Entwicklung einer mobilen, energieautarken, kontinuierlich arbeitenden und telemetrisch betreuten Ozonimmissionsmeßstation in "low cost"-Ausführung und Erprobung ihrer Einsatzfähigkeit

Besondere Beachtung ist dem seriellen Datenaustausch über die Kabelverbindung Datenlogger-DSA-Box zu widmen. Für die Verbindung Datenlogger-Rechner wird ein serielles Standardkabel verwendet. Wie bei jeder DTE-DCE7-Verbindung wird hierbei Pin zu Pin verbunden (siehe Abb. 40a). Bei der Verbindung DSA-Box-Datenlogger handelt es sich jedoch um eine Verbindung zweier DCE-Geräte. In diesem Fall muß ein Nullmodem-Kabel verwendet werden, da sonst u.a. Sendedaten (TxD) des einen Geräts zu TxD des anderen geschickt werden und dort natürlich nicht verstanden werden, da hier ebenfalls auf derselben Leitung versucht wird ein Signal zu senden. Dieses Problem betrifft auch die übrigen RS-232-Signale. Insgesamt werden bei der seriellen Datenübertragung über eine RS-232-Schnittstelle mit Hardware-Handshaking folgende Signale benötigt: [...]

Die zweite Bauform des GSM-Adapters wird als DSA-Box (Daten-Service-Adapter-Box) bezeichnet und besitzt als Schnittstelle für das Datenendgerät eine V.24-Schnittstelle und einen analogen Fax-Ausgang. (SIEMENS 1994a, S. 5-7) Die V.24-Schnittstelle überträgt digitale Daten seriell nach einem einfachen Übertragungsprotokoll, das auch von dem verwendeten Datenlogger unterstützt wird. Daher wurde der GSM-Adapter in der Bauform DSA-Box gewählt. Eine weitere wichtige Systemkomponente ist der Kfz-Einbausatz Komfort. Der Einsatz dieser Baugruppe wurde notwendig, da das Handy für einen kontinuierlichen Betrieb in der Meßstation extern mit Strom versorgt werden muß und gleichzeitig einen Anschluß für den GSM-Adapter und die externe Antenne benötigt. Ein herkömmlicher Kfz-Adapter kann diese Funktionen nicht bieten, sondern ermöglicht lediglich den Anschluß einer externen Antenne und der Stromversorgung. Deshalb mußte auf den Kfz-Einbausatz Komfort zurückgegriffen werden, der zusätzlich die nicht benötigte Funktion „Freisprechen“ beinhaltet (Anschluß für 61 [...]

Inzwischen entwickelte sich der GSM-Standard zum Weltstandard, so daß nun das Kürzel GSM für Global System for Mobile Communication steht. Heute kann man bereits mit einem GSM-Handy in über 80 Ländern mobil telefonieren. Entsprechende Kooperationsverträge zwischen den verschiedenen nationalen Netzbetreibern ermöglichen in vielen Fällen ein problemloses internationales Roaming. (GÖTTERT 1996b, S. 68-69) Die Netzstruktur und -organisation der rein digital arbeitenden GSM-Netze ist im wesentlichen mit denen des C-Netzes vergleichbar. Auf diese Weise werden die Vorteile des analogen Vorläufers, wie zellulare Netzstruktur, unterbrechungsfreies Handover und Roaming, Teilnehmeridentifikation durch Chipkarte, von den neuen GSM-Netzen übernommen. Zusätzlich bietet die neue Digitaltechnik eine Vielfalt neuer Zusatzdienste. Ihr wichtigster Zusatzdienst ist der Datenübertragungsdienst mit bis zu 9600 bit/s. (KERLER 1994, S. 11-13) Die digitalen D- und E-Netze sind die Mobilfunknetze der Zukunft und verzeichnen einen rapide zunehmenden Marktanteil auf dem Kommunikationsmarkt. Der Marktanteil des analogen C-Netzes wird dagegen nach Einschätzungen des Münchner Marktforschers Matthias Plica bis zur Jahrtausendwende auf unter fünf Prozent gefallen sein. (GÖTTERT 1996a, S.12) Aufgrund der nahezu flächendeckenden Versorgung, der Möglichkeit der Datenübertragung und des akzeptablen Preis-Leistungsverhältnisses, eigenen sich die Mobilfunknetze C, D1 und D2 sehr gut für den telemetrischen Betrieb einer Meßstation. Zudem ist eine Datenfernübertragung per Mobiltelefon genehmigungstechnisch unproblematisch. Diese Verfahrensweise hat sich bereits bei ähnlichen Anwendungen bewährt6. Hier wurde jedoch ausschließlich das CNetz für die Datenübertragung verwendet. Geeignete C-Netz-Telefone haben jedoch eine deutlich höhere Stromaufnahme als D-Netz-Handys. Zudem basiert das C-Netz auf einer veralteten Technologie, die für langfristige Telemetrie-Vorhaben nicht geeignet erscheint. Die Wahl fiel daher auf das D1-Netz. Der Netzbetreiber bietet auf dem Gebiet der Bundesrepublik eine nahezu flächendeckende Funkversorgung. 4.7.1 Telemetrie-Hardware für das D-Netz Bei der Mobilfunk-Hardware fiel die Wahl auf eine Mobilfunkanlage von Siemens, bestehend aus dem datenfähigen Handy S3-com und dem zugehörigen GSM-Adapter (s. Abb. 38). Der GSM-Adapter übernimmt diejenigen Funktionen im digitalen GSM-Netz, die im analogen Festnetz das Modem erfüllt. Dieser spezielle Adapter ist notwendig, da im GSM-Netz [...]