Платы USRP поддерживают установку расширений (дочерних плат). Дочерние платы позволяют USRP принимать и передавать сигнал на различных частотах. Например, для работе в стандарте GSM850/900 потребуется два модуля RFX900. Для взаимодействия OpenBTS с железом, используется библиотека libusrp. Далее, с помощью библиотек oSIP и oRTP, OpenBTS создаёт SIP звонки, которые, в свою очередь, направляются в Asterisk. В качестве имени пользователя, OpenBTS подставляет уникальный номер IMSI (International Mobile Subscriber Identity), записанный на SIM-карту.

Более подробно о проекте The OpenBTS Project можно кзнать в его wiki, которая является частью проекта GNU Radio.

Некоторое время назад, я приобрёл GPS/GSM сигнализацию на eBay. Честно говоря я не собирался и не использовал её по прямому назначению – как сигнализацию. Задачей было оценить возможность использования подобного недорогого устройства (~150$) для мониторинга небольшого автопарка. Многие отрасли народного хозяйства могут воспользоваться системами спутникого мониторинга транспорта для повышения своей эффективности, например автобусные парки, таксопарки, строительные фирмы, логистические компании и так далее. Система мониторинга с помощью GPS или ГЛОНАСС определяет местоположение каждой единицы транспорта. С помощью этих знаний восможно отслеживать эффективность выполнения заказов (такси, логистика) и прогнозировать время прибытия транспорта (рейсовые автобусы, такси). В целом все эти идеи лежат на поверхности, а некоторые уже и реализованы. Так, например, в конце прошлого года в Рязани на городские автобусы и маршрутки были установлены ГЛОНАСС-трекеры. Рязань не первый город в России где реализован подобный проект, однако в Рязани, впервые результаты подобного проекта стали публично доступными.

Но вернёмся к моим GPS/GSM сигнализациям с eBay. Они умеют отправлять координаты по SMS (дорого и неэффективно) и по IP (GPRS). Казалось бы выбор очевиден, но, к сожалению, не всё так просто. Дело в том, что ПО, прилагаемое к устройству – не работает. Скорее всего, вы не сможете добавить своё устройство для мониторинга. Описания протокола, который использует устройство для передачи координат и событий – так же не существует. И тем неменее, с помощью анализа программного обеспечения и сканирования трафика между ним и GPS сигнализацией, мне удалось создать альтернативу. Простой сервер принимающий координаты от GPS трекера и отображающий их на Google Maps. Картинка в начале статьи показывает последние 50 точек снятые с моего автомобиля. При желании Google Maps можно заменить на Яндекс карты. Возможно, у меня когда-нибудь дойдут руки и я сделаю сервис похожий на GPShome.ru. Вполне возможно он даже окажется востребованным, ввиду того, что оригинальный софт – не работает.

Напоследок, я бы хотел отметить ещё один важный момент, а именно тарифы на GPRS. Как оказалось операторы «большой тройки» немного неадекватны. Так у Билайна и Мегафона, GPRS сессии округляются до 100 килобайт. Данные округления незаметны при обычном «сёрфинге». Однаго при движении со включеным GPS трекером, GPRS сессии часто рвуться, поэтому вместо реальных объёмов в 1-2 килобайта, приходится оплачивать в 50-100 раз большие объемы, что, в итоге, приводит к расходам порядка 100 рублей в сутки (Билайн) на устройство. Что, на мой взгляд, дорого. Мегафон и МТС предлагают специальные тарифные планы для GSM модемов, в которых трафик округляется с точностью до 1 килобайта. Использование таких тарифов оптимально для GPS/GSM сигнализаций.

P.S.: Кстати китайский вариант – не единственно возможный. Так отечественная компания М2М Телематика предлагает широкий спектр спутниковых трекеров. В линейке оборудования присутствуют как GPS так и ГЛОНАСС устройства. Способ передачи координат не ограничивается GSM-ом, в наличии устройства способные передавать собственные координаты с использованием спутниковой связи Inmarsat-D. Такие устроства оснащаются автономным питанием и могут быть использованы например, для отслеживания железнодорожных вагонов или грузовых контейнеров. Например устройство BN-Global SAT 201 (INMARSAT D+/GPS) или M2M-Cyber GLX (GSM/ГЛОНАСС/GPS) – работающее одновременно в двух системах (GPS и ГЛОНАСС).

