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1、GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技GPRS DTU 快速應(yīng)用科技-網(wǎng)絡(luò)設(shè)置篇概述本指南主要面向初次接觸 GPRS DTU 應(yīng)用的工程技術(shù)紹怎樣快速部署一個可用的 GPRS DTU 開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境。GPRS DTU 的基本概念和工作原理:1、什么是 GPRS DTU以及系統(tǒng)開發(fā)，介GPRS DTU 全稱 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸單元，在國內(nèi)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(luò)進行傳送的 GPRS 無線設(shè)備。GPRS DTU 的四個功能：1）內(nèi)部集成 TCP/IP 協(xié)議棧GPRS DTU 內(nèi)部封裝了 PPP 撥號協(xié)議以及 T

2、CP/IP 協(xié)議棧并且具有操作系統(tǒng)，從硬件上，它可看作是TCP/IP 數(shù)據(jù)通信的功能。PC 與無線 GPRS MODEM 的結(jié)合；它具備 GPRS 撥號上網(wǎng)以及2）提供串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換功能GPRS DTU 提供了串行通口，包括 RS232,RS485,RS422 等都屬于常用的串行通信方式，而且 GPRS DTU 在設(shè)計上大都將串口數(shù)據(jù)設(shè)計成“透明轉(zhuǎn)換”的方式，也就是說 GPRS DTU 可以將串口上的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(nèi)容。因此，GPRS DTU 可以和各種使用串口通信的用戶設(shè)備進行連接，而且不需要對用戶設(shè)備作改動。3）支持自動心跳，保持

3、GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點之一就是支持 GPRS 終端設(shè)備，因此典型的 GPRS DTU在設(shè)計上都支持功能，這就要求 DTU 包含了上電自動撥號、采用心跳包保持（當長時間沒有數(shù)據(jù)通信時，移動網(wǎng)關(guān)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，保存GPRS DTU 作為一種通信設(shè)備，其應(yīng)用場合十分廣泛。在不同的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)中心的IP 地址及端，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU 都應(yīng)支持參數(shù)配置，并且將配置好的參數(shù)保存內(nèi)部的就自動按照設(shè)置好的參數(shù)進行工作。GPRS

4、DTU 的擴展功能：器件內(nèi)（一般為 FLASH 或 EEPROM 等）。一旦上電，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、支持參數(shù)配置/信通道、提供 DTU/固件升級、支持離線電平指示等。喚醒、支持本地串口固件升級、提供短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2、GPRS DTU 工作過程描述：。GPRS DTU 上電后，首先讀出內(nèi)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(luò)，然后進行 GPRS PPP 撥號。撥號成功后，GPRS DTU

5、 將獲得一個由移動隨機分配的內(nèi)部 IP 地址(一般是 10.)。也就是說，GPRS DTU 處于移動內(nèi)網(wǎng)中，而且其內(nèi)網(wǎng) IP 地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化?？梢岳斫鉃?GPRS1/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技DTU 這時是一個移動內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備，通過移動網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)與外部ernet 公網(wǎng)的通信。這與局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過網(wǎng)關(guān)外部網(wǎng)絡(luò)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(nèi)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。

6、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。數(shù)據(jù)中心的公網(wǎng) IP 地址或固定的作為參數(shù)在 GPRS DTU 內(nèi)，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（如果是采用中心的話，先通過中心出中心 IP 地址）以及端等參數(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(yīng)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

7、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(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)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(nèi)容，立即通過串口發(fā)送給用戶設(shè)備。通過有線的中心，同時與很多個 GPRS DTU 進行雙向通信。這是目前 GPRSDTU 應(yīng)用系統(tǒng)中最為常用的方式。2) 什么場合需要使用 GPRS DTU雖然面的章節(jié)中介紹了許多 GPRS 的行業(yè)應(yīng)用。但是從實際應(yīng)用角度來講，我們更加希望有一些明確的原則來據(jù)傳輸。1） 現(xiàn)場只能使用無線通信環(huán)境判斷一個系統(tǒng)是否適合

8、使用 GPRS 方式來實現(xiàn)數(shù)當現(xiàn)場的設(shè)備需要在移動中工作，或者現(xiàn)場處于野外等情況下，無法提供有線通信的環(huán)境。這個時候，采用 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)就可能是一個好的選擇，因為 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率目前已經(jīng)很高，大部分地區(qū)均有 GPRS 信號覆蓋。2） 現(xiàn)場終端的傳輸距離分散由于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是覆蓋的公共網(wǎng)絡(luò)，因此采用 GPRS 來傳輸數(shù)據(jù)的一大優(yōu)勢就是現(xiàn)場采集點可以分步在范圍，數(shù)據(jù)中心與現(xiàn)場點之間的距離不受限制。無線公網(wǎng)通信（包括 GPRS/CDMA 網(wǎng)絡(luò),3G 網(wǎng)絡(luò)等）這個非常顯著的優(yōu)點是WiMax，WLAN 等）無法達到的。3） 適當?shù)臄?shù)據(jù)實時性要求無線通信網(wǎng)絡(luò)（比如數(shù)傳電臺，目前的 GPR

