GPRS DTU的應用經驗淺析

何承剛　王亞鵬

【摘 要】本文以如何解決遠程無線數據通信問題引題，簡要介紹了GPRS技術要點和H7210 GPRS DTU產品性能，并舉例分析了H7210 GPRS DTU的兩種常見模式即短信傳輸模式和TCP數據傳輸模式的運用。通過實際的操作實踐，探索了該產品在實際工程運用中的一些配置步驟、使用技巧和注意事項。

【關鍵詞】GPRS DTU；短信傳輸；數據傳輸

0 引言

隨著通信技術的飛速發展，人們對遠程無線數據通信的需求隨著互聯網技術的普及而日益增長。而GPRS（General Packet Radio Service）技術的運用則能實現數據的遠距離無線傳輸。GPRS即通用無線分組業務[1]，該技術是一種以GSM網絡為依托，運用無線分組交換協議技術，為用戶提供遠程分組數據業務服務[2]的技術。具有接入時間短、傳輸效率高、實時在線等特點。[3]目前，許多企業開發了各種GPRS模塊[4]，由深圳宏電公司出品的H7000 DTU系列產品則是基于GPRS/CDMA網絡的無線DDN數據通信的內置協議棧模塊[5]。該產品被定義為低功耗、工業級無線傳輸設備，專門解決各行業應用中數據遠程傳輸困難的問題。筆者以深圳宏電公司的H7210 GPRS DTU為例，分析介紹該產品運用過程中的一些心得體會。

1 H7210 GPRS DTU性能簡介

深圳宏電公司開發的H7200無線DDN通信系統為用戶提供高速、永遠在線、透明數據傳輸的虛擬專用數據通信網絡。H7210 DTU正是基于H7200無線DDN通信系統的產品之一，它利用運營商的GPRS/GSM/CDMA無線網絡，為客戶終端和數據服務中心（平臺）搭建起一條無線通信鏈路，客戶基于該無線通信鏈路傳輸其用戶數據。該產品采用模塊一體化設計方案，將PPP、TCP/IP、DDP等多種協議內嵌到GPRS模塊內部，簡化了設計方案。同時，在模塊外部使用硬件狗電路，實時監控模塊運行狀態，保證產品可靠穩定的運行。根據應用場合和應用方式的不同，H7210可工作在以下兩種模式：（1）點——點數據傳輸；（2）中心點——多點數據傳輸。該產品工作電壓為+3.3—+30VDC，建議使用12VDC/1A電源，工作環境溫度為-30—+70℃。

2 H7210GPRS DTU 接口電路

H7210 GPRS DTU通過RS232串行通信口與控制核心連接，如圖1所示。其中第11端子為地線“GND”，第12端子為電源輸入正極，電源電纜必須正確連接，否則將導致設備嚴重損毀。注意RS232的2號引腳與H7210接線端子的3號引腳相接；而RS232的3號引腳與H7210接線端子的2號引腳相接。

3 使用前的準備工作

為確保產品的使用壽命，使用前的準備工作的操作步驟和操作要點一定按照要求進行。

1）按照圖1要求，連接好各端子，并檢查無誤，暫不供電；

2）連接天線，放入開通了GPRS業務的SIM卡，供電之前，必須連接天線，以免射頻部分阻抗失配，進而損毀模塊；

3）檢測網絡情況。通過連接電纜向H7210供電，H7210上的PWR燈滅、NET燈快速閃爍表示注冊GPRS網絡中，若PWR開始閃爍則說明H7210已經注冊上GPRS網絡；

4）參數配置。將PC和H7210連接，并在PC上啟動H7210管理工具，點擊界面工具欄中的“打開串口”按鈕，當界面信息欄中顯示“打開串口成功”時，再點擊工具欄中“連接”按鈕，同時給H7210上電，當界面信息欄中顯示“連接DTU成功”時，如圖2所示，表示H7210管理工具盒H7210連接成功。

4 應用舉例

H7210 DTU功能豐富，常見的有擴展AT指令操作功能、UDP透明數據傳輸功能、UDP DDP數據傳輸功能、TCP透明數據傳輸功能、TCP DDP數據傳輸功能、域名解析功能、遠程升級功能、短信傳輸功能、喚醒上線功能、遠程及本地參數配置和查看功能、遠程及本地日志查看功能和異常處理功能。這里舉例分析最常用的短信傳輸功能和TCP透明數據傳輸功能。

