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2 第一章 產(chǎn)品簡介
2.1 什么是GPRS
GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM 同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。
GPRS是一種新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無線IP服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道，同一無線信道又可由多個(gè)用戶共享，資源被有效利用。GPRS理論帶寬171.2Kbps，實(shí)際帶寬約40~100Kbps，分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能夠提供快速即時(shí)的高速TCP/IP連接，可以用于數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等應(yīng)用。使用GPRS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi)，從而降低了服務(wù)成本。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。

2.2 GPRS DTU產(chǎn)品簡介
濟(jì)南普訊科技生產(chǎn)的無線數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品，包括應(yīng)用于SMS（短信服務(wù)）的GSM modem 、GPRS Modem與GPRS DTU 、GPRS RTU 設(shè)備系列，根據(jù)其產(chǎn)品應(yīng)用特性，主要應(yīng)用于各行業(yè)用戶的無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。其中GPRS Modem與GPRS DTU在產(chǎn)品功能上的區(qū)別，主要體現(xiàn)在GPRS modem在用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，必須借助外部設(shè)備（如PC機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）的操作系統(tǒng)與TCP/IP協(xié)議棧相連，才能完成其基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP數(shù)據(jù)通訊，不能獨(dú)立與串口設(shè)備直接連接做透明數(shù)據(jù)傳輸。在具體的應(yīng)用中，有較多的限制。

普訊科技的GPRS DTU設(shè)備本身則帶有我公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嵌入式系統(tǒng)，CPU采用32位飛利浦ARM-7處理器，并運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS（Real Time Operation System）,結(jié)合西門子工業(yè)級(jí)MC55無線通訊模塊，配置串行通訊接口（RS-232/422/485）、SIM卡插座與電源管理單元、看門狗電路，自帶32M Flash存儲(chǔ)用于歷史數(shù)據(jù)記錄（Data logger）,板載紐扣電池用于保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能（Real Time Stamp）,并附帶音頻接口。同時(shí)提供了完整的互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議：TCP/IP、UDP、FTP、SMTP、pop3、HTTP。同時(shí)也支持Modbus通訊協(xié)議。具備了通過GPRS自動(dòng)上線接入internet的撥號(hào)機(jī)制與自動(dòng)上線注冊機(jī)制。因此可以直接連接任何的帶有串行接口的終端設(shè)備，完成透明數(shù)據(jù)傳輸，提供基于互聯(lián)網(wǎng)的完備處理機(jī)制和方便標(biāo)準(zhǔn)的二次開發(fā)能力，為不具備TCP/IP協(xié)議處理的終端設(shè)備提供基于互聯(lián)網(wǎng)的完善的無線通信能力。是一款功能齊全的，性能穩(wěn)定的無線通訊終端產(chǎn)品。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如下所示：
3 第二章 產(chǎn)品特點(diǎn)
3.1 產(chǎn)品特色
n 西門子MC55工業(yè)級(jí)無線模塊，支持GSM雙頻900/1800MHz網(wǎng)絡(luò)
n GPRS multi-slot Class 10
n 產(chǎn)品所有知識(shí)成果可平滑過渡3G無線應(yīng)用
n 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，EMC抗干擾設(shè)計(jì)，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)
n 自主研發(fā)、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，帶有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式32位ARM7- CPU
n 512K SRAM并32M Flash 存儲(chǔ)器用于歷史事件記錄
n 帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能
n 內(nèi)嵌Watchdog芯片，提供多種復(fù)位機(jī)制，可軟件控制，實(shí)現(xiàn)完美工業(yè)保障機(jī)制
n DIN導(dǎo)軌易于安裝、維護(hù)；使用方便、靈活、可靠，即插即用
n 帶有RS-232/422/485串行通訊接口
n 提供數(shù)字音頻接口
n 寬電壓9-36V DC/AC輸入，冷軋板外殼
n 彈出式SIM卡座
n 透明數(shù)據(jù)傳輸模式，幾乎可使用戶以前開發(fā)的設(shè)備及軟件不許任何改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 　　　
n IP自動(dòng)注冊機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)多種服務(wù)模式，構(gòu)建完整的超大規(guī)模無線應(yīng)用系統(tǒng)
n 支持本地和遠(yuǎn)程配置與升級(jí)，為用戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)，提供了可靠的手段。
n 強(qiáng)大的流量控制功能，同時(shí)支持硬件流控和軟件流控，滿足各種復(fù)雜業(yè)務(wù)的特殊需求。
n 所有工作模式，均支持永久在線方式，掉線自動(dòng)重新聯(lián)網(wǎng)功能
n 支持Modbus ASCII、Modbus RTU、Modbus TCP協(xié)議
n 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議完整，支持TCP/IP、UDP、FTP、SMTP、Pop3、HTTP
n 提供TCP、UDP通訊協(xié)議來傳輸資料，并對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅苓M(jìn)行優(yōu)化
n 數(shù)據(jù)中心支持固定IP設(shè)置與動(dòng)態(tài)域名解析2種機(jī)制
n 終端支持TCP/Server與TCP/Clinet方式，上線機(jī)制可分為上電后自動(dòng)上線、串口讀到數(shù)據(jù)后觸發(fā)上線、遠(yuǎn)程喚醒方式上線。
n 提供短消息備份功能，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?
n 支持本地和遠(yuǎn)程升級(jí)
n 工業(yè)級(jí)溫度范圍
n 尺寸：100.04mm(L)*67mm(W)*25mm(H)