9、S 網(wǎng)絡(luò)，其傳輸數(shù)據(jù)的延時為秒級范圍。在絕大部分時間下，GPRS 數(shù)據(jù)通信的平均整體延時為 2 秒左右。也就是說，從 GPRS DTU 端發(fā)送的數(shù)據(jù)包將大致在 2 秒鐘后到達數(shù)據(jù)中心。反之，從數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)包也大致在 2 秒鐘后到達 GPRS DTU。總的來說，GPRS 這種實時性，可以滿足大多數(shù)行業(yè)應(yīng)用的要求。 但是，對于一些特定的應(yīng)用系統(tǒng)，如果不能承受 2 秒左右的平均延時，那么 GPRS 通信方式就可能是不適合的。（另外，CDMA 網(wǎng)絡(luò)的傳輸延時也是 1 秒-2 秒左右）。從另一個角度來講，如果要設(shè)計的系統(tǒng)希望通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，那么就要在設(shè)計通信協(xié)議時候考慮這種延時的情況。4

10、） 適當?shù)臄?shù)據(jù)通信速率GPRS DTU 與數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)通信速率一般在 10kbps-60kbps 之間。從也就是說，GPRS DTU可以持續(xù)不斷地以 10bps-60kbps 的速度向中心發(fā)送數(shù)據(jù)，反之亦然。（補充說明：國內(nèi) CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信平均速率可以達到 40kbps-90kbps 左右）2/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技從系統(tǒng)應(yīng)用可靠性角度來講，認為當應(yīng)用系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)平均通信量在 30kbps 以內(nèi)的時候，使用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來進行數(shù)據(jù)傳輸是比較適合的。從另一個角度來講，如果 要設(shè)計的系統(tǒng)希望通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，那么就需要把數(shù)據(jù)平均通信量控制在 30k

11、bps 之內(nèi)。（注意：這里的平均持續(xù)通信速率和瞬間通信速率是有區(qū)別的，與設(shè)備串口波特率也不是同一個概念）以上的幾點可以用于判斷應(yīng)用系統(tǒng)是否適合采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，如果這幾個方面都比較符合的話，那么采用 GPRS DTU 進行數(shù)據(jù)傳輸是非常合適的。通過以下幾個章節(jié)來進行描述1） 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置介紹如何判斷現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)是否具備成為數(shù)據(jù)中心的條件。介紹了對路由器，軟件的一些配置，提供了測試配置是否生效的簡易方法。，殺毒2） 動態(tài)的應(yīng)用介紹如何使用動態(tài)，來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心 IP 地址的綁定。（使用固定 IP 地址作為數(shù)據(jù)中心的用戶可以跳過） 3） DTU 配置及數(shù)據(jù)通信測試以 ZSD3110 G

12、PRS DTU 為例，介紹如何對 GPRS DTU 參數(shù)進行設(shè)置，以及如何與數(shù)據(jù)中心演示軟件進行數(shù)據(jù)通信測試。同時說明了如何連接用戶設(shè)備進行通信測試。4） GPRS DTU 應(yīng)用軟件開發(fā)介紹用戶自行開發(fā)法5） 簡易軟件集成方法中心軟件的總體概念以及要點，也介紹了虛擬 DTU 工具的使用方介紹虛擬串口以及 OPC 組態(tài)兩種簡易軟件集成方法的特點。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置GPRS DTU 是移動內(nèi)網(wǎng)設(shè)備，一般情況下均作為 TCP 客戶端，而數(shù)據(jù)中心是作為 TCP 服務(wù)器，（僅在APN 模式下，GPRS DTU 可以作為 TCP 服務(wù)器，不過也較少這樣使用）。也就是說，GPRS DTU 要經(jīng)由ernet 向電腦

13、發(fā)起 TCP 連接，而平時使用電腦上網(wǎng)則是相反的，是電腦經(jīng)由ernet 向外面的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)起 TCP 連接。并且，處于安全考慮，在系統(tǒng)的默認網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里面，經(jīng)由行配置。ernet 向電腦發(fā)起連接是被的，因此需要進通常情況下，可能需要配置的地方包括：路由器，Windows軟件。1） 路由器配置，殺毒軟件或第如果您的電腦是過路由器，直接撥號上網(wǎng)，比如直接通過 ADSL MODEM 撥號上網(wǎng)，那么就可以跳過路由器配置這個章節(jié)。另外，如果您的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是基于 ADSL 線網(wǎng)，那么絕大數(shù)據(jù)情況下,都可以作為數(shù)據(jù)中心,因為,ADSL 線路目前都是具有公網(wǎng) IP 地址的。注意: 采用小區(qū)寬帶上網(wǎng)，移動無線上網(wǎng)

