GPRS Az irányítástechnikában
A tömegtájékoztatásból ezerszer halljuk a mobiltelefon szolgáltatók új szolgáltatásának, a GPRS-nek a reklámjait, de a reklámok szerint ez "csupán" arra való, hogy gyorsabb és kényelmesebb Internet elérést biztosítson mobilon keresztül. Nem mindenki számára nyilvánvaló az, hogy e technika radikális változást hozhat az irányítástechnika egyik ágazatába, a SCADA (adatgyűjtő, távfelügyeleti) rendszerekbe !
A tipikus SCADA:
A baloldali képen egy tipikus SCADA feladat látható: Nagy területről, mindenféle vezetékes és vezeték nélküli módszerekkel, többféle protokollt használva kell adatokat behozni a központba, illetve onnan parancsokat kijuttatni.
A közelmúltra a protokollok ezerfélesége volt a jellemző, napjainkban terjedőfélben van a TCP/IP használata. Mivel a felső szintet (központi koncentrátorok és megjelenítők) a PC-k elfoglalták, és az Ethernet szinte kizárólagos, ésszerűnek látszik a TCP/IP favorizálása.
A TCP/IP:
A protokollnak csak két kellemes tulajdonságát emeljük ki:
- Útvonal kereső
- Csomagkapcsolt
Az útvonal kereső azt jelenti, hogy egy hálózaton elég az elérni kívánt állomás IP címét megadni, és az üzenet odatalál.
A csomagkapcsolt azt jelenti, hogy az adó és a vevő között a kapcsolat nem állandó, hanem időszakonként felépülő. Az átvinni kívánt adatokat csomagokra bontja, a csomagokat egyesével viszi át, majd a kapcsolat lebomlik.
TCP/IP vezeték nélkül:
Több módszer is létezik az Ethernet kiterjesztésére a légtérbe:
- Szórt spektrumú rádiós háló: (Egy irodában nem kell drótozni a hálózatot, minden PC kap egy rádiós Ethernet kártyát. Kis teljesítménye miatt nagy távolságokra nem jó.
- Műholdas: Korlátlan távolság, óriási sebesség, nagy biztonság. Ennek persze ára van. Az ár az igényelt sávszélesség (átviteli sebesség) és az adatforgalom nagyságának függvénye. Nem olcsó dolog, néha azonban célszerű.
- Mikrohullámú: A műholdashoz hasonló teljesítményű, árú rendszer, de nem "globális" távolságokra.
- GPRS
A GPRS:
General Pocket Radio Service, azaz általános csomagkapcsolt rádió szolgáltatás. Ez azt jelenti, hogy a GSM rádiótelefonon adatot viszünk át. Tesszük ezt oly módon, hogy a GSM telefont nem úgy tekintjük mint egy sors vonali modemet, hanem:
A rádiótelefon lesz az Ethernet kártyája a PC-nknek !
A központi diszpécser kér egy adatot a puszta közepén működő berendezésétől. Nincs semmi protokoll konverzió, az IP cím alapján a kapcsolat felépül, jön az adat. A kezelői munkaállomásnak fogalma nincs arról, hogy a szomszéd szobai PC-ről, vagy 200 km-ről, vezeték nélkül kapta az adatokat. A dolog technikai oldalát a Westel, vagy a Pannon leveszi a vállunkról. A GPRS-t használva úgy érezzük, mintha minden RTU folyamatosan fel lenne kötve egy virtuális Ethernet hálózatra.
No more SMS!
A GPRS véget vet annak a korszaknak, mikor 160 karakteres string-ekké kellett konvertálni a mért adatokat és SMS-ben átküldözgetni, majd összerakosgatni. Az SMS mehet vissza oda, amire kitalálták: Olcsón átvinni rövid, szöveges üzeneteket.
Költség:
A GPRS nem tárcsáz, nem csenget. Bejelentkezik. A kapcsolat 1-2 másodperc alatt kiépül és fennmarad, míg ki nem lépünk. A telefonszámla nem kell, hogy idegesítsen, mert nem időre, hanem az átvitt adatok mennyiségére kapjuk a számlát. (Persze egy-két Pamela Anderson fotó erősen megdobná a költségeket...)
Sebesség:
Először meg kell ismerkednünk a GSM átvitel alapjaival:
A GSM átvitel rádiócsatornákon zajlik. Egy rádiócsatorna 8 beszédcsatornára oszlik. A GPRS előnye, hogy egy rádiócsatornán belül több beszédcsatornát képes párhuzamosan használni, így az átviteli sebesség 8-szorosa lehet egy "sima" GSM modemes kapcsolatnak (8x9600 bps). A rendszer megkülönbözteti a "felfelé és lefelé" azaz a készülékből kiadott vagy fogadott adatirányokat. Ma felfelé egy beszédcsatornát kaphatunk, lefelé 8-at.
Prioritás:
A GPRS egy rádió csatornán belül rugalmasan megkapja az éppen szabad beszédcsatornákat. A beszédkapcsolatoknak azonban elsőbbségük van! Ha sokan telefonálnak, csökken a GPRS sávszélesség.
Redundancia:
Mivel mind a Westel, mind a Pannon kínál GPRS szolgáltatást, kritikus alkalmazásoknál ki lehet építeni olyan rendszert, mely elsődlegesen az olcsóbbik szolgáltatót használja, hiba esetén átáll a másikra.
A GPRS technikát Magyarországon már több helyen alkalmazzák adatgyűjtő, telemetriai átviteli célokra. Fenti előnyös tulajdonságai miatt elterjedése várható. A SCADA-s szakemberknek nem árt megnézni a mobiltelefon szaküzletben, mennyibe is kerül két GPRS-es készülék, és megkezdeni az ismerkedést. A jobbak már régen megtették!