用于智能家居的GSM模块





大约20年前,在家里拥有一台可以上网的个人计算机的情况很少见。可以连接到Internet的家用设备被称为科幻小说。如今,此类设备已不再是利基市场,而是整个物联网(IoT)市场。



Gartner预测,今年物联网设备的数量预计将从2019年增长21%至58亿。在其他所有条件相同的情况下,所有相关行业也在发展。



物联网因其结合了日常家用电器,软件和专门的(通常是云)服务的能力而在居民消费者中变得越来越流行。物联网设备高度依赖于设备通信标准,通信协议和网络技术。为了使每个单独产品高效,可靠地运行,硬件,软件和服务部门的平稳协作非常重要。智能家居解决方案的供应商必须考虑这三个部门中设备不兼容的风险,并确保其不间断的运行。



在本文中,我们将讨论用于智能家居的专用设备-GSM模块,它们的工作方式,在家庭(不仅是家庭)中一起使用各种IoT设备的优缺点。细节剪下。



GSM模块的工作原理



GSM模块是充当移动电话或调制解调器的设备,用于通过网络与任何设备进行通信。GSM模块需要SIM卡才能运行,并且它在它和移动运营商支持的网络范围内运行。







根据制造商和用途,可以通过以下方式将控制命令传输到GSM模块:



  • ()

    , . . . , , , .

    , .


  • SMS

    , .



    , , SMS . , .




  • .

    .




设备很多,彼此之间也有所不同,但是大多数设备管理的可能性都可以减少到三种:



使用计算机

将设备连接到计算机时,通常使用USB连接,例如Leader GSM或以太网,例如ERA-2000 GSM。 ...该软件已安装在计算机上,并且已经有了它的帮助,您可以设置操作模式,添加或删除用户,下载访问日志等等。

在此方法的优点中,可以注意到图形界面,并且几乎没有限制,当然,这是在没有移动连接的情况下操作设备的唯一方法。

还有一个缺点,那就是需要使用电缆进行物理连接,这意味着您必须运行。 通过



SMS

还可使用通过SMS发送的命令来配置GSM模块的控制单元。这种管理方法的主要缺点是必须手动键入所有命令,并且几乎不可能从设备取回数据。



云或移动应用程序

如果有这样的机会,所有配置都通过制造商提供的个人帐户进行,使用常规浏览器输入。或通过手机上安装的应用程序。



可以从世界任何地方的任何一台可以访问Internet的计算机,平板电脑或电话上对设备进行设置和控制,例如对于PAL ES设备,甚至不需要配置软件和初步设置。



设备通常通过序列号添加到个人帐户或移动应用程序。然后,根据供应商,有许多可用的选项。添加和删​​除用户,查看事件日志,配置警报触发逻辑等等。



GSM模块的典型设计

GSM模块由无线电单元,处理器,存储器和与外围设备集成的接口组成。根据型号,除了语音通信和SMS之外,GSM模块还可以支持GPRS数据传输。







另外,某些GSM模块配备了GPS发射器以发射其所在位置的坐标。

最先进的模型支持与相应设备制造商的移动应用程序和云服务进行交互。



GSM模块的优势



以下是使用移动运营商的网络通过其他渠道控制远程设备的一些主要优点:Wi-Fi,蓝牙或以太网。



拥有最简单的手机即可进行控制(如果设备是通过通话或通过短信控制的)。手机可能无法安装移动应用程序,无法通过蓝牙或Wi-Fi连接,但是即使使用最简单的按钮式设备(例如,传奇的诺基亚3310),您也可以拨打或发送短信。



没有单点故障。当使用Wi-Fi网络和多个IoT设备时,只有一个故障点-Wi-Fi路由器。一次停电或电信运营商出现故障将使所有设备无法一次访问。通过将每个设备分别连接到移动运营商的网络,将不会出现这种影响。通过复制重要设备及其与不同运营商网络的连接,可以实现额外的冗余。



任意距离的控制设备。您可以从任何距离观察正在发生的事情并控制设备。例如,喂鱼。



GSM模块的缺点



GSM模块也有缺点。让我们分析主要的。



支付SIM卡费用和控制余额的需求。每个设备都是单独的费用项目。运营商经常要求您定期执行付费操作,以免SIM卡被阻塞。另外,必须控制每个SIM卡上的余额,以使操作员不会限制通信功能,并且可以通过移动Internet,SMS或通过电话访问设备。



天气不好时通讯不稳定。雷雨锋的电磁辐射会影响信号质量,雷电可能会损坏运营商的设备。该事件不太可能发生,但有可能发生。



不可在偏远地区和隔离的房间中使用。偏远地区是移动运营商无法稳定覆盖的地方。隔离房间-地下室,被金属结构屏蔽的房间以及其他不可能从基站接收无线电信号的地方。



网络威胁如果设备是通过呼叫或短信控制的,则攻击者可以欺骗该号码并获得控制外围设备的权限。搜索带来了许多此类服务。当使用更先进的设备并通过云服务的移动应用程序支持管理时,这些风险将自行消除。



