スマートホーム用のGSMモジュール

約20年前、自宅にインターネットにアクセスできるパソコンを持っていることはめったにありませんでした。そして、インターネットに接続できる家庭用デバイスは、サイエンスフィクションとして語られました。今日、そのようなデバイスはもはやニッチではなく、Internet-of-Things（IoT）市場全体です。



Gartnerは、IoTデバイスの数が2019年から今年は21％増加して58億になると予測しています。他のすべての条件が同じであれば、関連するすべての業界も成長しています。



Internet of Thingsは、日常の家電製品、ソフトウェア、および特殊な（多くの場合クラウド）サービスを組み合わせることができるため、住宅消費者の間で人気を博しています。 IoTデバイスは、デバイスの通信標準、通信プロトコル、およびネットワークテクノロジに大きく依存しています。個々の製品が効率的かつ確実に機能するためには、ハードウェア、ソフトウェア、およびサービスセグメントのスムーズで協調的な作業が不可欠です...スマートホームソリューションプロバイダーは、これら3つのセグメント内のデバイスの非互換性のリスクを考慮し、スムーズに動作するようにする必要があります。



この記事では、スマートホーム専用のデバイス（GSMモジュール、それらの機能、さまざまなIoTデバイスを家庭（だけでなく）の家庭で一緒に使用することの長所と短所）について説明します。カットの下の詳細。

GSMモジュールの動作原理

GSMモジュールは、ネットワークを介して任意のデバイスと通信するために使用される携帯電話またはモデムとして機能するデバイスです。GSMモジュールの操作にはSIMカードが必要であり、GSMモジュールとモバイルオペレーターがサポートするネットワークの範囲で動作します。







メーカーと目的に応じて、GSMモジュールへの制御コマンドの送信は次の方法で実行できます。

• ()
  
  , . . . , , , .
  
  , .

• SMS
  
  , .
  
  
  
  , , SMS . , .

• 
  
  .
  
  .

多くのデバイスがあり、それらはすべて互いに異なりますが、デバイス管理の可能性のほとんどは3つに減らすことができます。



コンピューターの

使用デバイスをコンピューターに接続するには、通常、リーダーGSMやERA- 2000GSMなどのイーサネットなどでUSB接続が使用されます。..。ソフトウェアはコンピューターにインストールされており、すでにその助けを借りて、操作モードの設定、ユーザーの追加または削除、アクセスログのダウンロードなどを行うことができます。

この方法の利点のうち、グラフィカルインターフェイスとほぼ無制限の可能性に注目できます。もちろん、これは、モバイル接続がない場合にデバイスを操作できる唯一の方法です。

欠点もあります。ケーブルとの物理的な接続が必要であるため、実行する必要があります。



SMS

経由GSMモジュールの制御ユニットは、SMS経由で送信されるコマンドを使用して構成することもできます。この管理方法の主な欠点は、すべてのコマンドを手動で入力する必要があり、デバイスからデータを取得することがほとんど不可能になることです。



クラウドまたはモバイルアプリケーション

このような機会が利用できる場合、すべての構成は製造元から提供された個人アカウントを介して行われ、通常のブラウザーを使用して入力します。または、携帯電話にインストールされているアプリケーションを介して。



デバイスのセットアップと制御は、世界中のどこからでもインターネットにアクセスできる任意のコンピューター、タブレット、または電話から可能です。たとえば、PAL ESデバイスの場合、構成ソフトウェアや事前設定は必要ありません。



デバイスは、通常はシリアル番号によって、個人アカウントまたはモバイルアプリケーションに追加されます。そして、ベンダーに応じて、利用可能な多くのオプションがあります。ユーザーの追加と削除、イベントログの表示、アラームトリガーロジックの構成など。



GSMモジュールの典型的な設計

GSMモジュールは、無線ユニット、プロセッサ、メモリ、および周辺機器と統合するためのインターフェイスで構成されています。モデルによっては、音声通信とSMSに加えて、GSMモジュールがGPRSデータ送信をサポートできます。







さらに、一部のGSMモジュールには、それらが存在する場所の座標を送信するためのGPS送信機が装備されています。

最先端のモデルは、対応する機器のメーカーのモバイルアプリケーションおよびクラウドサービスとの相互作用をサポートします。

GSMモジュールの利点

以下は、他のチャネル（Wi-Fi、Bluetooth、またはイーサネット）と比較して、モバイルオペレーターのネットワークを使用してリモートデバイスを制御する主な利点の一部です。



