211service.com
Kā viedās iekārtas varētu pārņemt GSM tīklu
Tālajā 1991. gadā toreizējais Somijas premjerministrs Harri Holkeri veica telefona zvanu, kas ieies vēsturē, vismaz kas attiecas uz nieku cienītājiem. Šis bija pirmais zvans, kas tika veikts, izmantojot GSM tālruņa protokolu, kas kopš tā laika ir dominējis mobilo telekomunikāciju tīklos visā pasaulē. 2008. gadā šim tīklam bija pieslēgti vairāk nekā trīs miljardi cilvēku.
GSM ir tā sauktā otrās paaudzes tehnoloģija, un kopš tā laika to ir aizstājuši 3G un 4G tīkli. Tagad telekomunikāciju politikas veidotāji visā pasaulē apsver iespēju izslēgt GSM tīklu un atrast citus pielietojumus tam piešķirtajām radio frekvencēm. Ķīnas pilsēta Makao ir pirmā, kas plāno pakāpeniski pārtraukt GSM tīklu darbību no nākamā gada jūnija.
Tas var būt tuvredzīgs lēmums. Šodien vācietis Corrales Madueňo un daži draugi Olborgas universitātē Dānijā saka, ka GSM sistēmai jākļūst par īpašu tīklu viedajām mašīnām, lai tās varētu sazināties savā starpā. Viņi ir aprēķinājuši šāda tīkla jaudu un to, kā tas varētu kļūt par jaunas paaudzes viedo skaitītāju sakaru mugurkaulu.
Mūsu atklājumi liecina, ka ar piemērotu pārveidi GSM tīkli var atbalstīt pārsteidzoši masīvas M2M (mašīnas-mašīnas) ierīces pat vienā frekvences kanālā, saka Madueňo un co.
Viens no galvenajiem tīkla inženieru izaicinājumiem ir atrast veidus, kā palielināt ātrumu, ar kādu indivīdi var nosūtīt un saņemt datus. Jaunākie 4G tīkli spēj lejupielādēt datus ar ātrumu līdz gigabitam sekundē. Turpretim GSM pārvalda mazāk nekā 300 kilobitus sekundē. Tāpēc viedtālruņu lietotājiem GSM kļūst arvien novecojis.
Tomēr izaicinājums saziņai starp mašīnām ir atšķirīgs. Šeit mērķis nav palielināt kopējo datu pārraides ātrumu, bet gan efektīvi izplatīt to daudziem termināļiem. Tātad globālais GSM pārklājums padara to par ideālu līdzekli šāda veida saziņai.
Lai noskaidrotu, vai tīkls varētu apstrādāt nākamās paaudzes viedos skaitītājus, Madueňo un co aprēķināja skaitļus, kas, visticamāk, parādīsies standarta piepilsētas vidē, kā arī to, cik bieži un cik daudz tie varētu sūtīt datus.
Viņi pieņem, ka 1000 metru rādiusā no standarta bāzes stacijas ar aptuveni trim viedajiem skaitītājiem katrā mājā, visticamāk, vairāk nekā 20 000 ierīču sacenšas par saziņu tīklā. To diapazons ir no viedajiem gāzes un elektrības skaitītājiem, kas sūta datus ik pēc dažām minūtēm, līdz kredītkaršu automātiem vietējos veikalos un pat satiksmes sensoriem un filmu nomas iekārtām. Maz ticams, ka lielākā daļa sūtīs vairāk nekā dažus simtus baitu vienlaikus un bieži vien ļoti reti.
Madueňo un kolēģi saka, ka tīklu var padarīt efektīvāku, pieņemot, ka daudzām ierīcēm būs ļoti līdzīgas prasības, kuras var nodrošināt daudz ar dažām vienkāršām inženiertehniskajām izmaiņām.
Šīm izmaiņām vajadzētu padarīt tīklu efektīvāku. Viņi turpina aprēķināt, ka GSM šūna, kas darbojas vienā frekvencē, varētu atbalstīt līdz 70 ziņojumiem sekundē. Tas nozīmē aptuveni 13 000 viedo skaitītāju, kas ziņo ik pēc piecām minūtēm. Tas ir par 133 procentiem vairāk, nekā tas ir iespējams ar pašreizējiem GSM tīkla standartiem.
Tā ir interesanta ideja. Ja globālais tīkls būtu jāuzsāk no nulles, lai pielāgotos viedo skaitītāju komunikācijas prasībām, tas būtu ievērojams izaicinājums. Tāpēc ir jēga šim nolūkam izmantot esošu resursu.
Lai gan inženiertehniskie izaicinājumi šķiet vienkārši, grūtāks šķērslis būs panākt globālu vienošanos par GSM izmantošanu šādā veidā. Radiofrekvenču nekustamais īpašums ir vērtīga prece, tāpēc nebrīnieties, ja tos, kuri atbalsta šo ideju, gaida sīva cīņa.
Atsauce: arxiv.org/abs/1410.6627 : GSM/GPRS pārveide ceļā uz īpašu tīklu masīvai viedajai mērīšanai