TELEMETRIA GPRS - CZĘSTO ZADAWANE PYTANIA

  • Czy telemetria GPRS nadaje się do monitorowania on-line i sterowania w czasie rzeczywistym?
  • Czy system GPRS zapewnia ciągłe połączenie?
  • Czy korzystanie z telemetrii GPRS wymaga posiadania własnej sieci APN (Access Point Name)?
  • Ile trzeba zainwestować w system telemetrii GPRS?
  • Ile kosztuje transmisja GPRS z wykorzystaniem modułów MT?
  • Czy telemetria GPRS nadaje się do tworzenia rozległych systemów sieciowych?
  • Czy moduły telemetryczne oferowane przez Inventie mogą pracować w sieciach innych operatorów GSM?
  • Dlaczego nie jest możliwe zastąpienie modułów telemetrycznych oferowanych przez Inventie znacznie tańszymi, standardowymi modemami GSM/GPRS?
  • Ile kosztuje oprogramowanie konfiguracyjne dla modułów telemetrycznych oferowanych przez Inventie?
  • Czy wdrożenie modułów telemetrycznych MT może być zrealizowane bezpośrednio przez użytkownika?
  • Jaka jest skala zastosowań modułów telemetrycznych MT?

Szybki rozwój technologii GPRS i jej zastosowań w profesjonalnych systemach telemetrii i telematyki budzi coraz większe zainteresowanie integratorów systemów i użytkowników końcowych. Pojawia się coraz więcej pytań dotyczących przydatności technologii GPRS w konkretnych aplikacjach, jej ograniczeń, kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych, szybkości transmisji i uzyskiwanych czasów reakcji systemu. Jednocześnie pojawiają się przypadki rozpowszechniania przez zagrożonych sprzedawców radiomodemów nierzetelnych i błędnych informacji o technologii GPRS.

Aby przybliżyć Państwu rzeczywisty obraz technologii GPRS w zastosowaniach telemetrycznych i obalić pewne mity prezentujemy poniżej odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania.

 

1. Czy telemetria GPRS nadaje się do monitorowania on-line i sterowania w czasie rzeczywistym?

Systemy telemetrii GPRS oparte na modułach MT firmy Inventia umożliwiają uzyskanie czasów reakcji rzędu 2-3 sekund:

  • zarówno od momentu zaistnienia zdarzenia na oddalonym obiekcie do momentu wizualizacji w systemie SCADA
  • jak i od momentu zasterowania przez operatora do momentu zadziałania elementu wykonawczego na oddalonym obiekcie.

Dzięki pakietowej naturze transmisji GPRS moduły MT na obiektach mogą wysyłać dane jednocześnie (spontaniczna transmisja zdarzeniowa) bez konieczności ich sekwencyjnego odpytywania jeden po drugim przez stację centralną. Tak więc telemetria GPRS już dziś znakomicie spełnia wymogi monitorowania na bieżąco i sterowania w czasie rzeczywistym, a trzeba pamiętać, że ciągły rozwój technologii GPRS zapewnia dalsze skracanie opóźnień i wzrost szybkości transmisji.