3.2 客戶效益
u 覆蓋率高、部署成本低，借助電信級(jí)移動(dòng)通信平臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)可靠穩(wěn)定，無需自行組網(wǎng)與維護(hù)。節(jié)約大量投資與工作強(qiáng)度。
u 內(nèi)置看門狗電路及系統(tǒng)復(fù)位電路
u 對于構(gòu)建在串行接口的系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議的系統(tǒng)，用戶幾乎不做任何改動(dòng)，即可基于無線互聯(lián)網(wǎng)工作，即插即用。 大大節(jié)省人力及開發(fā)的大量投資
u 提供C#語言編寫的Server端通訊軟件或源代碼參考，加速用戶2次開發(fā)進(jìn)度。
u 基于windows的中文產(chǎn)品配置軟件及快速使用指南，方便客戶設(shè)置需要的工作模式及參數(shù)配置，就可滿足各行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)
u 完備的系統(tǒng)構(gòu)建和測試工具軟件，伴您實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的深入研究和開發(fā)出嚴(yán)格的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
4 第三章 產(chǎn)品應(yīng)用
無線數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品利用最新的GPRS 移動(dòng)通信技術(shù)與GSM 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，有助于實(shí)現(xiàn)行業(yè)管理現(xiàn)代化、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化等目標(biāo)。此系列產(chǎn)品功能強(qiáng)大，穩(wěn)定性高，能夠應(yīng)用在電力、自來水、天然氣等領(lǐng)域表計(jì)的計(jì)量，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量讀取、自動(dòng)計(jì)量發(fā)送、遠(yuǎn)程信息處理、遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控，以及安防、車輛調(diào)度、公眾流量業(yè)務(wù)、工業(yè)處理自動(dòng)化等任何需要統(tǒng)一管理服務(wù)終端的應(yīng)用方案中，可廣泛用于金融、保險(xiǎn)、證券、商業(yè)、公用事業(yè)、公安、交通、稅務(wù)、氣象、石油等行業(yè)和領(lǐng)域。無線數(shù)據(jù)通信系列產(chǎn)品具有使用成本低、準(zhǔn)確性高、對環(huán)境適應(yīng)性好、易于安裝、易于維護(hù)等特點(diǎn)，能夠?yàn)橛脩籼峁└咚�、永遠(yuǎn)在線、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和虛擬專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，完全能夠滿足行業(yè)數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控的需要。

4.1 應(yīng)用領(lǐng)域
n 無線數(shù)據(jù)通信系列產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域有：
n 工業(yè)遙信、遙測、遙控及公用事業(yè)
n 電信行業(yè)無人值守站機(jī)房監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)（如移動(dòng)基站、微波、光纖中繼站等）
n 城市配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與抄表數(shù)據(jù)傳輸
n 高壓供電設(shè)備監(jiān)測
n 自來水、煤氣管道、閘門、泵站與水廠監(jiān)控
n 供熱系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)
n 環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集
n 三防與水文監(jiān)測
n 氣象數(shù)據(jù)采集
n 油田油井遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測
n 煤礦遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測及生產(chǎn)安全監(jiān)控
n 其他無人值守（如倉庫、辦公樓等）監(jiān)控
n 城市路燈，景觀燈，廣告燈的遙控、遙測、遙信、遙調(diào)、遙視
n 城市防汛中的雨量檢測
n 金融、零售行業(yè)
n 車載移動(dòng)銀行
n POS機(jī)聯(lián)網(wǎng)
n 自動(dòng)售貨機(jī)刷卡和商品信息報(bào)告
n 自動(dòng)柜員機(jī)（ATM）聯(lián)網(wǎng)
n 銀行儲(chǔ)蓄所機(jī)房監(jiān)控
n 移動(dòng)證券交易和信息查詢
n 公安交通行業(yè)
n 公安移動(dòng)性數(shù)據(jù)（身份證、犯罪檔案等）查詢
n 交警移動(dòng)性數(shù)據(jù)（車輛、司機(jī)檔案等）查詢
n 交通流量監(jiān)測
n 車輛違章監(jiān)測
n 城市路口交通信息指示牌信息發(fā)布
n 移動(dòng)車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)
n 公安、110、交警車輛監(jiān)控調(diào)度
n 銀行運(yùn)鈔車、郵政運(yùn)輸車監(jiān)控調(diào)度
n 出租車刷卡與管理調(diào)度
n 公交車輛調(diào)度和指示
n 集團(tuán)車輛監(jiān)控調(diào)度
n 物流系統(tǒng)車輛調(diào)度

