Wer in dieser Masse auffallen will, muss schon etwas besonderes oder ungewöhnliches bieten.  Dem C450 von M2M-Control gelingt das mit drei kryptischen Kürzeln:

• EN/IEC 61131-3 ST (DIE Programmiersprache in der Automatisierung)
  
• GPRS/EDGE (die Mobilfunkanbindung)
  
• IP67 (Schutz gegen Staub und Wasser)

Abb.: C450 im Außeneinsatz

Das C450 ist also eine SPS mit GPRS/EDGE-Anbindung für den Außeneinsatz. Eine interessante Kombination, die ich in dieser Form noch nicht gesehen habe (ich habe aber auch keinen Anspruch darauf den “ganzen” Markt zu kennen) und die vermutlich häufig ein spezielles Außengehäuse/Schrank und somit viel Installationszeit und Aufwand spart.

Die Featureliste des Gerätes:

• GPRS/EDGE Unterstützung
• Datenlogger (bis 8 MB)
• internes flash-drive mit FAT32 Filesystem
• microSD card (bis 2 GB)
• mehrere RS-232 und RS-485 Schnittstellen
• MODBUS Protokoll (RTU)
• Interner ISM RF 868 MHz Transceiver
• interne Batterie und Powermanagement
• 5 digitale Eingänge; 4 Relais 5A @ 230V
• 4 analoge Eingänge; 4 analoge Ausgänge (0-10V;0-20mA)
• 230V und 24 VDC Spannungsversorgung

Abgerundet wird diese Liste noch durch eine IDE (Entwicklungsumgebung) und einen Server zur Verteilung von Updates.

Insgesamt ein spannendes Konzept, mal schauen, wann denn die “Großen” aus der Automatisierung auch auf diese Nische setzen.


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Auch wenn die Umstellung für die Mehrzahl der Standleitungen abgeschlossen ist, gibt es doch immer noch neue Anwendungen, die eigentlich nach einer aSFV verlangen, weil sie mit einem seriellen Protokoll statt mit IP arbeiten. Da die Nachfolgelösung “SFV D64S” der Telekom recht teuer ist und zudem auch noch im Ruf der baldigen Abkündigung steht, macht es Sinn, sich nach Alternativen umzusehen.

Mit dem Produkt «TC65i SerialSwitch Leased Line» hat jetzt MC-Technologies für Punkt-zu-Punkt Verbindungen eine pfiffige Alternative auf Basis von GPRS im Angebot:

TC65i Serial Switch Leased Line

Das “TC65i Serial Switch Leased Line” ist das schon länger erhältliche Terminal TC65i (auf Basis eines Java-fähigen Cinterion-Modules), ausgerüstet mit einer speziellen Software (entwickelt von Inside M2M) zur Emulation einer Standleitung.

Die eigentliche Besonderheit ist aber, dass es MC-Technologies nicht dabei belässt, die Hardware zu liefern, sondern dem Kunden ein fertig abgestimmtes Rundum-Sorglos-Paket “Plug & Play” bereitstellt:

• zwei TC65i (eine Standleitung hat ja zwei Enden),  mit Antenne und Netzteil
• zwei SIM-Karten (D-Netz Flatrate)
• Vermitlungsservice von mdex zur Verbindung der TC65i
• Bedienunganleitung und Konfigurationssoftware
  

Um die “Standleitung per GPRS” in Betrieb zu nehmen, aktiviert der Kunde die mitgelieferten SIM-Karten auf dem Portal von MC-Technologies (d.h. er schließt einen Mobilfunkvertrag ab). Wenige Stunden später steht dann die GPRS-Standleitung. Innerhalb Deutschlands mit beliebiger Länge und günstiger als die “alte” aSFV.

Was dem Anwender allerdings nicht erspart wird, ist die Berurteilung, ob seine Anwendung für den Betrieb über Mobilfunk geeignet ist: Protokolle, die empfinglich auf höhere Latenzen reagieren, machen evtl. Probleme. Aber da kann ggf. mit dem AC75 – der schnelleren Variante mit EDGE – Abhilfe geschaffen werden. (Link: Betrachtung zur Latenz von EDGE).

Einige beruhigende Details:

• Die Geräte sind mit einem Watchdog ausgestattet, ein unerlässliches Detail für einen sicheren Dauerbetrieb.
• Die Daten zwischen den beiden Terminals werden verschlüsselt übertragen.
• Über einen Wartungszugang können remote Statistikinformationen wie Verbindungsdauer, Übertragungsqualität, Verbindungsunterbrechungen ausgelesen werden.

