Trwająca obecnie czwarta już rewolucja przemysłowa przyzwyczaja nas do obecności zaawansowanych technologii w każdej sferze naszego życia. Lawinowo rośnie ilość urządzeń podłączonych do Internetu i wymieniających ze sobą dane. Rozwojowi urządzeń IoT (tych zwykłych, codziennego użytku) towarzyszy równie szybki rozwój inteligentnych urządzeń przemysłowych, które również  wymagają komunikacji poprzez Ethernet czy też dostępu do coraz popularniejszych serwisów Cloud’owych.

Komunikowanie się ze sobą urządzeń przemysłowych określa się mianem komunikacji M2M (ang. machine to machine).

Wymiana danych ma tu stały charakter i odbywa się bez pośrednictwa człowieka. W przypadku gdy dane z takich urządzeń muszą być transmitowane bezprzewodowo na bardzo duże odległości to jedyną dostępną możliwością pozostaje użycie do tego komunikacji GSM.

Komunikacja GSM

Przemysłowe interfejsy do komunikacji GSM oferowane są zarówno jako osobne urządzenia pośredniczące (tzw. modemy GSM), ale również (i coraz częściej) są wbudowywane w sterowniki PLC czy urządzenia pomiarowe ogólnie nazywane wówczas urządzeniami telemetrycznymi. Warto tutaj zwrócić uwagę na bardzo istotny aspekt stosowania w tego typu komunikacji odpowiednich i dedykowanych kart SIM.

Stosowanie kart SIM w komunikacji przemysłowej

Zapewne nie wszyscy mają świadomość, że do komunikacji GSM mającej charakter stałego, systematycznego wysyłania pakietów danych nie powinniśmy stosować zwykłych (tzw. konsumenckich) kart SIM!  Prawdę powiedziawszy operatorzy sieci komórkowych nawet wprost tego zabraniają!

Poniżej przykładowy zapis z regulaminu jednego z operatorów – podobne znajdziemy również u innych.:

„… Abonent zobowiązany jest do … : – niewykorzystywania telefonu lub Karty SIM bez zgody operatora do rozwiązań telemetrycznych polegających na przesyłaniu informacji z/do systemów: pomiarowych, zdalnego sterowania, alarmowych, w tym w systemach monitoringu osób, budynków, pojazdów, a także informacji dodatkowych wysyłanych/odbieranych przez te systemy… „*

Co prawda w dobie powszechnej obecnie komunikacji 4G/LTE za łamanie tego typu zapisów najczęściej nie grożą nam już kary finansowe – a bywało tak jeszcze kilka lat temu – to jednak należy zwrócić uwagę, że operatorzy wprost informują  – i tu również cytat z regulaminu :

„…Operator stosuje automatyczne mechanizmy regulacji ruchu w Mobilnej Sieci zapobiegające przeciążeniom lub przekierowujące ruch w przypadku awarii dotyczących głównych systemów i urządzeń. Takie mechanizmy mogą mieć wpływ na jakość świadczonych usług …”*

Limity transferu danych

Musimy mieć zatem świadomość, że operator komórkowy zastrzega sobie prawo do ograniczania i limitowania transferu danych zwłaszcza w przypadku przeciążeń czy przyrostu liczby podłączonych w danym obszarze użytkowników (zalogowanych kart SIM).

W przypadku komunikacji pomiędzy urządzeniami przemysłowymi pełniącymi często ważną i krytyczną rolę nie możemy sobie jednak pozwolić na nieprzewidywalne ograniczenia transmisji danych czy też chwilowe braki w komunikacji spowodowane wylogowaniem naszej karty SIM przez danego operatora.

Komunikacja GSM w przemyśle – zalecenia

Jedynym słusznym i rekomendowanym przez Phoenix Contact rozwiązaniem jest stosowanie w komunikacji przemysłowej realizowanej poprzez sieci GSM specjalnej, dedykowanej karty/taryfy zwanej popularnie telemetryczną (lub wprost M2M, IoT). Wszyscy operatorzy komórkowi mają je w swojej ofercie. Oferują nawet specjalne plany taryfowe dedykowane właśnie do takiej komunikacji.

Czym karta SIM z usługą telemetryczną/ M2M /IoT różni się od typowej karty SIM które posiadamy w swoich telefonach?

