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GPRS DTU的应用经验浅析

2016-05-23何承刚王亚鹏

科技视界 2016年11期
关键词:数据传输

何承刚 王亚鹏

【摘 要】本文以如何解决远程无线数据通信问题引题,简要介绍了GPRS技术要点和H7210 GPRS DTU产品性能,并举例分析了H7210 GPRS DTU的两种常见模式即短信传输模式和TCP数据传输模式的运用。通过实际的操作实践,探索了该产品在实际工程运用中的一些配置步骤、使用技巧和注意事项。

【关键词】GPRS DTU;短信传输;数据传输

0 引言

随着通信技术的飞速发展,人们对远程无线数据通信的需求随着互联网技术的普及而日益增长。而GPRS(General Packet Radio Service)技术的运用则能实现数据的远距离无线传输。GPRS即通用无线分组业务[1],该技术是一种以GSM网络为依托,运用无线分组交换协议技术,为用户提供远程分组数据业务服务[2]的技术。具有接入时间短、传输效率高、实时在线等特点。[3]目前,许多企业开发了各种GPRS模块[4],由深圳宏电公司出品的H7000 DTU系列产品则是基于GPRS/CDMA网络的无线DDN数据通信的内置协议栈模块[5]。该产品被定义为低功耗、工业级无线传输设备,专门解决各行业应用中数据远程传输困难的问题。笔者以深圳宏电公司的H7210 GPRS DTU为例,分析介绍该产品运用过程中的一些心得体会。

1 H7210 GPRS DTU性能简介

深圳宏电公司开发的H7200无线DDN通信系统为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。H7210 DTU正是基于H7200无线DDN通信系统的产品之一,它利用运营商的GPRS/GSM/CDMA无线网络,为客户终端和数据服务中心(平台)搭建起一条无线通信链路,客户基于该无线通信链路传输其用户数据。该产品采用模块一体化设计方案,将PPP、TCP/IP、DDP等多种协议内嵌到GPRS模块内部,简化了设计方案。同时,在模块外部使用硬件狗电路,实时监控模块运行状态,保证产品可靠稳定的运行。根据应用场合和应用方式的不同,H7210可工作在以下两种模式:(1)点——点数据传输;(2)中心点——多点数据传输。该产品工作电压为+3.3—+30VDC,建议使用12VDC/1A电源,工作环境温度为-30—+70℃。

2 H7210GPRS DTU 接口电路

H7210 GPRS DTU通过RS232串行通信口与控制核心连接,如图1所示。其中第11端子为地线“GND”,第12端子为电源输入正极,电源电缆必须正确连接,否则将导致设备严重损毁。注意RS232的2号引脚与H7210接线端子的3号引脚相接;而RS232的3号引脚与H7210接线端子的2号引脚相接。

3 使用前的准备工作

为确保产品的使用寿命,使用前的准备工作的操作步骤和操作要点一定按照要求进行。

1)按照图1要求,连接好各端子,并检查无误,暂不供电;

2)连接天线,放入开通了GPRS业务的SIM卡,供电之前,必须连接天线,以免射频部分阻抗失配,进而损毁模块;

3)检测网络情况。通过连接电缆向H7210供电,H7210上的PWR灯灭、NET灯快速闪烁表示注册GPRS网络中,若PWR开始闪烁则说明H7210已经注册上GPRS网络;

4)参数配置。将PC和H7210连接,并在PC上启动H7210管理工具,点击界面工具栏中的“打开串口”按钮,当界面信息栏中显示“打开串口成功”时,再点击工具栏中“连接”按钮,同时给H7210上电,当界面信息栏中显示“连接DTU成功”时,如图2所示,表示H7210管理工具盒H7210连接成功。

4 应用举例

H7210 DTU功能丰富,常见的有扩展AT指令操作功能、UDP透明数据传输功能、UDP DDP数据传输功能、TCP透明数据传输功能、TCP DDP数据传输功能、域名解析功能、远程升级功能、短信传输功能、唤醒上线功能、远程及本地参数配置和查看功能、远程及本地日志查看功能和异常处理功能。这里举例分析最常用的短信传输功能和TCP透明数据传输功能。