4.2 GPRS DTU基本組成模式
基本的GPRS DTU無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，是以下3個(gè)部分組成：
n 數(shù)據(jù)中心服務(wù)器
n GPRS DTU
n 用戶的終端設(shè)備
系統(tǒng)組成如下圖所示：

一個(gè)典型的大規(guī)模GPRS DTU應(yīng)用，如下圖所示

5 第四章 數(shù)據(jù)傳輸模式
GPRS DTU可設(shè)定成不同的工作模式，滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域用戶的要求。不同工作模式下，GPRS DTU在GSM/GPRS通信系統(tǒng)平臺(tái)中的位置也不相同。
透明傳輸模式：設(shè)備不解析從串口收到的任何數(shù)據(jù)，直接將數(shù)據(jù)作為TCP 或UDP 的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包發(fā)送，而對具體數(shù)據(jù)的解析分別由后端數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備或由數(shù)據(jù)中心的相關(guān)服務(wù)器進(jìn)行處理。
命令模式：如果用戶的終端可以輸出AT命令集，那么可以把GPRS DTU 當(dāng)作一個(gè)帶有TCP/IP協(xié)議棧的Modem來使用。用戶可輸出AT命令的終端設(shè)備，通過其串口，向GPRS DTU發(fā)送諸如PPP撥號(hào)、建立TCP的socket連接、發(fā)送與接受數(shù)據(jù)的AT命令。
短信模式：GPRS DTU工作在用戶中心服務(wù)器一方，串口直接與短信服務(wù)器相連。設(shè)備利用GSM 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短消息，完成對短消息的編解碼，并與短信服務(wù)器通過串口傳輸短消息的內(nèi)容。
5.1 透明傳輸模式
透明傳輸模式是適用范圍最廣、通用性最強(qiáng)的一種工作模式。在透明傳輸模式下，設(shè)備不解析從串口收到的任何數(shù)據(jù)，直接將數(shù)據(jù)作為TCP 或UDP 的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包發(fā)送，而對具體數(shù)據(jù)的解析分別由后端數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備和前端數(shù)據(jù)中心的相關(guān)服務(wù)器進(jìn)行處理。設(shè)備即工作在透明傳輸模式下，設(shè)備與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸采用TCP 以Socket 連接方式，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式是由后端的各類工業(yè)儀表與監(jiān)控中心應(yīng)用服務(wù)程序約定好的，是設(shè)備所不關(guān)心的。因此，對于不同的應(yīng)用系統(tǒng)來說，設(shè)備具有即插即用的特性，如果系統(tǒng)中其他設(shè)備沒有特殊約定，建議采用該工作模式。
為了滿足SCADA 系統(tǒng)要求，Modbus TCP模式下也提供一系列通信保障措施：配置命令串反向控制終端采集設(shè)備，按用戶所需改變終端采集設(shè)備的工作方式；定義數(shù)據(jù)成幀的方式，即設(shè)備直接將數(shù)據(jù)按要求的格式封裝成規(guī)定的幀，然后通過TCP/UDP傳送到上位機(jī)。設(shè)置各個(gè)環(huán)節(jié)的波特率；IP地址注冊；定時(shí)重起；緩沖區(qū)大小的設(shè)定；基于硬件的流量控制等。
在透明傳輸模式下，通過TCP協(xié)議建立的數(shù)據(jù)鏈路可以為長連接也可以為短連接。當(dāng)為長連接時(shí)，數(shù)傳終端將一直保持與數(shù)據(jù)中心的連接，一旦鏈路斷開，數(shù)傳終端自動(dòng)與中心重新建立連接，此時(shí)設(shè)備始終保持在線狀態(tài)；當(dāng)為短連接時(shí)，數(shù)傳終端在一個(gè)時(shí)間周期（如：5分鐘）內(nèi)自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)流，當(dāng)在這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)沒有數(shù)據(jù)流量時(shí)，數(shù)傳設(shè)備將斷開這個(gè)連接并退出GPRS網(wǎng)絡(luò)，要想使數(shù)傳設(shè)備再次激活，可通過短信、電話撥號(hào)（此時(shí)數(shù)傳設(shè)備的SIM卡需支持語音呼叫功能）、下位機(jī)主動(dòng)向串口寫數(shù)據(jù)這兩種方式，使設(shè)備再次上線，與中心建立連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
利用透明傳輸模式組建網(wǎng)絡(luò)非常簡單，需要對GPRS DTU用本地/遠(yuǎn)端方式設(shè)置基本參數(shù)，同時(shí)數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有RS232/485接口即可；一旦進(jìn)入透明傳輸模式，終端設(shè)備與中心數(shù)據(jù)服務(wù)器建立C/S結(jié)構(gòu)的socket方式的TCP/IP鏈接，用戶終端設(shè)備此時(shí)已具備了在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上雙向傳輸數(shù)據(jù)的功能，使得串口數(shù)據(jù)采集設(shè)備轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)上的設(shè)備。
5.2 命令模式
在標(biāo)準(zhǔn)MODEM 指令集中所有的指令均以AT 為前綴，簡稱AT 命令。有很多工控、金融領(lǐng)域的數(shù)據(jù)終端產(chǎn)品直接輸出AT 命令，控制外接設(shè)備，或是用戶自行開發(fā)的單片機(jī)系統(tǒng)，其應(yīng)用軟件支持AT命令集。在這種情況下，用戶可以將GPRS DTU 看作一個(gè)帶TCP/IP 功能的擴(kuò)展MODEM，可從GPRS DTU 串口接收來自用戶數(shù)據(jù)終端發(fā)來的AT 命令集，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。GPRS DTU支持所有標(biāo)準(zhǔn)的AT命令，主要用于控制GPRS模塊；同時(shí)GPRS DTU還根據(jù)應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)GPRS功能的高級(jí)應(yīng)用命令：如：設(shè)置GPRS DTU 通信參數(shù)、激活/斷開GPRS 連接、發(fā)送/接收短消息、激活/終止TCP連接、發(fā)送/接收TCP報(bào)文、發(fā)送/接收UDP報(bào)文等。這些高級(jí)應(yīng)用的AT指令集，用戶可參考相應(yīng)GPRS模塊供應(yīng)商所提供的AT指令集文檔，以實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)終端設(shè)備的2次開發(fā)。

