Современные системы беспроводной передачи данных оформились в развернутые технологические стандарты в соответствии с назначением: Bluetooth, DECT, WiMAX, Wi-Fi, PDC, GPRS, EDGE и т. д. Для производителей это означает включение еще одного блокового компонента в состав конечных продуктов: компьютеров, видеокамер, телефонов. Для таких устройств модем беспроводного доступа просто "размазывается" по базовой плате и ставится на поточное производство в едином цикле, никак не выделяясь компонентно. Нужды рынка такие девайсы широкого потребления более чем удовлетворяют.

Но есть и другие обширные сферы человеческой деятельности, где универсальное массовое производство законченных автономных моносистем оказывается неэффективным. Речь идет о промышленной робототехнике, управлении на транспорте, медтехнике и др. Создание специализированных микропроцессорных систем с беспроводными средствами продолжает базироваться на модульном принципе построения. Но специализированность достигается именно применением необходимого сочетания в конкретном решении универсальных аппаратных средств. Таким образом, существует рынок универсальных беспроводных модемов в виде сборочных блоков как законченных компонентов различного конструктивного исполнения. Рассчитаны эти "блочки" на применение в сложных распределенных системах наподобие базовых кирпичиков построения. Таким же образом, как, например, и выделенные компьютерные модемы для телефонной линии, беспроводные модемы для индустриального применения разделяются по исполнению в виде внешних блоков и адаптерных плат для встраиваемых решений (карт расширения). Классифицировать беспроводные модемы можно по назначению и областям применения. Но инженеры предпочитают классификацию, прежде всего, по реализуемым технологиям передачи данных. Это дает разработчикам огромный простор для оптимального выбора того беспроводного средства, которое будет наилучшим образом функционировать в условиях данной системы. Выбор можно производить не только из широко известных средств Bluetooth, Wi-Fi, CDMA или GSM. Существует еще множество технологий беспроводного доступа не так широко известных, но весьма предпочтительных для определенного круга задач. Например, технология UWB (Ultra Wide Band), обеспечивающая максимальную скорость и объем передачи информации на небольшие расстояния. Разработчики электронных видеотеатральных систем любят использовать UWB для передачи высокоскоростных цифровых потоков в составе видео/аудио комплексов Hi-Fi аппаратуры. Также в бытовой автоматизации предпочитают использовать протоколы ZigBee, более оптимальной для периодической передачи данных в сетях со сложной топологией, нежели Bluetooth. Технология ZigBee позволяет объединить в сеть несколько сотен устройств для приложений с доминированием малых пакетов в обмене данными при минимальном потреблении энергии. То есть, ZigBee предпочтительней, когда в распределенной системе устройства не требуют большой скорости передачи данных, но критичны к энергопотреблению.

По всевозможным технологиям многочисленные производители железа выпускают свои законченные модули или блоки для унифицированного применения. На проводимых в последние годы в Минске выставках электронной направленности обязательно присутствуют экспозиции предложений таких беспроводных средств. И есть что выбрать: и из разработок производителей, и из белорусских поставщиков.

В связи с ростом покрытия мобильных сотовых сетей с интересом разработчики стали относиться к применению GSM/GPRS(EDGE)-модемов в разнообразных прикладных промышленных применениях. В частности, очень удобны терминалы с каналом связи по GSM/GPRS(EDGE) для работы в составе систем охранной сигнализации и оповещения подвижных и неподвижных объектов. Если в состав электронного охранного комплекса включен GSM/GPRS(EDGE)-модем, то обеспечивается не только удобная передача информации о состоянии объекта, но и удаленное управление (например, блокировка) посредством мобильного телефона.

Другим моментом специфичности блоковых беспроводных модемов являются специальные меры реализации для применения в жестких условиях эксплуатации. Диапазон рабочих температур при эксплуатации может доходить от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия.

Выпускаются GSM/GPRS(EDGE)-модемы внешнего типа в ударопрочных миниатюрных корпусах с интерфейсом RS-232, USB и вводами/выводами общего назначения. Во всех моделях есть антенный разъем. Часто используются специализированные интерфейсы для расширения функциональности. Дополнительно реализуются возможности программного управления питанием для активизации разных режимов энергосбережения, что особенно важно в системах с автономным питанием. Вес устройств составляет несколько десятков грамм, а крепления, как правило, предоставляют широкий выбор монтирования: на плату, в корпус, с выносом и т. д. Модульные типы реализации не отличаются по качественным техническим характеристикам, но выглядят как миниплаты расширения или моноблочные микросборки, иногда это - микросхемы в чистом виде. Соответственно, интерфейсная контактная площадка рассчитана на многопиновый слот или контактное подключение необходимых входов/выходов в конкретной реализации. Когда речь идет о промышленных применениях в индустриальном производстве, то в исполнение модуля вносятся необходимые корректировки. Например, реализуются средства для базовой установки на DIN-рейку.

Принципы построения модульных GSM/GPRS(EDGE)-модемов распространяются и на все другие реализации устройств беспроводного доступа. По конструктивному исполнению можно и не отличить, GSM, CDMA, Wi-Fi или другая технология реализована в данном девайсе. Беспроводные решения получают широкое применение в промышленной индустриализации. Приложения этой сферы IT получили название M2M, означающее Machine to Machine. Прежде всего имеются в виду сферы применения телеметрии, систем безопасности и контроля доступа, управления удаленными объектами или объектами в условиях особой среды. По некоторым данным, несколько миллионов абонентов сотовых сетей в мире - машины. Другим востребованным применением беспроводных систем является создание резервных каналов проводным решениям в требующих надежности промышленных системах.

Наиболее известные производители модульных беспроводных модемов - Wavecom, Siemens, Motorola. Технологии, в том числе и беспроводные, меняются быстро. Уже на подходе и внедрение 3G-сетей в Беларуси. Однако базовые принципы производства модульных электронных компонентов остаются устойчивыми в своем функциональном подходе. Меняются только закладываемые комплектующие элементы и принципы обработки информации. В настоящее время уже свои проценты в общей мировой доле модульных компонентов беспроводных модемов занимают и 3G-устройства.

Александр ОАКЛИ,
oakly@tut.by