Für Punkt-zu-Mehrpunkt Verbindungen (“Partyline”) gibt es auch eine Lösung, allerdings ist das kein “Plug & Play” mehr, in diesem Fall muss der Kunde einen Vermittlungsserver betreiben (oder betreiben lassen).

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Nach langem Zögern bezüglich EDGE hat sich E-Plus nun doch für diese Technik entschieden und hat in einer Pressemitteilung einen “großflächigen EDGE Ausbau” in 2009 angekündigt.

Bislang galt E-Plus (und die verbundenen Marken) als sehr günstig, aber das Netz hatte in Sachen Abdeckung und Verfügbarkeit nicht den besten Ruf.

In der Zwischenzeit hat E-Plus aber einiges getan oder zumindest angekündigt, um in Sachen Verfügbarkeit von Datendiensten zu den D-Netzen aufzuschließen:

• Erwerb von 900 MHz Frequenzen (d.h. D-Netz Frequenzen) zur besseren Versorgung ländlicher Gebiete.
• (Wieder)Einführung eines separaten Timeslots für GPRS (und EGPRS). Zuvor gab es in stark belasteten Zellen häufig zwar ein Netz, aber leider keine GPRS-Session.
• “Aufräumen” im Netz durch Kündigung von vermutlich strategisch nicht erwünschten “Daten-Power-Usern” (einschlägige Foren schildern viele Erlebnisse)

und schliesslich jetzt

• Ankündigung des flächenhaften Ausbaus des Netzes auf EDGE.

Alle Maßnahmen zusammen haben aus meiner Sicht durchaus das Zeug das Netz für M2M-Anwendungen attraktiv, also “fit” zu machen.

EDGE bringt gegenüber GPRS deutlich reduzierte Latenzzeiten und macht es einfacher auch “alte” Protokolle sinnvoll über Mobilfunk zu betreiben oder es macht interaktive Anwendungen erst wirklich benutzbar. Für eine Vielzahl von M2M-Anwendungen ist EDGE vollkommen ausreichend, aus Kostengründen verzichten heute auch viele embedded Module auf UMTS/HSDPA.

Schade ist nur, dass E-Plus sein Netz nicht wirklich vollständig auf EDGE ausbauen will, sondern nur von einer Bevölkerungsabdeckung (nicht Flächenabdeckung!) von 90% spricht. Echte Flächendeckung sieht anders aus. Aber wenn E-Plus die Ankündigungen wahr macht, entsteht in Zukunft eine Konkurrenz für das derzeit einzige flächendeckende EDGE-Netz von T-Mobile.

EDGE ist quasi der Turbolader für die Datenübertragung im GSM-Netz und ermöglicht im Downlink derzeit mit Datenraten bis zu 220 kBit/sec im Downlink und 110 kBit/sec im Uplink eine gegenüber GPRS bis zu vierfach höhere Datenrate.

Wer allerdings Vodafone in die Karten schauen wollte und nach Informationen zur tatsächlichen EDGE Netzabdeckung suchte ging bis vor kurzem leer aus. Nun hat Vodafone endlich die Netzabdeckungskarte um EDGE erweitert.

Ein Blick auf die Karte zeigt eine

• erstaunlich große EDGE-Abdeckung in ländlichen Gebieten (aber eben keine Flächendeckung) und
  
• konsequente EDGE-Abstinenz in Ballungsräumen mit UMTS-Versorgung.

Vodafone hat also die Ankündigung vom Vorjahr also weitgehend in die Realität umgesetzt

M2M-Anwendungen mit erhöhtem Bandbreitenbedarf (z.B. Fernwartung oder Video-Standbildübertragung) bringt diese Netzausbaustrategie aber nur sehr bedingt einen Fortschritt: Da in allen Ballungsräumen ausschließlich UMTS (und GPRS) angeboten wird, benötigt man für derartige Anwendungen im Netz von Vodafone häufig ein UMTS-Endgerät – mit Fallback auf EDGE.

Allerdings sind noch lange nicht alle industriellen Mobilfunkmodems/Router auch als UMTS Version zu haben.

Wer also in der Fläche auf die im Vergleich zu GPRS höheren Bandbreiten von EDGE angewiesen ist, kommt auch weiterhin am Netz von T-Mobile (Karte der Netzabdeckung) nicht vorbei, denn flächendeckende UMTS-Versorgung wird wohl noch lange (oder immer) ein Traum bleiben.

