Американская фирма Enfora является одним из ведущих производителей GSM/GPRS/EDGE модулей и модемов для М2М приложений и систем GPS/GSM мониторинга.
Специально для систем GPS/GSM мониторинга фирма Enfora выпускает серию модемов под общим названием Spider.
Изделия Enfora коренным образом отличаются от продукции других производителей. В модулях Enfora основное, мощное программное обеспечение зашито внутри базовых модулей. Поэтому на стороне центрального сервера достаточно иметь простейшее ПО. Создать такое ПО может практически любой начинающий программист.
В состав серии GSM/GPRS/GPS трекеров Enfora Spider входят пять моделей: MT-Gi GSM2354, MT-Gi GSM2356, MT-Gu GSM2358, mini MT GSM2228, AT, GSM5108 [1-4].
В 2011 году в коммерческую продажу поступили еще три новые модели серии Spider: MT2500 (GSM2418); MT3000 (GSM2374/76); Mini MT (GSM2428).
Enfora Mini-MT, GSM2428 – это модернизированный вариант, хорошо известного трекера GSM2228, предназначенный, прежде всего, для контроля за нахождением человека [14]. Модем GSM2428 представляет собой переносной GSM/GPRS/GPS трекер с автономным питанием от встроенного аккумулятора. Модем содержит четыре основных блока: блок GSM/GPRS, блок GPS, блок управления, блок питания.
Блок GSM/GPRS модема GSM2428 выполнен на базе нового модуля Enfora GSM0408 [5].
Модем работает в четырех GSM - диапазонах: 850/1900/900/1800 МГц.
Блок GPS модема GSM2428 сделан на базе модуля Enfora GPS0403.
В блоке управления использован микропроцессор Texas Instrument MSP430.
Основные функциональные и технические характеристики модемов GSM2228 и GSM2428 совпадают. Различия между ними заключаются в элементной базе и программном обеспечении [15].
Модем GSM2428 разработан с использованием новой элементной базы последнего поколения.
Зарядка аккумулятора производится через USB - разъем от автомобильного или сетевого адаптера. В модеме GSM2428 используется более энергоемкий (1400 мАч) аккумулятор, чем в предыдущей модели.
В модеме GSM2428 использованы новые микросхемы в блоке зарядного устройства, что позволило снизить время зарядки.
Также в новой модели улучшены тактильные характеристики функциональных клавиш.
Использование электронных компонентов последнего поколения позволило в новой модели сократить энергопотребление и улучшить характеристики GSM и GPS блоков.
Наибольшие изменения произошли в программном обеспечении. В новой модели используются новые USB – драйверы (специальные для разных ОС).
В программном обеспечении модема GSM2428 удалена часть устаревших AT – команд. Вместо них введены новые команды [16, 17]
Внешний вид GSM2428 показан на рисунке 1-1.
Корпус модема изготовлен из ударопрочного поликарбоната. Размеры: 102x61x25 мм. Вес - 119 г.
На верхней крышке корпуса имеются четыре управляющие клавиши и выход динамика для громкой связи.
На боковой стенке размещены разъем «mini USB», предназначенный для зарядки аккумулятора и программирования модема, а также разъем для аудио гарнитуры «Headphone Jack».
На торцевой стенке размещены индикаторные светодиоды режимов работы (CALL, ON, GPS, BAT). Следует подчеркнуть то факт, что модем можно запрограммировать таким образом, чтобы при срабатывании каждого из светодиодов, на центральный сервер отправлялось соответствующее информационное сообщение.
На боковой стенке размещена основная управляющая кнопка «Push to Call Button» (рис. 1-2).
Держатель SIM карты и антенны размещены внутри корпуса модема.
Рис. 1-1. Внешний вид GSM2428
Рис. 1-2. Боковая стенка модема GSM2428 с управляющей кнопкой «Push to Call Button»
Модем GSM2428 спроектирован так, чтобы максимально упростить работу с ним для детей, пожилых и больных людей.
Кнопка аварийного вызова «Push To Call» ( рис. 8) позволяет позвонить на заранее запрограммированный номер. На практике, для ребенка или больного человека достаточно знать, что в экстренном случае нужно нажать только одну эту кнопку.