手元にある最も単純な電話を制御する機能（デバイスが通話またはSMSを介して制御されている場合）。電話機はモバイルアプリケーションをインストールしたり、BluetoothまたはWi-Fi経由で接続したりできない場合がありますが、最も単純なプッシュボタンデバイス（たとえば、伝説的なNokia 3310）からでも、SMSを呼び出したり送信したりできます。



単一の障害点はありません。Wi-Fiネットワークと複数のIoTデバイスを使用する場合、単一の障害ポイント、つまりWi-Fiルーターがあります。一度に停電や通信事業者の誤動作により、すべてのデバイスに一度にアクセスできなくなります。各デバイスをモバイルオペレーターのネットワークに個別にワイヤレス接続すると、この影響は発生しません。重要なデバイスとそれらの異なるオペレーターのネットワークへの接続を複製することにより、追加の冗長性を実現できます。



任意の距離にあるデバイスを制御します。どの距離からでも、何が起こっているかを観察し、デバイスを制御できます。たとえば、魚に餌をやる。

GSMモジュールのデメリット

GSMモジュールにも欠点があります。主なものを分析してみましょう。



SIMカードの支払いと残高管理の必要性。各デバイスは個別の費用項目です。オペレーターは、SIMカードがブロックされないように、定期的に有料のアクションを実行するように要求することがよくあります。さらに、オペレーターが通信機能を制限せず、モバイルインターネット、SMS、または通話でデバイスにアクセスできるように、各SIMカードの残高を管理する必要があります。



悪天候での不安定な通信。雷雨の前線からの電磁放射は信号品質に影響を与える可能性があり、雷はキャリアの機器に損傷を与える可能性があります。イベントは起こりそうにありませんが、可能です。



遠隔地や隔離された部屋では使用できません。遠隔地とは、移動事業者による安定したカバレッジがない場所です。隔離された部屋-地下室、金属構造物で保護された部屋、および基地局からの無線信号を受信する可能性がないその他の場所。



サイバー脅威。デバイスが通話またはSMSによって制御されている場合、攻撃者は番号を偽装してアクセスし、周辺機器を制御する可能性があります。検索はこれらのサービスの多くをもたらします。クラウドサービスのモバイルアプリケーションを介した管理をサポートするより高度な機器を使用する場合、そのようなリスクはそれ自体で除去されます。



セルラー信号の妨害。GSMモジュールからベースステーションへの信号を妨害するための特別な機器は、侵入通知を防ぎます。このような機器も広く販売されています。

GSMモジュールの概要

さまざまなGSMデバイスが長い間私たちの生活に入ってきました。このセクションでは、さまざまな目的のGSMデバイスについて説明し、特定のモデルの例を示します。以下について：



• GSM-アラーム

•アクセス制御用のGSM-モジュール•暖房ボイラー用のGSM-制御

•車用のGSM-モジュール• GSM-スイッチ• GSM-ソケット

GSMアラーム

GSMシグナリングの基本セットにはコントローラーが含まれている必要があり、構成に応じて、ビデオカメラ、モーションセンサー、ドアまたは窓の開口部センサー、煙または水検出器が含まれる場合があります。追加のセンサーが必要ない場合は、基本的なアラームキットを購入して、追加のセンサーをさらに装備することができます。追加のセンサーを備えたアラームキットを装備することは、デバイスをユニバーサルにする過程への賛辞です。一部のアラームモデルでは、チャネルの冗長性のために、コントローラーに2つまたは3つのSIMカードスロットを装備できます。







セキュリティ会社のコントロールパネルに接続されているアラームとは異なり、GSMアラームには通知チャネルが1つだけあります。それはモバイル通信です。つまり、このチャネルが利用できない場合、攻撃者は部屋で気付かれません。セキュリティコンソールに接続されたアラームには、追加の接続チャネルがあります。Wi-Fi、イーサネット、有線電話回線、およびGSMがバックアップチャネルとして使用されます。ただし、コンソールのセキュリティは必須のサブスクリプション料金であり、通話ごとに支払うことに注意してください。 GSMアラームを従来のアラーム対応（GSMなしでセキュリティコンソールに接続）と比較すると、後者は経験の浅い侵入者向けにのみ設計できるため、このオプションをまったく考慮しないことをお勧めします。



以下は、Yandex.Marketデータによる3つの人気モデルです。

• Carcam GSM alarm kit — 3990
  
  GSM, Wi-Fi 2 : . 433 . .

• Sapsan GSM 4G CAM — 25 749
  
  GSM 2- . , Wi-Fi-, , , / . Wi-Fi . .

