GPRS无线数据传输系统介绍

智能城市的发展，势必是一场数据采集以及通信传输的革命。无线数据采集传送是将来发展的大方向。运用目前已经建成的，覆盖率大的，技术成熟的公网来传递数据是一个经济高效的解决方案。我们的无线数据传输设备，正是应着这样一个大趋势，而发展起来的。安装方便，体积小巧，随着，城市对各类系统监控的需要，无线数据采集系统必将形成一个巨大的市场。
数据采集终端与管理中心之间的通信是实现远程监控系统的关键技术之一。本系统利用国家公网的GPRS服务为用户建立快速方便的数据传输通道。依赖于各地GPRS数据业务开展情况的不同，该数据通道的数据传输速率为28- 110Kbps左右。

一、系统概述：

1.1 无线数据传输监控系统历史演变：

无线数据传输监控系统发展至今，使用的通信技术经历了四个阶段：无线电台传输、集群通信网、SMS短消息和GPRS。技术比较如下：


1.2 GPRS与SMS短消息的价格比较：

SMS短消息的单条收费标准为0.1元/条，每条短消息的容量限制是140个字节；GPRS的收费总的原则是按数据流量收费，目前上海移动通信的收费方式有以下几种套餐形式：

另外GPRS每天早上七点至晚上十一点根据实际使用的流量收费，每天晚上十一点至次日早上7:00(包括节假日)按照实际使用流量的50%收费,也就是优惠一半。
假设采用GPRS的“经济套餐”服务，20元包月，享受1兆免费数据流量的话。如果改用SMS短消息方式发送同样1兆的数据量，则需要花费的费用为
（1兆/140）X 0.1元 = 749元
可见，发送同样的数据量，SMS短消息比GPRS整整贵了37倍多，所以GPRS相对于短消息是相当经济省钱的。

1.3 GPRS相对于SMS短消息的性能优势：

GPRS能够在20,000bps至170,000bps的速率范围内传送数据，采用的是TCP/IP点对点通信方式，传输过程中间不经过任何延时。
而SMS短消息采用的是存储转发方式，即数据不是直接被发送到目标接受方，而是先发送到中国移动的短消息中转服务器中进行排队等待，然后再被发送到目标接受方，这就会产生或多或少的时间延迟，特别是当节假日数据传输高峰时，有时一条短消息会延迟几个小时到达。通过比较可见GPRS的性能优势。]

二、系统方案
本系统由无线数传终端设备和无线通讯接口程序两部分组成，各部分的功能介绍及使用方法如下：

2.1 无线数传终端设备：

无线终端接受现场采集的数据信号并将数据通过中国移动的SMS/GPRS公网发送到监控中心，同时无线终端可以接受由监控中心传来的数据以及远程监控信息。

使用方式：将现场的数据采集设备通过RS232或者RS485接口连接到该设备之后，其自动进入发送数据状态。用户不必对其进行任何设置，使用十分方便。
数据接口：数据格式为1200-28800bps可选，数据传输为透明传输，TCP/IP协议自动转换，用户仪表端不必进行任何硬件和软件的改动。
供电方式：7-40V直流供电，功率消耗小于1.5W。
天线：
RS232串行接口：
电源接口：

2.2 无线通讯接口程序功能：

1）安装在控制中心服务器上，自动驱动底层网络端口，实现与远方无线数传终端进行通信，数据双向传送。
2）根据用户的需求将底层通信的数据格式（大都为二进制或十六进制，而且包含很多特殊字符和命令符）转换为用户熟悉的格式，方便用户的使用。
3）根据用户软件的接口定义，自动适应用户端应用程序的程序间通信要求，提供DLL或其他形式的被调用格式以便用户能最简便的进行开发。

2.3系统逻辑架构：

三、系统特点：

3.1 建设周期短，投资小：使用GPRS网络进行数据传输，可以做到全国范围的覆盖而无需自己建设专用无线通信网络，因此节省了数量庞大的通信网络建设费用，同时缩短了建设周期。
3.2 运营及网络维护成本低：由于使用GPRS费用低廉，且通信网络的维护和升级由各移动通信公司实行，用户无需支付额外的费用，因此使用GPRS网络传输数据极大地降低了用户的通信成本。
3.3 保密性好，安全可靠：在安全性方面，GPRS为将要进入无线环境的用户数据进行加密，并在无线终端和网络之间建立一条高度可靠并且加密的逻辑链路，保证了数据在无线环境中传输的安全。
3.4 容量大，实时性好：无线终端与监控中心之间采用全程TCP连接，保证数据传输稳定可靠。即使有大量的终端连接也不影响数据的实时传输。
3.5 高速数据传输：相对于传统的电台式数传方式，本无线终端的传输速率可以远大于传统电台的9600bps的速度，并且可以根据监控中心下发的命令参数更改传输数据的速率以适应不同用户的需要。
3.6 参数无线设置方便简单，功能完善：监控中心可以无线实时设置无线终端的各种功能参数，包括：自动汇报位置时间间隔，所连接的监控中心的IP地址或短消息网关号码，通信模式（SMS,GPRS,SMS/GPRS），启动或进入休眠状态。
3.7 自我检测及故障报警：无线终端具有自我检测及报警的功能。终端发现异常就可以向监控中心报告。
3.8 休眠 / 唤醒功能：监控中心可以下发指令使无线终端在下班时段或者不需要工作的时间停止工作，进入休眠状态。但是当管理中心发来命令信息时，无线终端会自动唤醒。从而最大限度地节省通信费用。
3.9 SMS短消息和GPRS之间自动切换功能：考虑到GPRS网络正在逐步升级、扩大覆盖，而某些地区还只有SMS覆盖的现状，本无线终端可以支持使用SMS。无线终端在有GPRS信号时使用GPRS传输数据，万一发生GPRS网络故障时自动切换至SMS来传输数据。
3.10技术先进：市场上拥有的GPRS模块都是需要计算机支持的，也就是说模块本身没有协议，我们的产品已经把协议写入32位单片机，完全可以独立使用。体积很小，安装方便，同时预留了CDMA接口，可以很方便的进行升级。
3.11 使用方便：传统的有线通信设备，只要拥有RS232串口，或者提供数字输出的，无需任何更改，即插即用。使有线设备向无线设备的升级高效便利。
四、应用范围：
4.1 警察勤务、公安机关，交通显示仪器，银行系统，无线医疗设备等；
4.2 运货车、公交车、出租车 ，物流，船运等；
4.3 野外无人职守仪器数据采集等；
4.4 城市各类探测器：噪声计，空气质量计，路灯状况采集等；
4.5 无线抄表系统：水表，电表，煤气表等。