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?GPRS DTU功能-GPRS DTU特性-GPRS DTU工作流程

2021-02-01



GPRS DTU功能,GPRS DTU特性,GPRS DTU工作流程


GPRS DTU是什么


GPRS DTU,說白了就是以GPRS的數據輸出的,單元格式存在的一個個獨立單元個體組成的 。

國際上更是對GPRS DTU標有明確的制約規定 :GPRS DTU。

即GPRS無線設備 ,通過 串口 數據 專門用于 GPRS的網絡信息傳輸工作 。


GPRS DTU有4個核心功能

塔石GPRS DTU

1、內部 集成 TCP/IP協議棧

在GPRS DTU內封裝的兩大協議為:IP/TCP協議棧和3P 撥號 協議,并具有 一套 嵌入式操作系統,從硬件 上看,可看作 是嵌入式 PC 與無線 GPRS MODEM的結合體 ,可實現 GPRS撥號上網 和TCP/IP 數據通信 。


2、為串口 數據 提供 雙向 轉換 

GPRS DTU提供 了包括RS485 、RS422 、RS 232等在內 的串行通信 接口 ,屬于 一種 常用 的串行通信 方式 ,在設計 時,GPRS DTU多采用 串行 數據 “透明 轉換 ”的方式 ,即GPRS DTU不改變 原來 的數據通信 內容 ,而是 將串行 數據轉換 成TCP/IP 包。

 通過 這種 方式 ,GPRS DTU可以 連接 到各種 使用 串口通信 的用戶 設備 ,而無需 更改 用戶 設備 。


3、支持 自動 心跳 功能 ,可永久在線

 GPRS終端設備 永久 聯機 非常完美的支持了GPRS通信網絡,使得GPRS終端設備 永久 聯機如虎添翼,這也使得一般情況下的GPRS DTU設備或多或少的,在設計 上都可具備和適配 永久 聯機 的相關功能 ,這就要求 DTU 具有 上電 自動撥號 、心跳包 永久 聯機 (當數據通信 時間 過長 時,移動網關將DTU 與中心 斷開 )、心跳包 是DTU 在斷開連接 之前 將一個小數據包 發送給 數據中心 ,以保證 連接 不被斷開 )、支持 斷線 自動 重連 、自動重撥 等功能 。


4、可永久保存 的支持 參數配置

GPRS DTU通訊設備的用途非常之多,可以使用的應用場景也多種多樣。 

在不同 的應用 場合 ,數據中心 的IP地址 、端口號 、串口 的波特率 等都不 相同 。

因此 ,GPRS DTU都應該 支持 參數配置,將配置 好的參數 保存 在固定 存儲設備 中(通常 是FLASH或EEPROM 等)。

上料 后,自動 按設定 參數 進行 操作 。


GPRS DTU具備可擴展的獨有特性

塔石GPRS DTU

一般情況下的功能更強大的GPRS DTU會具備更為繁多的擴展 功能 ,大致包含 :支持 遠程 參數配置/遠程 固件升級、支持 短消息 通道 、支持 遠程 短信 /電話 喚醒 、支持 本地 串口 固件升級 支持 域名解析 數據中心 、支持 DTU 在線 /離線 電平 指示 等。

該功能 擴展 后,提高 了系統 的可靠性 ,也方便 了用戶 的使用 和維護 。


GPRS DTU的工作流程


1、當 GPRS DTU上電 后的第一件事,就是讀取 FLASH中的信息參數工作,即保存的工作 參數 (包括 GPRS撥號 參數 、串口波特率 、數據中心 IP地址 等)。