При нажатии кнопки «Push To Call» модем посылает тревожное сообщение в виде «UDP – message» на центральный сервер. Одновременно тревожное сообщение в виде SMS с текущими координатами поступает на заранее заданные телефонные номера.
Пользователь Mini MT также может сам позвонить на заданные номера. При этом, если один номер занят или не отвечает, модем автоматически будет дозваниваться на другой номер.
Система голосовой связи позволяет разговаривать с заранее запрограммированным абонентом как по обычному сотовому телефону. Связь с этим абонентом осуществляется при нажатии основной управляющей кнопки «Push-To-Call».
Модем можно запрограммировать так, чтобы тревожное сообщение посылалось бы на выбранные адреса электронной почты.
Клавиша границы обнаружения (Set Geo-Fence) предназначена для установки в ручном границ зоны, пересечение которых расценивается, как тревожное событие (заводская первоначальная установка соответствует кругу с радиусом пол мили). Границы поиска могут быть изменены пользователем и сохранены в памяти модуля.
Клавиша программирования функций (User-Defined button) предназначена для выбора необходимой функции GSM2428. Например, можно выбрать следующие функции: позвонить по номеру, отличному от запрограммированного на кнопку аварийного вызова; вести поиск в радиусе, отличном от заводской установки; послать SMS с текущими координатами на GSM номер или на центральный сервер; и так далее.
Клавиша громкости (Volume Buttons) предназначена для увеличения или уменьшения уровня звука динамика.
В рабочем состоянии модем в автоматическом режиме принимает сигналы спутников GPS и передает значения текущих координат по GSM каналу на центральный сервер.
В случае, когда не виден ни один спутник, GSM2428 вырабатывает звуковой сигнал ошибки, предупреждающий пользователя о необходимости выйти из-под блокирующего укрытия (металлическая крыша, мокрая листва деревьев, толстые бетонные стены и т.д.).
Для экономии энергопотребления, модем может быть запрограммирован таким образом, чтобы он автоматически переходил в режим ожидания (sleep mode), при отсутствии какого-либо движения.
В модеме GSM2428 есть встроенный трех-координатный акселерометр, который регистрирует факт перемещения модема в пространстве. Если перемещения нет, то модем автоматически переходит в спящий режим.
Чувствительность датчика движения программируется с помощью команды AT$MOTSEN. Информация о характере движения может считываться каждую секунду.
Специальная команда AT$WAKEENBL задает параметры, которые управляющий процессор MSP430 использует для выведения модема из состояния покоя.
В режиме ожидания ток потребления модема GSM2428 составляет меньше 1 мА. Поэтому режимы перехода в состояние ожидания при отсутствии движения позволяют модему работать в автономном режиме без подзарядки аккумуляторов в течение месяцев.
Модем GSM2428 в полной мере поддерживает программное обеспечение «Event Engine», рассмотренное выше. Поэтому для модема GSM2428 можно легко создавать управляющие программы пользователя.
Например, можно задать сценарий, согласно которому модем, находящийся без движения, будет каждый час «просыпаться», работать в течение пяти минут, а затем снова устанавливаться в ждущий режим.
Для этого сценария управляющий «скрипт» из специальных АТ – команд выглядит достаточно просто:
at$wakeenbl=4;
at$waketime=300;
at$mottrans=120.
При разряде аккумулятора до предельного минимального значения модем будет подавать звуковые сигналы, и будет мигать индикаторный светодиод («BAT»). Если аккумулятор не будет подзаряжен в течение заданного времени, модем автоматически перейдет в ждущий режим.
Команда AT$BATTLVL выводит информацию об уровне заряда аккумулятора. Поэтому диспетчер на центральном сервере всегда может отслеживать устройства, у которых заряд аккумулятора приближается к критическому уровню.
Как и все модемы производства Enfora, трекер Mini MT поддерживает режим управления с помощью АТ – команд, посланных через SMS или по сети Интерент. Благодаря этому можно с центрального пульта запрашивать дополнительную информацию о состоянии пользователя модема GSM2428.
Подробно программирование режимов работы модема приведено в [16, 17].
С завода изготовителя модем поставляется незапрограммированным. Поэтому перед началом работы необходимо сделать начальные установки режимов работы. Программирование осуществляются с помощью любого современного ПК, с использованием программы HyperTerminal и АТ - команд.
