Техническая поддержка
Совместимость как идеология компании. Cinterion BGS2 r. 2 — AGS2 — EHS5
Cinterion Wireless Modules – один из мировых лидеров по производству GSM-модулей и терминалов выпустил новую версию GSM-модуля Cinterion BGS2. В этой модификации сохранена полная аппаратная совместимость с предыдущей версией. Расширить функциональные возможности данного модуля можно, произведя его замену: на AGS2 в автомобилях, или на 3G-модуль EHS5, если требуется высокая скорость передачи данных При этом не нужно вносить изменения в разработанные устройства.
Безопасное хранение и передача данных является приоритетным направлением деятельности компании Cinterion. Постоянно развиваются технологии защиты при передаче данных, а в условиях растущей мобильности устройств, возросла необходимость переноса их в беспроводные сети. В новой модификации модуля, которую далее будем называть «релиз, r.» во время пакетной передачи данных по GPRS поддерживается криптография.
. Серия LGA-модулей BGS2 (рис. 1) удовлетворяет запросы потребителя благодаря минимальному размеру и энергопотреблению, а также минимальной цене при высоком качестве продукта. Важна и перспектива легкого перехода между 2G-Automotive-3G.
Модуль BGS2 r. 2
BGS2 — миниатюрный GSM-модуль (18,8х27,6х2,7 мм) на базе чипсета Intel (65 нм). Технические характеристики можно посмотреть в приведенной таблице. Модуль выполнен в форм-факторе LGA. Пайка производится на автоматической линии, поставка в лентах на катушках. Расположение необходимых для работы контактов по периметру, дает возможность ручного припаивания модуля. BGS2 объявлен компанией Cinterion продуктом серии Value. Этот модуль имеет высокий уровень продаж. Он нашел применение в учет электроэнергии, воды, газа и др, в системах безопасности и мониторинга транспорта, в медицинских устройствах. Привлекают внимание особенности модуля, выгодно отличающие его от предыдущих модификаций. Это небольшой размер, низкое энергопотребление, высокое качество звука, многофункциональность, стабильность и совместимость с предыдущими моделями TCP/IP-стек. Клиенты, использующие предыдущие поколения модулей, смогут легко перейти на новые устройства, так как программная часть полностью сохранена, а в аппаратной части произведены незначительные изменения. В новом релизе по традиции представлены две модификации: BGS2-E предназначен для применения в Евразии и имеет два диапазона; BGS2-W имеет четыре GSM-диапазонами и совместимыми с операторами Европы и Америки. Обе версии модуля поддерживают GPRS Class 10. Современный экономичный чипсет Intel и встроенный DC/DC-преобразователю позволили добиться малой мощности потребления и в режиме передачи данных и в режиме сна (таблица).
GSM-модулей Cinterion отличает высокое качество аудиотракта, унаследованное от Siemens. Как известно, компания работала с автопроизводителями, которые требовали «кристально чистого» звука в режиме громкой связи, так как шумовые помехи в кабине транспортного средства во время движения не должны искажать речь водителя и диспетчер должен однозначно понимать сказанное. В модуль BGS2 r. 2 внесены улучшения как в аппаратную, так и программную область. Рассмотрим новые функции и возможности.
DTMF-декодер
DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) — способ кодирования цифробуквенных данных с помощью различных частот и дальнейшая передача их по аналоговым линиям связи. Этот способ используется во время передачи служебных и тревожных сообщений системами охраны, а также при определении номера или управлении устройствами на расстоянии. Вместо внешнего декодера, который раньше применяли разработчики, теперь используется встроенный в модуль. Можно применять DTMF-распознавание, то есть декодирование, во время голосового вызова. Команды для работы:
AT+CMER=2,0,0,2 //включение DTMF-индикатора
AT^SIND=“dtmf”,1 //включение декодера
AT+CMER=3,0,0,2 //вывод значений DTMF-индикатора в com-порт
2 Мбайт Flash-памяти
Увеличин объем внутренней памяти модуля. Для хранени данных доступно 2 Mбайт. Стало возможным хранить внутри модуля аудиозаписи .amr, файлы форматов .txt, .jpg и прочие. Включив модуль по специальной команде AT^SFS можно обратиться к памяти через UART. Если применить команду с различными ключами (“write”, “mkdir”, “rmdir”, “remove”, “copy” и т. д.), то можно производить запись, чтение, создание директорий, копирование и др. Этому способствует организованная в модуле FFS (Flash File System), с которой можно работать средствами Windows MES (Module Exchange Suite от Cinterion).