LGPRS DTU 必須先登陸 GS M網絡 ,才能用GPRS 3P撥號。


2、待撥號成功 后,GPRS DTU就會 獲得 一個 內部 IP地址 (通常 為10 .X.X),該IP地址 隨機 分配 給移動用戶 。

也就是說 ,GPRS DTU位于 移動 內部 網絡 中,它的內部 IP地址 通常 不固定 ,每次 撥號 時都會 發生變化 。


3、此時 ,GPRS DTU可以 被理解 為移動 內部 局域網 中的一個 設備 ,它通過 移動網關與外部 Inte rnet公網 通信 。

就像 局域網 上的計算機 通過 網關 進入 外部 網絡 一樣 。


4、LGPRS DTU必須始終保持 通信 連接,才能確保通信的主動發起與數據中心的有效連接 。

由于 GPRS DTU是一個移動 的內部 網絡 ,所以 IP地址 不固定 。 

通過 這種 方式 ,只有 GPRS DTU能夠 主動 地連接 數據中心 ,而GPRS DTU則無法 。 

所以 數據中心 需要 有一個 固定 的公共網絡IP地址 或域名 。


5、公用 網絡 IP地址 或數據中心 的固定 域名 作為 參數 存儲 在GPRS DTU中,以便 GPRSDTU能夠 主動 地連接 數據中心 ,一旦 電撥號 成功 。

詳細了講,就是GPRS DTU精準的確定了數據中心的IP定位地址,從而向后臺數據中心 發出 TCP或UDP 通信 請求 (如果 使用 的是中心 域名 ,首先 通過 中心 域名解析 中心 IP地址 ),例如 端口號 。


6、GPRS DTU認為 在接收 到中心 的響應 后與中心 握手 是成功 的,并且 保持 通信 連接 ,當通信 連接 中斷 時GPRS DTU將立即 與中心 握手 。

采用 TCP/UDP 建立 通信 連接 ,實現 雙向 數據通信 。


用戶串口設備所傳輸的串口 數據、GPRS網絡 數據包之間的轉換 是通過DTU 與后臺數據中心 的雙向通信實現的 。 

當DTU 接收 到用戶 的串口 數據 后,它被封裝 到TCP/UDP 包中 ,然后 發送到 數據中心 。

當DTU 收到 由數據中心 發送 的TCP/UDP 包時 ,DTU 將取出 數據 內容 并立即 通過 串口 發送給 用戶 設備 。

通過 電纜 ,數據采集 中心 與多個 GPRS DTU同時 進行 雙向通信 。

這是 GPRS DTU應用系統 中使用 最為 廣泛 的方法 。


上面簡單介紹了GPRS DTU的功能、特性及工作流程,下面我們以GPRS DTU的具體在線監測案例 ,進一步針對GPRS DTU的工作原理進行闡述說明 :


在線監測 系統 的結構圖 :

塔石GPRS DTU


GPRS DTU的實際案例


現場采集點


用戶通過 RS 232接口 或RS485 /RS422 接口 連接 GPRS DTU終端 (可以 是各種 PLC/PC/單片機/儀器 等),使用 串口 設備 通過 GPRS DTU終端 的內部 嵌入式 處理器 通過 GPRS無線網絡 向數據中心 發送 所發送 的數據 。


監測中心 


1、公共 網絡接入 方案 

采用 AD SL 撥號 /電信 專線寬帶 等公網 方式 接入 因特網 ,可申請 動態域名 或公網 固定 IP地址 ;

可實現 中小 容量 數據采集 應用 。


2、專用 網絡接入 方案 

服務器 的DDN專線申請 配置 固定 IP地址是通過省移動公司所提供的,用于 連接 GPRS網絡 。

由于 DDN專線能夠 提供 較高的帶寬 ,因此 ,當現場 采集 點數量 增加 時,無需 對中心 進行 擴展 即可 滿足 帶寬 需求 ,從而 能夠 實現 大容量 數據采集 應用 。 

通過 GPRS網絡 接收數據 后,監控中心 RADIUS 服務器 通過 AAA 認證 將數據 發送給 監控中心 計算機主機 ,通過 系統軟件 進行 恢復 顯示 和數據處理 ,進一步提高 了系統 數據通信 的安全性 。




以上便是GPRS DTU功能、特性以及工作流程的簡述,若想了解更多,歡迎訪問塔石物聯網。