基于GPRS无线通信模块原理及设计
基于GPRS的数据传输系统的设计与实现
(S a n i s ac n t ueo r utrl rd csP o e sn e h oo y Xia 0 。 hn ) h a x e r hI si t f i l a o u t r c sigT c n lg , ’n7 2 C ia Re t Ag c u P 1 1 0
的设计 方案 , 供 了硬 件 组成 图 , 件流程 图及程 序代码 , 并提 软 能够 实现 无线通信 的要 求。
关 键词 : 用分 组无线 业务 ; 据传输 ; 通 数 单片机 ; 无线模块
【 sr c】G R e ea p c e a i sriei b i ad a e t n ices g urn n — Abtat P Sg nrl ak t do evc s en p i t ni rai l i c r tl g r g t o n nyn e o
【 摘
要 】 P S通用分组无线业务在 当前远程数据传输 、 GR 遥测遥控 中越来越受到人们的重视 , 特
别是 基 于单 片机 的 G R P S数据 传 输方 案在 地震监 测 、 环境 监 测、 油田监控 等远 程 遥测 遥控 系统 中的应
用更是 倍 受 关注。介 绍 了基 于 B N 3的无线模 块 , 于 ME A1 8单 片机 的 G R E Q M2 基 G 2 P S数据 传输 终端
ds n ed at s si ,ee er drmo ot l vn m r a e t nip i nteap i i i a c a a mi o t m t a t t r n sn l yn e t cnr , e oe t ni ado p l a o o e oe t o s h c nf t tedt a s r l G R ae ns ge c i i l t n mo o t l yt u ha at— h aat nf pa o P Sbsdo i l- h nt e r a dr t c nr s m sc er - r e nf n p e me y e e os e s h q a em ntr g e vrn e t nt i dol edmo i r gT e h m eino P Sd e u k o i i ,n i m na mo i r g a if l nt i .h n as e ed s G R a on o l on n i on c g f t t n m sintr ia t d cdbs do i ls m d l o E Q M2 ds ge c i o G 2 , r s i o m n i i r ue ae nwr es o ue fB N 3a i l- h ME A18 a s e l sn o e n n pf w i rvdstec at h d aes tae o h t n eapi inc d , re c i ete hc po ie h a w , fw f w c a dt l a o o e i odrt a h v h h h r o r r o r l f r a h p c t n o e
GPRS发送与接收
第2章GPRS无线收发模块的工作原理在无线通讯监控领域,对其他无线通讯方式而言,GPRS有着不可比拟的优势,基于GPRS 的无线数据采集监控系统是目前来说比较稳定、先进的无线监控系统,它具有周期短、数据传输速率快、监控覆盖范围广、通信费用低、通信服务质量安全可靠等特点。
本文研究的系统中,GPRS模块选用SIMCOM公司的SIM300,该模块内备TCP/IP协议栈,使用方便,而且集成了完整的射频电路和GSM的基带处理器,非常适合开发GSM/GPRS 的无线应用产品,如移动电话、无线数据传输业务、远程测量等,应用范围十分广泛。
2.1SIM300模块简介该设计中的GPRS采用SIM300通讯模块,此模块是一款体积小巧、即插即用、可工作于三个频段的GSM模块,它集成了电源电路、SIM卡电路、串口TTL/RS232电平转换电路;而且可以小尺寸和低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输;集成了PAP协议,可供PPP连接使用;内备强大的TCP/IP协议栈,可以直接利用它实现无线上网;支持包交换广播控制信道,无限制的辅助服务数据支持,使用起来方便,且可以大大缩短开发周期[11]。
此外,SIM300模块可与任何带有UART串行通信接口的控制器进行通信。
GPRS鉴于其优良性能,已成为多种无线应用的理想之选,可被应用到无线公话等WLL应用,车载应用、远程抄表、安全监测、遥控遥测等M2M 应用,以及手持通讯设备,无线网络终端等应用领域。
还可以通过HyperTerminal(超级终端)对其提供的AT指令进行交互操作。
SIM300模块的主要参数如下:使用9V单电源供电,可工作于EGSM900M, DCS1800M, PCS1900M三个频段,上行速率为85.6kbps,下行速率为42.8kbps,通过标准的UART接口进行通信,通信速率可设置为2.4kbps,4.8kbps,9.6kbps,14.4kbps等。
