《现代电子技术》2006年第23期摘录:温泉等:基于GPRS的无线数据
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正文摘录:
温泉等:基于GPRS的无线数据传输系统解决方案圈戳转一匝数据终端图1系统结构示意图数据采集设备通过RS232,RS485,I_JSB或无线等接口方式将采集的数据传输给GPRSDTU,由GPRSDTU将数据打成IP包,再通过GRPS空中接口接入到GPRS网络,最终通过各种网关和路由到达数据中心。数据中心的控制指令和数据也可发送给GP:RSDTU。(1)数据采集设备如摄像头、各类传感器等。(2)GPRSDTUGPRSDTU主要包括嵌入式MPU,GPRS收发模块、与数据采集信号接口电路、watchcJog电路和电源模块等。GPRSDTU具备以下基本功能:①设备参数设置由于本系统是由一个数据中心链接多个数据终端,所以每个数据终端的GPRSDTU需要拥有自己惟一的设备号,除此之外,每个数据终端的GPRSDTU连接数据中心时还需要知道数据中心的IP地址、端口号以及APN接入方式等信息。因此,每个数据终端的GPRSDTu在安装到现场之前都需要进行设备参数的配置。②GPRSDTU自动附着网络包括自动登录GPRS网络;自动检查在线状态并在掉线时自动重拨;自动向数据中心注册动态lP地址和SIM卡号;使用固定的端口进行心跳包传输。③数据及控制命令的TCP/IP协议打包和解包。因为GPRS网络是基于TCP/IP协议的,且TCPjIP协议栈的加载较为复杂,所以GPRSDTu中采用了嵌入式MPU。④具备watchC)og电路,主要用来防止终端系统死机。通过软件定时写数据到watch[Jog电路,一旦系统死机,软件工作不正常,watchDog电路由于接收不到数据而产生硬件中断,从而使系统自动重启。(3)数据中心数据中心包括联网设备(根据联网方式不同,可以是A【)SI.Modem、路由器或GPRSDTU)、中心主机(如图2中www服务器)、RADIUS服务器、数据库服务器等。数据中心的功能主要包括网络的接入、心跳包的接收与回应、数据的接收与发送、数据处理、数据库维护、用户身份认证及其他安全性管理。此外,针对不同的用户对象,还要有一些应用层的设计。2.2组网方案GP:RS的无线数据传输应用非常广泛,几乎所有行业都能用到。但每种行业的实际需求和复杂的应用环境都大不相同,所以每种行业都会有自己独特的功能要求和组]6网方式∽。我们基于对各行业GP:RS实际组网经验,根据对每种行业的实际需求和特点,总结如图2所示的4种组网方案,供用户根据业务需求和投资成本进行选择。懵。。,m…附≯瑚m一、r。。!【鲫jiI÷_》…”鼍纠“““…L军磐。0趔!型曼鼍、>工\““。。、j厂i__、-…J嚣“∥“k.一.?L%”I云舌j数据终端一£,\、篓互_一面,!舄if@’“习i日口::““““iI筠·剖i、掣.j图2组网方案示意图(1)方案一:中心采用ADSI.等专线方式与Internet公网连接,采用公网固定IP或者公网动态IP+【)NS解析服务。此种方案需向先Internet运营商申请ADSI。等宽带业务。此种方案又分以下两种情况:①数据中心拥有公网固定IP:数据终端直接向数据中心发起连接,运行可靠稳定,推荐此种方案。②数据中心拥有公网动态IP,使用公网动态IP+I)NS解析服务:客户先与[)NS服务商联系开通动态域名,数据终端先采用域名寻址方式连接【)NS服务器,再由DNS服务器找到数据中心公网动态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c)NS服务器的稳定,所以要寻找可靠的【)NS服务商。此种方案适合小规模应用。(2)方案二:数据中心采用主副GPRS—DTu,使用移动内网动态IP+移动DNS解析服务。此种方案客户先与移动【)NS服务商联系开通移动动态域名,数据终端先采用域名寻址方式连接移动I)NS服务器,再由移动[)NS服务器找到数据中心移动动态IP,建立连接。数据中心也用GPRS—DTU做接收端,但GPRS无线方式的数据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,所有数据终端自动转到副中心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C)NS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,但该方案实时性和稳定性较差,不推荐使用。(3)方案三:数据中心采用主副GPRS—DTU,采用移动APN专网固定1P。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,给所有数据终端及数据中心分配移一
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