Transmisja zdarzeniowa w systemach telemetrii GPRS jest olbrzymim atutem tej technologii w porównaniu z rozwiązaniami opartymi na radiomodemach. W sieci radiomodemowej, pracującej na jednej częstotliwości, w danej chwili może nadawać tylko jedno urządzenie, co narzuca konieczność sekwencyjnego odpytywania poszczególnych urządzeń przez stację centralną (pytanie do pierwszego, odpowiedź pierwszego, pytanie do drugiego, odpowiedź drugiego itd.). W przypadku wielu urządzeń w sieci radiomodemowej cykl takiej sekwencji, a więc cykl aktualizacji danych może być bardzo długi. Inicjowanie transmisji radiomodemowej przez urządzenia podległe jest narażone na częste konflikty dwóch nadajników skutkujące utratą informacji. W systemach telemetrii GPRS nie ma konieczności sekwencyjnego odpytywania urządzeń. Moduły telemetryczne mogą same wysyłać dane - cyklicznie lub, co jest bardziej interesujące, zdarzeniowo, a więc wtedy, kiedy następuje zmiana stanu obiektu (zmiana stanu wejścia/wyjścia binarnego lub znacząca zmiana wartości analogowej). Transmisja zdarzeniowa eliminuje transmisję nadmiarową powtarzających się danych i minimalizuje koszty transmisji, a jednocześnie zapewnia krótki czas reakcji całego systemu. Idąc dalej można zrealizować buforowanie zdarzeń w modułach telemetrycznych z zapisem precyzyjnych stempli czasowych. Przykładowo, moduł telemetryczny może 10 razy na sekundę sprawdzać stan obiektu i zapisywać w wewnętrznej pamięci zaistniałe zmiany z ich stemplem czasowym. Zawartość bufora może być przesyłana do systemu centralnego, np. raz na minutę, umożliwiając precyzyjną analizę przebiegów z rozdzielczością 100 ms na wykresach bieżących i archiwalnych aktualizowanych co minutę.

Kolejną przewagą technologii GPRS nad rozwiązaniami radiomodemowymi jest możliwość uzyskania dla stacji centralnej stałego, szerokopasmowego łącza do operatora sieci GSM, co obniża o połowę koszty transmisji i zapewnia praktycznie jednoczesny, szybki, dostęp do wszystkich urządzeń w sieci. Dzięki temu czas reakcji systemu GPRS obejmującego setki a nawet tysiące dowolnie oddalonych stacji nie przekroczy pojedynczych sekund, w odróżnieniu od systemu radiowego, gdzie czas aktualizacji danych w systemie liczącym setki węzłów odpytywanych przez stację centralną może wynieść kilkanaście minut.

 

2. Czy system GPRS zapewnia ciągłe połączenie?

Zaletą technologii GPRS jest transmisja pakietowa z bardzo gęstym podziałem czasu (analogiczne jak w sieci Ethernet), dzięki czemu wszystkie urządzenia zalogowane do sieci GPRS mogą nadawać jednocześnie. Dostępność sieci GPRS i możliwość transmisji ma charakter ciągły, 24 godziny na dobę, a za zalogowanie urządzenia w sieci GPRS i jej dostępność nie są pobierane żadne opłaty. W przeciwieństwie do sieci radiowej, gdzie podczas nadawania przez jedno urządzenie nie ma możliwości transmisji danych przez inne, w sieci GPRS transmisja możliwa jest w każdej chwili przez każde urządzenie.
do góry

 

3. Czy korzystanie z telemetrii GPRS wymaga posiadania własnej sieci APN (Access Point Name)?

Firma Inventia oferuje użytkownikom modułów telemetrycznych MT karty SIM ze statycznym adresem IP, przypisane do sieci APN telemetria.pl. Dzięki temu możliwe jest pełne wykorzystywanie zalet telemetrii GPRS bez konieczności posiadania własnego APNu. W sieci APN telemetria.pl może pracować do 65 000 urządzeń, więc praktycznie nie ma istotnego ograniczenia liczby użytkowników. Wielostopniowy system ochrony modułów MT uniemożliwia dostęp do systemu jednego użytkownika innym, nieautoryzowanym użytkownikom sieci telemetria.pl.

Warto zwrócić uwagę na istotne zalety korzystania z APN telemetria.pl:

  • wsparcie techniczne świadczone przez firmę Inventia,
  • wydzielona szczelina czasowa dla transmisji GPRS (dzięki czemu dostępność GPRS nie zależy od obciążenia sieci GSM),
  • niska jednostka rozliczeniowa (10 kB) łącznie dla danych wysłanych i odebranych,
  • zerwanie sesji GPRS nie powoduje zaokrąglenia transmisji do jednostki rozliczeniowej,
  • zaokrąglenie transmisji do jednostki rozliczeniowej dokonywane tylko raz na dobę,
  • kwartalne uśrednianie transmisji dla wszystkich kart użytkownika (przekroczenie limitu przez jedną kartę może być skompensowane niepełnym wykorzystaniem limitu przez inną).

