GPRS无线通信方案.docx
浅谈GPRS的无线通信模块的设计
浅谈GPRS的无线通信模块的设计一、引言摘要:随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,自动化,智能化程度的不断的提高,利用GPRS技术进行无线通信的模块,使传统的串口通讯扩展为GPRS无线网络通讯,实现串口设备的快速无线联网。
文中给出了模块的硬件结构,PPP协议和TCP/IP协议的软件实现。
该模块能广泛应用于无线数据传输等领域,具有较高实用价值和良好的应用前景。
关键词:GPRS,STM32,TCP/IP,RS232如今通信技术、电子技术迅速发展.智能化建设不断成熟,越来越多的设备都有了联网的需求.需要即时传输大量的数据,有线连接的方式已不再能满足人们的需求,而无线接入方式具有方便、快捷和廉价的特点.弥补了有线方式的不足。
GPRS网络的优点是覆盖面广泛,可持续利用和开发.为无线接入产品提供了一个广阔的平台。
一. GSM无线通信网络优化的概念GSM无线通信网络优化是通过对现己运行的网络进行参数采集、数据分析、找出影响网络质量的原因,并且通过参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段(如采用同心圆技术等),确保系统高质量地运行,使现有网络资源获得最佳效益,以最经济的投入获得最大的收益。
而GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)是在现有的GSM移动通信系统基础之上发展起来的一种移动分组数据业务。
GPRS通过在GSM数字移动通信网络中引入分组交换功能实体,以支持采用分组方式进行的数据传输。
要实现深层次的GSM无线网络优化,要从用户对网络的满意程度出发,在保证充分利用现有网络资源的基础上,采取种种措施,解决网络存在的局部缺陷,如解决由于网络质量问题引起的用户每一个投诉等。
最后达到无线覆盖全面无缝隙、接通率高、通话持续、话音清晰且不失真,保证网络容量满足用户高速发展的要求,让用户感到真正满意。
一、模块工作原理1.GPRS网络原理GSM—GPRS通过在原GSM网络基础上增加一系列功能实体来实现对分组数据的传输.新增功能实体和软件升级后的原GSM功能实体组成GSMGPRS网络,作为独立的网络实体完成GPRS数据业务,原GSM网络则完成电路业务。
GPRS无线通信技术论文
GPRS无线通信技术论文1GPRS的组网方式采用APN专网接入首先要做的就是与移动申请APN专网业务,随后移动会为客户分配专用的APN,而对于普通用户就没有这种权利。
使用GPRS 专网的SIM卡只能开通专用APN不能使用其他的。
APN专网接入方式主要有:(3)中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP,在专网得到APN后给数据终端以及中心DTU分配移动内部固定IP,GPRS在数据终端附着时,SGSN会向HLR查询是否是所允许使用的,再通过DNS把APN 解析成相应的IP地址。
这种接入方式相对于公网接入方式而言,不仅缺少了DNS解析,又因为其本身自带移动内网固定IP,所以减少了中间环节有利于提高稳定性,另外还不用付宽带费,有比较好的性价比;(4)中心采用APN专线,其与子站点一律采用APN内网固定IP,这种方案所有的数据都在移动GPRS的APN网内传输,不用经过公网。
采用这种方案有许多好处如可以在整个传输过程中防止泄露信息,还可以在IP地址和端口进行过滤。
2中心服务器通道管理软件中心服务器通道管理软件包括数据转发模块、系统设置模块、数据库模块、下位机管理模块通信协议栈模块、数据加密模块以及GPRS通信模块通道管理软件是目前所有电网调度自动化系统中的通信方式与通信规约的集成所在。
其中通道管理软件每个模块都有各自的功能,系统设置模块主要是拥有用户权限管理、用户注销以及更改用户等功能系统设置在数据库中保存;数据库模块由系统配置库、报表库以及采集转发数据库三个子库组成,而系统配置库又包括系统设置库、下位机信息库以及通信协议栈库三个子库;每个子库又都有不同的模块来组成,每个模块都有其各自的作用,这里就不再进行一一的描述了。
3GPRS的安全性分析3、1GPRS所采用的安全措施与固定网络相比,无线网络在安全性方面做得还不够到位,为了使这种状况得到改善,对用户的传输信息进行保密,GPRS采用了GSM中大量的安全保证措施。
GPRS无线数据传输系统解决方案
GPRS无线数据传输系统解决方案GPRS 通用无线分组业务(General Packet Radio Service)是利用包交换的概念发展的一套无线传输方式。
GPRS网络是基于现有的GSM(全球移动通信系统)网络实现的。
在现有的GSM网络中需要增加一些节点,如GGSN(GPRS网关支持节点)和SGSN(GPRS服务支持节点)。
SGSN的主要作用是记录移动终端的当前位置信息,并且在移动终端与GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。