Voice promts (воспроизведение аудио)
AT^SAFH — новая команда, которая позволяет воспроизводить аудиофайлы формата .amr, записанные во flash-память модуля. С ее помощью, например, удобно организовать голосовое меню. Командой AT^SAFH дает возможность воспроизводить и записать голосовые файлы с микрофона. Продолжительность записи до 40 с:
AT^SIND =“voicepromt”, 1 //включение индикатора
AT+CMER=3,0,0,2 //вывод значений индикатора в com-порт AT^SAFH=0,“a:/PATH/TO/VOICEPROMPT/file.amr” //воспроиз-ведение file.amr AT^SAFH=1 //остановка воспроизведения
Максимальный размер файла — 64 кбайт.
Audio loop
Audio loop — функция проверки работы аудиотракта без использования GSM-сети (аудио-петля). Предназначена для тестирование изделий с BGS2 на этапе производства. По команде AT^SNFS выполняется «закольцовка» линий (входа и выхода):
AT^SCFG=“Audio/Loop”,1 //разрешение закольцовки
AT^SNFS=1 //активация режима проверки аудио тракта
OK //Ответ
Проверку можно запускать в штатном режиме или при отсутствии SIM-карты. Режим аудио-петли включает линейную фильтрацию, эхо- и шумоподавление, и отключает самопрослушивание, даже включеное в штатном режиме работы.
Протокол SSL
Протокол SSL (Secure Sockets Layer) обеспечивает безопасную передачу данных. Это распространенный открытый стандартный протокол. В нем применяется технология криптографии с публичным и приватным ключами, используемая для аутентификации сторон. На основании SSL 3.0 разработан и принят стандарт, получивший имя TLS (Transport Layer Security). В модуле BGS2 TCP/IP-стек поддерживает SSL-протокол с отключенным по умолчанию шифрованием. Безопасная передача данных при TLS/SSL-шифровании обеспечивается в прозрачном и непрозрачном режимах стека (TCP, Transparent TCP) и HTTP (https). Команда AT^SISS при настройке сервис-профиля . подгружает цифровые SSL-сертификаты, хранящиеся в энергонезависимой памяти. Параметр <srvParmTag> включает secOpt:
без TLS-шифрования (по умолчанию)
• secOpt = “”
TLS-соединение без проверки сертификата
• secOpt = “-1”
TLS-соединение с клиентским или/и серверным сертификатом (клиентские — с индексом 0, серверные — с индексами от 1 до 10), например
• secOpt = “0,1,5,9”
Благодаря надежности GSM-модулей BGS2 rel.2 и безопасности передаваемых данных эти устройства с успехом применяются в охранных и платежных системах, в системах телеметрии и прочих аналогичных областях.
DCD (TCP/IP)
Удобна опция аппаратного контроля состояния соединения по TCP/IP-стеку, реализованная в BGS2. Он включается по команде AT&C. DCD (Data Carrier Detect) — сигнал интерфейса RS-232C. Если произошло некорректное закрытие сокета, то при повторном открытии (AT^SISO=1) можно по DCD проверить состояние соединения. Включенное состояние DCD означает, что соединение не было закрыто.
