Θέλετε ασύρματη συνδεσιμότητα για το έργο σας χωρίς να χρειάζεστε δίκτυο Wi-Fi; Αξίζει να σκεφτείτε το GSM ή το Bluetooth, αλλά ποιο είναι το καλύτερο;
Οι μονάδες GSM και Bluetooth είναι δύο από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μονάδες ασύρματης επικοινωνίας σε σύγχρονα έργα DIY. Επιπλέον, έχουν αποδειχθεί ότι είναι πιο αξιόπιστα και εύκολο να ενσωματωθούν από άλλους τύπους—όπως μονάδες Wi-Fi που απαιτούν σύνδεση στο διαδίκτυο.
Αν και μπορεί να φαίνεται εύκολη επιλογή, η κατανόηση των θεμελιωδών διαφορών μεταξύ αυτών των δύο τύπων μονάδων μπορεί να είναι κρίσιμη για την επιλογή της σωστής ασύρματης συνδεσιμότητας για το έργο σας. Ας ρίξουμε μια ματιά στο τι είναι αυτές οι ενότητες, αναφέροντας λεπτομερώς τις βασικές διαφορές τους και μια σύγκριση μεταξύ των δύο για διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης.
Ενότητες GSM
Οι μονάδες GSM (Global System for Mobile Communications) είναι μονάδες ασύρματης επικοινωνίας που χρησιμοποιούν κυψελωτά δίκτυα για την αποστολή και λήψη δεδομένων. Τα δίκτυα GSM είναι δίκτυα κινητής τηλεφωνίας που χρησιμοποιούν ένα σύνολο προτύπων και πρωτοκόλλων για την παροχή υπηρεσιών φωνής και δεδομένων κινητής τηλεφωνίας στους χρήστες.
Τα ψηφιακά κυψελωτά δίκτυα δεύτερης γενιάς (2G) σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν την τεχνολογία δικτύου—αυτό είναι το πόσο ισχυρές είναι αυτές οι μονάδες.
Μπορεί να σας μπερδέψει λίγο να διαφοροποιήσετε τις μονάδες GPRS από τις μονάδες GSM. Αυτά τα δύο δεν είναι ίδια αλλά παρόλα αυτά σχετίζονται. Και η αλήθεια είναι ότι ορισμένες μονάδες διαθέτουν και τις δύο τεχνολογίες κατασκευασμένες στην ίδια πλακέτα. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το GPRS είναι μια ανάπτυξη του προτύπου GSM που συμπληρώνει τις υπηρεσίες φωνής που παρέχονται από το GSM με υπηρεσίες δεδομένων.
Είναι λογικό να χρησιμοποιείτε μια μονάδα GSM μόνο για έργα που απαιτούν μετάδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο σε μεγάλες αποστάσεις, όπως απομακρυσμένη παρακολούθηση ή παρακολούθηση. Για παράδειγμα, εάν κατασκευάζετε έναν ιχνηλάτη GPS για το αυτοκίνητό σας, μια μονάδα GSM θα ήταν μια καλή επιλογή επειδή μπορεί να μεταδώσει τα δεδομένα τοποθεσίας στο τηλέφωνό σας από οπουδήποτε στον κόσμο.
Μονάδες Bluetooth
Οι μονάδες Bluetooth χρησιμοποιούν τεχνολογία Bluetooth για τη μετάδοση δεδομένων και τη λήψη δεδομένων. Το Bluetooth είναι ένα πρότυπο ασύρματης επικοινωνίας που επιτρέπει στις συσκευές να επικοινωνούν σε μικρές αποστάσεις. Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με το Bluetooth, έχουμε καλύψει πώς λειτουργεί πραγματικά το Bluetooth λεπτομερώς.
Όταν επιλέγετε μια μονάδα, θα πρέπει να λάβετε υπόψη σας πολύ την απόσταση μεταξύ των δύο συσκευών σας. Οι επιτρεπόμενες αποστάσεις εξαρτώνται από τις κατηγορίες συσκευών Bluetooth, με συσκευές Κλάσης 1 να έχουν εμβέλεια έως 328 πόδια και συσκευές Κλάσης 4 να έχουν εμβέλεια μόνο έως περίπου 2 πόδια.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των μονάδων Bluetooth είναι ότι έχουν χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας από τις μονάδες GSM, πράγμα που σημαίνει ότι είναι ιδανικές για έργα που τροφοδοτούνται από μπαταρίες. Εάν πιέζεστε για τροφοδοσία στο έργο σας, τότε ίσως μια μονάδα Bluetooth θα μπορούσε να είναι η απάντηση που αναζητάτε.