GGSN主要起网关作用,可以与多种不同的数据网络连接,如ISDN(综合业务数字网)、PSPDN(包交换公用数据网)和LAN(局域网)等。
GGSN可以把GSM网中的GPRS 分组数据包进行协议转换,从而把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。
GPRS网不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点,而且其本身就是一个分组型数据网,支持TCP/IP协议,无需经过PSTN(公用电话交换网)等网络的转接,可直接与Internet网互通。
因此GPRS业务在无线上网、环境监测、交通监控、移动办公等行业中具有无可比拟的性价比优势。
一、系统设计目的系统设计目的:客户端将数据采集器中采集到的数据,通过RS232串口发送到GPRS 数据传输终端;GPRS数据传输终端将数据转换成TCP/IP包发送到GPRS网络上,再经过服务转换进入到Internet;监控中心从Internet上获取采集数据的TCP/IP包后,通过程序将采集数据的TCP/IP包还原成采集数据,从而完成了从采集现场通过GPRS和Internet传输数据到监控中心的整个通讯过程。
核心设计在于单片机与GPRS模块的连接和通信软件的编写。
二、GPRS无线数据传输系统设计1、系统设计方案一GPRS无线数据传输系统由客户端软件、GPRS数据传输终端、GPRS网络、服务器端软件四部分组成(如图 1所示)。
GPRS无线网络规划及简介
GPRS空中接口
❖ Code Scheme (Rate adaption)
•无线环境
•GMSK •编码方式
•重传
•C/I
•BER
•BLER
•传输效率
•冗余度
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
GPRS空中接口
❖ Code Scheme (Rate adaption)
Scheme
•…
•相对独立的新方向
•UMTS
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
GSM演进
❖ Why GPRS
GSM不能满足数据业务的发展
❖ 最高14.4Kbps/GPRS提供最高172.2kbps ❖ 电路交换
按时收费/GPRS按流量计费 建立连接需重拨/GPRS附着后不需要重拨
GPRS对原有GSM网络改动很少,投资省
Code Rate
Max data bits
Radio Block No USF & BCS
Coded Bits
Punctu red Bits
LR(KLabtCepsD) ata D(KabtapsR)ate
CS-1 1/2 160
181
456 0
8
9.05
CS-2 ≈2/3 240
268
588 132 12
13.4
CS-3 ≈3/4 288
312
676 220 14.4 15.6
CS-4 1 400
428
456 -
20
21.4
• CS1-CS3均使用了1/2卷积编码,CS2、CS3使用了不同程 度的打孔;CS4未使用卷积编码,因此链路较脆弱,需较高信 噪比 书山有路勤为径,
GPRS无线通信系统设计策划方案
MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速进展,特不是无线通信技术的进展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。
GSM网络出现后,技术人员专门快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等,从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS是在现有GSM系统上进展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议,能够与分组数据网(Internet等)直接互通。
GPRS无线传输系统的应用范围特不广泛,几乎能够涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输,尤其适合突发的小流量数据传输业务。
本文设计的GPRS无线通信模块,内嵌了TCP/IP协议,采纳工业级的GPRS模块,适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈,但使用串口通信的情况。
1 GPRS通信原理及应用特点1.1 GPRS简介GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G。
GPRS采纳与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
因此,在GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动,只需作软件升级。