Jeżeli użytkownik systemu monitoringu GPRS zamierza eksploatować kilkaset modułów to rozwiązaniem najtańszym jest nie tylko zakup własnego APN, ale również wynegocjowanie za tę usługę specjalnej ceny, zawierającej również niższe niż standardowe koszty transmisji danych i SMS. Z praktyki wiadomo, że uzyskiwane w takim przypadku upusty mogą stanowić dla użytkownika źródło dużych oszczędności.

 

4. Ile trzeba zainwestować w system telemetrii GPRS?

Jedną z olbrzymich zalet telemetrii GPRS są niskie koszty inwestycyjne. Są to praktycznie koszty modułów telemetrycznych i koszty aktywacji kart SIM ze statycznym adresem IP. W odróżnieniu od rozwiązań radiomodemowych nie ponosimy kosztów uzyskiwania zezwoleń, kosztów projektów systemów antenowych, kosztów rozbudowanych anten i postawienia masztów antenowych (powiększonych o koszt uzyskania zezwolenia na budowę masztu).

Odpowiednik typowego modemu radiowego, t.j. moduł telemetryczny MT-401 stanowiący bramę komunikacyjną GPRS dla portu szeregowego kosztuje zaledwie 1750 zł netto. Zdobywca Złotego Medalu Targów Automaticon 2003 - moduł telemetryczny MT-101 zastępujący mały sterownik PLC (16 wejść/wyjść dwustanowych, 2 wejścia analogowe, lokalne programy sterowania, spontaniczna transmisja GPRS, powiadamianie poprzez SMSy i wydzwanianie, izolowany galwanicznie port komunikacyjny RS232/422/485 dla urządzeń zewnętrznych, rejestrator zdarzeń o rozdzielczości 100 ms) kosztuje 2450 zł netto. Koszt aktywacji karty telemetrycznej SIM oferowanej przez Inventie wynosi netto 100 zł.

Dla porównania przedstawiamy koszty inwestycyjne dla systemu opartego na radiomodemach (opublikowane przez jednego z dystrybutorów radiomodemów w Polsce):

  • Koszt jednego zestawu (radiomodem plus antena) to ok. 6000 zł
  • Wykonanie projektu radiowego dla 5 stacji nadawczych to ok. 4500 zł
  • Za przyznanie częstotliwości należy zapłacić 1900 zł

Nawet bez kosztów masztów antenowych (a są to sumy niebagatelne) rozwiązanie oparte na radiomodemach jest kilkukrotnie droższe od systemu telemetrii GPRS przy jednocześnie znacznie słabszych możliwościach funkcjonalnych.

 

5. Ile kosztuje transmisja GPRS z wykorzystaniem modułów MT?

Na koszty eksploatacyjne składają się abonament za kartę SIM ze statycznym adresem IP oraz opłata za ilość przesłanych danych. W przypadku kart telemetrycznych oferowanych przez Inventie zryczałtowana opłata za abonament, korzystanie z APN telemetria.pl i transmisję 15 MB danych wynosi netto 50 zł miesięcznie. W praktyce miesięczny limit 15 MBajtów oznacza możliwość transmitowania danych przez moduł MT-101 co 20 sekund. Dzięki funkcji transmisji zdarzeniowej moduły MT transmitują dane, kiedy coś się dzieje, natomiast kiedy stan obiektu jest stabilny nie ma zbędnej transmisji danych. Przykładowo: z kilkuset przepompowni zrealizowanych w ciągu ostatniego roku z wykorzystaniem modułów MT-101 większość nie przekracza limitu 5 MB danych miesięcznie, co pozwoliło obniżyć opłatę ryczałtową z 50 zł do 20 zł na miesiąc.

