Fakty i mity, czyli granice dezinformacji

GPRS, CSD, APN, WiFi, Bluetooth, ZigBee, Ethernet, Fast Ethernet, Internet, Intranet... - konia z rzędem temu, kto nie mając z tymi technologiami codziennego kontaktu jest w stanie poprawnie rozszyfrować podane nazwy! Stały, podsycany pracą tysięcy inżynierów, rozwój nowoczesnych technologii wręcz uniemożliwia efektywne śledzenie postępu we wszystkich dziedzinach, zmuszając nas do koncentracji zainteresowań i, w konsekwencji, wiedzy, na wąskim wycinku nowoczesnych technologii. To jest zrozumiałe i akceptowane. Lepiej być dobrym specjalistą w wąskiej dziedzinie niż miernym we wszystkich. Natomiast gorzej, czy wręcz w ogóle nie jest akceptowane, przeświadczenie o własnej, szerokiej wiedzy przy braku ku temu realnych podstaw. Szczególnie jednak groźne jest uzurpowanie sobie prawa do publicznego wypowiadania ocen i doradzania w dziedzinach, o których mamy jedynie "umiarkowane" pojęcie. I nic tego nie usprawiedliwia!

Jako, że zajmujemy się obecnie promowaniem najnowszych rozwiązań telemetrii i telematyki wykorzystujących technologie GSM/GPRS, pilnie śledzimy wszelkie, pojawiające się na ten temat publikacje. Są teksty lepsze i gorsze, dające czytelnikowi istotną możliwość wzbogacenia swojej wiedzy czy też operujące jedynie ogólnikami. Ostatnio jednak natknęliśmy się na prawdziwą "perełkę".

Jeden z polskich dystrybutorów radiomodemów "popełnił", poparte konkretnymi wyliczeniami, porównanie kosztów wykorzystania różnych technologii stosowanych w telemetrii, włączając w to zarówno transmisję przewodową jak i, bliską naszemu sercu, transmisję bezprzewodową w różnych technologiach, w tym także GPRS.

Cóż więc czytamy? Ano dowiadujemy się, że, o dziwo, najtańsza, zarówno w implementacji jak i w kosztach utrzymania, jest... technologia radiomodemowa! Cóż za zaskoczenie! Trudno oczekiwać, aby sprzedawca konkretnego rozwiązania przyznał się, że jest ono zarówno technicznie jak i kosztowo nieefektywne i, jak to od pewnego czasu twierdzimy, nadchodzi jego zmierzch. Jednak autor tego żenującego opracowania poszedł znacznie dalej i rozwiązanie konkurencyjne, jakim jest technologia GPRS, w znakomitej większości zastosowań przewyższające rozwiązania radiomodemowe, zostało przez tegoż autora całkowicie zdruzgotane!

Jest zrozumiałe, że gwałtowny rozwój technologii GSM/GPRS i jej sukcesy w profesjonalnych zastosowaniach telemetrii i telematyki nie są dobrą wiadomością dla producentów i sprzedawców radiomodemów. Jednak, jeśli już silimy się na dokonywanie porównań, to opierajmy je na rzetelnych danych popartych naszą wiedzą, a nie jedynie chęcią uzyskania pożądanego wrażenia. W przeciwnym bowiem razie czytelnik takiego "wartościowego" i "obiektywnego" opracowania dowie się m.in., że "system GPRS, przewyższający pod względem kosztów wszystkie pozostałe, jest nieopłacalny już w pierwszym roku eksploatacji" ¹⁾ i że "tylko system oparty na radiomodemach umożliwia zbieranie danych z obiektów w trybie on-line oraz sterowania w czasie rzeczywistym" ¹⁾. Autor tytułujący swoje opracowanie "Porównanie najpopularniejszych metod transmisji danych przemysłowych" prezentuje technologię GPRS w sposób powodujący podejrzenie albo o kompletną indolencję w zakresie tej technologii albo o celowe wprowadzanie w błąd czytelników. Oba przypadki nie są powodem do chluby i powinny powstrzymać autora od publikacji wzmiankowanego "dzieła". Ale skończmy z, może nieco uszczypliwą, oceną artykułu i przejdźmy do konkretów.

