Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Bezdrátové komunikace v automatizační praxi VI: datové přenosy v GSM – SMS

číslo 3/2004

Bezdrátové komunikace v automatizační praxi VI: datové přenosy v GSM – SMS

Pod zkratkou SMS (Short Message Service) si většina lidí vybaví především velmi oblíbenou krátkou textovou zprávu posílanou z mobilního telefonu. Správně bychom ale měli rozlišovat mezi uživatelskou službou (aplikací) a přenosovou službou („nosičem„, anglicky: bearer). SMS je současně uživatelskou službou i přenosovou službou, kterou bychom měli řadit po bok datových služeb jako CSD, HSCSD a GPRS (byly představeny v předchozích článcích). Konkrétní vlastnosti SMS jako přenosové služby jsou však odlišné od vlastností ostatních přenosových mechanismů fungujících v rámci sítě GSM.

SMS, podobně jako GPRS, funguje na principu přepojování paketů – i když se přenášeným blokům neříká „pakety„, ale „zprávy„. Tyto zprávy nevyžadují, aby příjemce byl k dosažení ve stejné době, kdy je odesilatel zadává k odeslání. Zprávy SMS mohou být dočasně uloženy na trase přenosu v části sítě GSM zvané SMS centrum (SMSC). Toto centrum se po určitou dobu opakovaně snaží doručit zprávu příjemci.

Zprávy přenášené pomocí SMS se mohou „zdržet„ určitou dobu. Termín „zdržet„ přitom není zcela přesný, protože jde o jev očekávaný, a nikoli o neočekávaný důsledek nějaké nestandardní situace. Mnohdy je to vlastně vítaná vlastnost, neboť zprávy dokážou „počkat„ v přenosové síti na to, až je bude možné doručit, resp. až je bude jejich příjemce schopen převzít.

Zprávy SMS jsou za běžných podmínek doručovány během několika sekund. Na celkovém zpoždění se podílejí především zpoždění na rádiovém rozhraní a zpoždění ve frontě zpráv na SMSC. Za výjimečných podmínek, např. při velkém lokálním zatížení rádiového rozhraní nebo při velkém zatížení SMSC (Vánoce, silvestr), se doba doručení může prodloužit až na hranici tzv. životnosti zprávy. Tu si může nastavit uživatel sám a pohybuje se od 1 hodiny do 72 hodin. SMSC posílá odesílateli potvrzení o doručení, popř. o jiném stavu zprávy SMS.

Proto je vhodné při přenosu zpráv SMS rozeznávat dvě fáze:

  • Mobile Originating (MO), přenos dat z mobilního terminálu do SMSC,
  • Mobile Terminating (MT), přenos ze SMSC k přijímajícímu mobilnímu zařízení.

Ne vždy musí být při přenosu zprávy SMS realizovány obě fáze, podle konkrétní aplikační služby může jedna nebo druhá fáze chybět.

Při použití přenosové služby SMS mají jednotlivé zprávy velikost 140 bytů. Při napsání zprávy prostřednictvím standardní (sedmibitové) abecedy SMS je možné do ní vložit až 160 znaků. Každá zpráva se přitom přenáší samostatně, přičemž k přenosu jsou určeny služební kanály sítě GSM. Proto mohou být zprávy SMS doručovány i v situaci, kdy mobilní terminál právě přenáší hovor či data. Rychlost odbavování zprávy SMS je dána četností služebních kanálů a jejich formátem – v praxi to vychází tak, že jeden mobilní terminál je schopen odeslat nebo přijmout jednu zprávu SMS přibližně každých pět sekund.

Pro praktické aplikace v automatizaci je nutné použít nejen terminál GSM podporující zprávy SMS, ale také inteligentní zařízení, které umí zprávy SMS zpracovávat, tj. generovat zprávy SMS na základě určitých vnějších podnětů a naopak analyzovat příchozí zprávy SMS a aktivovat vnější procesy. V praxi se nyní zprávy SMS používají především pro:

  • přenos stavových informací z elektronického zabezpečovacího systému objektu, automobilu apod.,
  • přenos notifikací z informačních a komunikačních systémů (servery, aplikace, UPS atd.),
  • dálkové monitorování dvoustavových hodnot (např. technologická sběrnice, dvoustavové snímače a spínače),
  • dálkové monitorování analogových údajů (teplota místnosti, výška hladiny apod.),
  • dálkové ovládání pomocí logických výstupů (topení, osvětlení, výkonová zátěž apod.),
  • dálkové ovládání analogového výstupu (nastavení teploty, ovládání regulátorů apod.).

Zprávy SMS jsou taktéž používány jako přenosová služba při zjišťování polohy terminálů GSM.

Ve větších aplikacích se začínají uplatňovat různé metody přímého přístupu do SMSC operátora. Přímý přístup znamená, že při přenosu SMS je jedna fáze (MO nebo MT) realizována přes rádiové rozhraní sítě GSM a druhá fáze je nahrazena fixním datovým propojením mezi operátorem a zákazníkovou informační infrastrukturou. V síti T-Mobile CZ existují dvě služby přímého přístupu do SMSC:

a) SMS Connect:
– zákazník a T-Mobile jsou bezpečně propojeni přes šifrovaný tunel vytvořený prostřednictvím internetu,
– zákazník má k dispozici virtuální číslo určené pouze k odesílání a příjmu SMS,
– SMSC komunikuje se zákaznickou aplikací pomocí protokolu EMI (External Machine Interface),
– zákazník provozuje např. dispečerskou aplikaci, která může rychle zpracovávat velké množství zpráv SMS a jsou v ní zabudována pravidla pro práci s obsahem zpráv;

b) SMSC Direct:
– velmi robustní a bezpečná služba (zcela oddělená od veřejné sítě), používaná především bankami pro GSM Banking a marketingovými společnostmi s velkým množstvím zpracovávaných zpráv SMS,
– vytvoření virtuálního SMSC s garantovanou prostupností a množstvím specifických vlastností.

Pro odborníky vyvíjející řešení na bázi zpráv SMS je připravena volně šiřitelná softwarová knihovna LibEMI pro snadnou integraci komunikačního protokolu EMI do vyvíjené aplikace.

Ing. Milan Kačmář,
T-Mobile Czech Republic, a. s.

Inzerce zpět