5.3 短信模式
要進(jìn)入短信模式，首先是以命令模式為前提，通過模式轉(zhuǎn)換命令切換到短信模式，此時(shí)DTU就像Modem一樣，可接收所有的AT命令，執(zhí)行相應(yīng)的功能。
該模式下，GPRS DTU工作在用戶服務(wù)器一方，串口直接與短信服務(wù)器相連。設(shè)備利用GSM 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)短消息，完成對短消息的編解碼，并與短信服務(wù)器通過串口傳輸短消息的內(nèi)容。
短消息收發(fā)存在兩種編碼方式，分別是文本方式和PDU編碼方式，在以PC為硬件平臺(tái)的服務(wù)器如果直接從GPRS DTU 模塊上接收的短消息，需自己完成短消息的編解碼工作。

6 第五章 GPRS DTU工作原理與特性
6.1 在透明傳輸模式下GPRS DTU自動(dòng)的IP注冊機(jī)制
GPRS工作在透明數(shù)傳模式下，一旦GPRS DTU上電后自動(dòng)撥號(hào)上線，通常在通過GPRS方式下PPP連接的過程中就會(huì)被分配一個(gè)動(dòng)態(tài)的IP地址。在一個(gè)多終端的應(yīng)用系統(tǒng)中，每個(gè)GPRS DTU因此通過GPRS網(wǎng)絡(luò)獲得一個(gè)獨(dú)一的動(dòng)態(tài)IP地址，如果終端要建立與中心數(shù)據(jù)服務(wù)器的TCP連接，那么必須要求中心數(shù)據(jù)服務(wù)器有一個(gè)固定的IP地址，或是中心數(shù)據(jù)服務(wù)器IP地址綁定一個(gè)動(dòng)態(tài)域名解析，由此終端的GPRS DTU在上線后，主動(dòng)向有固定IP地址或一個(gè)綁定了IP動(dòng)態(tài)域名解析的域名，發(fā)送一個(gè)自身設(shè)備編號(hào)、自身動(dòng)態(tài)IP地址以及端口號(hào)的注冊信息包，用于保持與中心數(shù)據(jù)服務(wù)器TCP鏈路保持活躍狀態(tài)。這種為保持與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的TCP鏈路保持活躍狀態(tài)的注冊包，我們稱之為“心跳包”。每當(dāng)GPRS重新上電，或是應(yīng)系統(tǒng)地要求被遠(yuǎn)程喚醒、或根據(jù)GPRS DTU配置設(shè)定的發(fā)送心跳包間隔時(shí)間自動(dòng)上線，GPRS DTU則應(yīng)自動(dòng)的向中心發(fā)送心跳包信息，告知數(shù)據(jù)中心服務(wù)器其已保持鏈路正常。評(píng)價(jià)GPRS DTU性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)，就在于GPRS DTU在絕大多數(shù)情況下，是否都能正常的保持與數(shù)據(jù)中心的鏈路暢通，這對一個(gè)要求做到無人值守的應(yīng)用非常重要。
一個(gè)典型的GPRS DTU組網(wǎng)，是由這樣幾個(gè)部分組成，首先是需要通過無線聯(lián)入以太網(wǎng)的用戶終端，如PLC、RTU、讀卡器等和與之相配的GPRS DTU，通訊前置機(jī)（大型系統(tǒng)采用），一個(gè)具有公網(wǎng)固定IP地址或是可做域名解析服務(wù)的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器（GPRS DTU與中心數(shù)據(jù)服務(wù)器的架構(gòu)為典型的Clinet/Server結(jié)構(gòu)），與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過企業(yè)局域網(wǎng)相連的操作員工作站（工作站與中心數(shù)據(jù)服務(wù)器可采用Browser/Server結(jié)構(gòu)）。