Dla celów porównawczych autor posługuje się następującymi założeniami:

¹⁾

Zauważmy od razu, że "zupełnie przypadkowo" autor ograniczył odległość stacji do kilku kilometrów oraz założył komunikację na zasadzie zapytanie-odpowiedź (zamiast transmisji zdarzeniowej inicjowanej przez stacje obiektowe).

Prześledźmy uważnie wnioski autora. Już w pierwszej części opisującej technologię znajdujemy "rewelacje": "W przypadku systemów automatyki ten sposób transmisji (GPRS, przyp. AB-MICRO) można wykorzystać np. do programowania sterowników na odległość. Jeżeli natomiast korzystając z systemu GPRS chcemy odpytywać sieć urządzeń, musimy każdorazowo połączyć się z modemem GPRS na danym obiekcie. Oznacza to, że bez względu na ilość danych przesyłanych z obiektu operator pobierze opłatę za każdy rozpoczęty pakiet danych (np. 100 kb)" ¹⁾. Prostujemy więc: każda, również radiomodemowa, transmisja danych wymaga połączenia pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem. To prawda. Nieprawdą natomiast jest, że w systemach GPRS, jeśli "chcemy odpytywać sieć urządzeń, musimy każdorazowo połączyć się z modemem GPRS na danym obiekcie. Oznacza to, że bez względu na ilość danych przesyłanych z obiektu operator pobierze opłatę za każdy rozpoczęty pakiet danych (np. 100 kb)." ¹⁾ W stwierdzeniu tym są dwa błędy świadczące o braku elementarnej wiedzy, lub złej intencji autora. Mianowicie istota transmisji GPRS polega na tym, że WSZYSTKIE urządzenia stanowiące nasz system telemetryczny po jednorazowym zalogowaniu do sieci są ZAWSZE połączone kanałem transmisyjnym wykorzystywanym W MIARĘ POTRZEBY, tworząc sieć identyczną do sieci Ethernet. Kanał ten jest ZAWSZE dostępny a PŁACIMY jedynie za ilość danych przesłanych SUMARYCZNIE w okresie rozliczeniowym zaokrąglaną w górę do najbliższej jednostki obliczeniowej, która, i tu niestety kolejny błąd, wynosi w systemach telemetrycznych nie więcej niż 10kB, czyli równowartość kilku groszy (6 groszy w przypadku ERY). Okres rozliczeniowy u wszystkich, polskich operatorów wynosi 24 godziny i w wyniku tego podsumowanie ilości przesłanych danych, a więc i zaokrąglenie, dokonywane jest raz dziennie, zwykle o godzinie 24:00.

W akapicie dotyczącym zestawienia kosztów czytamy: "W przypadku transmisji po GPRS konieczne jest posiadanie własnego numeru APN" ¹⁾. I dalej, "Posiadanie własnego numeru APN daje nam pewność, że komunikacja w tak wydzielonej sieci nie zostanie ograniczona przez innych (publicznych) użytkowników transmisji GPRS. Koszt aktywacji numeru APN to 4000 PLN, a miesięczny abonament 2000 PLN. W ramach abonamentu dostępne jest 5 MB przesyłu danych, co - jak zakładamy - wystarczy w naszej aplikacji. Koszt jednego modemu do transmisji GPRS wraz z aktywacją to ok. 2000 PLN. Dodatkowy koszt to miesięczny abonament za każdą kartę SIM ze stałym adresem IP - ok. 30 PLN" ¹⁾. I tu następuje szybkie podliczenie kosztów początkowych i rocznych eksploatacji systemu:

