فهرست مطالب این مقاله:
GSM یک مودم ارتباطات سیار است. در واقع عبارت GSM مخفف سیستم جهانی ارتباطات سیار (GSM) است.
ایده GSM در آزمایشگاه های بل در سال 1970 شکل گرفت. GSM یکی از گسترده ترین و پرکاربردترین سیستم های ارتباطات سیار در جهان است. GSM یک فناوری تلفن همراه باز و دیجیتالی است که برای انتقال صدا از طریق تلفن همراه و ارائه خدمات مبتنی بر داده استفاده میشود و در باندهای فرکانسی MHz850، 900MHz، 1800MHz و MHz1900 کار میکند.
تقسیم زمان دسترسی چندگانه
تکنیک TDMA بر اختصاص فواصل زمانی مختلف به هر کاربر در یک فرکانس یکسان متکی است. این تکنیک به راحتی میتواند با انتقال داده و ارتباط صوتی سازگار شود و میتواند با سرعت 64 کیلو بایت تا 120 مگابایت در ثانیه دادهها را انتقال دهد.
ویژگی های ماژول GSM
- بهبود طیف بهره وری
- رومینگ بین المللی
- سازگاری با شبکه دیجیتال خدمات یکپارچه (ISDN)
- پشتیبانی از خدمات جدید
- مدیریت دفترچه تلفن سیم کارت
- شماره گیری ثابت (FDN)
- ساعت زمان واقعی با مدیریت زنگ
- گفتار با کیفیت بالا
- استفاده از رمز گذاری برای ایمن تر کردن تماس های تلفنی
- سرویس پیام کوتاه (SMS)
استراتژی های امنیتی استاندارد شده برای سیستم GSM آن را به امن ترین استاندارد ارتباطی قابل دسترس در حال حاضر تبدیل میکند. اگرچه محرمانه بودن تماس و اطلاعات مشترک GSM فقط در کانال رادیویی قابل تامین است، اما این یک قدم بزرگ برای دستیابی به امنیت سرتاسری است.
مودم GSM
مودم GSM وسیلهای است که هم میتواند یک تلفن همراه باشد و هم یک دستگاه مودم که میتواند برای برقراری ارتباط رایانه یا هر پردازنده دیگر از طریق شبکه مورد استفاده قرار گیرد. یک مودم GSM به یک سیم کارت نیاز دارد تا در یک محدوده شبکه به اشتراک گذاشته شده به وسیله اپراتور شبکه کار کند. مودم GSM میتواند از طریق اتصال سریال، USB یا بلوتوث به رایانه متصل شود.
یک مودم GSM همچنین میتواند یک تلفن همراه استاندارد GSM با نرم افزار درایور و کابل مناسب برای اتصال به درگاه سریال یا پورت USB در رایانه شما باشد. مودم GSM معمولاً نسبت به تلفن همراه GSM ارجحیت دارد. مودم GSM دارای برنامههای گستردهای در زمینه پایانههای معاملات، مدیریت زنجیره تأمین، برنامههای امنیتی، ایستگاههای هواشناسی و ورود به سیستم دادهها از راه دور به حالت GPRS دارد.
برای مطالعه بیشتر میتوانید مقاله “مانیتورینگ شبکه چیست؟” را مطالعه نمایید.
دستگاه هوشمند GSM برای اتوماسیون و امنیت
این روزها پایانه موبایل GSM کاربرد بسیار بالایی پیدا کرده است. دقیقاً مانند کیف پول، کلید یا ساعت، پایانه موبایل GSM یک کانال ارتباطی را در اختیار ما قرار میدهد که ما را قادر به ارتباط با بقیه جهان میکند. توانایی در دسترس بودن یا تماس با هر کسی در هر زمانی یک قابلیت بسیار جذاب است.
ارسال و دریافت پیام کوتاه از طریق GSM برای دسترسی همه جانبه به وسایل و کنترل تردد در اتاق سرور مورد استفاده قرار میگیرد. این سیستم قادر است از طریق شماره تلفن همراه و پیام کوتاه کاربر را از آخرین وضعیت اتاق سرور و تجهیزات آن و گزارشهای سنسورهای مانیتورینگ شرایط محیطی آگاه کند. جنبه دوم استفاده از مودم gsm ارسال هشدار امنیتی است که در هنگام تشخیص نفوذ، یا هشدارهای سنسورهای شرایط محیطی با ارسال پیامک کاربر را از وقوع اشکال مطلع میکند.