2.2SIM300模块的接口及功能SIM300模块既可与单片机通过UART串行接口进行通讯,也可与PC 机通过RS232相连进行通讯,但在选择与单片机还是PC机进行通讯前,需提前配置好SIM卡座旁的配置跳线。
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS(General Packet Radio Service)是一种无线通信技术,它基于全球移动通信系统(GSM)标准,为移动设备提供了高速数据传输的能力。
GPRS的工作原理可以分为以下几个步骤:无线信号传输、封包传输、数据传输和网络接入。
1. 无线信号传输:GPRS使用无线电波进行通信,通过GSM网络中的基站传输无线信号。
当移动设备发送数据时,数据被转换为数字信号,并通过无线电波传输到最近的基站。
2. 封包传输:GPRS将数据分割成小的数据包,每个数据包都有独立的地址和控制信息。
这些数据包可以根据网络的需求进行动态分配,以提高网络的利用率。
每个数据包都带有错误检测和纠正的功能,以确保数据传输的可靠性。
3. 数据传输:一旦数据包被分割和封装,它们就会通过GPRS网络传输。
GPRS网络使用多个信道同时传输数据包,这种并行传输方式提高了数据传输的效率和速度。
数据包在传输过程中会经过多个基站和路由器,直到达到目标设备。
4. 网络接入:当数据包到达目标设备时,它们会被重新组装成完整的数据,并传递给目标设备。
目标设备可以是手机、平板电脑或其他支持GPRS技术的设备。
设备可以通过GPRS网络接入互联网,进行各种在线活动,如浏览网页、发送电子邮件等。
GPRS的工作原理可以通过以下示意图更直观地理解:[示意图]在实际应用中,GPRS可以实现高速数据传输和实时通信,为移动设备提供了广泛的功能和应用。
它已经成为现代移动通信的重要组成部分,被广泛应用于物联网、智能交通、移动支付等领域。
值得注意的是,GPRS的工作原理是基于GSM网络的,因此在使用GPRS之前,移动设备需要支持GSM网络,并与运营商建立连接。
此外,GPRS的速度和性能受到网络负载、信号强度和设备性能等多种因素的影响,因此在实际使用中可能存在一定的波动。
总结起来,GPRS的工作原理包括无线信号传输、封包传输、数据传输和网络接入。
它通过将数据分割成小的数据包,并通过GPRS网络进行传输,实现了高速数据传输和实时通信的功能。
基于GPRS模块和89C52的无线传输系统设计
理; 从我们使用的各种智nl 卡、 C 电子宠物等, 。 e 到现在
我们 的家 用 电器 , 电饭 煲 、电冰 箱 、彩 电、 衣 机 、 如 洗
中闽 便表 C I SR M NAI 俄嚣 H ANTU ET O NI TN
2 1 年 第 1 期 00 2
T C E HNI A XP OR TI C LE L A ON 技 术 探讨 I
本 文介 绍 了一 种 基于 GP 无 线 模 块 和单 片机 数 RS 据 传 输系 统 的设 计与 实现 。 设 计 中 的技 术关 键 是无 本
Abs r t act :Nowada .W j e es r ns i s on has ys r l sta m s i be o n i ip ns b e p r c me a nd s e a l a twhih i e O wi y c sus d S l dl
时, 在 工 农 业 生 产上极 大 地 提 高 了生产 效率 和 产 品 也
质 量。
散, 环境 恶 劣等条 件下的工业现 场, 介绍 了采
用GP 无 线通信 模 块GT 0 一 RS M9 0 C和单 片机
8C 2 9 5 的无 线传 输 系统设 计 。 关键 词 : T 9 0C 9 5 无 线 传 输 G M 0 . 8 C 2
技术探讨 l E H C L X L A I N C NI A P OR T O T E
CI I TU ET I 闽 羲 诹表 H A SRMN T N中 { NN AO 嚣
2 1 年 第1 期 00 2
基于GP S 块和8 C 2 模 R 9 5 的 无线传 输系统设计
De in o i e s T a s s in Sy t sg fW r s r n miso sem s d el Ba e
gprs模块的工作原理
gprs模块的工作原理GPRS(General Packet Radio Service)是一种移动通信技术,能够为移动设备提供快速的数据传输和连接服务。
GPRS模块是这种技术的重要组成部分,它允许设备通过无线网络实现网络连接。
本文将详细介绍GPRS模块的工作原理,包括GPRS技术的基础知识和模块的组成部分、电路原理以及通信协议等方面。
一、基础知识1、GPRS技术简介GPRS是基于GSM(Global System for Mobile Communications)网络的数据传输技术,它将移动通信与互联网相结合,提供了无线IP数据传输服务。
与GSM相比,GPRS的优点包括更高的速度、更低的延迟、更灵活的数据传输和更低的成本等方面。
GPRS技术的核心在于将数据分为数据包进行传输,而不是像传统的通信技术一样将数据以电路交换的方式进行传输。
2、GPRS的工作原理GPRS系统主要由三部分组成:无线终端设备(Mobile Station,MS)、GPRS支持节点(GPRS Support Node,GSN)和GPRS核心网络(GPRS Core Network)。
