou a rychlostí zpracování zpráv. Služba SMS Connect tento problém eliminuje tím, že pro komunikaci nepoužívá rádiové rozhraní sítě GSM, ale přímé připojení po internetu do centra SMS Centrum provozovaného operátorem.

Služba SMS Connect je tedy vhodná pro poskytovatele služeb, dispečerská pracoviště, provoz hotline, systémy SCADA atd. Typické použití je v komunikačních systémech s vyššími požadavky na objem zpracovávaných zpráv SMS a na integraci s informačními systémy. Služba pracuje s garantovanou rychlostí odesílání a přijímání zpráv SMS a její provoz není ovlivňován místním zatížením sítě GSM.

Služba SMS Connect se skládá ze dvou částí: zabezpečeného připojení externího systému do centra SMS a komunikace externí aplikace s centrem SMS.

Zabezpečené připojení externího systému je určeno k autentizaci a autorizaci uživatele a nahrazuje použití karty SIM a bezpečnostních mechanismů sítě GSM. Na zákaznické straně se k zabezpečení využívá aplikace Cisco VPN Client na platformách Windows, Linux nebo Unix. Přenos dat je zabezpečen pomocí silného enkryptovacího algoritmu 3DES. Tak je připraven zabezpečený komunikační kanál, který dovoluje použít nejrozšířenější síťové a transportní protokoly TCP/IP a UDP/IP.

Přes zabezpečený komunikační kanál potom komunikují zákaznická aplikace a centrum SMS prostřednictvím standardizovaného protokolu EMI (External Machine Interface). Pro vývojáře aplikací je však snadnější programovat pomocí knihovny funkcí LibEMI, která abstrahuje aplikaci od komunikačního protokolu.

Výhody přímého propojení T-Mobile SMS Connect jsou:

  • velká kapacita příjmu a odesílání zpráv SMS v krátkém časovém intervalu,
  • jedno telefonní číslo pro zákazníky všech mobilních sítí v ČR,
  • není zapotřebí speciální komunikační spojení
  • komunikace je realizována přes internet,
  • možnost odměny za přijaté zprávy SMS (revenue sharing),
  • možnost doplňkově nastavit textovou identifikaci odesílatele.

T-Mobile GPRS/
/EDGE Intranet

http://t-mobile.cz/Web/Business/TarifySluzby/DatoveSluzby/Default.aspx

T-Mobile Direct

http://t-mobile.cz/Web/Business/TarifySluzby/ProfessionalSluzby/T-MobileDirect.aspx

T-Mobile SMS Connect

http://t-mobile.cz/Web/Business/TarifySluzby/ProfessionalSluzby/SMSConnect.aspx

Partnerský program

http://t-mobile.cz/Web/Partnership/Default.aspx

Partnerský program

Partnerský program T-Mobile je určen pro firmy, které mají zájem využívat platformu sítě T-Mobile k vývoji a prodeji vlastních produktů nebo služeb pro koncové zákazníky. Cílem je využít obrovský tvořivý potenciál vývojářů a poskytovatelů služeb k prospěchu koncových zákazníků živatelů sítě T-Mobile. Dalšími cíli jsou i podpora vývoje nových mobilních řešení a pomoc partnerům při vstupu na trh s těmito řešeními.

T-Mobile podporuje vývoj mobilních řešení nabídkou svých specializovaných služeb (pre-produktů), které partnerům napomáhají efektivně a s minimálními investičními a provozními náklady dodávat jejich zákazníkům specializovaná řešení přesně podle zadaných požadavků. Taktéž poskytuje partnerům technické informace a specifikace, které umožňují vývoj mobilních řešení za využití všech výhod moderní sítě GSM T-Mobile. T-Mobile partnerům rovněž poskytuje programové nástroje pro vývoj mobilních řešení.

Partnerům, jejichž řešení splňují funkční, technické a kvalitativní požadavky programu, uděluje T-Mobile certifikát Solution partner. Certifikát je vyjádřením důvěry společnosti T-Mobile v partnera a zároveň vyjádřením vzájemného vztahu mezi provozovatelem sítě GSM a poskytovatelem řešení. Certifikát je vodítkem pro koncového zákazníka a dává mu jistotu, že mobilní řešení certifikovaného partnera patří v dané oblasti k nejlepším. Certifikát partnera T-Mobile je udělován vždy na jeden rok pro určitou technickou oblast řešení.

Ing. Milan Kačmář,
Non-Voice and Value Added Services, T-Mobile CZ, a. s.