我公司提供以C#編程，運(yùn)行在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，用于建立與GPRS DTU建立socket連接、監(jiān)視GPRS DTU上線狀態(tài)、轉(zhuǎn)發(fā)給各操作員工作站來自GPRS DTU的數(shù)據(jù)等功能后臺(tái)軟件，并可以提供此軟件的原始代碼用于客戶的2次開發(fā)。用戶則自行開發(fā)具體的應(yīng)用軟件和決定是否建立B/S數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

6.2 GPRS DTU的工作與配置模式

GPRS DTU典型的工作模式有3種，即1：）永遠(yuǎn)在線模式 2：）空閑下線 3：）空閑掉電
1：）永遠(yuǎn)在線模式：在這種模式下，模塊上電后就主動(dòng)連接預(yù)先設(shè)定好的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，并一直維持在線狀態(tài)，做實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備。
2：）空閑下線模式：模塊上電后會(huì)主動(dòng)連接預(yù)先設(shè)定好的服務(wù)器，如果在一段時(shí)間內(nèi)沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（數(shù)據(jù)中心端沒有發(fā)數(shù)據(jù)，串口設(shè)備端也沒有發(fā)數(shù)據(jù)），DTU 將斷開與服務(wù)器的連接，進(jìn)入休眠狀態(tài)。通信的空閑時(shí)間可以在“傳輸控制”配置中使用“空閑下線時(shí)間”配置命令進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定時(shí)間最短30 秒，最長65536秒，步進(jìn)一秒鐘。在DTU 斷開與服務(wù)器的連接后，有兩種方法使DTU 模塊與服務(wù)器之間重新建立連接。一種是向DTU 模塊的串口發(fā)送數(shù)據(jù)，DTU 將在連接服務(wù)器成功后將這些數(shù)據(jù)送出。另一種是通過短信/電話振鈴激活模塊，可使GPRS DTU連接預(yù)定的服務(wù)器。
3：）空閑掉電模式：在以使用電池供電或間歇性數(shù)據(jù)傳輸模式下，用戶可使用空閑掉電模式，用于節(jié)省能耗和通訊費(fèi)用。此模式與空閑下線模式類似，只不過在空閑時(shí)DTU將切斷GPRS模塊的供電狀態(tài)，只有在向DTU的串口發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)下，才能激活GPRS DTU 的掉線重連機(jī)制，恢復(fù)和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的TCP連接。
4；）GPRS DTU的本地配置模式：GPRS DTU以串口電纜連接到PC，GPRS DTU在上電后，會(huì)在10秒鐘內(nèi)判斷用戶是否要進(jìn)入配置模式，如用戶在10秒內(nèi)未進(jìn)行操作，DTU內(nèi)嵌系統(tǒng)將自動(dòng)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，當(dāng)GPRS DTU的串口收到來自用戶鍵盤輸入的”空格”命令后，系統(tǒng)將顯示進(jìn)入本地配置模式，在本地配置模式下，用戶可以用我們提供的配置軟件，來配置諸如數(shù)據(jù)中心數(shù)量、數(shù)據(jù)中心IP地址、數(shù)據(jù)中心以及終端的監(jiān)聽端口號(hào)、備用數(shù)據(jù)中心設(shè)置、DDNS（動(dòng)態(tài)域名解析）設(shè)置、以及DTU設(shè)備編號(hào)能設(shè)置，如下圖所示

