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致简浅谈GPRS DTU工作原理

致简浅谈GPRS DTU工作原理

发布日期:2019-07-06 作者:致简 点击:

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GPRS DTU介绍

GPRS DTU 简称GPRS模块,即串口服务器的无线版,其功能与串口服务器类似。


GPRS DTU是一种物联网无线数据终端,利用公用运营商网络GPRS网络(又称G网)为用户提供无线长距离数据传输功能。 采用高性能的工业级8/16/32位通信处理器和工业级无线模块,以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台,同时提供RS232和RS485(或RS422)接口,可直接连接串口设备,实现数据透明传输功能。



GPRS DTU工作原理

DTU与服务器之间的通信是由GPRS DTU端(客户端)发起的,服务器端通过发回反馈或接受通信来对DTU端做出响应。DTU端与服务器端共同组成了基于GPRS和INTERNET网络通信的应用系统。相比DTU端,服务器端安装有更为复杂的应用程序,能够接受任何DTU端发起的通信请求,并时刻检测链路中的通信状态,从而实现实时数据采集、数据库服务等应用。


DTU端需要预先知道服务器端的IP地址和端口号,然后才能发起通信请求,而一旦通信建立,服务器端和DTU端就没有区别了。


服务器的IP地址既可以是公网IP(固定IP)也可以是通过域名解析服务器获取的动态域名。


服务器的端口号通常对应于服务器中运行的特定应用程序,如端口号TCP 21被FTP服务使用,TCP 80被超文本服务器(Http)使用。即服务器端的应用程序支持通过特定的端口号实现发送和接收数据。


GPRS DTU端与服务器端的通信和协议转换的过程见下面的示意图:


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通常GPRS-DTU终端获得的IP地址为GSM网络运营商随机分配的其内网IP地址,可以通过移动运营商的网关访问Internet网,在系统应用中要特别注意的是,移动GPRS网关提供的NAT(网络地址翻译)端口映射服务具有很短的时效,因此若需要维持双向的通信必须设置GPRS-DTU定时发送的心跳数据包,从而保持NAT端口映射。

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GPRS DTU功能特性:

  连接方式: 支持GPRS和GSM


  传输模式: ComNet通讯协议、透明数据传输、带ID透明数据传输,组态软件协议


  传输协议: 支持TCP,UDP


  数据中心: 支持动态域名和固定IP地址访问、多备份数据中心


  高效: 100K超大缓存


  灵活: 支持实时在线,支持短信、电话和串口数据等多种远程唤醒方式


  可管理: 可以通过短信对DTU进行远程配置和查询


  易维护: 支持本地固件升级


  GPRS DTU的四个核心功能:

1)内部集成TCP/IP协议栈

  GPRS DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统,从硬件上,它可看作是嵌入式PC与无线GPRS MODEM的结合;它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。


2)提供串口数据双向转换功能

  GPRS DTU提供了串行通信接口,包括RS232,RS485,RS422等都属于常用的串行通信方式,而且GPRS DTU在设计上大都将串口数据设计成“透明转换”的方式,也就是说GPRS DTU可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送,而不需要改变原有的数据通信内容。因此,GPRS DTU可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接,而且不需要对用户设备作改动。


3)支持自动心跳,保持永久在线

  GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备永久在线,因此典型的GPRS DTU在设计上都支持永久在线功能,这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线(当长时间没有数据通信时,移动网关将断开DTU与中心的连接,心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包,以保持连接不被断开)、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。


4)支持参数配置,永久保存

  GPRS DTU作为一种通信设备,其应用场合十分广泛。在不同的应用中,数据中心的IP地址及端口号,串口的波特率等都是不同的。因此,GPRS DTU都应支持参数配置,并且将配置好的参数保存内部的永久存储器件内(一般为FLASH或EEPROM等)。一旦上电,就自动按照设置好的参数进行工作。


公司致力于智能物联、GPRS/2G/4G DTU、工业网关、工业路由器研发生产一站式服务,提供专业工业物联网解决方案。TEL:17825969978


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关键词:gprsdtu,4gdtu,工业路由器

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