¹⁾

Hola, hola! Szanowny Panie Autorze! Jak można tak wprowadzać w błąd nie znającego się na tej technologii potencjalnego użytkownika! Rzeczywiście, jeśli ktoś zdecydowałby się na własny APN to jego wykupienie wymaga opłaty wstępnej ok. 3000-4000 PLN i miesięcznego abonamentu w wysokości 2000 PLN, ale posiadanie WŁASNEGO APN nie jest konieczne! Można skorzystać z oferty dostępu do istniejących APN-ów różnych firm, w tym naszej. Nasza oferta dla użytkownika wynosi 40 PLN za abonament karty SIM w taryfie telemetrycznej wraz z dostępem do APN telemetria.pl. Można budować nawet bardzo duże systemy telemetrii GPRS (obejmujące setki stacji) nie posiadając własnego APN-u. Zakup karty SIM od AB-MICRO kosztuje 100 PLN opłaty aktywacyjnej i 40 PLN miesięcznego abonamentu. Są to wszystkie opłaty, jakie ponosi użytkownik systemu oczywiście, poza generowanym ruchem danych. Ile natomiast kosztuje ruch, czyli transfer danych? Tak jak mówiliśmy: przesłanie 10 kB danych kosztuje 0,06 PLN. W praktyce oznacza to, że za przesyłanie co godzinę (zgodnie z założeniami autora) pełnego stanu obiektu liczącego np. 1024 wejścia/wyjścia dwustanowe i 64 wejścia/wyjścia analogowe zapłacimy około 4 PLN miesięcznie (wliczając w to nagłówki pakietów danych i potwierdzenia dostarczenia ramek oraz dobowe zaokrąglenia w górę do 10kB). Podsumujmy więc: miesięczny koszt użytkowania 1 terminala telemetrycznego (modemu lub modułu telemetrycznego) w powyższym przykładzie wynosi tylko 40 + 4 = 44 PLN!

Jeżeli chodzi o koszt urządzeń do transmisji GPRS to nic prostszego niż zapoznać się z naszą ofertą. Standardowy modem GPRS, niezbyt nadający się do zastosowań automatyki, ale wspaniale mogący współpracować z komputerem centralnym, to koszt około 1200 PLN. Modem specjalizowany na zastosowania w automatyce ok. 1500 PLN, a moduł telemetryczny MT-101 (zdobywca Złotego Medalu Targów AUTOMATICON 2003), z integralnymi wejściami i wyjściami, pracą zdarzeniową, wysyłaniem SMS-ów oraz możliwością realizacji lokalnych algorytmów sterowania - czyli funkcjami nieosiągalnymi w radiomodemach, to 2450 PLN.

Ponieważ mamy już wszelkie dane dokonajmy ponownego podliczenia kosztów stworzenia i rocznej eksploatacji systemu jak wyżej.

Bez komentarza można pozostawić różnicę 3500 PLN kosztów początkowych. Natomiast różnica ponad 23000 PLN kosztów rocznej eksploatacji to już coś! Jak skomentować tę drobną "pomyłkę" autora opracowania porównawczego?

Jak więc wyglądałaby ostateczna tabelka podsumowująca koszty po naniesieniu "drobnych" korekt.

Wersja oryginalna:

¹⁾

Wersja po korekcie:

¹⁾

Jak widać autor artykułu pomylił się w ostatniej kolumnie tylko 6 RAZY! Niezły wynik! Czemu to przypisać? Co więcej, widać wyraźnie, że system GPRS jest rozwiązaniem najtańszym, podczas gdy autor porównania starał się wykazać, że jest to rozwiązanie najdroższe: "system GPRS, przewyższający pod względem kosztów wszystkie pozostałe, jest nieopłacalny już w pierwszym roku eksploatacji" ¹⁾. Równie błędna, żeby nie powiedzieć kłamliwa, jest część informacji zawartej w podpisie do tabelki. Rzeczywiście, koszty zakupu modemu SATELLINE-1870 są niższe niż innych oferowanych przez tę samą firmę. Ale już nie jest powiedziane, że założony przez autora artykułu system transmisji danych na odległość 10 km nie da się z ich wykorzystaniem zrealizować bez retransmisji, czyli (wielu) dodatkowych urządzeń. ²⁾

