Wissenswertes zu GSM-Modulen
GSM-Module sind praktisch, vielseitig verwendbar und können die Sicherheit erhöhen. Eingesetzt werden sie unter anderem in der häuslichen Patientenüberwachung, in Kraftfahrzeugen oder der Landwirtschaft. Nützliche Hintergrundinformationen zur Funktionsweise und möglichen Anwendungsszenarien erfahren Sie in diesem Ratgeber.
Anwendungsbereiche für GSM-Module
Die Abkürzung GSM steht für Global System For Mobile Communications und ist der weltweit verbreitete Funkstandard für digitale Telefonie. Es handelt sich um einen Mobilfunkstandard, der bereits im Jahr 1990 eingeführt wurde. Module mit integrierter GSM-Funktionalität sind in der Lage, Daten wie zum Beispiel Messwerte oder einen ausgelösten Alarm über das Mobilfunknetz zu übertragen.
Die praktischen Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: Ein gutes Beispiel stellt der GSM-Hausnotruf dar. Dabei trägt der Patient einen Sender am Handgelenk oder an einem Band um den Hals. Im Falle eines medizinischen Notfalls muss die betreffende Person lediglich den großen Knopf am Sender drücken, um einen Hilferuf abzusetzen. Daraufhin wird an eine oder mehrere hinterlegte Telefonnummern eine SMS-Nachricht beziehungsweise eine E-Mail geschickt oder, je nach Konfiguration, direkt der Rettungsdienst alarmiert. Einige Systeme ermöglichen im Notfall sogar die direkte Kommunikation über den Sender mit der Rettungsleitstelle oder dem alarmierten Verwandten. Ein ähnliches System wird übrigens auch in vielen Autos eingebaut. Bei einem Unfall alarmiert das eingebaute Modul den Rettungsdienst. Durch die Kopplung mit einem GPS-Modul wird zudem die genaue Position des Verunfallten mitgeteilt.
Auch in der Sicherheitstechnik kommen GSM-Module zum Einsatz. Wird beispielsweise in einem Haus die Alarmanlage ausgelöst, sendet das Modul eine Mitteilung an die abgespeicherte Nummer. Die Kombination aus GPS- und GSM-Modul wird häufig genutzt, um Fahrzeuge in Fuhrparks oder auch Schiffe zu überwachen. In einem solchen Fall wird über GSM in regelmäßigen Abständen die aktuelle Position der Fahrzeuge durchgegeben. Auch im industriellen Bereich leisten GSM-Module in Zusammenarbeit mit verschiedensten Sensoren wertvolle Dienste und werden unter anderem zur Überwachung von Füllständen oder Temperaturen verwendet. Das sogenannte Internet of Things (IoT) bietet ebenfalls eine ganze Fülle an Verwendungsmöglichkeiten für die Technologie.
Das Global System For Mobile Communications (GSM) arbeitet in Deutschland in den Frequenzbereichen 890 bis 915 MHz, 935 bis 960 MHz, 1710 bis 1785 MHz und 1805 bis 1880 MHz. Das genutzte Übersetzungsverfahren ist digital und hat gegenüber analogen Verfahren den Vorteil, weniger anfällig gegenüber Störungen zu sein. Außerdem liefert es die deutlich bessere Sprachqualität. GSM wurde primär für die Telefonie entwickelt, die maximal mögliche Datenrate liegt daher auch nur bei 9,6 kBit/s. Trotz dieser sehr geringen Geschwindigkeit ist die Bandbreite ausreichend für periodische Datenübertragungen wie etwa einer GPS-Positionsmeldung. Viele Module bieten zudem die Möglichkeit, Daten über GPRS (General Packet Radio Service) zu verschicken. Die maximal erreichbare Geschwindigkeit liegt hier bei 54 kBit/s.
Zur Nutzung eines Moduls mit GSM-Technik ist eine SIM-Karte mit einem entsprechenden Tarif zwingende Voraussetzung. Alle GSM-Module verfügen über (analoge und digitale) Eingänge, die teilweise in Abhängigkeit voneinander Bericht erstatten können. Über die analogen Eingänge können Sie Messergebnisse erfassen und melden, zum Beispiel von einem Füllstandssensor. Manche Eingänge sind mit einer Einschaltverzögerung versehen, beispielsweise wenn ein Einbruchmelder aktiviert werden soll. Beachten Sie dabei die maximale Eingangsspannung an den unterschiedlichen Eingängen! Temperatureingänge erlauben zum Beispiel nur eine Spannung bis 2 V. Wie ein Mobiltelefon wählt sich auch das mit einem GSM-Modem ausgestattete Modul in die vorhandenen Funkzellen ein. Nur so kann eine zuverlässige Nutzung beispielsweise in Fahrzeugen gewährleistet werden.
Worauf muss ich beim Kauf von GSM-Modulen achten?
Bevor Sie ein Modul mit GSM-Technologie erwerben, sollten Sie unbedingt den Empfang am geplanten Verwendungsort überprüfen. Was bringt etwa ein Hausnotruf, wenn kein ausreichender Empfang vorhanden ist? Zwar gibt es Modelle, bei denen bereits eine Antenne ab Werk verbaut wurde, es ist aber von den individuellen örtlichen Gegebenheiten abhängig, ob diese ausreichend ist. In einigen Fällen wird der Einsatz einer externen GSM-Antenne nötig, damit eine sichere Funktion gewährleistet werden kann. Achten Sie darauf, dass das Gerät, welches Sie mit GSM verbinden möchten, mit dem von Ihnen gewählten Modul kompatibel ist. Vergessen Sie nicht, nach erfolgter Installation im Modul die von Ihnen gewünschten Telefonnummern oder Email-Adressen zu hinterlegen. Beachten Sie außerdem, dass es hinsichtlich der Ein- und Ausgänge von GSM-Modulen je nach Typ und Hersteller große Unterschiede gibt.
Warum sollte ich eigentlich ein GSM-Modul kaufen, wo UMTS und LTE doch deutlich schneller sind?
Es ist richtig, dass es neben GSM auch Module gibt, die ein UMTS- oder LTE-Modem beinhalten und so Geschwindigkeiten von bis zu 384 kBit/s (UMTS) beziehungsweise 100 Mbit/s (LTE) erreichen. Allerdings sind die hier besprochenen Module nicht für den normalen Internetzugang vorgesehen, sie übertragen lediglich periodisch (GPS-Status) oder auf Abruf (Hausnotruf) Daten. Die Bandbreite von UMTS (3G) oder LTE (4G) wäre für diesen Einsatzzweck in den allermeisten Fällen überdimensioniert. Hier genügt die Geschwindigkeit eines GSM-Netzes vollkommen. Dazu kommt, dass 3G- oder 4G-Modems erheblich teurer sind als ein GSM-basiertes Modul.
Was versteht man unter GPS?
Die Abkürzung GPS steht für Global Positioning System und bezeichnet ein satellitengestütztes Ortungssystem. GPS wird zum Beispiel von Navigationsgeräten für die genaue Positionsbestimmung und Routenberechnung genutzt. Ein GPS-Empfänger befindet sich mittlerweile in jedem Smartphone und hilft auch hier, die genaue Position zu bestimmen. In Kombination mit einem GSM-Modul kann GPS zum Beispiel Speditionen unterstützen, die Routen der eingesetzten LKW zu überwachen. Aber auch auf Schiffen und selbst in Flugzeugen verlassen sich die Besatzungen auf das Ortungssystem. Neben dem amerikanischen GPS gibt es noch die Konkurrenten Galileo (Europa), GLONASS (Russland) und Beidou (China).