有了GPRS,用户的呼叫建立时刻大大缩短,几乎能够做到“永久在线”。
此外, GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时刻为基准来计费,从而令每个用户的服务成本更低。
1.2 差不多工作原理GPRS是在原有的基于电路交换(CSD)方式的GSM网络上引入两个新的网络节点: GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)。
SGSN和MSC在同一等级水平,并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入操纵,并通过帧中继连接到基站系统。
GGSN支持与外部分组交换网的互通,并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。
GPRS无线数据应用解决方案
GPRS无线数据应用解决方案济南银泉科技有限公司2004年5月一、GPRS 环保污染源在线监控系统1.1 需求分析在人类生存环境日益恶化的今天,建立完整的环境监测系统是非常必要的,处理分布在各处的环境检测点的数据传输问题一直是建立环境监测系统的难点,建立独立的无线扩频系统和使用专线都有庞大的建设、运营费用问题。
GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,是在现有GSM 系统上发展起来的一种承载业务,目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。
GPRS 抛弃了传统的独占电路交换模式,采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,有效地利用了信道资源,带宽最高可达171.2Kb/s。
目前中国移动的GPRS 覆盖范围在中心城市几乎达到了100%,在边远地区也达到了80%以上,实际应用带宽大约在20-40Kb/s,特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求,完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。
GPRS 通信方式更适合于环保数据采集业务,目前各省环保监测站与各采集点采用电话线传送数据或手工抄录,实时性差,费用也不便宜。
GPRS 无线传输数据有以下优势:1)GPRS 用户可随意分布和移动自己的网点,无需担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。
建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作。
较光纤或专线系统投资较少,设备安装方便。
2)终端价格比较低。
与DDN 相比,较DTU 或DDN 专线Modem 其终端价格便宜很多。
3)GPRS 资费便宜,计费合理。
GPRS 资费包月比有线电话网络资费还便宜。
环保数据采集业务没有大数据量的信息传输,不必要采用资费很高的专线(DDN、帧中继)。
GPRS 还可根据通信的数据量和提供的服务质量进行计费。
在GPRS 网中,用户只需与网络建立一次连接,就可长时间的保持这种连接,并只在传输数据时才占用信道并被计费,保持时不占用信道不计费。
GPRS无线通信系统设计方案(doc 8页)
GPRS无线通信系统设计方案(doc 8页)MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。
GSM网络出现后,技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等,从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。
GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议,可以与分组数据网(Internet等)直接互通。
GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛,几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输,尤其适合突发的小流量数据传输业务。
本文设计的GPRS无线通信模块,内嵌了TCP/IP协议,采用工业级的GPRS模块,适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈,但使用串口通信的情况。
1 GPRS通信原理及应用特点1.1 GPRS简介GPRS是通用无线分组业务(General Packet Radio System)的缩写,是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G。
GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
因此,在GSM系统的基础上构建GPRS系统时,GSM嵌入式GPRS无线通信模块主要由嵌入TCP/IP的单片机(MSC1210Y5)、GPRS模块、SIM卡座、外部接口和扩展数据存储器等部分组成。
图2是系统的硬件框图。
MSC1210控制GPRS模块接收和发送信息,通过标准RS232串口和外部控制器(比如数据采集端)进行数据通信。
用软件实现中断,完成数据的转发。
2.1.1 单片机模块单片机采用美国德州仪器公司最新推出的基于8051内核的MSC1210Y5。
该芯片具有很强的数据处理能力,时钟频率为33 MHz,指令运行速度实际上与运行在99 MHz时钟频率下的标准8051内核相当。
基于GPRS的无线数据传输系统解决方案
基于GPRS 的无线数据传输系统解决方案温 泉,李炳煜,焦 毅(西安通信学院 陕西西安 710106)摘 要:首先介绍了GPR S 的概念和G PRS 网络的特点,然后从系统结构、组网方案和传输层协议选择3个方面详细介绍了系统的设计实现,最后从应用领域、安全措施两个方面阐述了基于GPR S 的无线数据传输系统中的一些关键技术。
关键词:G PRS;T CP;无线网络;协议中图分类号:T N92915 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2006)23-015-03Solution of Wireless Data Transmission System Based on GPRSWEN Q uan,L I Bingy u,JIAO Y i(Xi c an Co mmuni cat i o n Institute,Xi c an,710106,Chi na)Abstract :T his ar ticle intr oduces the co ncept o f G PRS and the character istics o f the GPR S net wo rk firstly.T hen it ex plains the sy stem design detailed,w hich includes system framew or k,realization scheme and t ranspor t pro tocols.A t last the paper i-l lust rates so me key techniques of applicat ion ar ea and secur ity measure in wireless data tr ansmissio n sy stem based on the GPR S.It researches the desig n scheme of GPR S netwo rk.And it has some refer enced sig nificances for inter related technicians.Keywords :GP RS;T CP ;w ir eless netw or k;pr oto col收稿日期:2006-07-201 GPRS 概述GPRS(General Packet Radio Service,通用无线分组业务)是一种基于GSM 系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP 连接。
GPRS无线网络配置2015-03-20
GPRS无线网络配置(一)文档目的✓掌握GPRS无线通信模块的参数设置方法,了解GPRS无线通信模块的工作原理✓掌握GPRS无线网络架构与组成(二)环境与设备环境:设备:✓GPRS无线传感控制节点✓SIM卡✓操作台:提供电源、PC、USB口、RS232串口✓服务器✓软件:AccessPort软件和TCP-UDP服务器管理软件(三)内容✓设置GPRS模块参数:启用/禁用GSM网络和GPRS网络功能,指定Internet上监控服务器的IP地址和端口号✓组建GPRS无线网络(四)准备GPRS配置命令(本组命令只能通过RS232接口配置,且所有命令配置后永久保存,直至重新配置为止,配置完成后通过AT+RESET命令重启模块生效)AT 即Attention ,AT指令一般应用于终端设备与PC应用之间的连接与通信<CR>:Carriage Return 回车,打字机车头的回位。
<LF>:Line Feed 换行,打字机向下滚一行打字机的时代,这些是指挥打字机机械工作的指令,电脑时代只用在屏幕显示。