4；）GPRS DTU的遠(yuǎn)程配置模式：GPRS DTU以串口電纜連接到遠(yuǎn)端設(shè)備后，用戶也可進(jìn)行遠(yuǎn)端的配置方式，用戶可以用我們提供的配置軟件，通過GPRS無線連接的方式，來配置諸如數(shù)據(jù)中心數(shù)量、數(shù)據(jù)中心IP地址、數(shù)據(jù)中心以及終端的監(jiān)聽端口號(hào)、備用數(shù)據(jù)中心設(shè)置、DDNS（動(dòng)態(tài)域名解析）設(shè)置、以及DTU設(shè)備編號(hào)能設(shè)置。如下圖所示

5：）我公司提供的GPRS DTU的配置軟件，如下圖所示：

6.3 數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的設(shè)置
在一個(gè)典型的GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器是一個(gè)重要的組成部分，在大規(guī)模的GPRS DTU系統(tǒng)應(yīng)用中，甚至在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器前添加通訊前置機(jī)，也是必要的措施。對于客戶不同的互聯(lián)網(wǎng)接入狀況，例如固定公網(wǎng)IP接入，或是動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)，我公司生產(chǎn)的GPRS DTU有相應(yīng)的解決方案。GPRS DTU可以配置為能夠連接多數(shù)據(jù)中心，如主中心數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)置為IP地址和主數(shù)據(jù)中心配置為邦定動(dòng)態(tài)IP的域名解析。與此同時(shí)，為保證系統(tǒng)的可靠性，還需要為GPRS DTU設(shè)置備用數(shù)據(jù)中心IP地址和備用的邦定動(dòng)態(tài)IP的域名解析。GPRS DTU在遇到主IP地址和主邦定動(dòng)態(tài)IP的域名解析出現(xiàn)故障時(shí)，GPRS將自動(dòng)的轉(zhuǎn)向備用IP地址和邦定動(dòng)態(tài)IP的域名解析。
于此同時(shí)，我公司提供的數(shù)據(jù)中心后臺(tái)軟件，同時(shí)帶有系統(tǒng)記錄功能，提供的Log文件，可以記錄GPRS DTU 以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器以及所連接的操作員工作站計(jì)算機(jī)的工作歷史記錄。

6.4 附加的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能
我公司生產(chǎn)的GPRS DTU不僅擁有TCP/IP這個(gè)主要應(yīng)用協(xié)議，同時(shí)還支持UDP、FTP、HTTP、SMTP、POP3功能，這些功能為高級(jí)開發(fā)用戶提供了更多附加功能。比如FTP用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸，以及DTU在報(bào)警狀態(tài)下，向目標(biāo)用戶發(fā)送電子郵件。

6.5 無線DTU的關(guān)鍵功能的匯總

功 能  優(yōu) 點(diǎn)
集成TCP/IP協(xié)議  穩(wěn)定的TCP/IP協(xié)議棧，用戶無需自行開發(fā)，加快應(yīng)用進(jìn)度。
內(nèi)嵌PPP協(xié)議 GPRS DTU上電后自動(dòng)撥號(hào)通過GPRS接入internet以獲得動(dòng)態(tài)IP，建立與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的TCP連接
TCP/UDP Sockets  支持大規(guī)模Socketd應(yīng)用。GPRS DTU上線后以TCP Clinet方式，建立與數(shù)據(jù)中心的Socketd連接。
透明傳輸模式  無需修改任何主機(jī)應(yīng)用軟件和硬件設(shè)計(jì)，就可使任何串口設(shè)備具有即插即用的互聯(lián)網(wǎng)IP通信能力。
支持多數(shù)據(jù)中心  可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，DTU可支持多數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心可為固定IP地址，也可以是綁定IP的動(dòng)態(tài)域名解析。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器端軟件，可自動(dòng)記錄遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)終端運(yùn)行狀態(tài)，并有Log事件記錄。
本地配置/遠(yuǎn)程配置  支持本地與遠(yuǎn)程配置2種方式
撥號(hào)程序  重?fù)艽螖?shù)的程序設(shè)定和每次重?fù)艿臅r(shí)間間隔設(shè)定。
遠(yuǎn)程更新與維護(hù) 支持GPRS DTU的遠(yuǎn)程系統(tǒng)升級(jí)與維護(hù)。
多種工作模式 支持永遠(yuǎn)在線、空閑下線、空閑掉電模式，以滿足不同應(yīng)用場合的需要。
喚醒機(jī)制  當(dāng)DTU工作于空閑下線與空閑掉電模式下，至此用戶以電話振鈴、短信或是串口發(fā)送數(shù)據(jù)方式激活DTU重新上線。
自動(dòng)IP注冊  克服動(dòng)態(tài)IP地址的難題。DTU在上線時(shí)，自動(dòng)向中心數(shù)據(jù)socket服務(wù)器，報(bào)告其主機(jī)名稱，端口號(hào)和動(dòng)態(tài)IP地址。一旦注冊，客戶端可以查詢這些服務(wù)器以便得到無線DTU的當(dāng)前IP地址。
自動(dòng)重連  一旦載波丟失，無線DTU就會(huì)建立新的PPP鏈路。在一個(gè)上電過程完成后，DTU會(huì)立即上線并能夠注冊其IP地址。上線后，后臺(tái)中心數(shù)據(jù)服務(wù)器可自動(dòng)監(jiān)測到DTU是否上線。
短信備份功能 GPRS DTU可以以短信方式，作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫浞莘绞�，支持Text與PDU編碼格式。
豐富的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧 支持TCP、UDP、FTP、HTTP、SMTP、POP3 協(xié)議，功能強(qiáng)大。