Powyższe przykłady pokazują, że koszty transmisji GPRS w praktycznych aplikacjach nie są wysokie. Koszty te będą malały z upływem czasu dzięki coraz bardziej atrakcyjnym taryfom telemetrycznym operatorów GSM.

 

6. Czy telemetria GPRS nadaje się do tworzenia rozległych systemów sieciowych?

Telemetria GPRS jest znakomitym rozwiązaniem dla systemów sieciowych obejmujących wiele stacji rozproszonych na rozległym obszarze.

  • W przeciwieństwie do systemów radiomodemowych nie ma ograniczeń odległości.
  • Jest niewrażliwa na przeszkody terenowe (wysokie budynki, lasy, rzeźba terenu).
  • Nie wymaga stawiania kosztownych masztów antenowych.
  • Zapewnia ciągłe utrzymywanie otwartego kanału transmisji do wszystkich urządzeń bez ponoszenia opłat za gotowość kanału (sieci GPRS).
  • Umożliwia jednoczesne przesyłanie danych ze wszystkich stacji, bez konieczności sekwencyjnego odpytywania przez stację centralną.
  • Umożliwia uzyskanie olbrzymiej przepustowości danych poprzez łącze stałe do operatora sieci - eliminacja modemu GPRS stacji centralnej stanowiącego wąskie gardło systemu. Rozwiązanie nieosiągalne w sieciach radiomodemowych.

 

7. Czy moduły telemetryczne oferowane przez Inventie mogą pracować w sieciach innych operatorów GSM?

Oferowane przez Inventie rozwiązania telemetryczne bazują na modułach GSM jednego z czołowych dostawców nowych technologii. Dzięki temu spełnione są wszystkie światowe normy opisane standardem GSM, co gwarantuje poprawną pracę naszych modułów w dowolnej, standardowej sieci GSM/GPRS każdego z operatorów. Jako producent modułów nie stawiamy żadnych ograniczeń i nasi klienci mogą korzystać z dowolnych kart SIM jednego z legalnych operatorów. Oferta kart SIM dostępnych w Inventii jest opcjonalna i stanowi jedynie element mający ułatwić powstawanie i obniżyć koszty eksploatacji systemów telemetrycznych.

 

8. Dlaczego nie jest możliwe zastąpienie modułów telemetrycznych oferowanych przez Inventie znacznie tańszymi, standardowymi modemami GSM/GPRS?

Ze względu na pakietowy charakter transmisji wykorzystywanej w technologii GPRS zastosowanie standardowych modemów limitowane jest jedynie do współpracy z urządzeniami pracującymi zgodnie ze standardami protokołów IP, czyli takich, jak wykorzystywane w komunikacji Internetowej. W znakomitej większości systemy automatyki, nawet opcjonalnie, nie oferują takich rozwiązań. Jedynym dostępnym medium komunikacyjnym jest port szeregowy z protokołem komunikacyjnym niezgodnym z protokołami opartymi na adresacji IP. Ponadto, biorąc pod uwagę procedurę logowania do sieci operatora GSM wymagającą podawania parametrów, zwykle nieobsługiwanych przez systemy automatyki, koniecznym jest wykorzystywanie konfigurowalnych urządzeń dokonujących automatycznego zalogowania do sieci i APN a także wznawiających transmisję po ewentualnej utracie zalogowania. Zupełnie oczywistym natomiast jest, że ze względu na brak jakichkolwiek wejść czy wyjść standardowe modemy GSM/GPRS absolutnie nie nadają się do bezpośredniego nadzoru obiektów. Ich funkcjonalność jest w tym zakresie absolutnie niewystarczająca.