CR+LF是windows下文本文件的标准换行符,C语言中记做\r\n1、AT+SERVER 服务器IP地址设置例:AT+SERVER=122.95.118.15返回:<CR><LF>AT+SERVER=122.95.118.15 [空格]OK<CR><LF>配置正确<CR><LF>AT+SERVER=122.95.118.15 [空格]ERROR<CR><LF> 配置错误<CR><LF>ERROR<CR><LF>命令错误2、AT+PORT 服务器端口设置命令例:AT+PORT=1234 (服务器端口)返回:<CR><LF>AT+ PORT =1234[空格]OK<CR><LF> 配置正确<CR><LF> AT+ PORT =1234[空格]ERROR<CR><LF> 配置错误<CR><LF>ERROR<CR><LF>命令错误3、AT+CSQ GPRS网络信号查询命令例:AT+CSQ (信号质量)返回:<CR><LF> AT+CSQ[空格]31<CR><LF> 操作正确<CR><LF>ERROR<CR><LF>命令错误31表示信号强度,范围0~32,数字越大,信号越强,99表示没有信号4、AT+CIMI CIMI号查询命令( AT+CIMI 获得IMSI。
05 GPRS无线通信技术
GPRS的应用
1.GPRS中的WAP应用 2.设备上的应用 3.GPRS业务应用 4.GPRS功能对应的业务应用 5.GPRS在电力系统中的应用
GPRS在电力系统中的应用
1.GPRS 技术在配网自动化的应用 2.GPRS 技术在电力负荷管理及集抄系统 中的应用 3.GPRS 技术在电力系统远程监控中的应 用 4 .GPRS 技术在电力系统其他方面的应 用
GPRS无线通信技术
GPRS分组通信技术原理
GPRS通过利用GSM网络中未使用的TDMA 信道,并增加相应的功能实体和对现有的基站 系统进行部分改造来实现分组交换,数据被分 成一定长度的包(分组),每个包的前面有一 个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何 处)。数据传送之前并不需要预先分配信道, 建立连接。而是在每一个数据包到达时,根据 数据报头中的信息(如目的地址),临时寻找 一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在 这种传送方式中,数据的发送和接收方同信道 之间没有固定的占用关系,信道资源可以看作 是由所有的用户共享使用。
GPRS 技术在电力系统远程监控中 的应用
1 电能质量监测 2 低电压等级变电站的远动信号传输及图 像监控 3 电力抢修监控调度 4 输电线路绝缘子污秽在线监测
GPRS 技术在电力系统其他方面的 应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 通信监控 2 电力企业内部专用网络的无限延伸 3 电力线巡查
GPRS 技术在电力负荷管理及集抄 系统中的应用
电力负荷管理是现代电力营销系统中的 一个重要环节, 利用现代通信技术、计算 机技术以及电能量测量技术结合在一起, 能够及时、准确、全面地反映电量使用 情况。电力负荷管理在电力负荷控制 的基础上发展完善, 包括负荷控制、远方 抄表、现场数据采集、反窃电监测、需 求侧用电管理等功能。
基于GPRS模块的无线通信系统设计
技术Special TechnologyDI G I T C W 专题60DIGITCW2019.06在最近的时代中,网络通信技术发展趋势势如破竹;人们之间不再像以前一样距离非常大。
充分利用通信技术使军事、交通等其他领域变得十分便利,基于GPRS 模块的无线通信系统使信息传递更加美好,让各行各业的工作效率及成本方面有了极大的改善。
所以,基于GPRS 模块的无线通信设计的意义非常重大,值得人们探索发现。
1 G PRS 模块的原理及其特点1.1 G PRS 简述GPRS 又被叫做无线数据分组业务,是一种信息传输系统基于GSM 技术。
这种技术关乎着网络由2G 向3G 演变的关键。
在互联网网络运营商计费体系中,GPRS 模块计算费用是通过传输数据量的方式。
这种方式与以往传统的方式相比成本更低,更加适用[1]。
1.2 G PRS 的原理GPRS 模块的技术在许多方面与GSM 差不多相同,网络传输性能和传输速率性能基本一致。
GPRS 还融和了其他技术,网络结构十分清晰。
在与客户端进行数据通讯时,数据先经过特殊处理然后利用GGSN (网关支持节点)和SGSN (服务支持节点技术)分组处理;最终将其运输到GPRS 目标终端。
1.3 G PRS 应用及特点与其他多种无线通信数据传送方式相比,GPRS 技术有更加出彩的特点;GPRS 链路结构更加独立,在信道变化能力突出的同时传输效率也属于高的那一种技术。
当面对大量的数据时,传输效率的提高能让工作快速完成并且更加方便。
在另一方面,语音和通信数据业务也可以用不同的通讯标准协议,通讯业务不再拘泥于一种点对点的业务。
传输量计费方式也比较新颖突出,与其他方式相比,不仅成本较低而且方便快捷,随时随地可以通讯。
综上GPRS 技术让网络通讯更好。
2 在GPRS 技术基础下的无线通信系统设计2.1 简述为了让港口的码头实现对减速机自动化检测的目标,设计了在GPRS 技术基础下的无线通信系统,可以减少成本的投入,避免了一些意外的发生;与港口码头上的具体情况相结合分析;当无线通信技术开启后,就能反映出许多有用的信息。
