Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Využití M2M pro dálkové odečty spotřeby plynu

číslo 12/2005

Využití M2M pro dálkové odečty spotřeby plynu

Komunikaci M2M je možné nalézt v mnoha oblastech průmyslové výroby i běžného života: namátkou např. v systémech distribuce elektrické energie, plynu, vody nebo tepla, v logistice, v dopravní telematice a řízení dopravy; využívá se také u informačních kiosků, pro přenos dat při záchranářských zásazích, v medicíně, či při zabezpečení objektů, pro teleservis průmyslových řídicích systémů atd. Největší potenciál rozvoje mají, podle našeho názoru, tyto obory:

  • fleet management – informace o pohybu vozidel,
  • utility management – přenosy dat z měřicích míst (např. od velkých odběratelů) a získávání informací o stavech médií na přenosových trasách,
  • finanční aplikace – připojení bankomatů a platebních a loterijních terminálů do autorizačních center.

Kvalita poskytovaných služeb, pokryté území a přenosová rychlost řednosti v rukou mobilních operátorů. Přidá-li se k tomu zajímavá cenová politika, je cesta k M2M otevřená.

Řešení na bázi komunikace prostřednictvím sítě GSM má všechny atributy vyhrazené pevné linky a navíc nabízí potřebnou flexibilitu umístění terminálů, vysokou úroveň zabezpečení, bezproblémovou a rychlou instalaci a výhodnou cenu.

Služba Nowire Private Connect

Schéma funkce služby Nowire Private Connect, společného produktu firem T-Mobile CZ a Nowire, s. r. o., je na obr. 1. Základním prvkem pro komunikaci mezi terminálem a datovým centrem zákazníka je privátní přístupový bod (APN, Access Point Name), zřízený v rámci služby T-Mobile GPRS Intranet. Zákazník si sám definuje parametry přístupu jednotlivých terminálů k privátnímu APN a tím i do svého autorizačního centra. T-Mobile ve skutečnosti vytváří dva APN, vzájemně se zálohující pro případ výpadku jednoho z nich.

Obr. 1.

Obr. 1. Schéma funkce služby Nowire Private Connect (MSC – Mobile Services Switching Center; GGSN – Gateway GPRS Support Node)

Terminál GPRS (např. směrovač – router) se do sítě hlásí stejně jako PC do LAN – nevytáčí žádné číslo, ale na základě požadavku na spojení se vytvoří kontext PDP (Packet Data Protocol) a je přidělena IP adresa, pod kterou terminál komunikuje s APN a poté s autorizačním centrem (způsoby přidělování adres jsou podrobně popsány v příspěvku M. Kačmáře na str. 22-23). Posledním krokem, který je třeba uskutečnit, je propojení privátního APN s datovým centrem. Spojit přístupový bod s datovým centrem lze takto:

  • pevnou vyhrazenou linkou,
  • prostřednictvím sítě Internet,
  • prostřednictvím sítě GSM operátora T-Mobile se službami GPRS/EDGE (v datovém centru je opět směrovač GPRS/EDGE).

Bezpečnost navrhovaného způsobu připojení
Data přenášená prostřednictvím GPRS mezi základnovou stanicí operátora BTS (Base Transceiver Station) a přístupovým bodem APN jsou zabezpečena stejně jako hlasové hovory v síti GSM, tj. pomocí šifrovacích algoritmů daných standardem GSM (pro každé spojení je určen jedinečný kód).

T-Mobile CZ poskytuje svým zákazníkům nový typ karet SIM (tzv. USIM, UMTS SIM), které byly navrženy pro skupinu operátorů T-Mobile a obsahují nové algoritmy zabezpečení proti neautorizovanému čtení a proti klonování.

Přístupová práva k jednotlivým APN jsou ověřována na straně operátora, tzn. přístup k privátnímu APN mají pouze terminály vybrané uživatelem na základě MSISDN modulu GPRS (MSISDN, Mobile Station International Subscriber Directory Number, je v podstatě telefonní číslo karty SIM v mezinárodním formátu). Zároveň privátní APN autorizuje každého uživatele přístupovým jménem a heslem. Propojení terminálu a autorizačního centra zákazníka je na straně sítě T-Mobile zcela transparentní, je tedy možné použít libovolné protokoly a aplikace zvyšující bezpečnost. Jsou-li APN a autorizační centrum zákazníka propojeny pomocí přímého rádiového propojení, T-Mobile ručí za bezpečnost přenášených dat až do propojovacího bodu v objektu zadavatele.

Přenos EDGE/GPRS je také plně transparentní, a proto lze pro další zvýšení bezpečnosti použít libovolné řešení end-to-end (Cisco VPN Client apod.), které je plně v kompetenci zákazníka.

Příklad z praxe
Zajímavou referencí je rozsáhlý projekt bezdrátového dálkového odečtu stavu plynoměrů významných odběratelů. Plynoměry, resp. přepočítávače energie odebrané v plynu, jsou připojeny prostřednictvím sériového portu RS-232 k terminálu, dodanému firmou Nowire, který zajišťuje přístup ke službě GPRS. Dále jdou data přes privátní APN do centrálního dispečerského systému plynárenské společnosti, kde se dále zpracovávají (slouží jako podklady pro fakturaci) a archivují.

Systém je bezobslužný, přičemž koncové zařízení má vlastní řídicí jednotku, je možné je na dálku konfigurovat, spravovat a aktivně na ně dohlížet.

Přínosem tohoto systému pro zákazníka je jednoduchá a rychlá implementace na místě odběru, kontrola odběru plynu a bezobslužná kontrola přenosu dat, a i tím i vlastního odečtu. Spolu s výhodnou pořizovací cenou a měsíčním poplatkem podle objemu přenesených dat představuje systém vhodné řešení pro plynárenství, ale i pro podobné obory.

Pro zvýšení dostupnosti, spolehlivosti a bezpečnosti řešení je možné jako koncové zařízení využít směrovač GPRS s možností komunikace prostřednictvím sítí dvou mobilních operátorů (dual SIM). Směrovač řídí automatické předávání toku dat na jednoho či druhého mobilního operátora podle předem definovaných a nastavitelných pravidel. Současně jej lze využít pro další zabezpečení prostřednictvím standardních šifrovacích metod, jako je např. DES, 3DES a AES Encryption, a pro monitorování SNMP (Simple Network Management Protocol).

Hynek Černý,
Nowire s. r. o.