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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,说白了就是以GPRS的数据输出的,单元格式存在的一个个独立单元个体组成的 。

国际上更是对GPRS DTU标有明确的制约规定 :GPRS DTU。

即GPRS无线设备 ,通过 串口 数据 专门用于 GPRS的网络信息传输工作 。


GPRS DTU有4个核心功能

塔石GPRS DTU

1、内部 集成 TCP/IP协议栈

在GPRS DTU内封装的两大协议为:IP/TCP协议栈和3P 拨号 协议,并具有 一套 嵌入式操作系统,从硬件 上看,可看作 是嵌入式 PC 与无线 GPRS MODEM的结合体 ,可实现 GPRS拨号上网 和TCP/IP 数据通信 。


2、为串口 数据 提供 双向 转换 

GPRS DTU提供 了包括RS485 、RS422 、RS 232等在内 的串行通信 接口 ,属于 一种 常用 的串行通信 方式 ,在设计 时,GPRS DTU多采用 串行 数据 “透明 转换 ”的方式 ,即GPRS DTU不改变 原来 的数据通信 内容 ,而是 将串行 数据转换 成TCP/IP 包。

 通过 这种 方式 ,GPRS DTU可以 连接 到各种 使用 串口通信 的用户 设备 ,而无需 更改 用户 设备 。


3、支持 自动 心跳 功能 ,可永久在线

 GPRS终端设备 永久 联机 非常完美的支持了GPRS通信网络,使得GPRS终端设备 永久 联机如虎添翼,这也使得一般情况下的GPRS DTU设备或多或少的,在设计 上都可具备和适配 永久 联机 的相关功能 ,这就要求 DTU 具有 上电 自动拨号 、心跳包 永久 联机 (当数据通信 时间 过长 时,移动网关将DTU 与中心 断开 )、心跳包 是DTU 在断开连接 之前 将一个小数据包 发送给 数据中心 ,以保证 连接 不被断开 )、支持 断线 自动 重连 、自动重拨 等功能 。


4、可永久保存 的支持 参数配置

GPRS DTU通讯设备的用途非常之多,可以使用的应用场景也多种多样。 

在不同 的应用 场合 ,数据中心 的IP地址 、端口号 、串口 的波特率 等都不 相同 。

因此 ,GPRS DTU都应该 支持 参数配置,将配置 好的参数 保存 在固定 存储设备 中(通常 是FLASH或EEPROM 等)。

上料 后,自动 按设定 参数 进行 操作 。


GPRS DTU具备可扩展的独有特性

塔石GPRS DTU

一般情况下的功能更强大的GPRS DTU会具备更为繁多的扩展 功能 ,大致包含 :支持 远程 参数配置/远程 固件升级、支持 短消息 通道 、支持 远程 短信 /电话 唤醒 、支持 本地 串口 固件升级 支持 域名解析 数据中心 、支持 DTU 在线 /离线 电平 指示 等。

该功能 扩展 后,提高 了系统 的可靠性 ,也方便 了用户 的使用 和维护 。


GPRS DTU的工作流程


1、当 GPRS DTU上电 后的第一件事,就是读取 FLASH中的信息参数工作,即保存的工作 参数 (包括 GPRS拨号 参数 、串口波特率 、数据中心 IP地址 等)。

LGPRS DTU 必须先登陆 GS M网络 ,才能用GPRS 3P拨号。


2、待拨号成功 后,GPRS DTU就会 获得 一个 内部 IP地址 (通常 为10 .X.X),该IP地址 随机 分配 给移动用户 。

也就是说 ,GPRS DTU位于 移动 内部 网络 中,它的内部 IP地址 通常 不固定 ,每次 拨号 时都会 发生变化 。


3、此时 ,GPRS DTU可以 被理解 为移动 内部 局域网 中的一个 设备 ,它通过 移动网关与外部 Inte rnet公网 通信 。

就像 局域网 上的计算机 通过 网关 进入 外部 网络 一样 。


4、LGPRS DTU必须始终保持 通信 连接,才能确保通信的主动发起与数据中心的有效连接 。

由于 GPRS DTU是一个移动 的内部 网络 ,所以 IP地址 不固定 。 

通过 这种 方式 ,只有 GPRS DTU能够 主动 地连接 数据中心 ,而GPRS DTU则无法 。 

所以 数据中心 需要 有一个 固定 的公共网络IP地址 或域名 。


5、公用 网络 IP地址 或数据中心 的固定 域名 作为 参数 存储 在GPRS DTU中,以便 GPRSDTU能够 主动 地连接 数据中心 ,一旦 电拨号 成功 。

详细了讲,就是GPRS DTU精准的确定了数据中心的IP定位地址,从而向后台数据中心 发出 TCP或UDP 通信 请求 (如果 使用 的是中心 域名 ,首先 通过 中心 域名解析 中心 IP地址 ),例如 端口号 。


6、GPRS DTU认为 在接收 到中心 的响应 后与中心 握手 是成功 的,并且 保持 通信 连接 ,当通信 连接 中断 时GPRS DTU将立即 与中心 握手 。

采用 TCP/UDP 建立 通信 连接 ,实现 双向 数据通信 。


用户串口设备所传输的串口 数据、GPRS网络 数据包之间的转换 是通过DTU 与后台数据中心 的双向通信实现的 。 

当DTU 接收 到用户 的串口 数据 后,它被封装 到TCP/UDP 包中 ,然后 发送到 数据中心 。

当DTU 收到 由数据中心 发送 的TCP/UDP 包时 ,DTU 将取出 数据 内容 并立即 通过 串口 发送给 用户 设备 。

通过 电缆 ,数据采集 中心 与多个 GPRS DTU同时 进行 双向通信 。

这是 GPRS DTU应用系统 中使用 最为 广泛 的方法 。


上面简单介绍了GPRS DTU的功能、特性及工作流程,下面我们以GPRS DTU的具体在线监测案例 ,进一步针对GPRS DTU的工作原理进行阐述说明 :


在线监测 系统 的结构图 :

塔石GPRS DTU


GPRS DTU的实际案例


现场采集点


用户通过 RS 232接口 或RS485 /RS422 接口 连接 GPRS DTU终端 (可以 是各种 PLC/PC/单片机/仪器 等),使用 串口 设备 通过 GPRS DTU终端 的内部 嵌入式 处理器 通过 GPRS无线网络 向数据中心 发送 所发送 的数据 。


监测中心 


1、公共 网络接入 方案 

采用 AD SL 拨号 /电信 专线宽带 等公网 方式 接入 因特网 ,可申请 动态域名 或公网 固定 IP地址 ;

可实现 中小 容量 数据采集 应用 。


2、专用 网络接入 方案 

服务器 的DDN专线申请 配置 固定 IP地址是通过省移动公司所提供的,用于 连接 GPRS网络 。

由于 DDN专线能够 提供 较高的带宽 ,因此 ,当现场 采集 点数量 增加 时,无需 对中心 进行 扩展 即可 满足 带宽 需求 ,从而 能够 实现 大容量 数据采集 应用 。 

通过 GPRS网络 接收数据 后,监控中心 RADIUS 服务器 通过 AAA 认证 将数据 发送给 监控中心 计算机主机 ,通过 系统软件 进行 恢复 显示 和数据处理 ,进一步提高 了系统 数据通信 的安全性 。




以上便是GPRS DTU功能、特性以及工作流程的简述,若想了解更多,欢迎访问塔石物联网。