• Ajaxハブキットブラック-価格14,990ルーブル
  
  キットには、中央パネル、モーションセンサー、開口部センサーが含まれています。さらに、最大100台のデバイスを接続できます。センサーは、安全なワイヤレスチャネルを介して相互に通信します。

一般に、盗難警報のトピックは、この記事で検討しているコンテキストよりもはるかに広範で興味深いものであり、家、境界、倉庫、店舗を保護するために使用され、それぞれに独自の特異性があります。

アクセス制御用のGSMモジュール

これらは、自動ゲート、バリア、ターンタイル、カードリーダー、電気機械式または電磁式ロック、メールボックス、エレベーターなど、あらゆるバリアを接続できるユニバーサルデバイスです。 GSMをサポートせずに同様のデバイスを制御するには、それらのデバイスに近接している必要があります。たとえば、休暇中や自己隔離状態にあり、アクセスが制限されているエリアに誰かが入る必要がある場合、バリア、ターンタイル、または部屋をリモートで開くことは難しくありません。







GSMモジュールは、村や住宅団地、かなりの数の加入者がいる商業施設への入場を制御するシステムで非常に人気があります。彼らはあらゆる自動バリアを制御することができます-バリア、ボラード、ゲート自動化。



以下は、お客様のバージョンに応じた3つの人気のあるデバイスです。

• Eldes Esim 320 2G / 3G-価格15,900ルーブル
  
  これは、電話からバリア（ゲート）を制御するための自律型GSMコントローラーです。デバイスは、電話から、WEBインターフェイスまたはモバイルアプリケーションを介して制御できます。

• DoorHan GSM3.0-価格 10250ルーブル
  
  このモジュールは、バリア、ドライブ、照明システム、およびその他のタイプの電気機器を制御するように設計されています。NO、NC接点を介したリモートコマンドの送信をサポートします。

• Pal SG314-GI-WR — 25 999
  
  , , . Wiegand 26, , .
  
  
  
  Pal SG314-GI-WR (), PalGate ( iOS Android), AES 128.
  
  
  
  - , , , .
  
  PAL ES . , , .
  
  
  
  . — . 
  
  無制限のアクセスログが個人アカウントに保持され、イベントは好きなだけ保存され、ある種の識別子（ダイヤラー、アプリケーション、リモートコントロール、カード）を使用して、誰がいつ、いつエグゼクティブデバイスを開いたかを確認できます。情報はリアルタイムでメーカーのサーバーに送信されます。

さまざまなメーカーのGSMデバイスを詳細に比較しましたが、機能の違いが大きいため、選択する必要がある場合は、それらに慣れておく必要があります。



• EldesEsimとPalEsの比較• DoorHanとPalEsの比較 •リーダーGSM

とPalEsの

比較

ボイラーを加熱するためのGSM制御

家の中の暖房を制御するためのシステムは、敷地内の快適な環境を維持し、緊急事態について警告するように設計されています。コントローラ、温度および電圧センサーで構成され、追加のセンサーを接続する機能が装備されています。



最新の加熱装置の自動操作と、人間の介入なしに必要な温度を維持する能力にもかかわらず、装置の操作の調整を必要とする非標準的な状況が発生することがあります。たとえば、天候の変化、ガス供給の中断、停電、暖房設備の過熱などです。



GSMモジュールのおかげで、タイムリーなアラートだけでなく、たとえば加熱回路の凍結を回避するために、状況に可能な限り迅速に対応する機能もあります。







GSMモジュールのないボイラー制御モジュールは、その場所に存在する必要があります。これは、カントリーハウスや自己隔離、休暇中などの状況では困難な場合があります。

このセクションでは、Yandex.Marketバージョンに従って3つの人気モデルを分析します。

• ボイラー-価格3,990ルーブル
  
  部屋の温度を制御するための装置。さらに、デバイスはネットワーク内の電圧の存在を監視します。電気ボイラーの制御に適しています。

• ZONT Smart — 9 020
  
  . 120 , , . Wi-Fi, GSM GPRS.

• GSM 12 — 9 090
  
  12 , , , . SMS ( 10 ).

GSM-

これらは車の警報装置です。 GSMモジュールが存在する場合、このようなデバイスは、車の状態に関する遠隔データを所有者に送信し、緊急事態について通知することができます。







GSMモジュールのない車のアラームには、既知の欠点があります。その範囲は、キーフォブの範囲によって制限されます。 GSMアラームは、場所の範囲に関係なく、所有者に何が起こっているかを通知します。一部のGSMアラームは、モバイルアプリを介した制御と監視をサポートしています。これにより、可能性が大幅に広がります。車の位置を追跡し、エンジンをすぐに始動し、温度またはスケジュールに従ってエンジンを始動し、車を開き、駐車場を検索し、車の中で何が起こっているかを聞きます。また、キーフォブの代わりにスマートフォンをフルに活用できます。