蜂窝信号干扰。用于阻塞从GSM模块到基站的信号的特殊设备将防止入侵通知。这种设备也可以广泛地出售。



GSM模块概述



各种各样的GSM设备已经进入我们的生活了很长一段时间,在本节中,我们将讨论出于各种目的的GSM设备并提供特定型号的示例。关于以下内容:



GSM警报

用于访问控制的GSM模块

用于取暖锅炉的GSM控制

用于汽车的GSM模块

GSM开关

GSM插座



GSM报警



GSM信号的基本集必须包括一个控制器,根据配置的不同,可能包括摄像机,运动传感器,门或窗打开传感器,烟雾或水探测器。如果不需要额外的传感器,则可以购买基本的警报套件,然后进一步为其配备其他传感器。为警报套件配备附加传感器是对设备通用化的贡献。在某些报警器型号中,为了保留通道,控制器可以配备2个或3个SIM卡插槽。







与连接到安全公司控制面板的警报不同,GSM警报只有一个通知通道-移动通信。也就是说,如果此频道不可用,攻击者将不会在房间中被注意到。连接到安全控制台的警报具有其他连接通道:Wi-Fi,以太网,有线电话线和GSM用作备用通道。但是,应该记住,控制台安全性是强制性的订阅费,并且是每个呼叫都要付费。如果我们将GSM警报与常规警报警报(没有GSM且未连接到安全控制台)进行比较,则后者只能设计用于没有经验的入侵者,因此,建议完全不要考虑此选项。



根据Yandex.Market的数据,以下是3种流行的模型。



  • Carcam GSM alarm kit — 3990

    GSM, Wi-Fi 2 : . 433 . .


  • Sapsan GSM 4G CAM — 25 749

    GSM 2- . , Wi-Fi-, , , / . Wi-Fi . .


  • Ajax Hub Kit黑色-售价14,990卢布,

    该套件包括中央面板,运动传感器和打开传感器。此外,您最多可以连接100个设备。传感器通过安全的无线通道相互通信。


通常,防盗警报的主题比我们在本文中讨论的上下文更广泛,更有趣,它们用于保护房屋,外围,仓库,商店,并且在每种情况下都有其特殊性



GSM门禁控制模块



这些是可以连接任何障碍物的通用设备:自动门,障碍物,旋转门,集卡器,机电锁或电磁锁,邮箱和电梯。在没有GSM支持的情况下控制相似的设备需要紧密靠近它们。例如,如果您正在休假或处于自我隔离状态,并且某人需要进入访问受限的区域,则远程打开障碍物,旋转栅栏或房间将很困难。







GSM模块已经在用于控制进入乡村和住宅区,具有大量用户的商业设施的系统中变得非常流行。他们可以控制任何自动障碍物-障碍物系船柱,门控自动化。



根据客户的版本,以下是三种流行的设备。



  • Eldes Esim 320 2G / 3G-价格15,900卢布

    这是一个用于控制电话屏障(门)的自主GSM控制器。可以通过电话,通过WEB界面或移动应用程序控制该设备。


  • DoorHan GSM 3.0-价格 10250卢布

    该模块用于控制栅栏,驱动器,照明系统和其他类型的电气设备。支持通过常开,常闭触点传输远程命令。


  • Pal SG314-GI-WR — 25 999

    , , . Wiegand 26, , .



    Pal SG314-GI-WR (), PalGate ( iOS Android), AES 128.



    - , , , .

    PAL ES . , , .



    . — . 

    无限访问日志将保存在个人帐户中,事件的存储时间会一直保持您喜欢的时间,使您可以查看谁,何时以及借助某种类型的标识符(拨号器,应用程序,遥控器,卡)打开了执行设备。信息被实时发送到制造商的服务器。


我们对不同制造商的GSM设备进行了详细的比较,如果您面临选择的任务,则应熟悉它们,因为功能上的差异很大。



Eldes Esim与Pal Es的

比较• DoorHan与Pal Es的

比较• Leader GSM与Pal Es的比较



GSM供暖锅炉控制



用于控制房屋内供暖的系统旨在维持场所内舒适的环境,并在发生任何紧急情况时提醒您。由控制器,温度和电压传感器组成,并具有连接其他传感器的能力。



尽管现代加热设备可以自动运行并且无需人工干预即可保持所需温度,但有时会出现非标准情况,需要对设备的运行进行调整。例如,天气改变了,供气中断,断电,供暖设备过热等等。



多亏了GSM模块,您不仅可以及时通知,还可以对情况做出最快的反应,例如,避免冻结加热回路。







没有GSM模块的锅炉控制模块需要在其所在位置存在,这在某些情况下(例如在乡间别墅和自我隔离或度假中)可能很困难。

在本节中,我们将根据Yandex.Market版本分析三种流行的模型。



  • 锅炉-价格3,990卢布

    一种用于控制房间温度的设备。另外,该设备监视网络中电压的存在。适用于控制电锅炉。


  • ZONT Smart — 9 020

    . 120 , , . Wi-Fi, GSM GPRS.


