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Comunicación 2G en TPV, ATM y Vending

Algunos de los grandes beneficiados del Internet de las Cosas son los mercados del TPV,

ATM y Vending:

El mercado TPV (Terminales punto de Venta) concierne a dispositivos de soporte

electrónico para la gestión de establecimientos comerciales.

El mercado ATM abarca los dispositivos bancarios de ejecución de operaciones

mediante tarjetas o libretas magnéticas, tales como cajeros automáticos.

El mercado de Vending engloba principalmente a las máquinas auto expendedoras

de productos de consumo.

Estos tres mercados cumplen fielmente con la definición de los dispositivos que forman

parte del mundo IoT: mensajes cortos y comunicación esporádica o en periodos

largos.

Para estas aplicaciones, la cantidad de información a transmitir es poca. Información como

qué producto se acaba de consumir, qué bandeja debe ser repuesta urgentemente, fallos

de alimentación, control de consumo, pagos realizados, detección de actos vandálicos

mediante sensores de movimiento… Para la comunicación de estos mensajes no es

estrictamente necesaria una conexión continua a internet, sino que, en la mayoría de casos

es suficiente un servicio de mensajería SMS (Short Message Service).

El servicio de mensajes cortos SMS trabaja en la red GSM (Global System for Mobile

Communications) y se caracteriza por proveer confirmación de mensaje de salida.

Todo SMS se envía primero al SMSC (Short Message Service Center) del operador, donde

se almacena y se reenvía al destinatario una vez éste último está disponible, siempre que

no se haya agotado el tiempo de validez. EL SMSC se identifica con un número de teléfono.

Se distinguen cuatro clases de mensajes SMS, según si se visualiza en una ventana

emergente o se muestra únicamente aviso de mensaje nuevo y si el mensaje recibido se

almacena o no en la SIM, en la memoria del teléfono o en una aplicación externa.

Clase Aviso Almacén

Ventana emergente

Mensaje nuevo

SIM Teléfono Aplicación externa

0 X

1 X X

2 X X

3 X X

Tabla 1: Clases de mensajes SMS

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Incorporación al mundo IoT

A nivel estrictamente técnico, la revolución del mundo IoT se traduce en la

incorporación de módulos de comunicaciones a los dispositivos, añadiendo

funcionalidades a las aplicaciones ya existentes, hecho que requiere diseños electrónicos

nuevos. Para reducir el TimeToMarket y ofrecer soluciones instantáneas de conectividad,

las empresas están optando por incorporar módems con comunicación serie a sus

dispositivos existentes.

Otra de las características que está acompañando al mundo IoT, aprovechando la red de

telefonía celular, es la apuesta clara por la comunicación inalámbrica. La reducción de

los costes de instalación y mantenimiento que implicaban las instalaciones

cableadas, ha impulsado la sustitución de los antiguos módems cableados por

módems inalámbricos de tecnología celular.

ModemCOM/G10

Uno de los módems 2G más populares en Europa es el modelo ModemCOM/G10

de la compañía lituana Teltonika. Este dispositivo destaca por su facilidad de uso, su

inmediata configuración y por estar soportado por una de las marcas que más está

creciendo en la aportación de soluciones industriales de entorno M2M/IoT.

Se trata de un dispositivo del tamaño de un ratón, de apenas 80g. Dispone de conector

DB9 para conexión serie, conector Jack (3,5mm/1,35mm) de alimentación, ranura para

tarjeta SIM, conector SMA para antena GSM y tres LEDs de estado que permiten conocer al

instante las incidencias más habituales sin necesidad de conexión (ausencia de

alimentación, limitación de servicio GSM, fallo de red o ausencia de SIM). Presenta un

rango de alimentación amplio, aceptando desde 6V hasta 32V; así como un rango máximo

de temperatura desde -20ºC hasta +55ºC. Soporta comunicaciones GPRS de clase 10, CSD

hasta 9,6kbps y servicio de mensajería SMS. Permite realizar transacciones en

tiempo real, envío y recepción de e-mails, navegación por la base de datos WEB,

acceder a redes privadas virtuales y, como ya hemos adelantado, enviar SMS.