Команда PING
Самый популярный способ проверки работы интернет-соединения – это команда ping. На модуле BGS2 r.2 она реализована для тестирования связи с сервером. Пример:
AT^SICS=0,conType,GPRS0 OK //выбор GPRS0
AT^SICS=0,apn,“GPRS02.point.ru”//точка доступа
AT^SISX=“Ping”,0,192.168.1.2,4,2000 //ping-запрос
^SISX: “Ping”,1,0,”192.168.1.2”,1043 //ответ
^SISX: “Ping”,1,0,”192.168.1.2”,586
^SISX: “Ping”,1,0,”192.168.1.2”,531
^SISX: “Ping”,1,0,”192.168.1.2”,415
^SISX: “Ping”,2,1,4,4,0,0
^SISX: “Ping”,3,1,415,1043,643
OK
Важно, что модуль не отвечает на входящие ping-запросы, что препятствует несанкционированному подключению или взлому.
Триангуляция (опция)
По ближайшим базовым станциям операторов сотовой связи можно определять географические координаты местоположения объекта с помощью функции GSM-навигации. Для этого не надо задействовать спутниковые навигационные системы ГЛОНАСС/GPS. Временные сдвиги TA (Timing Advance) и прочая информация, выдается модулем по специальной команде AT^SNBTA(Neighbor Cell Timing Advance Monitoring):
ARFCN dBm MCC MNC LAC Cell TA
10 -62 123 5 1234 f231 1
2a -69 123 5 1234 f232 1
30 -73 123 5 1234 f233 3
40 -78 123 5 1234 f234 5
50 -92 123 5 1234 f235 2
60 -101 123 5 1234 f236 10
Расчет расстояний до базовой станции производится по TA (временному сдвигу сигнала относительно базовой станции). Значение кратно 500 м. В зависимости от примененного алгоритма обработки полученных данных и от количества базовых станций и их расположения определяется точность местоположения. Разработчики программно задают определение местоположения и отображение на карте.
Опция триангуляции предоставляется по спецзаказу. Использование стандартных команд утилиты netmonitor позволяет получить данные относительно одной базовой станции (MCC, MNC, LAC, Cell, TA), что доступно во всех модулях. Это менее энергозатратный вариант, и хотя имеет более низкую точность, но позволяет снизить нагрузку на GSM-сеть.
Сканирование GSM-покрытия
В BGS2 r. 2 возможно отсканировать GSM-покрытия сетей сотовых операторов с помощью опции INS (Information Network Scan). Информация о базовых станциях (до 30 шт.) выдается по всем сотовым операторам в доступном радиусе действия.
Сканирование включается с помощью АТ-команды AT^SNMON:
AT^SNMON=”INS”,2[, <rb>] //начать сканирование
^SNMON: “INS”, 2, <rb>, <rat>, <cid>, <lac>, <plmn>, <arfcn>, <rssi> //результат сканирования
^SNMON: “INS”, 2,…
Длительность опроса сетей составляет примерно 40 с. Можно сэкономить временя, настроиив более узкий поиск в частотном диапазоне 850/900/1800/1900 МГц (параметр <rb> — radio band). Кроме основных показателей (Cell ID, LAC, PLMN) можно определить также RSSI и RAT — уровень сигнала и доступность пакетной передачи дан-ных. Сканирование может выполняться без SIM-карты.
Jamming detection
Индикатор lsta дает возможность отследить помехи при приеме GSM-сигнала. При анализе сети в реальном времени проводится мониторинг стабильности радиосигналов. Индикатор lsta появляется раньше, чем оператор обнаружит, что невозможно совершить вызов, передать сообщение или провести работу по GPRS. Ранее команда AT^MONI позволяла обнаружить глушение сигнала, а во втором релизе модуля BGS2 для удобства включен новый индикатор.
:
AT^SIND=”lsta”, <mode>, <lstaLevel>
Параметр <mode> — включение индикатора; <lstaLevel> — установка количества отслеживаемых ошибок
При глушении сигнала модуль выдаст URC-сообщение:
+CIEV: Ista,0,3,31 // «глушение» сигнала
Имея такую информацию можно заблаговременно спланировать дальнейшие действия.