4.1 短信傳輸功能應用

DTU短信功能配置如圖3所示，將服務中心號碼設置為短信接收方的SIM卡號碼，DSC連接類型修改為SMS模式，編碼方式配置為UCS2，其他參數為默認設置。

配置好參數之后，即可驗證DTU是否能給指定的手機號碼發送短信。打開串口調試助手，將串口界面中的波特率設置為57600bps，其他參數為默認。然后“打開串口”，重新給DTU上電，即可在串口工具界面的發送數據區域輸入短信息，點擊“發送”，手機就可以收到來自DTU的短信；當然，也可以從手機給DTU發送短信。

4.2 TCP透明數據傳輸功能應用

TCP透明數據傳輸功能可實現DTU和數據服務器中心的數據交換。GPRS DTU負責將前端收集的信號做相應處理，打成IP包[6]，再通過GPRS空中接口接入到GPRS網絡進行數據透明傳輸，然后將經過INTERNET公網傳到數據服務中心。筆者采用中心用INTERNET公網連接，將數據服務中心（TCP Server）架設在公司局域網的某臺計算機PC0（本地IP地址為：192.168.1.111）上，局域網經過路由器網關代理上網，公網上網采用PPPoE按需連接，隨機分配IP地址。由于存在路由器，則必須通過端口映射將外網映射到路由器下指定的計算機PC0。其組網過程如下：

1）確定PC0的IP地址。在Windows界面的“開始”菜單中單擊“運行”選項，在彈出的文本框中輸入：“cmd”，后再輸入“ipconfig”命令，查得本地IP地址為：192.168.1.111。

2）在路由器設置界面添加虛擬服務器。在網頁瀏覽器界面中輸入“192.168.1.1”進入路由器設置狀態，設計中涉及的路由器是TP_LINK某型號，單擊“轉發規則”進入圖4所示的設置界面。在添加新條目界面填寫：“服務端口”為5111，“IP地址”為192.168.1.111，“協議”為ALL，再點擊“保存”。

3）設置計算機PC0的TCP/IP屬性使PC0的IP地址在路由器局域網內固定。右擊“網上鄰居”，選擇“屬性”選項，再右擊“本地連接”，選擇“屬性”選項，彈出“本地連接屬性”界面，在“常規”選項卡下，選中“Internet協議（TCP/IP）”選項，單擊“屬性”，進入圖5所示界面。選中“使用下面的IP地址（s）”，輸入PC0的本地IP地址192.168.1.111，子網掩碼為默認的255.255.255.0，默認網關為192.168.1.1，最后單擊“確定”，完成設置，使得計算機PC0在路由器下的局域網內IP地址固定。

4）進入H7210 GPRS DTU管理工具進行配置。如圖6所示，修改DTU號碼為SIM卡號；IP地址為公網IP地址，注意此IP地址由于公網上網采用PPPoE按需連接，隨機分配IP地址，所以配置時需在網頁瀏覽器界面中輸入“192.168.1.1”進入路由器設置界面查詢公網IP；端口設置為前面映射好的5111；DSC連接類型為TCP模式；啟用DDP設置為DIS，其他參數配置為默認值。輸入參數之后，點擊“設置參數”，再“重啟設備”即完成DTU配置。

5）在PC0計算機上運行數據服務中心軟件TCP-UDP服務管理，如圖7所示，單擊“TCP Server”，主機IP軟件能自動識別，只需將端口號更改為映射成功的51111，然后點擊“偵聽”，當H7210與數據中心建立連接，則數據中心的“客戶端”欄中將顯示對應的移動網關的IP地址，如圖8所示。

5 結束語

H7210 GPRS DTU能很好的解決數據遠程無線傳輸問題，可用行業和場景十分廣泛，如電力系統配電網設備監控和大客戶抄表、對自來水、煤氣管道的監控、物流系統的車輪調度管理和鐵路盡頭線的安全防護等。

【參考文獻】

[1]王璞.基于GPRS的天然氣遠程監控系統研究[D].西安：西安電子科技大學，2011.

[2]馮明發，楊軼歡.基于GPRS的水位監測系統[J].深圳職業技術學院學報，2008，7（2）：21-23.

[3]金福寶.基于GPRS的橋梁遠程監測系統的研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2007.

[4]姜曉榮.基于GPRS的太陽能熱水系統數據采集器研制[D].杭州：杭州電子科技大學，2015.

[5]李蘭春.基于ARM的GPRS數據采集傳輸系統[D].太原：太原理工大學，2012.

[6]甑玉杰，李振武，李長久.GPRS技術在遠程監控系統中的應用[J].承德石油高等專科學校學報，2004.9，6（3）：37-39.

[責任編輯：王楠]