Οι μονάδες Bluetooth είναι επίσης πιο προσιτές από τις μονάδες GSM, γεγονός που τις καθιστά δημοφιλή επιλογή για χομπίστες και κατασκευαστές.
GSM vs. Μονάδες Bluetooth
Όταν επιλέγετε μεταξύ μονάδων GSM και Bluetooth, υπάρχουν αρκετοί παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη. Αν και είναι αλήθεια ότι η φύση του έργου σας παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτήν την απόφαση, ορισμένες πτυχές που πρέπει να λάβετε υπόψη περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Εύρος
Εάν το έργο σας απαιτεί να στείλετε δεδομένα σε μεγάλες αποστάσεις, τότε η μόνη σας επιλογή εδώ είναι να χρησιμοποιήσετε μια μονάδα GSM. Μπορούν να καλύψουν εμβέλεια πολλών χιλιομέτρων ανάλογα με τη διαθεσιμότητα του δικτύου. Για την επικοινωνία μικρής εμβέλειας, άλλοι παράγοντες παίζουν ρόλο κατά την επιλογή μεταξύ των δύο.
Κατανάλωση ενέργειας
Οι μονάδες Bluetooth έχουν χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τις μονάδες GSM. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για έργα IoT που λειτουργούν με μπαταρία. Είναι πολύ συνηθισμένο να βρίσκουμε συμπαγή έργα DIY που τροφοδοτούνται με μπαταρία στις μέρες μας. Εάν θέλετε να έχετε καλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, χρησιμοποιήστε μια μονάδα Bluetooth.
Κόστος
Οι μονάδες Bluetooth είναι γενικά φθηνότερες σε σύγκριση με τις μονάδες GSM. Οι μονάδες GSM διαθέτουν πολύπλοκο υλικό για τη διευκόλυνση της επικοινωνίας μέσω δικτύων κινητής τηλεφωνίας. Η συνδρομή σε παρόχους δικτύου είναι επίσης ένα επιπλέον κόστος που προκύπτει όταν χρησιμοποιείτε μονάδες GSM.
Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων
Αυτό είναι σημαντικό ειδικά όταν αναπτύσσετε ενεργοποιητές που πρέπει να ενεργούν σε πραγματικό χρόνο. Οι μονάδες Bluetooth έχουν υψηλότερο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων σε σύγκριση με τις μονάδες GSM. Οι μονάδες GSM λειτουργούν συνήθως με ρυθμό μετάδοσης bit over-the-air 270 kb/s, ενώ η τεχνολογία Bluetooth 5 υποστηρίζει ρυθμό μεταφοράς δεδομένων έως και 2 Mb/s (δηλαδή 7,4 φορές ταχύτερο).
Διαθεσιμότητα Δικτύου
Πρέπει να θυμάστε ότι οι μονάδες GSM βασίζονται στη διαθεσιμότητα δικτύου. Είναι πιο πιθανό να αντιμετωπίσετε καθυστερήσεις στη μετάδοση και λήψη δεδομένων εάν δεν έχετε σταθερό δίκτυο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε μια μονάδα Bluetooth.
Ασφάλεια
Εάν έχετε να κάνετε με ένα ευαίσθητο σύστημα στο έργο σας, ας πούμε ότι είναι ένα έργο που αφορά το σύστημα ασφαλείας του σπιτιού σας, η ασφάλεια είναι υψίστης σημασίας. Είναι ασφαλές το Bluetooth;
Οι μονάδες GSM είναι πιο ασφαλείς σε σύγκριση με τις μονάδες Bluetooth. Χρησιμοποιούν αλγόριθμους κρυπτογράφησης για να ασφαλίσουν τη μετάδοση δεδομένων και να αποτρέψουν τη μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Οι μονάδες Bluetooth, από την άλλη πλευρά, είναι πιο ευάλωτες σε επιθέσεις και μπορούν εύκολα να παραβιαστούν.