Priorytet

Przede wszystkim karta SIM z usługą M2M posiada niejako „wyższy priorytet” w porównaniu do zwykłych kart SIM i w związku z tym transmisja danych realizowana za jej pośrednictwem jest traktowana przez operatorów jako ważniejsza, bardziej priorytetowa.

Brak reklam

Oczywiście za tą cechę musimy trochę więcej zapłacić – karty SIM przeznaczone do telemetrii są z reguły nieco droższe od standardowych. Kolejną istotną cechą abonamentów M2M jest całkowity brak SMS-ów reklamowych. Takie zbędne i niechciane treści nie są w ogóle przesyłane do urządzeń z kartami SIM z usługą M2M i dzięki temu nie musimy się martwić np. o przepełnienie pamięci tych urządzeń czy stosowanie mechanizmów obsługi tych zdarzeń.

Żywotność karty SIM

Kolejnym, ważnym aspektem na który powinniśmy zwrócić uwagę jest jakość wykonania i związana z nią tzw. żywotność kart SIM. Szacuje się że, zwykłe, konsumenckie karty SIM używane przez nas w telefonach powinny działać ok. 4-5 lat. Mówimy tu oczywiście o pracy w dość sprzyjających warunkach otoczenia bo zazwyczaj są one stosowane w telefonach i smartfonach z których użytkownicy nie korzystają w dłuższym czasie w niesprzyjających warunkach pogodowych.

Całkowicie odmiennie rzecz ma się z urządzeniami przemysłowymi – te z definicji projektowane są do wieloletniej pracy w trudnych warunkach otoczenia i szerokim zakresie temperatur. Tym bardziej w takich urządzeniach powinniśmy stosować karty SIM o zwiększonej wytrzymałości.

Czynniki środowiskowe

Tu również sami operatorzy wychodzą nam naprzeciw. U największych krajowych operatorów klient wybierając taryfę M2M może dla niej już wybrać kartę SIM ze specjalnym, bardziej wytrzymałym chipem, który ma podwyższoną odporność na niekorzystne czynniki środowiskowe, wibracje czy wilgotność i którego pamięć ma żywotność szacowaną na 10 lat. Taka karta jest również przeznaczona do pracy w dużo szerszym zakresie temperatur, najczęściej od -35 st.C do +85 st.C.

Oczywiście jeśli docelowe urządzenia przemysłowe mają pracować w podobnych, trudnych warunkach otoczenia powinniśmy w nich zdecydowanie stosować równie wytrzymałe karty SIM.

TC MGUARD RS2000 4G VPN – 2903588  – Ruter zdalnego dostępu Phoenix Contact do kluczowych aplikacji – posiada 2 niezależne modemy w których możemy zastosować karty SIM róznych operatorów a tym samym jeszcze bardziej zwiększyć jego niezawodność

Wybór operatora

Ostatnia kwestia warta rozważenia to wybór operatora. Firmy, mając podpisane umowy telekomunikacyjne z danym dostawcą będą zapewne preferować jego rozwiązania często nawet bez sprawdzenia czy w docelowym miejscu montażu  danego urządzenia zasięg tego operatora będzie odpowiedni.

Działający na krajowym rynku operatorzy infrastrukturalni chwalą się, że mają znakomity zasięg w całym kraju. Niestety rzeczywistość zwłaszcza z dala od centrów większych miast i wsi często może nas negatywnie zaskoczyć. Znając docelowe miejsce usytuowania urządzenia sprawdźmy czy zasięg naszego operatora będzie wystarczająco odpowiedni. Będzie on oczywiście tym lepszy im bliżej zlokalizowana jest stacja przekaźnikowa BTS (ang. base transceiver station) danego operatora. Możemy posłużyć się tu niezależną wyszukiwarką BTSearch dzięki której możemy sprawdzić w wybranej lokalizacji położenie masztów BTS z podziałem na sieci, standardy i pasma.

Przy okazji warto wspomnieć, że nierozsądne byłoby moim zdaniem stosowanie w krytycznych aplikacjach przemysłowych kart SIM oferowanych przez wirtualnych operatów komórkowych, czyli takich którzy nie posiadają własnej infrastruktury telekomunikacyjnej i bazują na połączeniach i sprzęcie dzierżawionym u operatorów infrastrukturalnych.

Więcej o rozwiązaniach do sieci przemysłowych dowiesz się na stronie Wszystko do sieci przemysłowych.

Autor:

Tomasz Salamon – Ekspert ds. Wsparcia Technicznego

*www.plus.pl