GPRS DTU的应用经验浅析

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]