echo 'ya sms-ko !' | gnokii --sendsms +79260000000

Принять SMS чуть сложнее. На самом деле GSM модем принимает SMS самостоятельно, наша же задача заключаетя в том, что бы прочитать SMS из GSM терминала и удалить её. Перед тем как читать SMS, получим список папок с короткими сообщениями на нашем терминале:

gnokii --showsmsfolderstatus
GNOKII Version 0.6.28
No. Name                                         Id #Msg
========================================================
  0 SIM card                                     SM    1

Gnokii показывает что доступна всего 1 папка с SMS под названием SM – это симкарта установленная в терминал. В терминале Teleofis RX201 собственные папки отсутствуют, однако если вы используете в качестве терминала обычный мобильный телефон, то, скорее всего там будут и другие папки кроме сим-карты (SM). Последняя цифра в графе – количество сообщений в данной папке. Имя папки с короткими сообщениями необходимо для того, что бы прочитать сообщение из этой папки:

gnokii --getsms SM 1
GNOKII Version 0.6.28
1. Inbox Message (Unread)
Date/time: 05/05/2010 13:04:18 +0400
Sender: +79036967798 Msg Center: +79262909090
Text:
Test1

SM – это тип памяти откуда мы пытаемся прочесть сообщение, 1 – номер ячейки. Сообщения помещаются в ячейки последовательно начиная с 1ой. (Unread) – флаг, указывающий на то, что мы читаем это сообщение впервые. При последующих попытка чтения этого сообщения флаг изменится на (Read). Sender – номер, с которого было отправлено данное сообщение. За раз можно читать несколько сообщений, для этого указываем диапазон ячеек (первую и последнюю):

gnokii --getsms SM 1 5
GNOKII Version 0.6.28
1. Inbox Message (Read)
Date/time: 05/05/2010 13:04:18 +0400
Sender: +79036967798 Msg Center: +79262909090
Text:
Test1
2. Inbox Message (Unread)
Date/time: 05/05/2010 13:33:28 +0400
Sender: +79036967798 Msg Center: +79262909090
Text:
Xxx
GetSMS SM 3 failed! (The given location is empty.)
GetSMS SM 4 failed! (The given location is empty.)
GetSMS SM 5 failed! (The given location is empty.)

Из этого примера мы видим, что ячейки 3-5 – пустые. Если ячейка не существует, gnokii выдаст другое сообщение:

GetSMS SM 31 failed! (The given memory location is invalid.)

В сим карте от Мегафона всего 30 ячеек. Что бы принимать больше 30 сообщений – следует удалять прочитанные сообщения. Делается это с помощью команды:

gnokii --deletesms SM 1
GNOKII Version 0.6.28
Deleted SMS SM 1

Эта команда, как вы уже догадались, удалит SMS из ячейки 1 на сим-карте установленной в GSM модеме. Удалять сообщения, как и читать их, можно целыми диапазонами:

gnokii --deletesms SM 1 5
GNOKII Version 0.6.28
Deleted SMS SM 1
Deleted SMS SM 2
Deleted SMS SM 3
Deleted SMS SM 4
Deleted SMS SM 5

Удаляет все сообщения из первых 5 ячеек сим карты. Удаление «пустой» ячейки не является ошибкой, по этому вы не увидите никаких сообщений об ошибках, не смотря на то, что ячейки 1, 3, 4 и 5 – пустые. Однако попытка удаления несуществующей ячейки – ошибкой является, о чём и сообщит gnokii:

gnokii --deletesms SM 32
GNOKII Version 0.6.28
DeleteSMS SM 32 failed!(The given memory location is invalid.)

Вот и всё – периодически читаем сообщения и не забываем удалять прочитанные.

Возможно кому-то понравится режим непрерывного чтения SMS, который поддерживает gnokii. Работая в этом режиме, gnokii непрерывно опрашивает GSM модем и выводит в консоль информацию о принятых сообщениях:

gnokii --smsreader
GNOKII Version 0.6.28
Entered sms reader mode...
SMS received from number: 79036967798
Got message 1: Hello!
^CShutting down
Exiting sms reader mode...

Осталось лишь заметить, что для работы gnokii требуется конфигурационный файл $HOME/.gnokiirc – усли его нет, параметры берутся из файла /etc/gnokiirc. В этом файле указывается порт, к которому подключен GSM терминал, скорость, протокол работы с терминалом и т.д. Мой конфигурационный файл (для Teleofis RX201) выглядит вот так:

[global]
port = /dev/ttyUSB0
model = AT
initlength = default
connection = serial
use_locking = no
serial_baudrate = 115200
smsc_timeout = 10

Для того что бы отправлять и принимать SMS с компьютера, не обязательно покупать GSM модем, для экспериментов подойдёт любой телефон который поддерживается gnokii. А список поддерживаемых моделей у gnokii – очень большой.