Jeżeli już silimy się na porównania to powinniśmy również wziąć pod uwagę, że komunikacja radiomodemowa na większe odległości wymaga nie tylko rozbudowanych anten kierunkowych, ale także masztów antenowych, których koszty (uzyskania zezwolenia i postawienia masztu) są niebagatelne. Autor również skrzętnie pominął w swoim zestawieniu koszty konserwacji systemu, które w przypadku urządzeń radiomodemowych mogą być wysokie ze względu na konieczność odnawiania masztów, konserwacji instalacji antenowych i odgromowych oraz ewentualnych napraw anten. Nie wspominając już w ogóle o możliwych kłopotach, kiedy w linii widzialności anten zostanie wybudowany blok mieszkalny lub biurowiec, urosną drzewa itp. Tych sytuacji nie ma w przypadku systemów GSM, o które całkowicie dba operator. Ponadto, w przeciwieństwie do stałych lub rosnących kosztów eksploatacyjnych w systemach radiowych, warunki taryfowe u operatorów GSM stale się poprawiają, co powoduje spadek kosztów eksploatacji systemów GPRS.

Warto tu zacytować jeszcze jedną "rewelację" ze wspomnianego opracowania: "tylko system oparty na radiomodemach umożliwia zbieranie danych z obiektów w trybie on-line oraz sterowania w czasie rzeczywistym" ¹⁾. Bardzo śmiała teza; a w dodatku błędna. Systemy telemetrii GPRS oparte na modułach MT firmy AB-MICRO umożliwiają uzyskanie czasów reakcji rzędu 2-3 sekund:

• zarówno od momentu zaistnienia zdarzenia na oddalonym obiekcie do momentu wizualizacji w systemie SCADA iFIX
• 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 (transmisja zdarzeniowa) bez konieczności ich sekwencyjnego odpytywania jeden po drugim przez stację centralną, charakterystycznego dla systemów radiomodemowych ze względu na pracę nadajników na jednej częstotliwości. 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.

Niewątpliwie są aplikacje, w których nadal ma uzasadnienie zastosowanie radiomodemów. Niemniej jednak przyszłość bezprzewodowych systemów monitoringu, pomiarów, nadzoru i sterowania należy do nowych technologii, w tym technologii GPRS, i próby dezinformowania rynku przez niektórych "radiomodemowców" nie zmienią tego faktu.

Wszystkich zainteresowanych uzyskaniem rzetelnych informacji na temat systemów telemetrii wykorzystujących technologie GSM/GPRS zapraszamy do bezpośredniego kontaktu z naszą firmą. Chętnie przedstawimy zalety i wady proponowanych rozwiązań oraz metodykę wyliczania rzeczywistych kosztów stworzenia i utrzymania sytemu bazującego na naszej ofercie rozwiązań telemetrycznych w technologiach bezprzewodowych.

¹⁾ Wycinki i cytaty z artykułu "Czy stać Cię na "tani" system telemetrii? Porównanie najpopularniejszych metod transmisji danych przemysłowych", autorstwa Mikołaja Felińskiego, zamieszczonego w BIULETYNIE AUTOMATYKI ASTOR 2/2003 (36)

²⁾ Dane według producenta zawarte w broszurze SATTELINE-1870.pdf jednoznacznie ograniczają zasięg pracy radiomodemów SATELLINE-1870 do maksymalnie 500 metrów i to w sprzyjających warunkach. Rozszerzenie zasięgu możliwe jest jedynie poprzez wykorzystanie stacji retransmisyjnych (repeater stations).