以下に、Yandex.Marketバージョンに応じた3つの人気モデルについて説明します。

• Starline x96 v2 sl- 39,000ルーブルからの価格
  
  このデバイスは、CANおよびLINバスへの接続をサポートし、車の緊急事態について所有者に通知を送信し、GPS-GLONASSモジュールを後付けして、アラームメーカーの無料サービスを使用して車の位置を特定できます。

• PandoraNAV- 09-10450ルーブルからの価格
  
  モジュールはPandoraアラームと互換性があります。制御はSMSおよびモバイルアプリケーションを介して利用できます。モジュールには、車の座標を決定するためのGPSもあり、キットには、開始するためのプリペイドバランス付きのnano-SIMカードが付属しています。

• Alligator online — 6 990
  
  . CAN- , , SMS. : , .

GSM-

GSMスイッチの一般的なタイプは、DINレール（シールド内）に取り付けるように設計されたデバイスです。それらの動作原理は、ソケットの動作と同様です-リレーを開閉します。







GSMスイッチは、プラグが抜かれたアイロンやヒーターについて常に心配している人に特に役立ちます。オンのままにしても、リモート電源オフで安心してお部屋の安全を確保できます。ブレーカーは1つ以上のリレーを持つことができます。 GSMスイッチを効果的に使用するには（たとえば、冷蔵庫がアイロンでオフにならないように）、各内蔵リレーを配線の異なるセグメントに接続する必要があります。一部のスイッチには、サイレンなどの周辺機器を接続できる特別な制御可能な出力があります。



以下に、Yandex.Marketデータによる3つの人気モデルについて説明します。

• マスターキットMP0212-価格6420ルーブル
  
  DINレール上のGSMスイッチ、デバイスはSMSを送信することによって制御されます。デバイスのステータスは、LED表示で監視できます。
  
  

• DINレール上に4台のマシンを備えた-KIT-BOX-価格は21,000ルーブルです
  
  。配信セットには4台のマシンが含まれており、各マシンはSMSで制御できます。チャネルのステータスを受信したり、特定のチャネルまたはすべてのチャネルを指定した時間一時的にオン/オフにしたり、すべてのチャネルに単一のパスワードを設定したり、チャネルごとに個別のパスワードを設定したり、電源障害が発生した場合にデバイスの再起動を通知したりできます。

• SimPal-D210 — 3 490
  
  SMS-. . , SMS. GSM-, , .

GSM-

GSMモジュールを備えたソケットを使用して、電気機器のオンとオフをリモートで切り替えることができます。最も一般的なケースはヒーター制御であり、多くの場合、スイッチには温度センサーが組み込まれています。







GSMのソケットを使用すると、離れるときに突然何かの電源を切るのを忘れた場合に備えて、電気機器の電源を切ることについて落ち着くことができます。また、自分で到着するために部屋を準備して、たとえばヒーターをオンにすることもできます。

Wi-Fiを制御できるデバイスも市場に出回っていますが、人気が高いのは 彼らの仕事には1つのインターネット接続で十分です。ただし、GSMソケットとは異なり、単一の障害ポイントがあります。Wi-Fiルーターに障害が発生すると、すべてのソケットが管理不能になります。GSMまたはWi-Fiのない従来のソケットはダッシュボードから集中制御され、スマートソケットの利点はありません（ダッシュボードにGSMまたはWi-Fiを介して制御されるスイッチがない限り）。

以下は、Yandex.Marketの3つの安価なGSMソケットの概要です。

• Orcam R2 GSM-3650ルーブルからの価格
  
  デバイスはSMSを介して制御されます。さらに、温度センサーを接続してヒーターを自動的にオンにすることができます。スイッチは周囲温度に関するデータを送信できます。

• Zamel GSM — 3 686
  
  SMS. — SMS . : , , .

• Alfa SC4-GSM — 4 250
  
  SMS 4 . 6- . , .

GSM-

この記事では、GSMモジュールの主な適用分野を分析し、長所と短所の概要を説明しました。もちろん、既存のさまざまなGSMデバイスのごく一部のみを検討しました。ありますGSM温度センサ、GSMフラッドセンサ、GSMインターホン、 ACS用GSMリーダーや他の多くは。

選択肢は膨大であり、毎年、一般的にIoTデバイスが増えており、特にGSMモジュールがあります。

大量生産への5Gの導入により、この成長は加速するだけです。エリクソンレポート 2023年にモバイルネットワークを介した35億のIoT接続について話し、商用運用での5Gネットワ​​ークの立ち上げがモバイルモノオブシングス（IoT）の急速な成長につながると報告しています。