Установка спутниковой (GPS/GSM) сигнализации в Москве обойдётся от 20 до 100 тысяч рублей, без учета ежегодной абонентской платы. Столь высокая «входная» цена делает бессмысленным установку подобной сигнализации на машины дешевле 2 миллионов рублей – скидки по КАСКО не покроют и половину стоимости сигнализации. Выход, как всегда, предлагает eBay. Покупка спутниковой сигнализации в Китае с доставкой по России обойдётся чуть меньше 5000 рублей.

Пара слов об устройстве: устройство умеет передавать свои координаты с помощью SMS и GPRS. Передача происходит циклически, каждые N секунд (настраивается) или по запросу. Сигнализация поддерживает тревожную (потайную) кнопку, при нажатии на которую, устройство отсылает текущие координаты и специальное тревожное сообщение. Кроме того, сигнализация понимает дверные концевики, и может информировать об открытии дверей. Так же данное устройство позволяет отключать бортовую электросеть автомобиля (разрывать ноль) и отключать бензонасос с помощью реле. Сигнализация оснащена собственным, литиево-ионным аккумулятором, который позволяет ей работать 2 суток даже при пропадании питания в бортовой сети. Качество упаковки, изготовления и комплектация – приятно удивили меня, но обо всём по порядку.

На упаковку посылки китайцы, как всегда, не пожалели скотча и ударопрочной плёнки (с пупырышками :) ). Умиляют надписи на этикетках, китайцы, видимо, имеют большой опыт общения с различными таможнями. На всех китайских посылках, которые мне приходили, красовались надписи «Gift» и «value: $10″.

Не все «брендовые» товары могут похвастать качественной упаковки. Тем более не ожидал я её от китайского устройства. Качественный картон, грамотно разложенные аксессуары и даже крышка на магните. Мелочь, а приятно.

Комплектация – отменная. Внутри набора есть всё, что можно придумать. Помимо основного блока (GPS, GSM и аккумулятор) в наличие имеется: реле для управления бензонасосом, моток проводов для подключения реле, концевиков двери, питания и т.п.; GSM антенна (качество изготовления оставляет желать лучшего); GPS антенна – отличного качества; Микрофон со стандартным разъёмом minijack (3.5 mm) – позволяет послушать, что происходит в салоне вашего авто; две инструкции на английском языке и диск с программным обеспечением (модифицированный Google Earth).

Про недостатки. Недостатков у данного продукта два. GSM антенна, по качеству изготовления, сильно проигрывает остальным компонентам, с другой стороны, антенна подключается с помощью стандартного разъёма SMA-F. Заменить антенну совсем несложно. Второй недостаток данной сигнализации – это реализация управляющего интерфейса. Единственный способ настроить систему это .. SMS. Работать с последовательным портом (RS232) привычней и удобней! К сожалению, никакого намёка, на последовательный порт – нет. Что ж, придётся терпеть это неудобство, благо цена позволяет.

Пару слов об использовании. GPRS покрытие в Московской и Калужской областях оставляет желать лучшего. По этому, на мой взгляд, более надёжным методом для передачи координат является SMS (хотя, вероятно, и более дорогим). Организовать автоматический приём и обработку координат поступающих по SMS несложно. Для этого достаточно взять компьютер с linux и GSM модем (в качестве модема подойдёт старый GSM телефон Siemens или Nokia). Подробнее об автоматической отправке и приёме SMS.

В общем случае система мониторинга состоит из 3х частей: сбор данных, обработка и уведомления. К слову, Nagios использует именно это концепцию, дополняя её разнообразными удобствами (визуальное отображение, расписания и т.д.). Уведомление по электронной почте, первое, что приходит в голову, однако оно не всегда оперативное. Самым оперативным уведомлением на сегодня является SMS сообщение. Отправку SMS сообщений можно организовать «на коленке» с помощью мобильного телефона подключенного к серверу.

Большинство телефонов представляют собой модем, к которому можно подключиться через интерфейс RS-232 (COM порт). Основным отличием мобильного телефона от обычного модема является поддержка расширенных AT команд. Эти команды используются для управления функциями специфичными для мобильного телефона, например, приёмом и отправкой коротких сообщений (SMS).

Традиционно считается, что для отправки SMS с ПК лучше всего подходят мобильные телефоны Siemens. Для реализации мобильных уведомлений, я запасся несколькими моделями: парочкой ME45 и одним A50. Первая неудача с телефонами Siemens ждала меня на этапе подсоединения к ПК. Оказывается, не все дата-кабели одинаковые.

