GPRS無線數傳模塊是GPRS DTU的全稱,其實國內對它是有明確約定的:GPRS DTU是專門通過GPRS網絡將串口數據進行傳送的GPRS無線傳輸設備。
1、內嵌TCP/IP協議棧:GPRS DTU模塊是具有內嵌ppp撥號協議以及TCP/IP協議棧的嵌入式操作系統,具備GPRS撥號上網以及TCP/IP數據通信的功能;從硬件方面來說,它可以被看做是無線GPRS MODEM與嵌入式PC的結合。
2、提供串口數據雙向轉換功能:GPRS DTU模塊提供了串行通信接口,包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式,并且GPRS DTU大多都是以將串口數據設計成“透明轉換”的方式來設計的,通俗的來說就是GPRS DTU可以將串口數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送,而不需要改變原有的數據通信內容。所以,它可以與各種使用串口通信的用戶設備進行連接,而不需要對用戶設備進行改動。
3、支持自動心跳,保持永久在線:支持GPRS無線傳輸模塊設備永久在線是GPRS通信網絡的優點之一,因此典型的GPRS DTU模塊在設計上都是具有永久在線功能的,這就要求GPRS DTU包含上電自動撥號、采用心跳包保持設備永久在線(當長時間沒有數據通信時,移動網關將斷開GPRS DTU與中心的連接,心跳包就是GPRS DTU與數據中心在連接被斷開之前發送的一個小數據包,以保持連接不被斷開)、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。
GPRS DTU在通電后,首先讀取內部FLASH中保存的工作參數(包括GPRS撥號參數,串口波特率,數據中心IP地址等等,事先已經配置好)。
GPRS DTU登陸GSM網絡,然后進行GPRS PPP撥號。撥號成功后,GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是說,GPRS DTU處于移動內網中,而且其內網IP地址通常是不固定的,隨著每次撥號而變化。我們可以理解為GPRS DTU這時就是是一個通過移動網關來實現與外部Internet公網通信的移動內部局域網內的設備。這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。
GPRS DTU主動發起數據中心的通信連接,并保持通信連接一直存在。由于GPRS DTU處于移動內網,而且IP地址不固定。因此,只能由GPRS DTU主動連接數據中心,而不能由數據中心主動連接GPRS DTU。所以數據中心必須具備固定的公網地址或固定的域名。數據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數存儲在GPRS DTU內,以便GPRS DTU一旦上電撥號成功,就可以主動連接到數據中心。
具體的來說,GPRS DTU通過數據中心的IP地址(如果是采用中心域名的話,先通過中心域名解析出中心IP地址)以及端口號等參數,向數據中心發起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后,GPRS DTU即認為與中心連接成功,然后就一直保持這個通信,連接也就一直存在,如果通信連接中斷,GPRS DTU將立即重新與中心連接。
由于TCP/UDP通信連接已經建立,就可以進行數據雙向通信了。
對于GPRS DTU來說,只要建立了與數據中心的雙向通信,完成用戶串口數據與GPRS網絡數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據,GPRS DTU就立即把串口數據封裝在一個TCP/UDP包里,發送給數據中心。反之,當GPRS DTU收到數據中心發來的TCP/UDP包時,從中取出數據內容,立即通過串口發送給用戶設備。
通過有線的數據采集中心,同時與很多個GPRS DTU進行雙向通信。這是目前GPRS DTU應用系統中最為常用的方式。
GPRS DTU模塊現在已經廣泛應用于電力、環保、LED信息發布、物流、水文、氣象等行業領域。盡管應用的行業不同,但應用的原理是相同的。大多都是GPRS DTU和行業設備相連,然后和后臺建立無線的通信連接。在物聯網快速發展的今天,GPRS DTU的使用也越來越廣泛。GPRS DTU模塊可以應用在遙控商業及住宅的防盜警報、遙控暖氣和冷卻系統、汽車的防盜警報以及機房監控和遠程維護管理系統等方面。免費提供的物聯網平臺,使企業員工能夠隨時隨地與總部保持聯系,降低公司建設自己的廣域網的成本。為各行業之間的產業融合提供了幫助。
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