7 第六章 技術(shù)比較
7.1 幾種移動(dòng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備的比較
設(shè)備  GPRS DTU  GPRS Modem  GPRS 手機(jī)  CDMA DTU
TCP/IP、PPP協(xié)議  支持  不支持  支持  支持
傳輸速率  20-40Kbit/s  20-40Kbit/s  20-40Kbit/s  80-100Kbit/s
網(wǎng)絡(luò)覆蓋  覆蓋范圍基本上同GSM網(wǎng)絡(luò)  覆蓋范圍基本上同GSM網(wǎng)絡(luò)  覆蓋范圍基本上同GSM網(wǎng)絡(luò)  覆蓋范圍基本上同CDMA網(wǎng)絡(luò)
透明數(shù)據(jù)傳輸  支持  不支持  不支持  支持
點(diǎn)對點(diǎn)對等傳輸  支持  取決于網(wǎng)絡(luò)  取決于網(wǎng)絡(luò)  支持
中心對多點(diǎn)傳輸  支持  不支持  不支持  支持
應(yīng)用領(lǐng)域  城市電網(wǎng)自動(dòng)化、交通管理、POS機(jī)聯(lián)網(wǎng)、金融證券、工業(yè)控制、市政管理、物流管理、出租車管理、車輛調(diào)度、電子商務(wù)、移動(dòng)上網(wǎng)  移動(dòng)計(jì)算機(jī)上網(wǎng) 手機(jī)上網(wǎng)或移動(dòng)計(jì)算機(jī)上網(wǎng)  城市電網(wǎng)自動(dòng)化、交通管理、POS機(jī)聯(lián)網(wǎng)、金融證券、工業(yè)控制、物流管理、出租車管理、車輛調(diào)度、電子商務(wù)、移動(dòng)上網(wǎng)

7.2 有線與無線數(shù)據(jù)通信方式的比較
傳輸技術(shù)  施工難度  施工周期  使用價(jià)格  維護(hù)成本  可靠性
電力載波  極易  短  低  較高  差
無線電  易（需特別審批）  短  低  較高  較差
DDN  比較難  長  極高  高  較差
ISDN  比較難  長  高  高  較高
PSTN  比較難  長  一般  高  一般
SMS/GSM  易  短  低  低  一般
CSD/GSM  易  短  高  低  較差
GPRS  易  短  低  低  較高
CDMA  易  短  低  低  較高

8 第七章 幾種重要的組網(wǎng)方案
根據(jù)用戶數(shù)據(jù)中心接入Internet的不同方式，形成以下四種應(yīng)用組網(wǎng)方案。
8.1 方案一：用戶數(shù)據(jù)中心直接使用固定的、合法IP 地址
l GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間通過TCP/UDP建立數(shù)據(jù)連接；
l 用戶的數(shù)據(jù)中心作為通信的服務(wù)器端，具有公用的固定IP，并指定偵聽端口；
l GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間通過TCP/UDP建立數(shù)據(jù)連接；
l GPRS DTU上服務(wù)端的IP和端口號(hào)設(shè)置為服務(wù)器固定IP地址與服務(wù)器偵聽端口；GPRS DTU上電自動(dòng)撥號(hào)，如果GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，則自動(dòng)與服務(wù)器建立TCP連接；該方案適合于擁有固定IP 地址服務(wù)器的企業(yè)應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)中心直接擁有Internet 上的固定IP地址，用戶設(shè)備可與用戶中心直接進(jìn)行雙向傳輸。