  • GSM 12 — 9 090

    12 , , , . SMS ( 10 ).




GSM-



这些是汽车防盗器。在存在GSM模块的情况下,此类设备可以将有关汽车状态的远程信息处理数据发送给所有者,并通知紧急情况。







没有GSM模块的汽车警报器有一个已知的缺点-其范围受便携式信息终端的范围限制。 GSM警报将通知所有者发生了什么事,无论其位置范围如何。一些GSM警报支持通过移动应用程序进行控制和监视。这极大地扩展了可能性:跟踪汽车的位置,立即启动发动机,按温度或按时间表启动发动机,打开汽车,在停车场搜索并聆听汽车中发生的事情。此外,智能手机可以代替钥匙扣完全使用。

下面我们将根据Yandex.Market版本向您介绍3种流行的型号。



  • Starline x96 v2 sl-价格从39,000卢布起,

    该设备支持连接CAN和LIN总线,向车主发送有关汽车出现任何紧急情况的通知,并可以通过GPS-GLONASS模块进行翻新,以使用警报制造商的免费服务确定汽车的位置。


  • Pandora NAV-09-价格从10 450卢布起

    该模块与Pandora警报兼容。可通过SMS和移动应用程序进行控制。该模块还具有GPS来确定汽车的坐标,并且该套件随附了带有预付余额的nano-SIM卡,以开始使用。


  • Alligator online — 6 990

    . CAN- , , SMS. : , .




GSM-



GSM开关的常见类型是设计为安装在DIN导轨(在屏蔽层中)的设备。它们的工作原理类似于插座的工作-关闭和打开继电器。







GSM开关对于那些经常担心熨斗或加热器未插电的人特别有用。即使您将其保持打开状态,远程停电也将使您的房间安全无后顾之忧。断路器可以具有一个或多个继电器。为了有效地使用GSM开关(例如,使冰箱不致于用熨斗关闭),必须将每个内置继电器连接到布线的不同部分。一些开关具有特殊的可控输出,可以将外围设备(例如警笛)连接到该输出。



下面我们将根据Yandex.Market数据介绍三种流行的模型。



  • Master Kit MP0212-价格6 420卢布

    在DIN导轨上的GSM开关,该设备通过发送SMS进行控制。设备状态可以通过LED指示灯进行监控。



  • -KIT-BOX在DIN导轨上有4台机器-价格为21,000卢布

    。交付套件包括4台机器,每台机器都可以通过SMS进行控制。它可用于接收通道状态,在指定时间内临时打开/关闭特定通道或所有通道,为所有通道设置一个密码,为每个通道设置单独的密码,在电源中断的情况下通知设备重启的功能。


  • SimPal-D210 — 3 490

    SMS-. . , SMS. GSM-, , .




GSM-



带有GSM模块的插座可用于远程打开和关闭电器。最常见的情况是加热器控制,开关通常具有内置的温度传感器。







借助带有GSM的插座,您可以冷静地关闭电器,以防万一您离开时突然忘记关闭某些东西。您也可以为自己的到来准备房间,例如,打开加热器。

市场上也有可以控制Wi-Fi的设备,它们更受欢迎,因为 一个互联网就足以完成他们的工作。但是,与GSM套接字不同,它们具有单点故障-如果Wi-Fi路由器出现故障,所有套接字将变得无法管理。不带GSM或Wi-Fi的常规插座可以通过仪表板进行集中控制,并且不具有智能插座的优势(除非仪表板上有通过GSM或Wi-Fi控制的开关)。

以下是Yandex.Market提供的三种廉价GSM插座的概述。



  • Orcam R2 GSM-价格3,650卢布起

    该设备通过短信控制。此外,您可以连接温度传感器以自动打开加热器。交换机可以在环境温度下发送数据。


  • Zamel GSM — 3 686

    SMS. — SMS . : , , .


  • Alfa SC4-GSM — 4 250

    SMS 4 . 6- . , .




GSM-



在本文中,我们分析了GSM模块的主要应用领域,概述了优缺点。当然,我们只考虑了所有现有GSM设备中的一小部分。也有GSM温度传感器GSM洪水传感器GSM对讲机, 用于ACS的GSM读取器等。

选择是巨大的,并且通常每年都有越来越多的物联网设备,尤其是带有GSM模块的物联网设备。

随着5G进入批量生产,这种增长只会加速。爱立信报告 谈到2023年通过移动网络的35亿个IoT连接,并报告说5G网络在商业运营中的推出将导致移动物联网(IoT)的快速增长。



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