应用GPRS无线通信的教学案例
应用GPRS无线通信的教学案例教学案例:应用GPRS无线通信的教学案例1. 简介GPRS(General Packet Radio Service)是一种基于无线通信的数据传输技术,它为移动设备提供了高速的数据传输能力。
在教学中,我们可以通过应用GPRS无线通信技术,来培养学生的创新能力和实践能力,同时深入了解无线通信技术的工作原理和应用场景。
2. 教学目标通过本教学案例,学生将能够:- 理解GPRS无线通信技术的工作原理和特点;- 掌握如何应用GPRS无线通信技术进行数据传输;- 运用所学知识设计并实现一个基于GPRS无线通信的应用案例;- 分析和评估GPRS无线通信在现实生活中的应用场景。
3. 教学流程3.1 基础知识讲解通过课堂讲解的方式,教授学生有关GPRS无线通信技术的基础知识。
包括GPRS的工作原理、GPRS网络的组成、GPRS的数据传输方式等内容。
可以利用多媒体教学工具,如PPT和视频等,生动形象地展示相关内容,以帮助学生更好地理解。
3.2 实验操作接下来,学生将进行GPRS无线通信的实验操作。
他们将会使用一些可编程模块(如Arduino)和GPRS模块来实现数据的传输。
通过具体的实验操作,学生将学会如何配置和连接GPRS模块,并通过GPRS网络发送和接收数据。
可以设计一些简单的实验任务,如发送温度传感器数据到云平台,或者实现一个远程控制的应用等。
3.3 项目设计与实践在掌握了GPRS无线通信技术的基础之后,学生将分组进行项目设计与实践。
他们可以根据自己的兴趣和实际需求,设计并实现一个基于GPRS无线通信的应用案例。
开发一个环境监测系统,能够实时监测并传输环境数据到远程服务器;或者设计一个智能家居控制系统,通过手机App远程控制家居设备等。
3.4 总结与讨论在项目实践完成后,进行总结与讨论是必不可少的环节。
学生将向全班分享他们的项目成果,并讨论各自设计方案的优缺点。
教师也可以对学生的项目进行评估,并给予具体的建议和指导。
GPRS三种组网方式
G P R S三种组网方式(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--GPRS三种组网方式2007-04-24 08:23:23 来源:与非网关键字: GPRS 组网方案一:中心采用ADSL等INTELNET公网连接,采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务。
此种方案向先INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。
1、中心公网固定IP:监控点直接向中心发起连接。
运行可靠稳定,推荐此种方案。
2、中心公网动态IP+DNS解析服务:客户先与DNS服务商联系开通动态域名,监控点先采用域名寻址方式连接DNS服务器,再由DNS服务器找到中心公网动态IP,建立连接。
此种方式可以大大节约公网固定IP的费用,但稳定性受制于DNS服务器的稳定,所以要寻找可靠的DNS服务商。
此种方案适合小规模应用。
方案二:中心采用主副GPRS-DTU,采用移动内网动态IP+移动DNS解析服务。
此种方案客户先与移动DNS服务商联系开通移动动态域名,监控点先采用域名寻址方式连接移动DNS服务器,再由移动DNS服务器找到中心移动动态IP,建立连接。
中心也用GPRS-DTU做接收端,但GPRS无线方式的中心不如有线方式的稳定,所以采用主副两个GPRS-DTU作冗余备份。
主中心GPRS-DTU接收端掉线时,所有监控点自动转到副中心GPRS-DTU接收端。
此种方式也可以大大节约固定IP的费用,但并不是所有移动公司都提供DNS解析服务,所以要在有DNS解析服务的省市才能采用此种方案。
此种方案适合小规模应用。
此种方案时时性和稳定性较差,不推荐使用。
方案三:中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP。
此种方案客户先与移动申请APN专网业务。
移动为客户分配专用的APN,普通用户不得申请该APN。
用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其他APN。
得到APN后,给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。
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GPRS无线通信方案
一、什么是 GPRS通信
GPRS DTU 通信是指用GPRS DTU 替代有线连接的数据传输方式实现上位机和下位机之
间无线的数据交换,用无线GPRS的方式实现主站对从站的监测和控制功能。
由于GPRS DTU 在网络中拥有的IP 是不固定的因此GPRS DTU之间的通信是通过服务器来协助完成的,有服务器的应用模型是DTU 常用的模型之一,以北京捷麦公司的GPRS模块 G300 为例,在此模