Es bleibt die vage Hoffnung, dass auch Vodafone bei der weiteren Modernisierung des Netzes dann auch die “restliche Fläche” und die Ballungsräume mit EDGE versorgt.


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Der aktuelle MOROS unterstützt nun GPRS/EDGE Class 12 und funkt somit bis zu 230 kBit/sec schnell. Die Steigerung der Geschwindigkeit macht sich insbesondere bei der Anbindung kompletter Netzwerke und der Fernwartung positiv bemerkbar.

Die restlichen Eigenschaften blieben unverändert:

Der Alleskönner der Regensburger bringt – mit Ausnahme eines Netzteiles – alles mit, was man benötigt, um einen industietauglichen Fernzugriff auf einzelne Geräte oder ganze IP-Netze zu realisieren. Je nach Anforderung per Mobilfunk (GPRS oder Dial-Up), ISDN oder analogem Telefonnetz.

In der Variante PRO werden zusätzlich sichere Verbindungen auf Basis von OpenVPN (Client- und Server) und Redundanz per Dial-Back-Up unterstützt.

Interessant:
Auf dem Gehäuse des MOROS sind auch Felder zur Kennzeichnung des Übertragungsstandards vorhanden, heute sind GPRS und EDGE genutzt. Das Feld UMTS ist auch schon vorhanden. Wir können nun tippen, wann MOROS denn nun auch als UMTS Version verfügbar sein wird. Vielleicht zur SPS/Drives im November 2008?

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Praxistest: Geschwindigkeit von EDGE

Wie schnell ist EDGE nun wirklich in der Praxis? Wir haben während zwei Wochen stündlich 4 Pings abgesetzt und waren positiv überrascht:

• 15% unter 250 ms
• 72% bis 300 ms
• 89% bis 350 ms
• 96% bis 500 ms
• 99,8% bis 1000 ms
• einsamer Ausreisser (1 von 1400 Messpunkten) bei 1300 ms

Der Test zeigt also sehr kurze Reaktionszeiten mit einer extrem ausgeprägten Häufung zwischen 250 und 300 ms.

Getestet haben wir mit dem Router INSYS EDGE Ethernet im Netz von T-Mobile (Karte). Das Gerät unterstützt GPRS/EDGE Class 12 (bis 230 kbps).


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Nun ist EDGE tatsächlich in der Realität in Deutschland angekommen, fast flächendeckend im Netz von T-Mobile und mit dem iPhone als prominenteste EDGE-Hardware.

Auch immer mehr industrielle bzw. M2M Router- und Modems sind als EDGE Varianten verfügbar oder zumindest angekündigt. Ein guter Grund für einen näheren Blick auf EDGE.

• EDGE?
  Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) ist quasi der Turbolader für die Datenübertragung im GSM-Netz. Gegenüber GPRS wird durch Verwendung eines neuen Modulationsverfahrens die mögliche Datenrate deutlich erhöht. Angenehm für Netzbetreiber ist der relativ geringe Aufwand für die Netzaufrüstung, primär Softwareupdates und Baugruppentausch in den Basisstationen (d.h. kein neues Netz, keine neuen Basisstationen wie bei UMTS). Wikipedia zu EDGE.

• Wie schnell ist EDGE?
  EDGE verfügt mit ca. 60 kbit/sec/slot im Vergleich mit GPRS mit 20 kbit/sec/slot über eine etwa 3 mal größere Datenrate. Gängige Endgeräte unterstützen bis zu 5 Timeslots und können so bei geeigneten Funkverhältnissen (Up- und Downlink zusammengerechnet) bis zu 300 kbit/sec übertragen. Also deutlich schneller als ISDN im Festnetz.

• EDGE Netzabdeckung in Deutschland?
  In Deutschland ist T-Mobile der Klassenprimus, das Netz ist fast flächendeckend für EDGE ausgebaut (T-Mobile Funkversorgung), in ländlichen Gebieten für eine etwas flottere Funkversorgung ein echtes Alleinstellungsmerkmal. Vodafone und O2 haben zwar jeweils einen EDGE-Netzausbau angekündigt, aber nur an ausgewählten Standorten (nicht flächendeckend und nicht bei UMTS-Versorgung), die online verfügbaren Karten zur Funkversorgung führen das Kriterium EDGE (Stand Frühjahr 2008) nicht auf.

Wann also kann EDGE für M2M-Anwendungen Sinn machen?