无线终端设备包括移动电话、笔记本电脑和其他移动设备,用于与GPRS网络进行通信;GPRS支持节点包括SGSN(Serving GPRS Support Node)和GGSN(Gateway GPRS Support Node),用于管理无线终端设备和处理GPRS数据传输;GPRS核心网络包括多个SGSN和GGSN,用于提供网络连接和数据传输服务。
GPRS数据传输主要分为两个阶段:数据包发送和数据包接收。
在数据包发送阶段,无线终端设备发送数据包到GPRS支持节点,GPRS支持节点将数据包传递给GPRS核心网络,最终到达目标设备;在数据包接收阶段,目标设备从核心网络中接收数据包,并将其传递给GPRS支持节点,最终到达无线终端设备。
GPRS支持节点通过GPRS链路控制协议(GPRS Tunneling Protocol,GTP)传输数据包,确保数据包的可靠性和安全性。
GPRS通信模块中无线传输系统的协议设计
李 姣
【 摘要 】 目前的消 防通信 指挥系统 能完成火警受理、话 音数据和 图像通信 等功能。但 是消防员在现场救援 时却为信 息孤 岛 ,在执行救 护任务 时,各级指 挥员无法
单片机登陆G P R S 网关 ( G G S N ) 与 网 定 义为 0 X 7 D 。 基 于 上 述 的 情 况 , 构 建 一 个 无 线 传 ( 5 ) 报 文总 长度 输 系 统 极 为重 要 。利 用 嵌入 式 系 统和 G P R S 关协商L C P 、P A P 、I P C P 协 议 。L C P 、P A P 报文 总长度= 1 ( 报文头) + 1 ( 命令符) 网络 ,实 现监 控 系统 中的G P R S 无 线 数据 终 与 I P C P 协 议 的 帧 结 构 最 常 用 的 是 请 求 R E Q )、 同 意 ( A C K )和 拒 绝 ( N A K )三 十 1 ( S I M 卡 号 长度 ) + n ( S I M 卡号 ) + 1 ( G P R S 编 端 。通 过 采集 、传 输 、控 制 消 防员 的生 命 ( G S N 各 为 一方 进 行 协商 ,任 号) + 1 ( 终 端编 号 ) + 1 ( 消 防 员编 号 ) + l ( 控 制 体特 征 和 环境 信 息 , 实现 远程 监 测 后 台服 种 。单 片机 与G E Q 帧 请 求 某 方 面 的配 符) + m ( 数据) + 2 ( C R C 校验) + l ( 报文尾 ) = 1 0 + n + m 务 。根 据 无 线 网的 结 构和 功 能 设计 通信 协 何 一 方 都 可 以发 送 R 3 . 自定义 协议 指 令和 命令 字定 义 议 。 协议 设 计 主要 是 应用 层 自定义 设 计 , 制 , 另一 方 觉 得 配 置 不 接 受 回应 N A K 帧, 为便 于 查 找 ,按 功 能分 类 ,分 别 描述 根 据 需 求 自定 义 G P R S 协 议 和 数 据 结 构 定 接 受 则 回应A C K 帧 。过 程 如下 : 义 。通过 自定 义协 议 报 文格 式 ,制 定 出一 ( 1 ) 在 拨 号 成 功 连 接 后 ,G G S N 首 先返 各 协 议指 令 和命 令 字 的含 义 。采用 一 条 请 个 完 善 的协 议 ,确 保 系 统 稳 定 可 靠 地 工 回 一 个 P A P R E Q 数据帧。发送一个空L C P 求 ,多 条 返 回的 形 式 。控 制 符 按 照 成 功 / 作 ,是本 系 统 研制 工 作 中 一个 十 分 重要 的
基于GPRS的智能电表无线通信模块设计
文章编号 : 1 0 —4 3 (0 7 0 —0 5 —0 04 6920)1 03 4
基 于 GP S的 智能 电表无 线通 信 模块 设 计 R
李 琳 , 任子 真
( 阳化工学 院 计算机科学 与应用学 院 , 沈 辽宁 沈阳 10 4 ) 1 12
摘
要 : 针对 目前 国内传 统抄表 方式效率低 , 费人力、 耗 物力大的 实际情 况, 出一种 基于 G R 提 PS
关键词 : 通用无线 分组业务 ; T P I C /P协议 ; MC 5 3 中图分类号 : T 2 6 P 1 文献标识码 : A
随着 国 民经 济 的快 速 发展 , 种 工 业 、 用 各 民 的电能表 得到 了 日益广泛 的应 用 , 地域 上 的分 在 布 也越来 越分 散 . 始 的采 取人 工抄 表 的方式耗 原 费 大量 的人 力 、 力 , 无法 避 免 手 工抄 表带 来 物 又 的各 种 错 误 . 年 来 , 近 比较 流 行 的方 式 是 采 用 G M 短消 息模 式 进 行抄 表 , 这 种方 式 有 很 多 S 但 弊端 , 如数 据传输 量小 和实 时性差 . G RS 通用无 线 分组业 务 的缩 写 ( eea P 是 G nrl
的智能电表无 线通信模块的设计 , 实现 高效 实时的远 程抄表 . 该模 块设 计采 用 G RS调制 解调 器 P M 5实现登 陆 G R P S网络 , 微控 制器 中嵌 入 TC /P协议 , 在 PI 实现数据 的远程发送和接收 . 细阐 详
述 了该 模 块 设 计 的 实现 方 法 和 原 理 .