8.2 方案二：用戶數(shù)據(jù)中心沒有合法的IP 地址，但連接的路由器有固定合法的IP地址
l GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間通過TCP/UDP建立數(shù)據(jù)連接；
l 用戶的數(shù)據(jù)中心沒有固定的全局IP 地址，通過路由器連接到Internet,并在路由器上配置經(jīng)NAT（端口映射）映射的偵聽端口；
l GPRS DTU上服務(wù)端的IP和端口號(hào)設(shè)置為固定服務(wù)器IP地址與路由器上NAT映射的偵聽端口。GPRS DTU上電自動(dòng)撥號(hào)，如果GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，則自動(dòng)與服務(wù)器建立TCP連接；該方案同樣適合于擁有固定IP服務(wù)器的企業(yè)應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)中心只擁有內(nèi)部局域網(wǎng)上的私有地址，并位于具有固定IP地址的路由器后面，GPRS/CDMA DTU透過路由器上的NAT與數(shù)據(jù)中心建立TCP連接。

8.3 方案三：用戶數(shù)據(jù)中心采用動(dòng)態(tài)IP 地址
l GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間通過TCP/UDP建立數(shù)據(jù)連接；
l 用戶的數(shù)據(jù)中心沒有固定的全局IP地址，通過ADSL等調(diào)制解調(diào)器設(shè)備連接到Internet。ADSL Modem上電自動(dòng)撥號(hào)獲得動(dòng)態(tài)IP地址，數(shù)據(jù)中心安裝動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)程序；
l GPRS DTU設(shè)備上的服務(wù)端IP和端口號(hào)設(shè)置為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的域名（可以被域名解析服務(wù)程序解析得域名）和偵聽端口號(hào)，如果為TCP 連接方式則自動(dòng)與ADSL等調(diào)制解調(diào)器設(shè)備建立TCP連接。對于一些應(yīng)用相對簡單、終端數(shù)量的容量和實(shí)時(shí)性要求不高、或者運(yùn)行經(jīng)費(fèi)有限的應(yīng)用，比如一些查詢類業(yè)務(wù)、和通信不很頻繁的業(yè)務(wù)等，可采用動(dòng)態(tài)IP的簡單網(wǎng)絡(luò)模式。用戶數(shù)據(jù)中心通過PSTN、ADSL、GPRS、CDMA 等通信模式接通INTERNET，運(yùn)行數(shù)據(jù)中心程序，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)中心的組網(wǎng)通信。

8.4 方案四：用戶數(shù)據(jù)中心通過專線方式直接連接到GPRS或CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)。
l GPRS DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間通過TCP/UDP建立數(shù)據(jù)連接；
l 用戶的數(shù)據(jù)中心通過專線方式申請GPRS/CDMA1X網(wǎng)絡(luò)上固定的IP地址，并指定偵聽端口：
l GPRS DTU上設(shè)置服務(wù)端的IP和端口號(hào)為用戶數(shù)據(jù)中心的固定IP地址及偵聽端口，DTU上電自動(dòng)撥號(hào)，如果GPRS/CDMA DTU與用戶的數(shù)據(jù)中心之間采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，則自動(dòng)與服務(wù)器建立TCP連接；由于方案一到方案三均是在公共的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，在一些安全性要求較高的情況下，無法使用這些方案，就可以采用方案四專線接入模式進(jìn)行，這樣就可以保證網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的完全可靠，典型的應(yīng)用是移動(dòng)支付類（無線POS）的業(yè)務(wù)。該專用網(wǎng)絡(luò)需與移動(dòng)運(yùn)營商共同建立，租用運(yùn)營商的端口和接入線路，它是在運(yùn)營商的GPRS 網(wǎng)絡(luò)或者CDMA 網(wǎng)絡(luò)中虛擬一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)，所有終端分配在一個(gè)特定的號(hào)段內(nèi)。中國移動(dòng)和中國聯(lián)通都開展VPN接入的業(yè)務(wù)，使用運(yùn)營商所分配的專用接入號(hào)碼，該方案由于需要租用當(dāng)?shù)匾苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的接入通道（光纖或者DDN專線等）、端口等，使用費(fèi)用相對較高。

9 第八章 附錄
常見英文縮寫對照表
APN 接入點(diǎn)名稱 Access Point Name
BSC 基站控制器 Base Station Controller
BSS 基站系統(tǒng) Base Station System
BTS 基站收發(fā)系統(tǒng) Base Transeiver System
CDMA 碼分多址 Code Division Multiple Access
DDN 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) Digital Data Network
DHCP 動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議 Dynamic Host Configuration Protocol
DNS 域名系統(tǒng) Domain Name System
GGSN GPRS支持節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān) Gateway GPRS Support Node