GSMامکان برقراری ارتباط در هر نقطه، در هر زمان و با هر كس را فراهم میكند. معماری کاربردی GSM با استفاده از اصول شبکه هوشمند و ایده خلاقانه آن، حرکتی است در جهت ایجاد یک سیستم ارتباطی شخصی واقعی که استانداردسازی کافی برای اطمینان از سازگاری با منابع مختلف را نیز دارد.
ساختار GSM
شبکه GSM از سه زیر سستم ساخته شده که هر یک عملکرد مشخصی دارند. این سه زیر سیستم MS، BSS و NSS است که در ادامه بیشتر در مورد آنها توضیح میدهیم.
> زیرسیستم MS
- ایستگاه سیار یا Mobile station همان تلفن یا دستگاه موبایل کاربر است.
- MS شامل خود دستگاه موبایل و یک سیمکارت یا کارت ماژول هویت مشترک (SIM) است.
- این سیمکارت اطلاعات کاربر، شماره تلفن و کلیدهای امنیتی است.
> زیرسیستم BSS
این زیرسیستم لینک رادیو بین MS و شبکه را کنترل میکند.
از دو بخش مهم تشکیل میشود:
- دکل مخابراتی (BTS): سامانه BTS، دستگاههای فرستنده-گیرنده رادیو در ارتباط با MS ها را در شبکه سلولی خود بهم وصل میکند. این سامانه کانالهای رادیویی، قدرت سیگنال و واگذاریها بین شبکههای سلولی را مدیریت میکند.
- کنترلگر دکل (BSC): این شبکه BTS های مختلفی را کنترل میکند و توزیع منابع را مدیریت میکند. همچنین واگذاریهای بین شبکههای سلولی را نیز انجام میدهد.
> زیرسیستم NSS
NSS مرکز شبکه GSM است و مسئول مسیریابی تماس، مدیریت سیار و عملکردهای مهم دیگر است.
بخشهای مهم آن شامل موارد زیر هستند:
- MSC: این بخش نود سوئیچینگ مرکزی است که تماسهای میان کاربر موبایل را با دیگر شبکهها مثل PSTN و ISDN مسیردهی میکند.
- HLR: دیتابیس HLR، پارامترهای اطلاعات کاربران را ذخیره میکند؛ از جمله شماره تلفن، پروفایل خدمات و موقعیت مکانی فعلی آنها.
- VLR: یک دیتابیس موقت است که اطلاعاتی مانند رومینگ فعلی کاربر در یک منطقه خاص را ذخیره میکند.
- AuC: این بخش هم احراز هویت کاربر و تهیه کلیدهای امنیتی برای رمزگذاری را بر عهده دارد.
> زیرسیستم OSS
زیر سیستم عملکرد و پشتیبانی یا OSS هم وجود دارد که اپراتورهای شبکه از مجموعه فرآیندها، دادهها و برنامههای آن برای مدیریت و حفظ شبکه استفاده میکنند.
نرم افزار مانیتورینگ شبکه بینا
این زیرسیستمها چگونه در کنار هم کار میکنند؟
این ساختار GSM از ارتباط، مدیریت منابع و امنیت شبکه GSM مطمئن میشود.
- تماس آغازین: وقتی کاربری تماس بگیرد، ایستگا موبایل یا ایستگاه سایر یا همان MS آنها سیگنالی را به نزدیک ترین BTS میفرستد.
- ارتباط BSS: BTS سیگنال را به BSC میفرستند و BSC هم آن را به MSC وصل میکند.
- مسیردهی شبکه: MSC مکان تماس دو طرف را تعیین میکند و این کار را نیز با کمک استعلام HLR و VLR انجام میدهد. سپس بین دو کاربر ارتباط برقرار میکند.
- ارتباط: صدا یا داده از طریق لینک رادیویی بین MS ها یا ایستگاههای موبایل و BTS ها از طریق شبکه به کمک BSC ها و MSC انتقال مییابد.
مزایای GSM
GSM معمولا برای تماسهای صوتی، پیامهای SMS و خدمات داده پایه مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین در دستگاههای loT برنامههایی را پیدا میکند که به ارتباط با باند کوتاه نیاز دارند؛ مثل سنسورهای از راه دور. در کل GSM مزایای زیادی را به همراه دارد که در ادامه بررسی میکنیم.
