Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Využití SMS pro sběr dat a dálkové ovládání

Automa 4/2001

Pavel Chalupa,
Heitec Industry Plzeň s. r. o.

Využití SMS pro sběr dat a dálkové ovládání

S téměř 100% pokrytím území naší republiky signálem GSM všech tří stávajících operátorů a vysokou spolehlivostí jejich provozu se stále více prosazuje využívání SMS i v průmyslové automatizaci. Mnoho dodavatelů řídicích systémů doplnilo svou nabídku o hardwarové a softwarové moduly umožňující komunikovat s využitím krátkých textových zpráv SMS v sítích GSM. Tento příspěvek se zabývá principy řešení a shrnuje zkušenosti společnosti Heitec Industry Plzeň s. r. o., která se uvedenou problematikou systematicky zabývá od roku 1997.

1. Základní principy a použitelnost
Zřejmě každý uživatel běžného mobilního telefonu používá (nebo alespoň ví o možnosti používat) tzv. esemesky – krátké textové zprávy SMS (Short Message Service) pro přenos maximálně 160 znaků z jednoho mobilního telefonu na druhý. Na rozdíl od modemového spojení se SMS přenáší asynchronně – o doručení zprávy se postarají operátoři GSM prostřednictvím svých center SMS a jejich vzájemného propojení. Výhodou je i existující propojení sítí GSM se světem internetu, kdy lze s využitím SMS poslat z mobilního telefonu e-mail a naopak e-mailem (popř. z webové stránky) poslat SMS na mobilní telefon. Nejrychlejší a nejspolehlivější však zůstává komunikace pomocí SMS z mobilního telefonu na mobilní telefon.

Běžný mobilní telefon je nejčastějším terminálem pro komunikaci SMS. Použití běžných mobilních telefonů pro spojení s programovatelným automatem nebo počítačem v průmyslových aplikacích není z důvodu spolehlivosti příliš vhodné. Pro tyto účely se častěji používají tzv. průmyslové moduly GSM, což jsou vlastně modemy GSM připojené přes sériové rozhraní k řídicímu počítači a vybavené rozšířenou sadou příkazů pro možnost komunikovat prostřednictvím SMS. Takovým modulem GSM je např. Siemens M20 nebo nejnovější Siemens TC35.

V oboru průmyslové automatizace je vhodné použít komunikaci SMS zejména v těch případech, kdy je třeba sbírat data a přenášet je v malých objemech v delších časových intervalech. Nemělo by jít o data časově kritická, protože, ačkoliv je naprostá většina zpráv SMS doručena adresátovi během několika sekund, tato doba přenosu není zaručena a stává se, že zpráva dorazí i za několik minut, zřídka i za delší dobu. Občas lze pozorovat i jev jakéhosi „sdružování“ zpráv, kdy k adresátovi dorazí najednou více zpráv SMS odesílaných v různých časových intervalech.

Heitec má nejvíce referencí z oblasti komunikací prostřednictvím SMS ve vodárenství. Typickým příkladem časově nekritické aplikace je přenos dat z odlehlých zařízení na vodárenský dispečink. Může jít např. o sběr údajů o hladinách a průtocích (a popř. i o neoprávněném vniknutí) z vodojemů, které se nacházejí ve volné krajině a často nejsou připojeny k elektrické ani k telefonní síti. Pro přenos dat plně postačuje interval jednou za směnu, popř. jednou za den. Při detekci problémů nebo poruchy se stanice na dispečink prostřednictvím SMS sama ohlásí. Další typickou aplikací je ovládání čerpací stanice na základě měření hladiny ve vzdáleném vodojemu.

2. Výhody a nevýhody SMS
Velkou výhodou je existence kvalitní přenosové sítě – v podstatě v každém místě republiky lze najít signál alespoň jednoho z operátorů GSM. Tato síť existuje a funguje, do jejího zřízení již není třeba investovat. Navíc funguje celoplošně, takže každé zařízení s komunikací SMS může být mobilní. Investiční náklady na řešení využívající SMS jsou nižší než náklady na rádiové propojení. Velkou výhodou je možnost zprávy SMS přijímat a odesílat pomocí běžného mobilního telefonu, modulu GSM připojeného k počítači (průmyslovému automatu nebo běžnému PC) nebo po internetu. Všechna tato propojení standardně fungují i mezinárodně.

Nevýhodou SMS je nezaručená rychlost a spolehlivost doručení zprávy. Zatímco z pohledu běžného uživatele nemusí znamenat jedna opožděná zpráva ze sta odeslaných žádný problém, u ovládání technologie např. zmíněné čerpací stanice to již může způsobit určité komplikace. Rovněž kumulování příchozích zpráv (s přeházením jejich pořadí z hlediska času odeslání) může způsobit např. nelogickou sekvenci signálů ze vzdáleného zařízení. Vede to k větším nárokům na vyhodnocovací software, protože ten musí být schopen uvedené události správně interpretovat. Mezi nevýhody také patří omezená velikost zprávy SMS a cena za každou odeslanou zprávu (i když tu lze optimalizovat vhodným výběrem operátora a jeho tarifního programu).

3. Budoucnost SMS
I přes nástup sítí třetí generace (UMTS) nebo jejich „předvoje“ GPRS, budou mít zprávy SMS i v budoucích průmyslových aplikacích své místo. Samozřejmě už nyní je pro přenos větších objemů dat výhodnější místo SMS použít modul GSM jako modem. Nástup GPRS však průmyslovým zařízením umožní být neustále ve spojení on-line, neboť se neúčtuje doba spojení, ale objem přenesených dat. I v současné době existuje možnost monitorovat technologie přes WAP. Masovému rozšíření nových technologií však brání velké množství jednodušších telefonů GSM, takže nejspolehlivějším a nejlevnějším způsobem bezdrátového přenosu malých objemů dat mezi člověkem a vzdáleným zařízením ještě po určitou dobu zůstane příjem a odeslání zprávy SMS.