型中每个客户DTU 都与服务器保持连接,当串口有需要传输的数据时DTU 将数据通过GPRS 网络发送给服务器,再由服务器完成数据在不同DTU 模块中的转发作用,DTU 接收到服务
器通过 GPRS网络发送过来的数据后通过串口将数据传出给与其连接的串口设备。
上位机和终端设备GPRS的数据交换过程大概如下:
1. 上位机或终端设备将数据通过串口交给源GPRS模块
2. 源 GPRS模块接收完串口数据后将要发送的数据打包通过GPRS网络交给服务器。
3.服务器将收到源 GPRS模块的数据判断接收 GPRS地址后通过 GPRS网络将数据转发给
接收的目标 GPRS模块。
4.目标 GPRS模块收到服务器通过 GPRS网络传来的数据后将数据通过串口传出给终端
设备或上位机。
通过以上 4 步就完成了上位机和现场设备通过无线GPRS的方式传输数据。
以北京捷麦GPRS模块 G300 为例传输关系图如下所示
服务器
用户应用程序
串口互联网
G300
主站
GPRS
现场设备
现场设备G300
G300分站 N2
分站 1现场设备
...G300分站 2
二、 GPRS DTU替代总线连接方法
GPRS模块替代总线连接的过程很简单大概大概有以下两步:
1. 根据自己的实际需求对 GPRS 进行相应的设置
2. 将设置好的 GPRS 与上位机主站和现场设备连接
以北京捷麦公司的
GPRS 模块 G300 为例,对于主站和现场设备而言可把
G300 当成串口
设备连接。
在上位机主站和下位机从站进行 GPRS 通信时透明传输即发送设备通过串口给源 G300 的数据和目标
G300 通过串口输出给接收设备的数据是相同的,用户不用关心数据是
怎样通过 GPRS 的方式传输的,所以可以
GPRS 无线信道当成普通的
485 总线,不过 GPRS
传输和 485 总线存在两点比较大的区别需要注意:第一
GPRS 通信存在延时而总线不存在;
第二 GPRS 通信数据传输过程实际是点对点传输即源设备发出的数据只有目标设备能接收到。
下面就有线连接和无线连接在连接上的差异进行说明。
如果将串口连线也看成一个两端口的设备并把这两个端口的端子做标注,备通过虚框内的连线进行串口通讯的连接如下图
则两设
TX
TX 设 RX
RX RX 设 备
RX
TX
备
TX
GND
GND
GND
串口连线当成两端口的设备 GND
如果用 GPRS 模块替代串口连接线,则设备
A 与设备
B 之间的通信连接如下图所
示。
TX RX
RX
TX
设
RX GPRS GPRS
设
备
TX 设备
设备
TX
RX 备
GND
GND GND GND
从通信角度看用户需要关注的总线与 GPRS 通信差异有以下几点:
1. 有线连接的通讯程序中串口帧格式、串口速率可任意设置。
只要两个设备间约
定一致就可以通信。
连接线本身对上述两个参数无任何限制,而捷麦 G300 模
块需要对以上两个参数进行设置,设置规则是保证捷麦 G300 模块串口设置和
与其连接的设备串口设置保持一致。
2. GPRS 通信数据传输过程实际是点对点传输即源设备发出的数据只有目标设备能接收到
3. 从传输过程看,总线连接直接将数据在主站和从站直接传输,而
GPRS 传输需
要经过服务器进行数据转发。
(当主站从当服务器时可以直接与从站传输数据) 4. 相对对于有线来说, GPRS 的数据传输存在一定的延时性延时时间大概为
1-2S ,具
体情况与当地网络环境有关。
5. 网络不稳定, GPRS 网络的性质决定了传输数据的不稳定性因此有可能出现丢包现
象。
三、 GPRS 应用实例
如果您之前是用的生产、监控、检测是基于串口的,那么在搭建无线 GPRS 网络过
成中现有的软件系统和连接线路在不用做任何变动的情况下就可以实现整个系统从有 线到无线的升级了。
下面给大家列举一个用北京捷麦的 GPRS 模块替代总线连接的例子
总线连接控制模型:上位机为无网计算机,计算机上运行的软件为组态软件,组态
软件通过串口
485 总线和下位机设备直接连接从而实现对下位机设备的监测和控制作
用,下位机设备为 3 台 MODBUS 协议的 PLC ,有线连接方式如下图所示。
组态王
主站
485总线
现场设备现场设备现场设备
设备 1设备 2设备 3
以捷麦 GPRS模块 G300 为例将有线变为 GPRS无线通信只需要在有线的基础上进行一下 3 点的变化:
1.把上位机组态软件响应时间改长到5s 左右
2.将与主机和设备连接的 G300 模块根据自己的实际需求进行相应的设置
3.通过串口连接设置好的 G300 模块来替代以前的连接线路。
4.将给 G300 模块插上手机卡安装好天线通上电就可以实现正常的数据传输了
由于数据在传输过程中是透明的不做任何改变即发送 DTU 从串口接收什么数据则接收DTU 就从串口输出什么数据,所以软件或硬件的程序在无线传输过程中无需做任何改变。
无线连接方式如下图所示
组态王
主站
G300
G300G300G300
现场设备现场设备现场设备
设备 1设备 2设备 3。