Al ofrecer una sencilla conectividad 2G al puerto serie RS-232, el ModemCOM/G10 está

fraguando su éxito, entre otras aplicaciones, en la conexión de máquinas de refrescos,

máquinas de pago, máquinas de zona azul y aplicaciones similares.

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Figura 1: Conexión 2G para envío de mensajes SMS a través de las máquinas.

El conexionado de este equipo se realiza mediante un cable RS-232 o adaptador RS-

232/USB. En el caso de utilizar el adaptador serie-USB, se deberá instalar previamente

los drivers del mismo. Si se utiliza Windows, el mismo sistema operativo buscará en

internet los drivers “USB Serial Converter” y “USB Serial Port”, de forma que tan sólo

habrá que esperar a que se desarrolle el proceso de instalación. Para facilitar la

gestión de los SMS, Teltonika provee una aplicación para Windows: MCT

(Modem Control Tool) (Figura 2). Una vez instalado el modem, MCT permite

seleccionarlo, parametrizar la conexión, enviar SMS y recibir y consultar los SMS

enviados y recibidos.

Figura 2: Teltonika Modem Control Tool.

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Igualmente, para probar su funcionamiento de forma similar a cómo se va a utilizar desde

nuestro propio firmware, se puede realizar un envío de prueba utilizando cualquiera de los

programas disponibles en la red que ofrecen la administración de una comunicación serie:

HyperTerminal, Terminal, Putty, Hercules, Parallax, GTK+, etc…

Figura 3: Conexión del ModemCOM/G10.

Los parámetros de configuración de la conexión serie deben ser: Baud rate: 115200 bps.

Data bits: 8. Parity: None. Stop bits: 1. Handshaking: None. DTR: Disable. RTS: Enable.

Una vez parametrizada la comunicación serie, se deberá seleccionar el puerto COM

correspondiente y establecer la conexión. El número del puerto COM, conviene

comprobarlo previamente en el Administrador de Dispositivos de Windows. Llegados a este

punto ya se puede utilizar el puerto serie para enviar mensajes SMS mediante

comando AT.

Envío de un SMS

Primero se debe inicializar el módem, para ello bastaría introducir el código PIN

(AT+CPIN=”xxxx”). Sin embargo, es aconsejable y habitual, comprobar previamente la

comunicación (AT), la conexión GMS (AT+CREG?) y el nivel de señal GSM (AT+CSQ); el

nivel máximo de señal es 31.99. A continuación se deben configurar los mensajes en

modo texto (AT+CMGF=1) e introducir el número del centro de mensajes del operador

(AT+CSCA=”+34xxxxxxxxx”).

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Una vez configurado el módem y la SIM, ahora ya sí, se puede enviar el primer SMS.

Primero se indica el número de destino (AT+CMGS=”+34xxxxxxxxx”). Al dar este paso, se

entra en un modo de edición en el que ya se puede introducir el texto del mensaje. El texto

debe finalizar con (Ctrl+Z) y CR. Según el interfaz que se utilice, hay que introducir el

equivalente en comandos ASCII, en este caso #026 (Ctrl+Z) y #013 (CR). El modem

contesta indicando un número correlativo del mensaje enviado (+CMGS: n)

Para el envío de tramas mínimas de información de

forma no continua entre máquinas lejanas no es

necesario disponer de una conexión a internet

continua; se puede implementar de forma muy

sencilla un servicio de mensajería SMS en 2G

que facilite la conexión M2M. Las máquinas actuales

pueden incorporar fácilmente esta función mediante

un sencillo modem 2G. Un dispositivo ajustado a esta

funcionalidad es el ModemCOM/G10 de Teltonika.