据通信 . 可工作在双频 , 支持数据语音 , 短消息和 传真 ; 3 有 种语音编码方式 ; 种数据传输模式 , 4 下行速率最 大为 8 . B s 上传速率 最大 为 5 6k / , 2 . 3s此 外 , 14l /. d 它支 持标 准 I — TU T的 A T指 令 集, 可由 A T命令控制 . 3 需 1 MC 5 2V供 电, 在
GPRS模块来电智能屏蔽的设计与实现
GPRS模块来电智能屏蔽的设计与实现摘要:通过基于AT指令的M22 GPRS模块,在VB6.0下利用MSComm 控件实现GPRS模块与计算机的串行通信,采用ADO对象模型访问数据库的方式,设计开发了来电智能屏蔽功能。
除备案数据内的来电外,其它来电一概自动挂断,实现对来电的过滤和屏蔽。
关键词:GPRS模块;MSComm控件;ADO对象模型;来电智能屏蔽0引言GPRS(General Packet Radio Service)是“通用分组无线业务”英文的缩写,以分组交换技术为基础,采用数据网络协议,将无线通信与Internet紧密结合。
GPRS使现有GSM网的数据业务突破了最高速率为9.6kbit/s的限制,最高数据速率可达171.2kbit/s。
GPRS作为一种高速、高效、经济的无线系统,具有接入范围广、传输速率高、接入时间短、提供实时在线功能、按流量计费等特点,适合于间断的、突发性的、少量的数据传输。
采用GPRS模块将计算机通过串行通信技术与GPRS无线通信网络建立连接,实现计算机与手机的通信,其组成原理如图1所示。
本文在Windows环境下,采用VB6.0中的MSComm控件实现M22 GPRS 模块与计算机的串行通信,采用ADO技术访问数据库,实现了来电智能屏蔽的功能。
图1基于GPRS网络的M22模块应用系统组成原理1串行通信技术在Windows环境下,串口与外部设备的通信可以利用VB提供的MSComm控件来完成,MSComm控件是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件,为应用程序提供了一种通过串行接口收发数据的简便方法。
1.1MSComm控件MSComm是一种串行通信控件,它提供了两种处理通信的方式:事件驱动方式和查询方式。
事件驱动通讯是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法,可以利用MSComm控件的OnComm事件捕获并处理通讯事件,OnComm事件还可以检查和处理通讯错误。
GPRS和EDGE基本原理和优化
无线接入网络
GPRS的无线接入网络由 基站子系统、传输子系统 和控制子系统组成,实现 无线通信和数据传输。
核心网络
GPRS的核心网络由 GGSN、SGSN和HLR等 设备组成,负责数据路由 和用户管理。
接口和协议
GPRS使用GTP、GPRS Tunnelling Protocol等协 议进行数据传输和控制。
GPRS的传输技术和架构
1
传输技术
GPRS使用TDMA技术进行数据传输,
架构
2
将时间分为时隙进行数据传输。
GPRS的架构包括无线接入网络和核
心网络,通过各种接口进行数据传输
和控制。
3
接入网络
GPRS使用BTS、BSC和PCU等设备 构建无线接入网络,连接移动设备和 核心网络。
GPRS的网络结构和组成部分
1 带宽
2 传输速度
3 延迟
Байду номын сангаас
GPRS提供了可变带宽, 根据网络负载和用户需 求进行动态分配。
GPRS的传输速度通常 在50kbps到100kbps之 间,取决于网络条件和 设备性能。
GPRS的延迟通常在 500ms到1000ms之间, 对于实时应用可能存在 一定的延迟。
GPRS的应用场景和优势
智慧城市
GPRS的高速数据传输和即时 连接为智慧城市的各种应用提 供了支持。
车队管理
GPRS可以实时追踪车辆位置 和监控车辆状态,提升车队管 理和物流效率。
移动银行
GPRS的安全传输和快速响应 为移动银行和金融服务带来了 便利和可靠性。
GPRS的缺点和不足
1 数据速率限制
GPRS的传输速度相对较慢,对于大容量数据传输和高带宽应用有限制。
gprs通信
GPRS通信GPRS(General Packet Radio Service)是一种基于全球移动通信系统(GSM)的无线数据传输技术,它通过移动网络传输数据包,实现了高速的移动数据通信。
本文将介绍GPRS通信的基本原理和技术特点,并探讨其在现代通信领域的应用。
一、GPRS通信原理GPRS通信采用了分组交换的方式传输数据,与传统的电路交换方式不同,它将数据划分为小的数据包进行传输。
GPRS利用现有的 GSM网络架构,通过建立虚拟链路实现通信。
具体来说,GPRS使用了数据隧道和分组交换核心网来传输数据。
GPRS通信的基本流程如下:1.移动终端向GPRS网络发送数据请求。
2.GPRS链路控制器(GLC)收到请求后,为移动终端分配IP地址。
3.数据经由物理层和射频链路传输到基站控制器(BSC)。
4.BSC将数据转发至支持GPRS的核心网。
5.核心网通过GPRS服务节点(SGSN)将数据路由至目标网络。
6.目标网络将数据传输至目标终端。
二、GPRS通信的特点GPRS通信具有以下几个特点:1.高速传输:GPRS通过最大化利用网络资源,提供更高的数据传输速率。
它采用了分组交换的方式,可以根据网络负载动态地分配带宽,从而提高通信的效率。
2.实时性:GPRS通信可以实现实时的数据传输,适用于需要快速响应的应用场景。
例如,移动支付、物联网等应用可以通过GPRS实现实时的数据传输和交互。
3.全球覆盖:GPRS是基于GSM网络的通信技术,因此具备全球范围的覆盖能力。
只要存在GSM网络覆盖的地方,就可以使用GPRS进行通信。
4.灵活性:GPRS通信可以根据用户的需求灵活地配置和调整网络参数。
用户可以根据实际需求选择通信速率、连接方式等参数,从而满足不同应用的需求。
三、GPRS通信的应用GPRS通信在现代通信领域有着广泛的应用,涵盖了许多行业和领域。
以下是几个常见的应用场景:1. 物联网物联网是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现数据的传输和交互。
gm65模块手册