Программирование модема не требует специальных навыков и доступно любому пользователю ПК. Например, для того, чтобы задать номер абонента аварийного вызова (Dispatch Number), на который модем осуществляет звонок при нажатии кнопки «Push-To-Call», достаточноввести одну команду:
AT$DSPATCH=«88127407476».
При этом звонки будут поступать на номер 8-812-740-74-76.
Номер аварийного SMS сообщения также задается одной командой:
AT$SMSDA=1,«88127407476»
Цифра «1» в этой команде означает номер адресата. Модем Mini-MT может одновременно посылать SMS - сообщения по 5 разным адресам.
В стандартном рабочем режиме GSM2428 будет регулярно посылать на центральный сервер свои текущие координаты в стандарте NMEA.
Для активации этого режима достаточно прописать всего несколько команд, определяющих адреса модема и сервера, а также задать режимы передачи данных.
Например для связи с тестовым сервером Enfora нужно:
Задать уникальное имя модема (лучше всего IMEI GSM2428) AT$MDMID=«010654000640496»
Задать параметры центрального сервера AT$FRIEND=1,1,«apitest.enfora.com»;
Задать параметры порта - AT$UDPAPI=,1721;
Задать периодичность посылки сообщений (60 сек) - AT$WAKEUP=1,1
При настройках, приведенных в этом примере, модем будет отсылать на тестовый сервер Enfora сообщения о своих текущих координатах в стандартном формате:
$GPRMC,170513.78,A,3301.465384,N,09642.417298,W,0.0,0.0,011206,,,*06
Модем GSM2428 можно запрограммировать таким образом, чтобы он посылал SMA или UDP сообщения при наступлении какого-либо события (заданное время, расстояние, скорость, зона с заданными координатами и т.д.).
Например, если пользователь трекера MT Mini ушел дальше, чем на 100 метров от заданной точки, то модем будет посылать на центральный сервер тревожное сообщение в формате «GPS RMC NMEA».
Этот сценарий задается одной командой:
AT$EVENT= 12, 0, 16, 100, 1000000,
Подробно и по шагам процесс настройки и программирования GSM2428 описан в [17]. Дополнительная информация приведена в документации [10, 15, 16].
Еще раз следует отметить, что для программирования модема не требуется специальных знаний. Достаточно затратить немного времени и внимательно прочитать прилагаемую к модему техническую документацию.
Надежность конструкции и простота эксплуатации делают модем GSM2428 незаменимым помощником в тех случаях, когда необходим удаленный контроль местонахождения ребенка, пожилого или больного человека.
Литература
1. Enfora Spider MT-Gi, User's Guide, GSM235xUG001, Revision: 1.04
8/31/2010
2. User Guide: GSM2228UG001 Enfora Mini-MT User Guide Revision 1.03
3. Spider AT, GSM/GPRS/GPS quad-band asset tag.
4. MT 2500, User Guide, GSM2418UG001, Version:1.01 June, 2011
5. Enfora Enabler IIIG-BGA Modem Integration Guide. GSM0408IG001 Revision: 1.03
6. Spider MT 2500 AT Command Set (GSM2418AT001)
7. Mobile Tracker Event Cookbook (GSM2000CB001)
8. User Variables Overview Technical Note ENF0000TN001 Revision: 1.0 3/19/2009
9. GSM0000GN012 – Engineering Mode Manual, Serving Cell and Neighbor Cell values, GSM0000GN012, %EM command. Enfora, 2011.
10. Event Monitor and Reporting Overview, Enfora, GSM0000AN015.
11. Enfora FOTA Application Note ENF0000AN002 Revision: 1.02
12. MT3000, User Guide, GSM2374UG001, Version:1.01
13. MT 3000, AT Command Reference, GSM2374AT001, Version:1.16, 21 June, 2011
14. Mini MT, User Guide, GSM2428UG001, Version:1.01, 14 June, 2011.
15. Enfora Mini MT Transition Guide, GSM2428TG001 - 2011
16. Enfora Mini MT AT Commands, GSM2428AT001 – 2011.
17. Enfora Mini MT Cook Book, GSM2428CB001 – 2011.
18. Xavier Clarke, Enfora ScriptGen, Rev 1.0. 2011