EDGE ist das Bindglied zwischen dem flächendeckend verfügbarem, aber verhältnismäßig gemächlichem GPRS und schnelleren Netzen wie UMTS/HSDPA, die zwar wiederum eine ganze Größenordnung mehr Durchsatz bieten, aber eben nur in dichter besiedelten Gebieten – eben nicht flächendeckend – verfügbar sind.

1. EDGE ist ein Wohltat für jeden, den das – bisweilen mit bis zu 1000ms extrem lange – Round Trip Delay von GPRS-Verbindungen bei interakiven Anwendungen wie SSH für Fernwartung stört. Edge bleibt i.d.R. bei 400ms.
   [Update] Hier gibt es Messwerte aus der Praxis.
2. EDGE kann mit typ. bis zu 110 kbit/sec Uplink das Thema Fernwartung auch mit grafischen Oberflächen (Remote-Desktop) erträglich – aber auch nicht wirklich angenehm – machen.
3. Möglich wird die Übertragung größerer Datenmengen, z.B. Videodaten/Bilder nach einer Motion-Detection, wenn UMTS nicht verfügbar ist.
4. …

Um sich das Potential von EDGE transparent zu machen, sollte man einmal ein iPhone in die Hand nehmen und einfach einmal ein Weilchen im Internet stöbern. Das klappt eigentlich genau so gut – wenn nicht besser – als mit einem UMTS Handy.

Wer also nicht wirklich die Bandbreite von UMTS/HSDPA benötigt, findet mit EDGE das bessere GPRS (daher wird EDGE auch E-GPRS genannt), allerdings derzeit nur im Netz von T-Mobile.

Wer aber monatlich nur über geringe Datenmengen nachdenkt und keine Interaktion (z.B. Fernwartung) plant, für den hat EDGE keinerlei Bedeutung.

Die Router sind für industrielle Anwedungen vorgesehen, die Montage erfolgt auf der Hutschiene und die Spannungsversorgung über Gleichspannung. Das “V2″ unterscheidet sich vom “L1″ lediglich durch die Unterstützung von IPSec VPNs.

Die Features im Überblick:

• Firewall und DynDNS Client
• Bidirektionale GPRS/EDGE Kommunikation
• Volle Nutzung der EDGE Bandbreite, max. 236.8 KB/s (Down-/Uplink)
• Ethernet Schnittstelle zur Applikation
• DHCP-Server
• Eingangsspannungsbereich (12…60 VDC)
• Temperaturbereich (-20 °C bis +60 °C)
• IPsec VPN-Tunnel (nur “V2″)

Quelle: Pressemitteilung Dr. Neuhaus Telekommunikation vom 21.2.2008

Wer sich für das Innenleben des “V2″ interessiert, wird bei Innominate fündig. Die VPN-Einheit kommt von dort. [Korrektur]: Das TAINY EMOD basiert nicht mehr auf dem innominate mGuard wie das Vorgängermodell Tainy GMOD. Das TAINY EMOD läuft unter Linux 2.6 auf einem ARM9 von Atmel.

Drei Anmerkungen fallen mir dazu ein:

1. DynDNS ist nicht immer so ohne weiteres in den GPRS/EDGE/UMTS-Netzen in Deutschland möglich. Dazu braucht man eine öffentliche IP-Adresse und die bekommt an häufig einfach nicht. Beispielweise weil der Tarif an einen speziellen APN gekoppelt ist (wie bei Vodafone M2M-Tarifen). Auch bei privaten APNs (T-Mobile IP VPN, Vodafone CorporateDataAccess) gibts private IPs.
2. Wer mit öffentlichen IP-Adressen (und DynDNS) arbeitet, muss sich darüber im klaren sein, dass er auch jedes IP-Paket was er aus dem “wilden Internet” empfängt, auch bezahlen muss. Und das – jeder der schon einmal in einen Firewall-Log geschaut hat kennt es – kann ein stetiger Strom sein. Ein großes Datenpaket ist also Pflicht!
3. Für das V2 hätte ich mir zusätzlich (oder alternativ) zu IPsec noch OpenVPN gewünscht, dieser Open-Source-Tunnel auf Basis von SSL verbreitet sich auch in der M2M-Welt immer mehr und kommt zudem auch ohne Probleme mit NAT klar. Aber das kann ja noch mit der nächsten Firmware-Version kommen.
   

.Vergleichbare Router für die Hutschiene gibt es z.B. auch bei:

• INSYS (Moros und MorosPro Router)
• netModule (NB2210)
• Hy-Line (trueCon)