gm65模块手册目录一、产品概述二、产品特点三、技术参数四、应用场景五、硬件设计及接口说明六、软件开发及应用案例七、常见问题解决及技术支持一、产品概述GM65模块是一款基于GSM/GPRS技术的无线通信模块,广泛应用于物联网、智能家居、智能健康、车载导航等领域。
该模块采用高性能处理器和先进的通信技术,能够实现稳定可靠的数据传输和通信连接。
二、产品特点1. 支持GSM/GPRS网络,具有良好的通信覆盖范围,适用于全球范围内的通信需求;2. 内置高性能处理器,支持多种数据处理和通信协议;3. 支持多种数据传输方式,包括TCP/IP、UDP、HTTP等;4. 提供丰富的应用接口和开发工具,方便用户自定义开发;5. 提供稳定可靠的通信连接,确保数据传输的安全性和稳定性;6. 小巧轻便的设计,易于集成到各种设备中。
三、技术参数1. 通信网络:GSM/GPRS2. 工作频率:850/900/1800/1900MHz3. 数据传输速率:GPRS Class 104. 接口:UART、USB、SPI、I2C5. 电源电压:3.4V~4.2V6. 工作温度:-30℃~+80℃7. 尺寸:25mm * 35mm * 3mm四、应用场景1. 物联网应用:GM65模块可以广泛应用于智能家居、智能健康、工业监控等物联网领域,实现设备间的数据交换和互联互通;2. 车载导航:GM65模块可以作为车载导航系统的通信模块,实现车辆与导航服务的数据交互和通信连接;3. 远程监控:GM65模块可以用于远程监控系统,实现对设备状态和数据的实时监控和管理。
五、硬件设计及接口说明1. 电源接口:GM65模块采用3.4V~4.2V的电压供电,可通过电源接口连接电源;2. 通信接口:GM65模块提供UART、USB、SPI、I2C接口,用于和外部设备进行数据通信;3. 天线接口:GM65模块提供外接天线接口,用于增强通信信号覆盖范围;4. SIM卡接口:GM65模块提供SIM卡接口,用于插入SIM卡以访问GSM/GPRS网络。
基于GPRS的无线智能家居控制系统方案
数据安全保障
系统能够自动识别设备状态,根 据用户需求进行智能化管理,如
自动调节室内温度、湿度等。
智能化管理
系统支持多种家居设备的接入, 如智能灯泡、智能插座、智能窗 帘等,实现了家居设备的集中管 理。
多设备兼容性
通过加密传输和权限验证等措施 ,保障了用户数据的安全性和隐 私性。
经验教训分享
04
GPRS模块应具备低功耗特性,以延长系统的待机时间。同时,应具 备唤醒功能,以便在需要时能够快速建立通信连接。
04
软件设计与实现
嵌入式软件开发环境搭建
选择合适的嵌入式开发板,如 Raspberry Pi或Arduino等, 并安装相应的操作系统和开发
工具链。
配置交叉编译环境,以便在 开发主机上编译适用于目标
通过内置GPRS模块,实现家居系统与外部网络 的无线通信,支持远程监控和控制。
3
本地控制网络
采用ZigBee、WiFi等无线通信技术,构建本地 控制网络,实现家居设备间的互联互通。
功能模块划分
传感器模块
包括温度、湿度、光照、烟雾等传感器,实 时监测家居环境参数。
人机交互模块
提供触摸屏、语音控制等多种交互方式,方 便用户操作。
故障诊断与处理功能测试
模拟设备故障情况,测试系统是否能 及时诊断并处理故障,保障家居设备 的正常运行。
性能测试及结果分析
响应时间测试
记录从发送控制命令到智能家居设备响 应的时间差,评估系统的实时性能。
网络稳定性测试
在GPRS网络信号不稳定的情况下, 测试系统的稳定性和可靠性,确保系
统能够正常工作。
基于GPRS的无线智能家居控 制系统方案
汇报人: 2024-01-29
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS(General Packet Radio Service)是一种移动通信技术,它通过无线网络传输数据,使移动设备能够连接到互联网。
GPRS的工作原理基于分组交换技术,它将数据分成小的数据包进行传输,相比传统的电路交换技术,能够更高效地利用网络资源。
GPRS的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 建立GPRS连接:当移动设备需要连接到互联网时,首先需要建立GPRS连接。
设备通过无线信号与基站通信,基站将设备的请求发送到GPRS核心网(GPRS Core Network)。
2. 分配IP地址:GPRS核心网为设备分配唯一的IP地址,这个IP地址用于设备与互联网之间的通信。
IP地址的分配通常是动态的,设备在每次连接时都会获得一个新的IP地址。
3. 数据封装:当设备要发送数据时,GPRS将数据封装成小的数据包,称为GPRS分组(GPRS Packet)。
每个GPRS分组包含了目标IP地址、源IP地址以及数据内容。
4. 数据传输:GPRS分组通过GPRS核心网传输到目标设备或互联网。
GPRS 核心网根据分组中的目标IP地址进行路由,将分组发送到正确的目标设备或互联网服务器。
5. 数据接收:目标设备或互联网服务器接收到GPRS分组后,将其解析并还原成原始的数据。
设备或服务器可以根据需要对数据进行处理,例如存储、显示或进一步传输。
6. 数据反馈:在数据传输完成后,目标设备或服务器可以向源设备发送反馈信息。
反馈信息通过GPRS核心网和基站传输回源设备,源设备可以根据反馈信息进行相应的处理。
需要注意的是,GPRS的工作原理是基于无线网络的,所以在实际应用中,设备需要与基站保持通信,以确保连接的稳定性。
同时,GPRS的数据传输速度相对较慢,适用于传输小量的数据,如文本、图片和邮件等。
总结起来,GPRS的工作原理是通过无线网络将数据分为小的数据包进行传输,实现移动设备与互联网的连接。
它的优点是高效利用网络资源,缺点是传输速度相对较慢。
GPRS无线通信模块MC351及其外围电路设计
2 外 围应 用 电路
MC 5 模块 的正常 运行需 要 相应 3i
的外围电路与其配合 。MC 5 共有 4 3i 0
个引脚 , 通过 Z F连接器分别与 电源 电 I
路、 启动与关机 电路 、 数据通信 电路 、 语 音通信 电路 、 I 卡 电路 、 SM 指示灯 电路
等连接 。
摘
要: 介绍了 S m n 公 司的 G R 模 块 MC5 、 A I i es e PS 3 IM X M公 司 的电平 转换 芯片 M X 28 以及 A 33 ,