Παραδείγματα και περιπτώσεις χρήσης | Bluetooth
Υπάρχουν πολλές δημοφιλείς μονάδες Bluetooth που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στο έργο σας. Όλα έχουν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που τα καθιστούν κατάλληλα για διαφορετικές εφαρμογές. Όμως, σε μια κατάσταση όπου επρόκειτο να στείλετε ωφέλιμα φορτία μέσω ασύρματης επικοινωνίας από αισθητήρες στον μικροελεγκτή σας, ακολουθούν μερικές από τις επιλογές που έχετε:
HC-05 Μονάδα Bluetooth
Αυτή η ενότητα είναι δημοφιλής λόγω του χαμηλού κόστους και της ευκολίας χρήσης της. Είναι συμβατό με μια μεγάλη γκάμα μικροελεγκτών και υπολογιστών μονής πλακέτας, συμπεριλαμβανομένου του Arduino και το Raspberry Pi. Το HC-05 χρησιμοποιείται συνήθως για έργα μικρής εμβέλειας με πολύ εντυπωσιακή απόκριση φορές.
Μονάδα Bluetooth HM-10
Το HM-10 είναι μια καλή επιλογή όταν πρόκειται για χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και δυνατότητες μεγάλης εμβέλειας. Είναι επίσης συμβατό με τα περισσότερα SBC και μικροελεγκτές. Συχνά χρησιμοποιείται σε έργα που απαιτούν ασύρματη επικοινωνία χαμηλής κατανάλωσης, όπως συστήματα έξυπνου οικιακού αυτοματισμού.
Παραδείγματα και περιπτώσεις χρήσης | GSM
Ανάλογα με την πολυπλοκότητα του έργου σας, υπάρχουν διαφορετικές μονάδες GSM διαθέσιμες για χρήση. Εδώ είναι μερικά που μπορεί να σας φανούν χρήσιμα στα έργα σας:
Μονάδα GSM SIM800L
Μπορεί να έχετε δει, αν δεν το είχατε χρησιμοποιήσει πριν. Είναι μια από τις πιο δημοφιλείς μονάδες GSM, λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και του μικρού μεγέθους της. Η μονάδα έχει πολλαπλές διεπαφές—UART, SPI και I2C—καθιστώντας την συμβατή με διάφορους μικροελεγκτές όπως οι πλακέτες ESP32 και Arduino και SBC όπως το Raspberry Pi.
Αυτή η ενότητα χρησιμοποιείται κυρίως για ελαφριά επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις, όπως η αποστολή ειδοποιήσεων SMS σε έργα IoT και η ρύθμιση συστημάτων έκτακτης ανάγκης.
SIM900A Μονάδα GSM
Το SIM900A είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μονάδα GSM/GPRS που υποστηρίζει πολλαπλές ζώνες συχνοτήτων, SMS, φωνητικές κλήσεις και λειτουργίες κλάσης 10/8 πολλαπλών θυρίδων GPRS. Αυτή η ενότητα είναι η πλέον κατάλληλη για έργα εντοπισμού τοποθεσίας. Η ενσωματωμένη στοίβα TCP/IP επιτρέπει την ασφαλή μετάδοση δεδομένων και υποστηρίζει πρωτόκολλα HTTPS και FTP. Πλάκα μικροελεγκτών έχει έναν εκτενή οδηγό για όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για αυτήν την ενότητα.
Είναι συμβατό με πολλά SBC και μικροελεγκτές όπως το Raspberry Pi και τις περισσότερες πλακέτες ανάπτυξης Arduino.
Μονάδα GSM Quectel M95
Το M95 είναι μια άλλη οικονομικά αποδοτική τετραζωνική μονάδα GSM/GPRS 2G. Είναι συμβατό με τους περισσότερους μικροελεγκτές. Το μικρό μέγεθος του M95 το καθιστά ιδανικό για ευαίσθητες στο μέγεθος εφαρμογές IoT, συμπεριλαμβανομένης της προσωπικής παρακολούθησης, των βιομηχανικών PDA και της έξυπνης μέτρησης.
Ποιο να χρησιμοποιήσετε
Οι μονάδες GSM και Bluetooth είναι και οι δύο χρήσιμες μονάδες ασύρματης επικοινωνίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα ευρύ φάσμα έργων IoT. Οι μονάδες GSM είναι οι πλέον κατάλληλες για έργα που απαιτούν επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων και μετάδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, ενώ οι μονάδες Bluetooth είναι οι πλέον κατάλληλες για έργα που απαιτούν χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και δεδομένα υψηλής ταχύτητας μετάδοση.