+ دسترسی جهانی و رومینگ
GSM یک استاندارد جهانی است و کاربران در سراسر جهان از کشورها و شبکههای مختلف میتوانند به راحتی با هم ارتباط برقرار کنند. به ویژه مسافران و کسب و کارها از این قابلیت GSM میتوانند نهایت بهره را ببرند.
+ تاسیس زیرساختها
سیستم جهانی شبکههای ارتباط تلفنی دهها سال است که ساخته شده و ارتقا داده شده اند. در نتیجه پوشش دهی و قدرت ارتباط بالایی در بسیاری از نقاط جهان دارد.
+ مقرون به صرفه بودن
با توجه به تکنولوژی جاافتاده و ارتقا یافته GSM و پذیرش سراسری آن، زیرساخت GSM برای استفاده و نگهداری نسبت به تکنولوژیهای جدید ارزان است. این موضوع میتواند باعث کاهش هزینههای کاربران و کسب و کارها شود.
+ صدا و پیام با کیفیت
GSM به صوت و پیامک با کیفیت و سریع معروف است و او را برای برقراری ارتباط به نیازی حیاتی و اساسی تبدیل میکند.
+ قابل استفاده در دستگاههای وسیع
سیستم جهانی برای ارتباطات تلفنی تحت پشتیبانی تعداد زیادی دستگاههای موبایل و ماژولهای loT قرار دارد و آن را گزینهای مناسب برای بسیاری از برنامهها تبدیل کرده است.
+ قابلیتهای امنیتی
GSM دارای ویژگیها و اندازه گیریهای امنیتی مثل رمزگذاری و احراز هویت است تا از دادهها و امنیت کاربران محافظت کند. البته این قدرت حفظ امنیتی به اندازه تکنولوژیهای جدید نیست.
+ برنامه loT
مصرف کم از برق GSM و پوشش دهی بالای آن، این سیستم را برای دستگاههای loT مناسب میکند. چرا که این دستگاهها به باتری با طول عمر بالا و ارتباط قوی نیاز دارند.
+ SMS برای هشدارهای مهم
قابلیت بالای SMS یا پیامک GSM آن را برای ارسال هشدارهای مهم و اعلانات به گزینهای مناسب تبدیل کرده است. برای مثال در هشدارهای هواشناسی یا احراز هویت دو مرحلهای SMS گزینه مناسبی است.
برای مطالعه بیشتر میتوانید مقاله “ESXI چیست و چگونه نصب می شود؟” را مطالعه نمایید.
کاربرد مودم GSM در مانیتورینگ شرایط محیطی چیست؟
نظارت بر شرایط محیطی، کاربرد وسیعی در زندگی روزمره دارد. در عصر مدرن توجه به شرایط مکانهایی مانند اتاقهای سرور، اتاقهای بیمارستان، انبارها و گلخانهها با استفاده از سنسورهای شرایط محیطی میتواند به حل بسیاری از مشکلات کمک کند. اما هنوز هم شخص برای مطلع شدن از شرایط محیطی، باید حتما به محل مراجعه کند. اما با توسعه شبکه GSM، میتوانید سنسور شرایط محیطی را به راحتی با شبکه GSM مرتبط کنید، به گونهای که برای مشاهده اطلاعات دیگر نیازی به حضور در نزدیکی سنسور نداشته باشید. با استفاده از تکنولوژی GSM شما میتوانید تلفن همراه خود را برداشته و با ارسال پیام متنی، درخواستی را به سنسور خود ارسال کنید و بلافاصله شرایط محیطی مکان را از راه دور دریافت کنید!
مزیت استفاده از این روش این است که شما به عنوان گیرنده یا دریافت کننده به هیچ نوع دستگاه “خاصی” احتیاج ندارید. به عنوان مثال برای مشاهده دما از راه دور میتوانید از هر تلفن همراهی استفاده کنید.
مزیت دیگر این است که محدودیتی از بابت محدوده ندارید. شما میتوانید در هر مکانی از جهان که باشید، از نرم افزار مانیتورینگ شبکه خود درخواست داده کنید. به این ترتیب حتی اگر در محلی قرار داشته باشید که به شبکه دسترسی ندارید همچنان میتوانید با استفاده از مودم GSM دادههای مربوط به مانیتورینگ شرایط محیطی را مشاهده کنید. این مودمها با برق کار میکنند اما در مناطقی که دسترسی به برق وجود ندارد، میتوان مودم GSM را با باتری نیز مورد استفاده قرار داد.