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GPRS DTU的工作原理及应用场景

2020-07-22

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  GPRS DTU也叫gprs数传终端,是gprs模块嵌入到电路板上,加上钣金外壳形成的gprs联网设备,即串口服务器的无线版,其功能与串口服务器类似。利用移动和联通遍布全国的GSM网络,通过短信方式进行数据传输。能. 采用高性能的工业级8/16/32位通信处理器和工业级无线模块,以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台,同时提供RS232和RS485(或RS422)接口,可直接连接串口设备,实现数据透明传输功能。

  GPRS DTU的工作原理

  GPRS DTU通过数据中心的IP地址(如果是采用中心域名的话,先通过中心域名解析出中心IP地址)以及端口号等参数,向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后,GPRS DTU即认为与中心握手成功,然后就保持这个通信连接一直存在,如果通信连接中断,GPRS DTU将立即重新与中心握手。

  由于TCP/UDP通信连接已经建立,就可以进行数据双向通信了。

  对于DTU来说,只要建立了与数据中心的双向通信,完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据,DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里,发送给数据中心。反之,当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时,从中取出数据内容,立即通过串口发送给用户设备。 通过有线的数据采集中心,同时与很多个GPRS DTU进行双向通信。

  GPRS DTU应用场景

  1)现场只能使用无线通讯环境当数据采集现场的设备需要在移动中工作,或者采集现场处于野外等情况下,无法提供有线通讯的环境。这个时候,采用GPRS无线网络就可能是一个好的选择,由于GPRS网络的覆盖率目前已经很高,全国大部分地区均有GPRS信号覆盖。

  2)现场终端传输间隔分散由于GPRS网络是覆盖全国的公共网络,因此采用GPRS来传输数据的一大优势就是现场采集点可以分步在全国范围,数据中心与现场采集点之间的间隔不受限制。无线公网通讯(包括GPRS/CDMA网络,3G网络等)这个非常明显的优点是专用无线通讯网络(比如数传电台,WiMax,WLAN等)无法达到的。

  3)适当的数据实时性要求目前的GPRS网络,其传输数据的延时为秒级范围。在大部分时间下,GPRS数据通讯的平均整体延时为2秒左右。也就是说,GPRS DTU端发送的数据包将大致在2秒钟后到达数据中心。反之,从数据中的数据包也大致在2秒钟后到达GPRS DTU。总的来说,GPRS这种实时性,可以满足大多数行业应用的要求。但是,对于一些特定的应用系统,假如不能承受2秒左右的均匀延时,那么GPRS通讯方式就可能是不适合的。(另外,CDMA网络的传输延时也是1秒-2秒左右)。从另一个角度来讲,假如我们要设计的系统需要通过GPRS网络来传输数据,那么就要在设计通讯协议时候考虑这种延时的情况。

  4)适当的数据通讯速率GPRS DTU与数据中心的数据通讯速率一般在10kbps-60kbps之间。所以也就是说,GPRS DTU可以持续不断地以10bps-60kbps的速度向中心发送数据,反之亦然。(补充说明:国内CDMA网络的数据通讯均匀速率可以达到40kbps-90kbps左右)从系统应用可靠性角度来讲,我们的应用系统本身的数据均匀通讯量在30kbps以内的时候,使用GPRS网络来进行数据传输是比较适合的。从另一个角度来讲,假如我们要设计的系统是通过GPRS网络来传输数据,那么就需要把数据均匀通讯量控制在30kbps之内。

  如今4G网络也是相当成熟,覆盖面积广,如果需求高速网络可选择4G DTU,4G DTU拥有业界超低功耗表现,采用多级休眠和唤醒模式,工作功耗、待机功耗、休眠功耗(休眠功耗<5mA)远低业界同类产品, 在取电不便的应用场景中使用优势明显。支持专线APN传输或虚拟专网VPDN传输,支持ModBus通信协议充分保障数据通信传输过程中的安全性和准 确性,避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。如果考虑4G DTU成本较高,可以考虑采用Cat-1数传终端。目前有人的Cat-5模块GM5以性价比和稳定传输的质量赢得客户的认可,而Cat-1数传终端即将问世,敬请期待!

4G DTU

4G DTU

GPRS模块

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