GPRS無線終端採用低功耗設計，通過GPRS或短訊息方式遠程傳輸數據，特別適用於太陽能供電的監測場合，可大大減少太陽能供電成本並降低施工難度。GPRS無線終端廣泛套用於氣象、水文水利、地質等行業。
基本介紹
- 中文名：GPRS無線終端
- 外文名：GPRS DTUDTU
- 設計：低功耗
- 套用於：氣象、水文水利、地質等行業
簡介,無線參數,硬體系統,軟體功能,典型套用,DTU通信的本質和使用,GPRS DTU四個核心功能,GPRS DTU使用場合,
簡介
GPRS DTUDTU (Data Terminal unit)全稱數據傳輸單元，是專門用於將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信 網路進行傳送的無線終端設備。 GPRS DTU就是用GPRS網路來傳輸數據的設備，它採用工業級嵌入式處理器，內嵌TCP/IP協定棧。為用戶提供高速，穩定可靠，數據終端永遠線上，多種協定轉換的虛擬專用網路。
無線參數
1. 支持EGSM900/GSM1800MHz雙頻，800/900/1800/1900MHz四頻可選
2. GPRS multi-slot class 10
3. 編碼方案：CS1~CS4
4. 符合SMG31bis技術規範
5. Compliant to GSM phase 2/2+
6. 支持數據、語音、簡訊和傳真
硬體系統
1. CPU：工業級嵌入式處理器
2. 接口：
UART：
1個RS232串口
串口速率： 300bps ~ 115200bps
數據位支持： 8位 或 7位
奇偶校驗位： 無 或 奇數校驗 或 偶數校驗
停 止 位： 1位 或 2位
軟體功能
2. 智慧型防掉線，支持線上檢測，線上維持，掉線自動重撥，確保設備永遠線上
3. 支持虛擬數據專用網（APN/VPDN）
5. 支持DNS動態獲取，防止DNS伺服器異常導致的設備當機
6. 支持雙數據中心備份
7. 可以用做普通撥號MODEM
8. 支持遠程配置，遠程控制
9. 通過串口軟體升級
典型套用
1. 電力監控
2. 油田監測
3. 遠程抄表
4. 路燈監控
5. 環境監測
6. 氣象監測
7. 水利監測
8. 熱網監測
9. 電錶監測
10.機房監控
11. 交通指示
12. 煤炭監控
13. 地震監測
14. 車輛誘導
15. 供水監控
16. 高速公路監測
17. 噪聲實時監控
18. 環保重點污染源監控
19. 供水管網實時傳輸監控
20. 電力配網自動化遙控系統
21. 各類國內外帶串口或485接口的PLC，RTU實現無線數據傳輸等
DTU通信的本質和使用
GPRS DTU最基本的用法是：在DTU中放入一張開通GPRS功能的SIM卡，DTU上電後先註冊到GPRS網路，然後通過GPRS網路和數據處理中心建立連線，如右圖所示。這條連線涉及了無線網路運營商，網際網路寬 帶供應商，用戶公司的網路情況，以及用戶的電腦配置等環節，因此要建立這條連線需要把各部分都配置好。在本質上，DTU和數據處理中心建立的是SOCKET連線。DTU是SOCKET客戶端，數據處理中心是SOCKET的服務端。SOCKET連線有TCP協定和UDP協定之分，DTU和中心要使用相同的協定，這個一般都有配置軟體進行配置。給DTU配置好中心的IP位址和連線埠號後，則把DTU通過串口和用戶的設備相連。在如圖所示中，DTU和水文、電力、氣象、環保等設備連起來放置在現場。DTU上電後首先註冊到移動的網路，然後傳送建立SOCKET的請求包給移動，移動把這個請求傳送到網際網路。中心的服務端軟體接收到請求後建立連線，並傳送應答信息。DTU傳送的請求信息是網際網路上的數據包，有一些原因會阻止中心收到連線請求包，這樣也就不能建立連線。最常見的有中心的電腦上有防毒軟體、防火牆等把這些數據包給禁止了。另一是中心電腦是通過路由器上網的，在路由器上要設定數據轉發。SOCKET連線建立後就可以雙向通信了。
GPRS DTU四個核心功能
（1）內部集成TCP/IP協定棧
GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協定以及TCP/IP協定棧並且具有嵌入式作業系統，從硬體上，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具備GPRS撥接以及TCP/IP數據通信的功能。
（2）提供串口數據雙向轉換功能
GPRS DTU提供了串列通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬於常用的串列通信方式，而且GPRS DTU在設計上大都將串口數據設計成“透明轉換”的方式，也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容。因此，GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連線，而且不需要對用戶設備作改動。
（3）支持自動心跳，保持永久線上
GPRS通信網路的優點之一就是支持GPRS終端設備永久線上，因此典型的GPRS DTU在設計上都支持永久線上功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、採用心跳包保持永久線上（當長時間沒有數據通信時，移動網關將斷開DTU與中心的連線，心跳包就是DTU與數據中心在連線被斷開之前傳送一個小數據包，以保持連線不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。
（4）支持參數配置，永久保存
GPRS DTU作為一種通信設備，其套用場合十分廣泛。在不同的套用中，數據中心的IP位址及連線埠號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應支持參數配置，並且將配置好的參數保存內部的永久存儲器件內（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設定好的參數進行工作。
GPRS DTU使用場合
GPRS DTU使用場合一般可以從以下幾個實際套用角度來講：
（1） 現場只能使用無線通信環境
當數據採集現場的設備需要在移動中工作，或者採集現場處於野外等情況下，無法提供有線通信的環境。這個時候，採用GPRS無線網路就可能是一個好的選擇，因為GPRS網路的覆蓋率已經很高，全國大部分地區均有GPRS信號覆蓋。
（2） 現場終端的傳輸距離分散
由於GPRS網路是覆蓋全國的公共網路，因此採用GPRS來傳輸數據的一大優勢就是現場採集點可以分步在全國範圍，數據中心與現場採集點之間的距離不受限制。無線公網通信（包括GPRS/CDMA網路,3G網路等）這個非常顯著的優點是專用無線通信網路（比如數傳電台，WiMax，WLAN等）無法達到的。
（3） 適當的數據實時性要求
GPRS網路，其傳輸數據的延時為秒級範圍。在絕大部分時間下，GPRS數據通信的平均整體延時為2秒左右。也就是說，從GPRS DTU端傳送的數據包將大致在2秒鐘後到達數據中心。反之，從數據中的數據包也大致在2秒鐘後到達GPRS DTU。
總的來說，GPRS這種實時性，可以滿足大多數行業套用的要求。 但是，對於一些特定的套用系統，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網路的傳輸延時也是1秒-2秒左右）。
（4） 適當的數據通信速率
GPRS DTU與數據中心的數據通信速率一般在10kbps-60kbps之間。從也就是說，GPRS DTU可以持續不斷地以10bps-60kbps的速度向中心傳送數據，反之亦然。（補充說明：國內CDMA網路的數據通信平均速率可以達到40kbps-90kbps左右）從系統套用可靠性角度來講，我們認為當套用系統本身的數據平均通信量在30kbps以內的時候，使用GPRS網路來進行數據傳輸是比較適合的。
以上的幾點可以用於判斷套用系統是否適合採用GPRS網路進行數據傳輸，如果這幾個方面都比較符合的話，那么採用GPRS DTU進行數據傳輸是非常合適的。
