一、系統(tǒng)簡介
環(huán)保、市政、熱網(wǎng)等行業(yè)的用戶數(shù)據(jù)采集、抄送，是一個十分典型的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由于各個用戶單位所覆蓋的地域范圍較廣（幾公里到幾十公里不等），且用戶數(shù)量會隨著時間的推移而發(fā)生變化，因而采用GPRS/CDMA無線通信手段完成數(shù)據(jù)采集已得到業(yè)內(nèi)普遍的認(rèn)同。
該系統(tǒng)有三大部分組成:
（1） 數(shù)據(jù)管理中心
各個采集點的數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)匯總到數(shù)據(jù)管理中心，在此進行處理、實時顯示；中心的服務(wù)器通過防火墻連接在Internet上，可供客戶端遠(yuǎn)程訪問；根據(jù)需要，中央控制室可以設(shè)置有模擬屏或投影儀，可實時、清晰地顯示各個采集點的相關(guān)信息。
如果熱網(wǎng)站點不多，中心服務(wù)器采用普通的計算機即可。計算機上運行客戶的應(yīng)用軟件，對GPRS終端采集上來的數(shù)據(jù)進行處理。應(yīng)用軟件通過特定的接口接受GPRS終端的數(shù)據(jù)。我公司的GPRS終端提供了非常靈活的應(yīng)用接口：
第一種：ActiveX控件，如果用戶軟件采用VB平臺，采用該控件非常方便；
第二種：動態(tài)鏈接庫，如果用戶軟件采用VC，Delphi等平臺，可采用該接口；
第三種：組態(tài)軟件驅(qū)動，目前，國內(nèi)比較有名的組態(tài)王、力控均提供了我公司GPRS終端的底層驅(qū)動；使用這些組態(tài)軟件可方便地與我們的GPRS終端連接；
第四種：虛擬串口驅(qū)動，任何應(yīng)用軟件均可借助于該驅(qū)動與我們的GPRS終端通信，而無須任何更改。
（2） 無線通信系統(tǒng)
指GPRS網(wǎng)絡(luò)或CDMA網(wǎng)絡(luò)，采用這種方式通信，有以下優(yōu)點：
· 實時性好：
由于GPRS或者CDMA永遠(yuǎn)在線的特性，中央控制室與各個分控點的通信鏈路可保持永遠(yuǎn)暢通；
· 網(wǎng)絡(luò)覆蓋好，通信的抗干擾性好：
經(jīng)過中國移動、中國聯(lián)通多年的建設(shè)和優(yōu)化，目前，公共無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的覆蓋已無處不在，借助于GSM或者CDMA網(wǎng)絡(luò)通信，無須考慮建筑物遮擋、盲區(qū)等導(dǎo)致通信鏈路不暢的問題；
· 設(shè)備投資�。�
無須購置收、發(fā)電臺、龐大的天線等設(shè)備，大大降低系統(tǒng)的投資；
· 運行費用低廉：
由于采用公共網(wǎng)絡(luò)，無須支付頻率使用費，同時，數(shù)據(jù)傳輸按照流量計費，且移動、聯(lián)通公司推出了多種非常靈活的計費方式，如各種包月制的套餐等，整個系統(tǒng)的運行費用可降到很低的水平；
· 工程建設(shè)方便、系統(tǒng)的后續(xù)維護非常簡單
（3） 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)主要包括各種儀表、數(shù)據(jù)傳輸終端，用來采集熱用戶的蒸氣溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳送到中央集控室。
二、系統(tǒng)設(shè)備配置
組建該GPRS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要設(shè)備清單如下：
1、GPRS DTU：每個站點一般1臺，通過RS232或者RS485與現(xiàn)場儀表等設(shè)備連接；如設(shè)備本身只提供4～20mA模擬量接口，則需配備模擬量――RS485、或者模擬量――RS232的轉(zhuǎn)換器；
2、SIM卡：每個GPRS DTU 1張，向移動公司購買，可根據(jù)實際數(shù)據(jù)量的大小，選用合適的資費套餐；比如在上海地區(qū)，套餐資費見下一節(jié)描述。
3、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器：也可用一般配置的計算機代替，該計算機要求連接在互聯(lián)網(wǎng)上，最好有固定的IP地址。
