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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(gè)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(shí)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(jìn)行傳送的 GPRS 無線設(shè)備。GPRS DTU 的四個(gè)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(hào)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(hào)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(jì)上大都將串口數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)行連接，而且不需要對用戶設(shè)備作改動(dòng)。3）支持自動(dòng)心跳，保持

3、GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)之一就是支持 GPRS 終端設(shè)備，因此典型的 GPRS DTU在設(shè)計(jì)上都支持功能，這就要求 DTU 包含了上電自動(dòng)撥號(hào)、采用心跳包保持（當(dāng)長時(shí)間沒有數(shù)據(jù)通信時(shí)，移動(dòng)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(gè)小數(shù)據(jù)包，以保持連接不被斷開）、支持?jǐn)嗑€自動(dòng)重連、自動(dòng)重?fù)芴?hào)等特點(diǎn)。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(dòng)按照設(shè)置好的參數(shù)進(jìn)行工作。GPRS

4、DTU 的擴(kuò)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(kuò)展功能，主要包括：支持?jǐn)?shù)據(jù)中心、支持參數(shù)配置/信通道、提供 DTU/固件升級(jí)、支持離線電平指示等。喚醒、支持本地串口固件升級(jí)、提供短這些擴(kuò)展功能可以增強(qiáng)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(hào)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(jìn)行 GPRS PPP 撥號(hào)。撥號(hào)成功后，GPRS DTU

5、 將獲得一個(gè)由移動(dòng)隨機(jī)分配的內(nèi)部 IP 地址(一般是 10.)。也就是說，GPRS DTU 處于移動(dòng)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(hào)而變化?？梢岳斫鉃?GPRS1/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技DTU 這時(shí)是一個(gè)移動(dòng)內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備，通過移動(dòng)網(wǎng)關(guān)來實(shí)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(dòng)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(dòng)內(nèi)網(wǎng)，而且 IP 地址不固定。因此，只能由 GPRS DTU 主動(dòng)連接數(shù)據(jù)中心，而不能由數(shù)據(jù)中心主動(dòng)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(hào)成功，就可以主動(dòng)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(rèn)為與中心握手成功，然后就保持這個(gè)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(jìn)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(gè) TCP/UDP 包里，發(fā)送給數(shù)據(jù)中心。反之，當(dāng) DTU 收到數(shù)據(jù)中心發(fā)來的 TCP/UDP 包時(shí)，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(shí)與很多個(gè) GPRS DTU 進(jìn)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(shí)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(gè)系統(tǒng)是否適合

8、使用 GPRS 方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)當(dāng)現(xiàn)場的設(shè)備需要在移動(dòng)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(gè)時(shí)候，采用 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)就可能是一個(gè)好的選擇，因?yàn)?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(hào)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(diǎn)可以分步在范圍，數(shù)據(jù)中心與現(xiàn)場點(diǎn)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(gè)非常顯著的優(yōu)點(diǎn)是WiMax，WLAN 等）無法達(dá)到的。3） 適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求無線通信網(wǎng)絡(luò)（比如數(shù)傳電臺(tái)，目前的 GPR

9、S 網(wǎng)絡(luò)，其傳輸數(shù)據(jù)的延時(shí)為秒級(jí)范圍。在絕大部分時(shí)間下，GPRS 數(shù)據(jù)通信的平均整體延時(shí)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(dá)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(dá) GPRS DTU?？偟膩碚f，GPRS 這種實(shí)時(shí)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(shí)，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(shí)也是 1 秒-2 秒左右）。從另一個(gè)角度來講，如果要設(shè)計(jì)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(jì)通信協(xié)議時(shí)候考慮這種延時(shí)的情況。4

10、） 適當(dāng)?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(bǔ)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(dá)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(rèn)為當(dāng)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(shí)候，使用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是比較適合的。從另一個(gè)角度來講，如果 要設(shè)計(jì)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(gè)概念）以上的幾點(diǎn)可以用于判斷應(yīng)用系統(tǒng)是否適合采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，如果這幾個(gè)方面都比較符合的話，那么采用 GPRS DTU 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是非常合適的。通過以下幾個(gè)章節(jié)來進(jìn)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(dòng)態(tài)的應(yīng)用介紹如何使用動(dòng)態(tài)，來實(shí)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(jìn)行設(shè)置，以及如何與數(shù)據(jù)中心演示軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信測試。同時(shí)說明了如何連接用戶設(shè)備進(jìn)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(diǎn)，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(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置GPRS DTU 是移動(dòng)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(shí)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(rèn)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(jìn)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(hào)上網(wǎng)，比如直接通過 ADSL MODEM 撥號(hào)上網(wǎng)，那么就可以跳過路由器配置這個(gè)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?yàn)?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(dòng)無線上網(wǎng)

14、（如 3G,GPRS/CDMA 撥號(hào)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(rèn)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(jìn)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(tái)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(gè)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(dòng)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(rèn)網(wǎng)關(guān)地址就是路由器地址，用瀏覽器去進(jìn)行配置：輸入路由器管理帳號(hào)和后，進(jìn)入首頁：4/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技進(jìn)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(dòng)一個(gè)瀏覽器，打開ht,里 面 顯 示 了58您當(dāng)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(shí)的互聯(lián)

16、網(wǎng) IP 地址，具備作為數(shù)據(jù)中心的條件，實(shí)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(shí)的 IP 地址，可能存在路由器,這種情況下，還需要對路由器進(jìn)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(jìn)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(gè)虛擬名稱，如 GPRSTCP,以及主機(jī)地址，協(xié)議，端,其中主機(jī)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(xiàng)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(dòng)了 DMZ 主機(jī)設(shè)置，應(yīng)當(dāng)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(jìn)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(biāo)屬性：選擇高級(jí)欄，可以看到有 Windows的設(shè)置，點(diǎn)設(shè)置按鈕：9/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技可以看到點(diǎn)擊例外欄，的當(dāng)前狀態(tài)，一般建議進(jìn)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(diǎn)擊添加端口，填寫一個(gè)例外名稱以及端然后確定即可，：注意：這個(gè)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(jì)算機(jī)安裝了第軟件，或者一些殺毒軟件，那么也可能需要進(jìn)行類似的例外端口設(shè)置，或者在測試時(shí)可以考慮臨時(shí)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(jìn)試，該測試軟件可以到以下地址1）運(yùn)行 TCP/UDPSocket調(diào)試工具2）選擇 TCP Server, 然后點(diǎn)創(chuàng)建按鈕輸入 65000,點(diǎn)確定，就創(chuàng)建了一個(gè)在 65000 端口上的 TCP Server12/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技再創(chuàng)建一個(gè) TCPCnt，選中 TCP Cnt,點(diǎn)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(diǎn)確定后，就創(chuàng)建了一個(gè) TCP Cnt:13/16GPRS 連接指導(dǎo)-DTU www-科技點(diǎn)擊連接按鈕，發(fā)起 TCP 連接：如果 TCP Cnt 的狀態(tài)