GPRS无线通信实施方案

GPRS无线通信方案

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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

...

主站

现场设备分站1

现场设备

现场设备分站2

分站N2GPRS

串口

G300

G300

G300

G300

用户应用程序

互联网

服务器

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，则两设备通过虚框内的连线进行串口通讯的连接如下图

设备TX

RX

GND

设

备

TX

RX

GND

RX

TX

GND

RX

TX

GND

串口连线当成两端口的设备

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。

设备TX

RX

GND

设

备

TX

RX

GND

TX

RX

GND

GPRS

设备

TX

RX

GND

GPRS

设备

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。

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

主站

现场设备现场设备现场设备设备

1

组态王

设备2

设备3

G300

G300G300G300

主站

现场设备现场设备现场设备设备1

组态王

设备2

设备3

485总线