4、應(yīng)用軟件：運行在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上，我們提供免費的通信接口。接口軟件的形式見前面描述，根據(jù)實際需要選擇。
5、如果采用中國移動的VPN業(yè)務(wù)，對設(shè)備本身沒有影響，只是GPRS終端接入時，采用移動公司提供的用戶名、密碼、或者接入點（APN）等。
三、運行費用分析
運行費用主要是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ刨M用，交給移動公司�，F(xiàn)在各地的移動公司都在大力拓展增值數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這一塊優(yōu)惠的資費政策很多，具體可咨詢當(dāng)?shù)氐囊苿庸�。以下是上海移動公司公布的資費標(biāo)準(zhǔn)，供參考：
方案月租費包含流量（MB） 超出后流量資費（元/KB） 自由套餐0 0 0.03 20元套餐20 50 0.01 100元套餐100 800 0.01 200元套餐200 2000 0.01，封頂500元備注：
1、國內(nèi)漫游不收取漫游費用；
2、國際漫游費用單獨收�。�
四、關(guān)于無線虛擬專網(wǎng)（VPN：Virtual Private Network）
1、何為無線VPN（VPDN）
在組建基于GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，有些行業(yè)的客戶對數(shù)據(jù)的安全性、保密性非常敏感，而一般的GPRS/CDMA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)要經(jīng)過GPRS/CDMA網(wǎng)、Internet網(wǎng)，而后送到數(shù)據(jù)中心，這些數(shù)據(jù)在經(jīng)過這些公共網(wǎng)絡(luò)時，可能存在安全隱患。
針對這個問題，移動公司（GPRS）、聯(lián)通公司（CDMA）都推出了VPN（聯(lián)通公司叫做VPDN）業(yè)務(wù)，它為我們提供了一種通過公用網(wǎng)絡(luò)，安全地對企業(yè)內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)進行遠(yuǎn)程訪問的連接方式。
我們知道：一個網(wǎng)絡(luò)連接通常由三個部分組成：客戶機、傳輸介質(zhì)和服務(wù)器。VPN同樣也由這三部分組成，不同的是VPN連接使用隧道作為傳輸通道，這個隧道是建立在公共網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的，如：Internet或Intranet。要實現(xiàn)VPN連接，企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中必須配置有一臺基于Windows NT或Windows2000 Server的VPN服務(wù)器，VPN服務(wù)器一方面連接企業(yè)內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)，另一方面要連接到Internet，也就是說VPN服務(wù)器必須擁有一個公用的IP地址。當(dāng)客戶機通過VPN連接與專用網(wǎng)絡(luò)中的計算機進行通信時，先由ISP（Internet服務(wù)提供商）將所有的數(shù)據(jù)傳送到VPN服務(wù)器，然后再由VPN服務(wù)器負(fù)責(zé)將所有的數(shù)據(jù)傳送到目標(biāo)計算機。
VPN使用三個方面的技術(shù)保證了通信的安全性：隧道協(xié)議、身份驗證和數(shù)據(jù)加密�？蛻魴C向VPN服務(wù)器發(fā)出請求，VPN服務(wù)器響應(yīng)請求并向客戶機發(fā)出身份質(zhì)詢，客戶機將加密的響應(yīng)信息發(fā)送到VPN服務(wù)器，VPN服務(wù)器根據(jù)用戶數(shù)據(jù)庫檢查該響應(yīng)，如果賬戶有效，VPN服務(wù)器將檢查該用戶是否具有遠(yuǎn)程訪問權(quán)限，如果該用戶擁有遠(yuǎn)程訪問的權(quán)限，VPN服務(wù)器接受此連接。
在GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，GPRS/CDMA DTU可看作是客戶機，每次接入時，VPN服務(wù)器需要對它進行身份驗證。采用VPN服務(wù)時，GPRS/CDMA DTU要使用移動公司或者聯(lián)通公司提供的專用的SIM卡（GPRS網(wǎng)絡(luò)）或者UIM卡（CDMA網(wǎng)絡(luò)），通常，SIM卡和UIM卡還進行了IP地址綁定。所謂IP地址綁定是指：每次DTU撥號上網(wǎng)時，所獲得的IP地址是固定的（GPRS網(wǎng)或者CDMA網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)地址）。而如果沒有進行IP地址綁定，或者是未采用VPN業(yè)務(wù)，則GPRS/CDMA DTU每次撥號上網(wǎng)時，獲得的IP地址是動態(tài)的。綁定了IP地址可以為無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計帶來了更多的靈活性。
2、對GPRS/CDMA DTU有何要求
采用VPN，對GPRS/CDMA DTU有一些特殊的要求。
對于GPRS DTU，它在撥號時使用的APN（接入點）不是通常的“CMNET”，而是移動公司提供的專用APN；
對于CDMA DTU，則要使用聯(lián)通公司提供的用戶名、密碼進行撥號，而不是通常用的用戶名“CARD”、密碼“CARD”。
此外，DTU還需要通過PPP協(xié)議進行用戶身份驗證，驗證方法包括：PAP協(xié)議、CHAP協(xié)議、SPAP協(xié)議、MS－CHAP等等，比較常用的是PAP和CHAP。以上身份驗證由企業(yè)的VPN服務(wù)器執(zhí)行。
我公司的GPRS/CDMA DTU完整地支持組建VPN網(wǎng)絡(luò)所需要的所有功能。
3、無線VPN帶來的好處
簡單而言，有2個方面：
第一， 增強數(shù)據(jù)的安全性。VPN采用了身份驗證、數(shù)據(jù)加密等多種手段，可以大大增強GPRS/CDMA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的安全性；
第二， 如果同時綁定了IP地址，則可以為無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計帶來更多的靈活性。
五、數(shù)據(jù)中心的IP地址問題
這個問題在組建GPRS/CDMA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，是所有用戶都要面臨的問題。數(shù)據(jù)中心的IP地址問題有以下幾種方式：
1、固定IP地址
從系統(tǒng)運行的可靠角度而言，數(shù)據(jù)中心具有固定IP地址是最好的選擇，而且，這對于將來系統(tǒng)增加新的、更強大的功能（比如：無線視頻監(jiān)控）也非常方便，但是，申請固定IP地址需要支付較大的一筆月租費，而且，如果數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)本身規(guī)模就不大，這就更不經(jīng)濟了。
2、動態(tài)域名解析
也可以通過域名解析解決數(shù)據(jù)中心的IP地址問題。
用戶向ISP（Internet Service Provider）申請一個域名服務(wù)，并將此域名配置到GPRS/CDMA DTU中，則每次撥號時，DTU就可以通過域名解析連接到服務(wù)器，無須服務(wù)器具有固定IP地址了。用戶需要向ISP支付域名服務(wù)的費用，通常這個費用比申請固定IP地址低得多。但是，采用域名解析，系統(tǒng)的穩(wěn)定性在很大程度上取決于域名解析服務(wù)器的工作狀況，而域名服務(wù)器通常是由ISP提供的。
3、ADSL撥號，短消息通知IP
客戶可以采用價格低廉的ADSL撥號連接Internet，每次撥號連接所獲得的IP地址都是動態(tài)的，這個IP地址以短消息的方式通知GPRS/CDMA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的每個DTU，DTU接受到短消息后，就以此IP地址進行連接。
采用這種方式就無須支付任何月租費用了。缺點是每次ADSL撥號后，如果要進行數(shù)據(jù)傳輸，都需要用短消息通知每個DTU數(shù)據(jù)中心的IP地址。這種方式特別適用于數(shù)據(jù)傳輸不是很頻繁、也無須DTU永遠(yuǎn)在線的情況。
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