GSM, UMTS & Co.
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die Zukunft spricht M2M
Die drahtlose „Machine-to-Machine“-Kommunikation sieht einem enormen Wachstum entgegen; Marktforscher von Harbor Research prognostizieren eine zweistellige Wachstumsquote pro Jahr. Bis 2008 werden über 30. Mio. weltweit verkaufte M2M-Geräte erwartet. Allein in drahtlose Kommunikationsmodule für GSM/GPRS wurden im Jahr 2004 knapp 500 Mio. Euro investiert; dieses Investitionsvolumen soll sich laut Marktforschung bis 2008 verdreifachen. Schon heute liegt der Anteil von drahtlosen Übertragungstechnologien in der Gerätekommunikation insgesamt in der Größenordnung von 30%.
Die Kosten im Griff
Bei GPRS & Co. basieren die Abrechnungen fast immer auf den verbrauchten Kilobyte. Einer virtuellen Standleitung steht damit nichts im Weg. Allerdings muss es nicht immer ein spezieller M2M-Tarif des Mobilfunkanbieters sein. Sind Verbindungen nur bei Bedarf und selten herzustellen, reicht unter Umständen auch eine Prepaid-Variante ohne Grundgebühr und Vertragslaufzeit. Grundsätzlich sollten Anwender sich vor Abschluss eines Kontraktes genau über die Kostenstruktur der Mobilfunkbetreiber aufklären lassen, denn Kostenfallen lauern überall: Sei es an den Grenzen zum Ausland, wo unter Umständen ein automatisches und meist sehr teures Roaming greifen kann, oder auch bei der Verwendung einer UMTS-Flatrate, wenn ein falsch gewählter APN (Access Point Name) die Daten einfach an der Flatrate vorbei transferiert. Je nach Netzbetreiber und Tarif muss eine andere APN im Mobilfunkrouter konfiguriert werden. Bei einer angenommenen UMTS-Geschwindigkeit von 48 KByte/s und einem angenommenen Tarif von 19 Cent pro Kilobyte könnten im letzteren Fall für den Anwender über 9 Euro pro Sekunde anfallen! Prepaid-Angebote sind da schon verlockender: 24 Cent pro MByte über GPRS und teilweise auch mit UMTS, ohne Grundgebühr und Vertragslaufzeit – nicht nur für Gelegenheitsnutzer ein ideales Angebot. Für eine internetlose Datenverbindung ist zudem die angesprochene GSM-Dial-In-Variante eine Option. Hierbei fallen keine Mobilfunkgebühren an, da die Verbindung zur Maschine über die Rufnummer erfolgt.
 | Gerhard Galsterer ist Geschäftsführer der Firma Lucom mit Sitz in Zirndorf. E-Mail: gg@lucom.eu |
Wenn es darum geht, Maschinen oder Anlagen an verschiedenen Standorten datentechnisch miteinander zu verbinden, so geschieht dies im Mobilfunk-Umfeld in der Regel über den Aufbau eines Virtual Private Network – kurz VPN – unter Verwendung eines vorhandenen Netzwerkes als „Trägermedium“ und unter Vergabe privater IP-Adressen vom Mobilfunkprovider. Der große Vorteil der privaten IPAdressierung ist, dass die Geräte aus dem Internet direkt nicht sichtbar und damit auch nicht angreifbar sind. Nachteil ist jedoch, dass diese Geräte somit auch für die Fernwartung nicht direkt auffindbar beziehungsweise ansprechbar sind. Ein Dienst wie DynDns, der bewirkt, dass sich zum Beispiel ein Rechner oder DSL-Router mit öffentlicher dynamischer IPAdresse immer über denselben Namen ansprechen lässt, funktioniert somit nicht. Allerdings ist ein Mobilfunkrouter für M2M- oder Fernwartungsanwendungen in der Lage, eine getunnelte Verbindung zu einem VPN-Server mit öffentlicher IP-Adresse aufzubauen. Dies kann im einfachsten Fall ein DSL-Router sein, der VPN-Serverfunktionalität unterstützt. Durch den VPN-Tunnel ist nun das gesamte Netzwerk, das hinter dem Mobilfunkrouter betrieben wird, erreichbar. Dem Router ist es dabei egal, welche Anwendungen und Daten durch den VPN-Tunnel geschleust werden. Als Tunnelprotokoll kommen meist L2TP, PPTP, GRE, IPSec oder Open-VPN zum Einsatz. Falls eine permanente VPN-Verbindung nicht gefordert ist, kann der Client die Verbindung auch nur nach Bedarf aufbauen. Dies geschieht zum Beispiel durch Senden einer SMS. Der Anwender bezahlt in jedem Fall nur für die übertragene Datenmenge. Die Sicherung und Verschlüsselung der Daten übernimmt der Router selbst. Da hier kein kritisches PC-Betriebssystem läuft, ist dieser systembedingt nicht mit Viren oder Trojaner angreifbar oder manipulierbar. Steuerungen und Mikrocontroller in der Maschine können somit mit ungesicherten Protokollen arbeiten. Die verschiedenen Teilnehmer erkennen auch keinen Unterschied gegenüber der konventionellen Art der Datenübertragung via Kabel/Draht – außer der Geschwindigkeit. Über eine direkte Verbindung der Steuerungen via Ethernet durch den VPN-Tunnel des Routers lassen sich Dienste wie FTP, Telnet, Web-Server und applikationsspezifische Protokolle über das Virtual Private Network betreiben.
Doch nicht nur Endgeräte mit Ethernet-Anschluss, sondern auch solche mit serieller RS232- oder RS484-Schnittstelle sind über eine virtuelle COM-Schnittstelle im Heimatnetzwerk zu erreichen. Auf dem Festnetz-LAN des PC wird hierzu eine RS232-Umlenkung auf den Router programmiert, und fast zeitgleich kommt die serielle COM 8 zum Beispiel einige hundert Kilometer weiter am Router an. Um auch Netzwerke ohne VPN sicher koppeln zu können, gibt es die Möglichkeit per Dial-In – also vom PC über Modem – direkt anzurufen und eine Netzwerkverbindung aufzubauen. Falls der Anrufer dies über eine Flatrate in das Mobilfunknetz aus dem Festnetz realisiert, entstehen keine direkten Verbindungsgebühren. VPN oder Verschlüsselung kann sich der Anwender sparen, da hier eine sichere Punkt-zu-Punkt-Verbindung aufgebaut wird. Mit der Dial-In-Variante ist aber auch ein VPN-Router immer über die Mobilfunknummer zu erreichen. Dies ist zum Beispiel dann interessant, wenn er sich nicht via GPRS oder EDGE mit dem VPN-Server verbinden kann. Somit ist der Zugang zum Konfigurieren aus der Ferne selbst dann sichergestellt, wenn die Verbindung per Internet scheitern sollte.
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