4.1 短信传输功能应用

DTU短信功能配置如图3所示,将服务中心号码设置为短信接收方的SIM卡号码,DSC连接类型修改为SMS模式,编码方式配置为UCS2,其他参数为默认设置。

配置好参数之后,即可验证DTU是否能给指定的手机号码发送短信。打开串口调试助手,将串口界面中的波特率设置为57600bps,其他参数为默认。然后“打开串口”,重新给DTU上电,即可在串口工具界面的发送数据区域输入短信息,点击“发送”,手机就可以收到来自DTU的短信;当然,也可以从手机给DTU发送短信。

4.2 TCP透明数据传输功能应用

TCP透明数据传输功能可实现DTU和数据服务器中心的数据交换。GPRS DTU负责将前端收集的信号做相应处理,打成IP包[6],再通过GPRS空中接口接入到GPRS网络进行数据透明传输,然后将经过INTERNET公网传到数据服务中心。笔者采用中心用INTERNET公网连接,将数据服务中心(TCP Server)架设在公司局域网的某台计算机PC0(本地IP地址为:192.168.1.111)上,局域网经过路由器网关代理上网,公网上网采用PPPoE按需连接,随机分配IP地址。由于存在路由器,则必须通过端口映射将外网映射到路由器下指定的计算机PC0。其组网过程如下:

1)确定PC0的IP地址。在Windows界面的“开始”菜单中单击“运行”选项,在弹出的文本框中输入:“cmd”,后再输入“ipconfig”命令,查得本地IP地址为:192.168.1.111。

2)在路由器设置界面添加虚拟服务器。在网页浏览器界面中输入“192.168.1.1”进入路由器设置状态,设计中涉及的路由器是TP_LINK某型号,单击“转发规则”进入图4所示的设置界面。在添加新条目界面填写:“服务端口”为5111,“IP地址”为192.168.1.111,“协议”为ALL,再点击“保存”。

3)设置计算机PC0的TCP/IP属性使PC0的IP地址在路由器局域网内固定。右击“网上邻居”,选择“属性”选项,再右击“本地连接”,选择“属性”选项,弹出“本地连接属性”界面,在“常规”选项卡下,选中“Internet协议(TCP/IP)”选项,单击“属性”,进入图5所示界面。选中“使用下面的IP地址(s)”,输入PC0的本地IP地址192.168.1.111,子网掩码为默认的255.255.255.0,默认网关为192.168.1.1,最后单击“确定”,完成设置,使得计算机PC0在路由器下的局域网内IP地址固定。

4)进入H7210 GPRS DTU管理工具进行配置。如图6所示,修改DTU号码为SIM卡号;IP地址为公网IP地址,注意此IP地址由于公网上网采用PPPoE按需连接,随机分配IP地址,所以配置时需在网页浏览器界面中输入“192.168.1.1”进入路由器设置界面查询公网IP;端口设置为前面映射好的5111;DSC连接类型为TCP模式;启用DDP设置为DIS,其他参数配置为默认值。输入参数之后,点击“设置参数”,再“重启设备”即完成DTU配置。

5)在PC0计算机上运行数据服务中心软件TCP-UDP服务管理,如图7所示,单击“TCP Server”,主机IP软件能自动识别,只需将端口号更改为映射成功的51111,然后点击“侦听”,当H7210与数据中心建立连接,则数据中心的“客户端”栏中将显示对应的移动网关的IP地址,如图8所示。

5 结束语

H7210 GPRS DTU能很好的解决数据远程无线传输问题,可用行业和场景十分广泛,如电力系统配电网设备监控和大客户抄表、对自来水、煤气管道的监控、物流系统的车轮调度管理和铁路尽头线的安全防护等。

【参考文献】

[1]王璞.基于GPRS的天然气远程监控系统研究[D].西安:西安电子科技大学,2011.

[2]冯明发,杨轶欢.基于GPRS的水位监测系统[J].深圳职业技术学院学报,2008,7(2):21-23.

[3]金福宝.基于GPRS的桥梁远程监测系统的研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2007.

[4]姜晓荣.基于GPRS的太阳能热水系统数据采集器研制[D].杭州:杭州电子科技大学,2015.

[5]李兰春.基于ARM的GPRS数据采集传输系统[D].太原:太原理工大学,2012.

[6]甑玉杰,李振武,李长久.GPRS技术在远程监控系统中的应用[J].承德石油高等专科学校学报,2004.9,6(3):37-39.

[责任编辑:王楠]

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