Adaptive cell lock
На границе действия сотовой сети во время ереключения между базовыми станциями может включится роуминг, что увеличит стоимость вызовов. Ограничить процесс передачи сессии абонента от одной базовой станции к другой между сетями разных операторов можно командой AT^SPCL. С ее помощью задается список приоритетных базовых станция домашней сети. Максимальное число станций — восемь:
AT^SPCL=<LAC>, <cell>
Ранее описана команда AT^SNMON, с помощью которой можно получить список и информацию о соседних базовых станциях
Fast shutdown
Чтобы экономить заряд батареи, можно применять быстрое выключение в мобильных приложениях. Модуль BGS2 r.2 останавливает любую активность и корректно закрывает файловую систему. Ускорение выключения достигается тем, что не происходит отключения от сети GSM-оператора, как это делается при нормальном выключении по команде AT^SMSO. Для быстрого выключения необходимо на FAST_SHTDWN (40 контакт) подать low-импульс (>10 мс). По умолчанию данная опция в модуле отключена. Настройка контакта FAST_SHTDWN производится с помощью следующей АТ-команды:
AT^SCFG = “MEShutdown/Fso”, 1
Схема подключения BGS2 в общем случае показана на рис. 2.
Совместимость модулей BGS2 r. 2 — AGS2 — EHS5
Компания Cinterion создала pin-2-pin заменимую платформу модулей в форм-факторе BGS2. При этом переключение из сетей 2G в 3G и обратно происходит легко при переходе от проекта к проекту. Уже подготовленные платы под 2G-модул, можно легко обновить до стандарта 3G, при этом значительно увеличивается скорость передачи данных. Все GSM-модули выполнены на чипсете Intel. Имеются интерфейсы:
• аудио;
• последовательный;
• SIM-карт 1,8 и 3 В;
• GPIO;
• PC;
• ADC.
С помощью интерфейса PC подключаются устройства: акселерометр, ЖК-дисплей, память и др. Во всех модулях предусмотрен встроенный 10-битный АЦП.
Модуль AGS2
AGS2 — GSM-модуль серии Automotive, создан для применения в проектах «ЭРА-ГЛОНАСС» и eCall. Имеет дополнительные функции для телематики:
• диагностика антенны и микрофона;
• кодек in-band modem;
• отложенное термовыключение;
• расширенные характеристики надежности;
• режим громкой связи;
• сертификат согласно VDA 2.a.
3G-модуль EHS5
EHS5 — это 3G-модуль на базе высокопроизводительного чипсета Intel (65 нм). Он миниатюрен и имеет бюджетную цену. Поддерживает высокоскоростной прием/передачу данных. Максимальные скорости (UMTS/HSPA+) составляют 7,2 и 5,76 Мбит/c соответственно. Модуль работает в частотных 3G-диапазонах 900/2100 МГц, но может передавать данные и по 3G (UMTS/HSPA+), и по 2G (EDGE/GPRS класс 12) с меньшими скоростями.
Модуль имеет оптимизированное энергопотребление. Обладает расширенным температурным диапазоном. На 0,4 мм тоньше BGS2 (27,6х18,8х2,3 мм). Имеет один цифровой аудиоинтерфейс. Телефонная книга может храниться во внутренней энергонезависимой памяти модуля в развернутом виде, а не только в памяти SIM-карты,.
* *
Главная цель компании Cinterion Wireless Modules - создание аппаратно и программно совместимых устройств. Эта идея нашла воплощение в линейке модулей второго и третьего поколений с единым форм-фактором. Между собой совместимы модули AGS2 для автомобильного применения, BGS2 массового применения и 3G-модули EHS5 pin-2-in. Это дает возможность легко поддерживать несколько проектов одновременно, используя одну платформу. Позволяет избежать затраты на перетрассировку печатных плат для различных моделей разных поколений и различающихся функциональностей.