Вот, этот например, определялся телефоном как гарнитура, и имел большое количество распаянных контактов внутри. Однако соединение по RS-232 установить с таким кабелем невозможно. Конечно, нельзя исключать, что мне попался бракованный экземпляр, но, как говорится, осадок то остался.

А вот так выглядит правильный дата-кабель доработанный мной. GND, RX, TX – все что нужно для работы по RS-232. Однако после доработки кабеля всплыла вторая проблема с телефонами Siemens. Все аппараты, имевшиеся у меня, выключались вскоре после того как аккумулятор был полностью заряжен. Т.е. их невозможно было эксплуатировать постоянно подключенными к сети. Вероятно это такой способ защиты аккумуляторов. Списать это на случайность не получится при всём желании.

В принципе, на этом можно было и остановить некрофильские эксперименты с аппаратурой фирмы Siemens, однако совесть потребовала идти до конца. Как я уже писал выше, для приёма и отправки текстовых сообщений через GSM модем используется специальный набор AT команд. Подробней об этом наборе можно почитать здесь. В общем случае отправка SMS выглядит вот так:

# picocom /dev/ttyS0
AT
OK
AT+CMGF=1
OK
AT+CMGS="+85291234567"
It is easy to send text messages.^Z

Если телефон поддерживает текстовый режим отправки SMS, или вот так:

# picocom /dev/ttyS0
AT
OK
AT+CMGS=42
07915892000000F0
01000B9158922143
65F7000021493A28
3D0795C3F33C88FE
06CDCB6E32885EC6
D341EDF27C1E3E97
E72E^Z

- если текстовый режим телефоном не поддерживается. Для активации текстового режима используется команда AT+CMGF=1, чтобы узнать, какие режимы поддерживаются Вашим телефоном, следует выполнить команду AT+CMGF=?.

Как вы уже догадались, третья проблема с телефонами Siemens заключалась в том, что ни один из имевшихся телефонов не поддерживал текстовый режим. Работая с PDU режимом Вы вынуждены генерировать сложную структуру содержащую в себе множество разнообразных параметров. Для работы с данной структурой Вам придётся либо изобрести велосипед и написать собственное API либо воспользоваться одной из существующих библиотек/программ (gsmlib, xgsmlib, Gammu и т.д.). Лучшим вариантом, на мой взгляд, является программа Gnokii

Намучавшись с сименсами, я решил опробовать устройство, которое изначально было бы рассчитано на постоянное использование в паре с ПК. Выбор мой пал на GSM/GPRS модем Teleofis RX201 (USB EDGE).

Приобрел я этот девайс за 3700 рублей, дороговато, по сравнению с рекламируемыми GPRS модемами от БиЛайн/Мегафон/МТС. По заверениям производителя (ООО КБ «Телеофис»), устройство произведено в России – мелочь, а приятно.

При подключении к ПК с linux, устройство определяется как «USB FTDI Serial Converter». Соответствующий модуль (ftdi_sio) автоматически создаёт файл устройства /dev/ttyUSBN. Этот файл вы можете использовать для связи с модемом, с помощью вашего любимого терминала (например picocom). Хочу обратить внимание на то, что устройство RX201 по умолчанию рассчитано на скорость 460800 кб/сек. Драйвер, идущий с Fedora 10 (ftdi_sio: v1.4.3) такую скорость не поддерживает. Что бы понизить скорость на модеме, к нему необходимо подключиться из альтернативной ОС и выполнить команду AT+IPR=115200&W.

Модем Teleofis RX201 отлично подружился с программой gnokii. Для отсылки sms с помощью gnokii сперва необходимо изменить конфигурационный файл /etc/gnokiirc. Вот пример рабочего конфига:

[global]
port = /dev/ttyUSB0
model = AT
initlength = default
connection = serial
use_locking = no
serial_baudrate = 115200

Обратите внимание на параметр use_locking, если Вы собираетесь рассылать SMS из Nagios, следует использовать use_locking = yes, что бы избежать конфликтов при рассылке уведомлений нескольким адресатам. Отправляется SMS очень просто:

echo 'ya sms-ko !' | gnokii --sendsms +79260000000

Вот и всё! SMS с текстом ‘ya sms-ko !’ будет отправлена на номер +79260000000.

Модем Teleofis RX201 работает уже почти месяц. В среднем в сутки отправляется около 10 сообщений. Никаких претензий и нареканий за этот небольшой срок не возникло, однако настораживает наличие модели Teleofis RX201-R единственное отличие которой – встроенный таймер перезагрузки.

• Nagios
• Short Message Service / SMS Tutorial
• Gnokii
• ООО КБ «Телеофис»