由其组成的移动终端, 给出了相应的硬件电路, 对具体的电路进行了简要的分析, 指出了实际设计中出
现 的问题 和解决办 法。
收稿 日期 : 0 —1 —1 2 5 1 5 0 作者简介 : 曲广强(97 . . 17 一)男 山东青岛人 , 东北 电力大学信息工 程学 院研究 生 。 主要从事嵌入式 系统方面的研究
维普资讯
东北 电力大学 学报
第 2 卷 6
接口六部分组成。作为 M 3i C 5 的核心 , 基带处理器 主要处理 G M终端 内的语音 、 S 数据信号 , 并涵盖 了 蜂窝射频设备 中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件 电路的前提下 , 可支持 F 、 R和 E R RH F 语音信道编码。具体结构可参考图 1 。
N trl c n eE i o aua i c dt n S e i
文 章编 号 :0 5—2 9 ( 0 60 10 9 2 20 )2—0 7 0 9—0 4
GP S无 线 通 信 模 块 MC 5 及 其外 围 电路 设 计 R 31
曲广强 , 李 丹 , 常国权
( 东北 电力大学 信息 工程学院 . 吉林 吉林 121 ) 30 2
基于GPRS无线数据采集与传输系统设计
1.引言1.1课题研究背景目前,无线通信已经深入到寻常百姓家,在中国移动通讯通讯网络覆盖率已超过90%。
针对通信网络的可靠性,数据传输速率,GPRS通信业务是移动通信网络中无线数据传输的一个更好的选择。
基于GPRS无线数据采集与传输系统的研究在当前工厂生产控制和安全预防等方面有着相当实用的应用意义。
在这个信息传输飞速传输时代,数据的交换与传输是各种信息交流的重要方法。
数据传输的各种技术也应运而生,尤其是Internet的飞速发展让我们将信息的传递速度提升到前所未有的高度,为人们的信息交流打下了坚实的基础。
但是因为各种地理条件限制和线路安装的困难,使无线数据传输数据更加受到人们的青睐。
随着Internet网络的在人们生活中的逐渐普及,网络在我们的生产生活中占有越来越重要的地位,而且网络的数据传输已经是我们生活中不可缺少的一部分。
因此当我们越来越离不开网络的时候,我们就非常希望通过网络来实现方便的、快捷的信息传递交流和长距离设备控制。
这些想法已经在我们生活的一些领域中得到了实现,例如网络会议等。
当今生产生活中有越来越多的应用系统,采用的是微控制器或者单片机系统对其进行控制,因此我们把这样的系统统一称之为嵌入式系统。
这种系统具有体积小、开发方便、生产成本低廉等优点,在生活中的很多领域得到了广泛的应用,但是这种系统的传输系统功能非常有线。
以单片机作为控制核心,与一些传感器等一些设备结合从而实现一些功能。
1.2课题研究的目的和意义目前,我国在水利、电力、天然气和石油等的监测中还没有经济实用的自动化数据采集和传输设备,尤其是在偏远的乡村、山区以及其他恶劣环境下的数据传输更加的困难,不能满足工业现代化、自动化的要求。
GPRS通信系统是现代测控的基础,用于获取各种采集到的数据,因为GPRS通信系统作为获取信息的重要工具,正广泛应用于生产、科研的各个领域。
随着通信事业的发展,我国已建成了覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网,GSM网络中重要发展的GPRS网络也已经投入使用。
GPRS无线通信系统设计方案
GPRS无线通信系统设计方案引言近年来,通信技术与网络技术的迅速进展,特别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,技术人员很快把GSM模块嵌入到各类仪表仪器中,如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统与用电负荷监控等,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非常广泛,几乎能够涵盖所有的中低业务与低速率的数据传输,特别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,使用工业级的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,是介于第二代与第三代之间的一种技术,通常称之2.5G。
GPRS使用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则与相同的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,用户的呼叫建立时间大大缩短,几乎能够做到“永远在线”。
此外,GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费,从而令每个用户的服务成本更低。
1.2 基本工作原理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)与网关支持节点(GGSN)。
SGSN与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与接入操纵,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骨干网与SGSN连通。
图1给出了GPRS与Internet连接原理框图。
基于GPRS网络的数据无线传输接口实现
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计
算 机 与
网 络 创 新
生 活
基 于 GP S网络 的数据 无线传 输接 口实现 R
田 羿
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河 北 保 定 0 10) 7 00
【 要】本文介绍 了 G R 无线数据通信 的工作原理及应用 G R 技 术进行 无线通信 的设计 方案 、软硬件 的实现 。嵌入 式 摘 PS PS
另 外 ,嵌 入 式 GP Rs无线 通 信 模 块 采 用透 明 的数 据 传 输 与 协议 转 换
.
