Ratgeber
Ein GSM-Modul ist ein Gerät, das mit Hilfe einer SIM-Karte eine Funkverbindung (unter Nutzung des GSM-Mobilfunknetzes) herstellt. Das Modul verfügt über verschiedene Ein- und Ausgänge, zum Beispiel einen Eingang für einen Temperaturmesssensor. So können Sie ganz einfach ein Feuerwarnsystem basteln, das Sie per SMS warnt, wenn in Ihrer Wohnung eine bestimmte Raumtemperatur überschritten wird.
Die Konfiguration des GSM-Moduls wird meist über eine USB-Verbindung am Rechner vorgenommen. Manche Geräte erlauben auch eine Konfiguration per SMS.
Unser Praxistipp
GSM steht für „Global System for Mobile Communications“ und ist ein Mobilfunkstandard, der hauptsächlich für Telefonie und SMS genutzt wird. Daten lassen sich nur sehr begrenzt per GSM übertragen. Aus diesem Grund verfügen viele moderne GSM-Module zusätzlich über eine UMTS- oder LTE-Funktionalität. Diese Standards der dritten Generation (3G) werden in internetfähigen Smartphones eingesetzt und erlauben wesentlich höhere Datenübertragungsraten.
Der Einsatz von GSM-Modulen lässt sich grob in drei Kernbereiche unterteilen. Achten Sie beim Kauf bitte darauf, dass nicht alle GSM-Module jeden der Bereiche abdecken!
Alarmieren: Der oben beschriebene Feuermelder ist ein gutes Beispiel. Auch Meldesysteme, mit deren Hilfe die Mitglieder einer freiwilligen Feuerwehr per SMS über einen anstehenden Einsatz informiert werden, fallen in diese Kategorie.
Messen: Mit Hilfe eines im Silo platzierten GSM-Moduls kann ein Bauer jederzeit und von überall den aktuellen Füllstand abrufen. Ein weiteres GSM-Modul (mit GPS-Funktionalität) im Traktor zeigt der Bäuerin in Echtzeit, auf welchem Feld ihr Mann gerade unterwegs ist.
Schalten: Stellen Sie sich vor, Sie wollen im tiefsten Winter in diesem wunderbaren Ferienhaus Urlaub machen. Was tun, damit die erste Nacht kein allzu frostiges Erlebnis wird? Kein Problem, wenn das Haus über eine Heizungssteuerung per GSM-Modul verfügt! Einfach zwei Tage vorher per SMS die Heizung anschalten, und schon ist die Hütte bei Ihrer Ankunft warm.
GSM-Module unterscheiden sich zunächst einmal in ihrem Kommunikationsstil. Manche Geräte erlauben eine kontinuierliche Datenübertragung, andere liefern lediglich eine ereignisgesteuerte Nachricht beziehungsweise eine Antwort auf Anfrage. Auch bezüglich des Datenformats, in dem ein GSM-Modul kommuniziert, unterscheiden sich die verfügbaren Modelle:
- SMS ist die gängigste Kommunikationsform. Bei manchen GSM-Modulen können Sie in einem internen Telefonbuch Kontakte anlegen, die das Modul bei Bedarf per SMS kontaktiert.
- Auch per E-Mail können von vielen GSM-Modulen Informationen auf den Weg gebracht werden.
- Eine Übertragung per GPRS ist ebenfalls möglich. Die Abkürzung steht für „General Packet Radio Service“, das heißt der paketorientierte Dienst zur Datenübertragung in GSM-Netzen. Über GPRS lassen sich die Daten zur Weiterverarbeitung an Webserver oder Smartphone-Apps schicken.
Bezüglich der Ein- und Ausgänge von GSM-Modulen gibt es je nach Typ und Hersteller große Unterschiede. Hier müssen Sie gut aufpassen, welches Produkt Ihren Anforderungen genügt:
- 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 Füllstandsensor. Manche Eingänge sind mit einer Einschaltverzögerung versehen, beispielsweise wenn ein Einbruchsmelder aktiviert werden soll. Beachten Sie dabei die maximale Eingangsspannung an den unterschiedlichen Eingängen! Temperatureingänge erlauben zum Beispiel nur eine Spannung bis 2 V.
- Jeder der verfügbaren (analogen und digitalen) Ausgänge eines GSM-Moduls ist einer speziellen Funktion oder einem Eingangssignal zugewiesen. Beispielsweise gibt es Ausgänge, die per Anruf oder per SMS aktiviert werden können. Spezielle Temperaturausgänge schalten beim Überschreiten eines Schwellenwertes entsprechend voreingestellte Ausgänge frei.
Wenn Sie eine GSM-Anwendung planen, deren Aktivitäten temperaturabhängig sind, empfehlen wir Ihnen ein GSM-Modul mit eingebautem Temperatursensor. Andernfalls müssten Sie sich noch einen Temperatursensor besorgen, der mit Ihrem GSM-Modul kompatibel ist.
Unser Praxistipp
Einige GSM-Module verfügen über spezielle Eingänge für GPS-Daten. Damit können Sie auch bewegte Informationsquellen auswerten. Falls Sie sich für ein GSM-Modul mit GPS-Funktionalität entscheiden, müssen Sie aber noch eine zusätzliche GPS-Antenne besorgen.
Bei manchen GSM-Modulen ist die GSM-Antenne schon eingebaut. Andere Module benötigen eine separate Antenne. Achten Sie in diesem Fall beim Kauf darauf, ob die (wetterfeste) Antenne schon im Lieferumfang enthalten ist!
Eine im Modul integrierte Antenne begrenzt übrigens die kleinstmögliche Baugröße des Moduls. Aus der mittleren Frequenz des GSM-Bandes von 925 MHz ergibt sich nach der bekannten Formel c = λ∙f eine Wellenlänge von etwa 35 cm. Eine sogenannte Lambda-Achtel-Antenne hat somit einen minimalen Platzbedarf von etwa 4,4 cm.
Was sind M2M-Anwendungen, die in Bezug auf GSM-Module häufig auftauchen?
M2M ist die Abkürzung für „Machine to Machine“ und steht für eine drahtlose Kommunikationsform zwischen Geräten. In einem M2M-System sind nicht verkabelte Endgeräte (zum Beispiel Maschinen, Überwachungskameras oder Sensoren) dezentral miteinander vernetzt. Die Kommunikation erfolgt über das Mobilfunknetz.
Was ist der Unterschied zwischen einem GSM-Modul und einem GSM-Modem?
„Modem“ ist ein Kunstwort, das sich aus den Begriffen „Modulator“ und „Demodulator“ zusammensetzt. Ein Modem ist ein Bauteil, mit dessen Hilfe Sie Daten zwischen zwei Endgeräten austauschen können, zum Beispiel über den Mobilfunkstandard GSM. Technisch gesehen steckt also in jedem GSM-Modul ein GSM-Modem. In der Praxis ist der Begriff „GSM-Modem“ jedoch speziellen GSM-Modulen vorbehalten, die an einen PC angeschlossen werden und über die der PC dann eine Datenverbindung herstellen kann (Funkmodem).