時間:2010-01-04 14:23:29來源:ronggang
什么是GPRS DTU GPRS DTU全稱GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元,在國內目前實際上對GPRS DTU具有更加明確的約定:GPRS DTU是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過GPRS 網(wǎng)絡進行傳送的GPRS無線設備.
GPRS DTU的四個核心功能 (1)內部集成TCP/IP協(xié)議棧。GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng),從硬件上,它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合;它具備GPRS撥號上網(wǎng)以及TCP/IP數(shù)據(jù)通信的功能。
(2)提供串口數(shù)據(jù)雙向轉換功能。GPRS DTU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,而且GPRS DTU在設計上大都將串口數(shù)據(jù)設計成“透明轉換”的方式,也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數(shù)據(jù)轉換成TCP/IP數(shù)據(jù)包進行傳送,而不需要改變原有的數(shù)據(jù)通信內容。因此,GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接,而且不需要對用戶設備作改動。
(3)支持自動心跳,保持永久在線。GPRS通信網(wǎng)絡的優(yōu)點之一就是支持GPRS終端設備永久在線,因此典型的GPRS DTU在設計上都支持永久在線功能,這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線(當長時間沒有數(shù)據(jù)通信時,移動網(wǎng)關將斷開DTU與中心的連接,心跳包就是DTU與數(shù)據(jù)中心在連接被斷開之前發(fā)送一個小數(shù)據(jù)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。
(4)支持參數(shù)配置,永久保存。GPRS DTU作為一種通信設備,其應用場合十分廣泛。在不同的應用中,數(shù)據(jù)中心的IP地址及端口號,串口的波特率等都是不同的。因此,GPRS DTU都應支持參數(shù)配置,并且將配置好的參數(shù)保存內部的永久存儲器件內(一般為FLASH或EEPROM等)。一旦上電,就自動按照設置好的參數(shù)進行工作。
GPRS DTU的擴展功能 較為專業(yè)的GPRS DTU還提供一些擴展功能,主要包括:支持數(shù)據(jù)中心域名解析、支持遠程參數(shù)配置/遠程固件升級、支持遠程短信/電話喚醒、支持本地串口固件升級、提供短信通道、提供DTU在線/離線電平指示等。這些擴展功能可以增強系統(tǒng)的可靠性,以及方便用戶的使用及維護。
GPRS DTU工作原理 GPRS DTU上電后,首先讀出內部FLASH中保存的工作參數(shù)(包括GPRS撥號參數(shù),串口波特率,數(shù)據(jù)中心IP地址等等,事先已經(jīng)配置好)。GPRS DTU登陸GSM網(wǎng)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(wǎng)中,而且其內網(wǎng)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這時是一個移動內部局域網(wǎng)內的設備,通過移動網(wǎng)關來實現(xiàn)與外部Internet公網(wǎng)的通信。這與局域網(wǎng)內的電腦通過網(wǎng)關訪問外部網(wǎng)絡的方式相似。
GPRS DTU主動發(fā)起與數(shù)據(jù)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(wǎng),而且IP地址不固定。因此,只能由GPRS DTU主動連接數(shù)據(jù)中心,而不能由數(shù)據(jù)中心主動連接GPRS DTU。這就要求數(shù)據(jù)中心具備固定的公網(wǎng)IP地址或固定的域名。數(shù)據(jù)中心的公網(wǎng)IP地址或固定的域名作為參數(shù)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(shù)據(jù)中心。具體地講,GPRS DTU通過數(shù)據(jù)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(shù),向數(shù)據(jù)中心發(fā)起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后,GPRS DTU即認為與中心握手成功,然后就保持這個通信連接一直存在,如果通信連接中斷,GPRS DTU將立即重新與中心握手。
由于TCP/UDP通信連接已經(jīng)建立,就可以進行數(shù)據(jù)雙向通信了。 對于DTU來說,只要建立了與數(shù)據(jù)中心的雙向通信,完成用戶串口數(shù)據(jù)與GPRS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數(shù)據(jù),DTU就立即把串口數(shù)據(jù)封裝在一個TCP/UDP包里,發(fā)送給數(shù)據(jù)中心。反之,當DTU收到數(shù)據(jù)中心發(fā)來的TCP/UDP包時,從中取出數(shù)據(jù)內容,立即通過串口發(fā)送給用戶設備。通過有線的數(shù)據(jù)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(tǒng)中最為常用的方式。
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