很 适 合
内 部 节 点 简 化 抽 象 为 Gp Rs网络 ,把 GP Rs内部 协 议 及 I N一
参 考 文 献
T RNE E T网关协议简化抽象为 G Rs网关协议 。 P
系统 组 件 与 构 成 : () 源 部 分 1电 部 分是 关系 到 c 9 和 A Ms 1 RM 能 否 正 常 工 作 的 关
G R 无线通信技术为数据传输业务提供 了 大的便 利 , PS 极 缩短 了应用 系统 的开发 周期, 小 了开发难 度和风险 , 减 具有很 高的市场
应 用前景。 【 关键词】 P S T命令集 GR A T P I 嵌入 式 C/P
文 章 编 号 :0 8 1 3 ( 0 1 2 - 4 2 1 0 — 7 9 2 1 )2 7 -
情 况 下 由于 网络 条件 等 一 些 外 来 因 素 的影 响 ,在 国 内表 现 并 不如 G 1S理 想 。所 以还 是 考 虑 接 入 到 G t PL PL S网络 。 GP RS无 线 数 据 传 输 系统 应 用 范 围相 当 广 泛 ,几 乎 所 有 中低 速 率 的数 据 传 输 业 务 都 可 以 应 用 ,如 城 市 配 电 网络 自动
基于GPRS无线模块的数据集中器设计
G P R S无线模块 ; 集 中器 ; 无线抄表
0 引 言
集 中器的主要 作用是连接 下行 电表终端 或采集器
户用 电信息采集终端 远程通信模块 的接 口、 功能要求 , 以及 A T命令集 。
进行 数据采集 , 并将数 据经过 G P R S网络传输 给主站 , 或 将 主 站 下 发 的命 令 转 发 给 下 行 电表 。集 中 器 的 G P R S 模 块经过 与 G P R S网络进行握 手 、 认证 、 协商后 , 得 到一 个 I P地 址 , 集 中器将 采集 到 的数 据进 行提取 、 处理 后 , 封装 到 U D P或 T C P数据 包 的数据域 中 , 然 后 将U D P或 T C P数据 包嵌 入 到 P P P中 , 最 终在 P P P链 路上进行仪 表数据传输 。随着 3 G / 4 G技 术的 日渐成熟
黄海燕
( 惠州中城电子科技有限公司 , 惠州 5 1 6 0 0 6 ) 摘要 :
随着 3 G / 4 G网络 的大 面积覆盖 和无线技 术 的 日益成熟 , 国家对 智能 电网的大力推 进可 以利用 现有 的 G P R S网络技
术, 基于 G P R S网络 的无线抄表方式 已逐 步成为智能 电网中对 电表数据采集传输 的主要发展趋势。基于对智能 电表 的无线 传输 和 自动Байду номын сангаас表技术 的研究 , 简单 介绍 G P R S无线数据传输 的特点 , 阐述集中器的电路模块 设计 , 简单介绍集
I P C P配置 选项 商 , 协商通 过 最 终连 接成功 , G P R S
终 端获得 一 个 l l 地址 , G P R S终端 使川 陔 I P t S J E 将 数 据 包 封 装好 通 过 P P P链路 — 站进 行 通信 I l { 丁
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基于GPRS的无线通信模块的原理及设计
[摘要] 文章给出了一种利用gprs技术进行无线通信的模块原理及设计。
从而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。
[关键词] 无线通信模块gprsgsmrs232tcp/ip微控制器(mcu) 一、引言
如今通信技术、电子技术飞速进步,智能化建设不断发展,越来越多的设备都有了联网的需求。
并且有大量的数据需要即时传输,很多场合有线连接的方式已经不能满足人们的需要,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网络以其覆盖面广泛,可持续利用和开发的优点,为无线接入产品提供了一个广阔的平台。
gprs(generalpacketradioservice),也叫通用分组无线业务,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。
gprs系统可以看作是对原有的gsm电路交换系统进行的业务扩充,以满足用户利用移动终端接入internet或其它分组数据网络的需求。
如下内容给出了一种基gprs的无线通信模块的设计方案,该模块变传统的串口通讯为gprs无线接入。
实现串口设备的快速无线上网,可以方便地使采集设备与控制设备或计算机连接,完成数据的gsm网络的无线接入和internet传输。
为需要无线接入网络的设备
提供了一个解决方案。
二、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gsm-gprs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网络与gsm原网络通过一系列的接口协议共同完成对移动台的移动性管理功能。