W odróżnieniu od standardowego modemu GSM/GPRS moduł telemetryczny MT-101 posiada własne wejścia/wyjścia, zegar RTC, rejestrator zdarzeń, konwerter protokółów transmisji, router pakietów, system ochrony dostępu, procesor realizujący algorytmy sterowania (sterownik PLC), system samodzielnego logowania się do sieci GPRS, system autodiagnostyki, układ watchdog, procesor zdarzeniowej transmisji GPRS, wysyłania wiadomości SMS i wydzwaniania. Moduł telemetryczny MT-101 jest swobodnie konfigurowany i programowany przez użytkownika za pomocą intuicyjnego oprogramowania narzędziowego. Modyfikacja konfiguracji i programu użytkownika oraz aktualizacja oprogramowania systemowego (firmware) możliwa jest zdalnie, poprzez GPRS.

 

9. Ile kosztuje oprogramowanie konfiguracyjne dla modułów telemetrycznych oferowanych przez Inventie?

Całe oprogramowanie konfiguracyjne dostępne dla modułów telemetrycznych serii MT dostarczane jest bezpłatnie wraz z modułem. Użytkownik otrzymuje kompletne środowisko pozwalające dokonywać konfiguracji i programowania wszystkich urządzeń serii MT, lokalnie i zdalnie, poprzez GPRS.
Dodatkowo, użytkownicy wykorzystujący do wizualizacji oprogramowanie SCADA otrzymują specjalizowany driver OPC umożliwiający łatwą implementację aplikacji wykorzystujących interfejs graficzny dla operatora systemu.

 

10. Czy wdrożenie modułów telemetrycznych MT może być zrealizowane bezpośrednio przez użytkownika?

Moduły telemetryczne MT są swobodnie konfigurowalne i programowalne przez użytkownika za pomocą intuicyjnego oprogramowania narzędziowego. Razem z modułem dostarczana jest obszerna instrukcja obsługi. Firma Inventia prowadzi także szkolenia w zakresie konfiguracji, programowania i obsługi modułów telemetrycznych. Informacje na temat szkoleń i aktualne terminy dostępne są na stronie http://www.telemetria.pl/filez/szkolenia.htm

Wykonanie kompleksowego wdrożenia można także zlecić firmie zajmującej się integracją systemów telemetrycznych. Lista firm partnerskich firmy Inventia posiadających status "Partner telemetria.pl" dostępna jest na stronie http://www.telemetria.pl/filez/partnerzy.htm

 

11. Jaka jest skala zastosowań modułów telemetrycznych MT?

Obecne już w 12 krajach świata moduły telemetryczne MT także w Polsce stały się już standardem profesjonalnych zastosowań technologii GPRS w systemach monitoringu, diagnostyki, pomiarów i sterowania, w tym rozwiązań M2M (Machine-to-Machine).

Już ponad 1000 modułów zostało zainstalowanych na terenie Polski przez firmy partnerskie (Partner telemetria.pl), niezależne firmy integracyjne i bezpośrednio przez użytkowników końcowych. Szczególnie dużym obszarem zastosowań jest gospodarka wodno-ściekowa, gazownictwo i energetyka, gdzie technologia GPRS pozwala znakomicie poprawić funkcjonalność i niezawodność systemów monitoringu przy jednoczesnym obniżeniu kosztów ich eksploatacji. Wśród produkowanych przez naszą firmę modułów telemetrycznych nadal produktem flagowym, unikalnym w skali światowej, jest MT-101, nagrodzony Złotym Medalem Targów AUTOMATICON 2003. Bogata oferta naszych modułów telemetrycznych jest wciąż rozwijana. Wkrótce pojawi się na rynku seria MT-7xx energooszczędnych modułów telemetrycznych i rejestratorów danych zasilanych bateryjnie, a także specjalizowane konstrukcje dla specyficznych zastosowań.

Lista referencyjna krajowych użytkowników modułów telemetrycznych MT jest dostępna na stronie http://www.telemetria.pl/filez/referencje.htm