14、（如 3G,GPRS/CDMA 撥號等）之類,大多不能夠獲得公網(wǎng) IP 地址,或者是有,這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,均不能作為數(shù)據(jù)中心。絕大多數(shù)路由器的出廠默認設(shè)置情況下，都是路由器外部網(wǎng)絡(luò)向內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)起連接請求的。因此在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用了路由器的情況下，需要對路由器進行端口配置。端口接。端口配置，就是設(shè)置路由器允許通過特定的外部端口發(fā)起向內(nèi)網(wǎng)的某臺電腦的連又叫端口轉(zhuǎn)發(fā)，又叫虛服務(wù)器，NAT 設(shè)置等各個品牌路由器不同，稱謂不同，但操作都是類似的。以磊科路由器 Netcor 235 為例，介紹一下如何設(shè)置端口轉(zhuǎn)發(fā)：3/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技假定作為數(shù)據(jù)中心的電腦，局域網(wǎng) IP 地址如下：注

15、意：要作為數(shù)據(jù)中心的電腦，不要使用自動獲得 IP 地址的方式。要手工設(shè)置局域網(wǎng) IP地址，否則端口可能失效。通常默認網(wǎng)關(guān)地址就是路由器地址，用瀏覽器去進行配置：輸入路由器管理帳號和后，進入首頁：4/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技進入首頁后，您可以查看WAN口IP地址，這里是 58,這就是路由器的WAN口IP.這里，建議您查詢一下公網(wǎng)IP地址:另外啟動一個瀏覽器，打開ht,里 面 顯 示 了58您當前的公網(wǎng)IP地址:這里顯示的也是5/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技看到路由器里面顯示的 WAN 口地址和查詢到的公網(wǎng) IP 地址是相同的，說明路由器的 IP地址是真實的互聯(lián)

16、網(wǎng) IP 地址，具備作為數(shù)據(jù)中心的條件，實際上大多數(shù)情況下就是這樣的。注意:如果路由器里面顯示的 WAN 口地址和查詢到的公網(wǎng) IP 地址不同，就說明路由器的 IP地址不是真實的 IP 地址，可能存在路由器,這種情況下，還需要對路由器進行配置。(這種情況很少見,這里不再詳述具體操作過程)。接下來，就是進行端口首先選擇 NAT-虛擬服務(wù)：設(shè)置了：6/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技填寫一個虛擬名稱，如 GPRSTCP,以及主機地址，協(xié)議，端,其中主機地址就是作為數(shù)據(jù)中心的電腦局域網(wǎng) IP，這里是以 6 為例。外部端口表示 GPRS口建立連接，而內(nèi)部端口一般可以填寫成和外部端口一致。D

17、TU 將通過該端按添加按鈕后，即可看到虛擬服務(wù)列表里已經(jīng)增加了一項新的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則:7/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技這樣，端口才生效。就設(shè)置完畢了，大多數(shù)路由器是立即生效的，但也有部分路由器需要復(fù)位后注意：要查看一下是否啟動了 DMZ 主機設(shè)置，應(yīng)當設(shè)置為不啟用 DMZ，否則，端口作用。不起接下來，對 Windows XP 操作系統(tǒng)自帶的進行設(shè)置：打開網(wǎng)絡(luò)連接：8/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技在本地連接上用鼠標屬性：選擇高級欄，可以看到有 Windows的設(shè)置，點設(shè)置按鈕：9/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技可以看到點擊例外欄，的當前狀態(tài)，一般建議進行例

18、外端口設(shè)置：可以看到添加端口的按鈕：10/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技點擊添加端口，填寫一個例外名稱以及端然后確定即可，：注意：這個端就是端口設(shè)置的內(nèi)部端這樣，操作系統(tǒng)自帶的就已經(jīng)設(shè)置好了。大多數(shù)情況下，設(shè)置路由器端口和例外端口就可以了。注意：如果計算機安裝了第軟件，或者一些殺毒軟件，那么也可能需要進行類似的例外端口設(shè)置，或者在測試時可以考慮臨時關(guān)閉這些軟件。11/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技這里，：使用Socket測試軟件，對端口的效果進試，該測試軟件可以到以下地址1）運行 TCP/UDPSocket調(diào)試工具2）選擇 TCP Server, 然后點創(chuàng)建按鈕輸入 65000,點確定，就創(chuàng)建了一個在 65000 端口上的 TCP Server12/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技再創(chuàng)建一個 TCPCnt，選中 TCP Cnt,點擊創(chuàng)建：注意：這里對方IP地址需要填寫為路由器的WAN 口IP地址，也就是 ht 上查詢到的IP地址。開始在點確定后，就創(chuàng)建了一個 TCP Cnt:13/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技點擊連接按鈕，發(fā)起 TCP 連接：如果 TCP Cnt 的狀態(tài)