gprs新增如下功能实体:
服务gprs支持节点(sgsn.serving gprssupportnode)其功能为处理话务、路由寻址、手机移动性管理、鉴权和加密、计费和统计。
网关gprs支持节点(ggsn gatewaygprssupportnode ),其功能为gprs话务处理、与外部ip数据网络的接口、安全策略计费和统计。
此外还有点对多点数据服务中心等。
同时,对原有的一系列功能实体进行软件升级。
gprs的特点:可利用成熟的gsm网络平滑过渡投资小;灵活的计费方式可按流量时间服务等级等;与现有的gsm网络并存互不干扰;快速接入;利用ip与外部分组数据网互联。
2.无线通信模块工作原理
无线通信模块要与internet交互的数据先通过gprs模块与当地gsm基站中的gprs业务节点进行无线通信,并进入gprs网络。
然后通过gprs网关与internet进行数据交互。
三、模块的硬件设计
无线模块主要由微控制器(mcu)和gprs模块组成。
mcu选用意法半导体(st)公司的stm32系列微控制器中的stm32f103vet6。
gprs 模块选用skyworks公司的ztg20l,通过rs232串口与微控制器连接。
1.微控制器stm32f1o3vet6
意法半导体(st)公司的stm32系列32位闪存微控制器使用cortex—m3内核。
cortex—m3在系统结构上的增强。
让stm32受益无穷thumb-2指令集带来了更高的指令效率和更强的性能;通过紧耦合的嵌套矢量中断控制器。
对中断事件的响应比以往更迅速,所有这些又都融入了业界领先的低耗水准。
stm32f103vet6的工作频率为72mhz。
片上集成了高速存储器(flash为512kb,sr am为64kb)和通过apb总线连接的丰富和增强的外设和i/o。
所有的设备都提供标准的通信接口(两个i2c接口,3个spi接口和5个usart接口)。
片上还带有两个l2位的adc、一个12位的双通道dac、11个16位计时器。
2.gprs模块ztg2o1
skyworks公司的ztg201采用skyworks的射频解决方案(rf),接收器灵敏度:-108dbm,支持cmux、支持sms收发和gprs同时在线,内置tcp/ip协议栈,能够满足gprs模块的要求。
四、模块的软件设计
1.模块协议体系结构
无线通信模块的协议体系结构
物理层:在对gprs模块进行参数设置后,微控制器利用at指令通过gprs模块拨号,at指令格式表示从串口发送的所有数据都发送给了gprs模块。
正确反馈及应答后,一条物理通道即gprs信道就在gprs模块和gprs网络之间建立起来。
数据链路层:ppp帧格式表示从串口发送的所有数据都透明的发送给了ggsn。
ppp协议将原始的gprs物理层连接改造成无差错的数据链路,模块将远程登录internet,并得到gprs网关分配的ip地址。
网络层:利用ip协议作为网络层协议,经过ip路由选择,可以实现模块与连在internet 的终端进行数据交换。
传输层:选择tcp作为传输层协议,为数据传输提供可靠的面向连接服务。
2.微控制器(mcu)主控程序
微控制器(mcu)主控程序主要向gprs模块发送at指令和等待gprs模块的反馈信息,从而完成对gprs模块的设置和测试以及gprs模块的拨号操作。
首先通过at指令接口函数测试gprs模块是否正常,进行必要的初始化设置;接着对接入的网络服务提供商进行连接信息配置:然后进行连接,若能收到对方返回的连接成功信号,mcu就发送一个链路控制协议(lcp)的请求帧,以进入ppp协议协商阶段,协商完成后,拨号就成功了。
此后,数据的发送和接收都是ppp帧,gprs工作模式进入无线连接状态,不再响应at命令,直到断开连接为止。
3.网络通信协议程序
网络通信协议主要是基于gprs通信ppp协议和精简tcp/ip协议应用程序。
ppp用于在串行链路上封装ip数据包,ip是internet
互连的基础,两者都是必须的。
tcp是网络数据运输层协议,具有较高可靠性和成熟的流量控制。
ppp协议:ppp协商过程是系统接入internet的关键,由于ppp协商属于request-answer的方式,即用户终端isp发起请求(request),isp按照请求内容作回应(answer)。
tcp/ip协议栈:模块tcp协议的所有操作都是基于socket套接字来完成,当需要建立一个新的连接时,初始化一个新的socket,连接成功则保存socket,否则释放socket。
请求、建立和关闭等过程的进行由套接字socket中的函数指针调用来实现。
五、总结
本文设计的基于stm32与gprs的无线通信模块、主要是通过mcu 与gprs模块进行通信。
通过gpr模块使嵌入式系统接人internet,从而进行网上数据交换。
目前这种技术被广泛的应用无线数据采集,远程监控等领域,具有较高的实际应用价值。