GPRS class基本簡介

即GPRS等級劃分。根據(jù)信道數(shù)量多少，手機使用的GPRS功能可分為Class 8/10/12三個等級，其中GPRS Class 10最高支持2個上行信道，還可以同時使用4個下行信道和1個上行信道，又或者可以同時使用3個下行信道和2個上行信道;而GPRS Class 12可以支持4個上行信道，不但可以同時使用4個下行信道和1個上行信道，反之也可以同時使用1個下行信道和4個上行信道;GPRS class 8只支持1個上行信道，它只能同時使用4個(或以下)下行信道和1個上行信道。

GPRS CLASS:

GPRS服務類型有CLASS A、CLASS B、CLASS C三種:

CLASS A可以同時使用網(wǎng)絡和電話功能;

CLASS B在上網(wǎng)的時候會將電話功能屏蔽，當有電話進來的時候自動切斷網(wǎng)絡;

而CLASS C則是單純的網(wǎng)絡應用，不提供電話功能。

對于手機用戶來說，顯然應該首選CLASS A類型的GPRS服務，但是目前國內(nèi)主要支持GPRS的手機幾乎全部采用CLASS B類型，

從速度方面看，GPRS的速度有多達29種標準，簡單的解釋就是不同的上傳速度和下載速度的組合，國內(nèi)常見的有CLASS 8和CLASS10兩種，從原理上被稱為"4+1"和"4+2"，其中4指的是下載速度為4倍的通道時槽速度，理論速度為13.4×4=53.6kbp s，1和2就是上傳的速度。

很明顯，CLASS8的上傳速度為13.4kbp s，而CLASS 10的上傳速度為CLASS 8的兩倍，達到了26.8kbp s。

在選擇支持GPRS功能的手機時自然需要選擇更高速度的，按照GPRS的速度規(guī)范可以簡單地理解為CLASS越高的速度越快，目前國內(nèi)支持GPRS的手機最高速度為CLASS10。"

GPRS class 6 (3+2) 只有老設備才使用。

電力監(jiān)控

油田監(jiān)測

遠程抄表

路燈監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)測

氣象監(jiān)測

水利監(jiān)測

熱網(wǎng)監(jiān)測

電表監(jiān)測

機房監(jiān)控

交通指示

煤炭監(jiān)控

地震監(jiān)測

車輛誘導

供水監(jiān)控

高速公路監(jiān)測

噪聲實時監(jiān)控

環(huán)保重點污染源監(jiān)控

供水管網(wǎng)實時傳輸監(jiān)控

電力配網(wǎng)自動化遙控系統(tǒng)

各類國內(nèi)外帶串口或485接口的PLC，RTU實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

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上電后先注冊到GPRS網(wǎng)絡，然后通過GPRS網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)處理中心建立連接。這條連接涉及了無線網(wǎng)絡運營商，因特網(wǎng)寬 帶供應商，用戶公司的網(wǎng)絡情況，以及用戶的電腦配置等環(huán)節(jié)，因此要建立這條連接需要把各部分都配置好。

在本質上，DTU和數(shù)據(jù)處理中心建立的是SOCKET連接。DTU是SOCKET客戶端，數(shù)據(jù)處理中心是SOCKET的服務端。SOCKET連接有TCP協(xié)議和UDP協(xié)議之分，DTU和中心要使用相同的協(xié)議，這個一般都有配置軟件進行配置。

給DTU配置好中心的IP地址和端口號后，則把DTU通過串口和用戶的設備相連。DTU和水文、電力、氣象、環(huán)保等用戶設備通過串口連起來放置在現(xiàn)場。

DTU上電后首先注冊到移動的網(wǎng)絡，然后發(fā)送建立SOCKET的請求包給移動，移動把這個請求發(fā)送到因特網(wǎng)。中心的服務端軟件接收到請求后建立連接，并發(fā)送應答信息。

DTU發(fā)送的請求信息是因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)包，有一些原因會阻止中心收到連接請求包，這樣也就不能建立連接。最常見的有中心的電腦上有殺毒軟件、防火墻等把這些數(shù)據(jù)包給屏蔽了。另一是中心電腦是通過路由器上網(wǎng)的，在路由器上要設置數(shù)據(jù)轉發(fā)。SOCKET連接建立后就可以雙向通信了。

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，然后進行GPRS PPP撥號。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內(nèi)部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是說，GPRS DTU處于移動內(nèi)網(wǎng)中，而且其內(nèi)網(wǎng)IP地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。 我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)的設備，通過移動網(wǎng)關來實現(xiàn)與外部Internet公網(wǎng)的通信。這與局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過網(wǎng)關訪問外部網(wǎng)絡的方式相似。

GPRS DTU主動發(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處于移動內(nèi)網(wǎng)，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動連接數(shù)據(jù)中心，而不能由數(shù)據(jù)中心主動連接GPRS DTU。這就要求數(shù)據(jù)中心具備固定的公網(wǎng)IP地址或固定的域名。數(shù)據(jù)中心的公網(wǎng)IP地址或固定的域名作為參數(shù)存儲在GPRS DTU內(nèi)，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數(shù)據(jù)中心。

具體地講，GPRS DTU通過數(shù)據(jù)中心的IP地址（如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址）以及端口號等參數(shù)，向數(shù)據(jù)中心發(fā)起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，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，就可以進行數(shù)據(jù)雙向通信了。

對于DTU來說，只要建立了與數(shù)據(jù)中心的雙向通信，完成用戶串口數(shù)據(jù)與GPRS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的轉換就相對簡單了。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TCP/UDP包里，發(fā)送給數(shù)據(jù)中心。反之，當DTU收到數(shù)據(jù)中心發(fā)來的TCP/UDP包時，從中取出數(shù)據(jù)內(nèi)容，立即通過串口發(fā)送給用戶設備。

通過有線的數(shù)據(jù)采集中心，同時與很多個GPRS DTU進行雙向通信。這是目前GPRS DTU應用系統(tǒng)中最為常用的方式。

（1）內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧

GPRS DTU內(nèi)部封裝了PPP撥號協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng)，從硬件上，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具備GPRS撥號上網(wǎng)以及TCP/IP數(shù)據(jù)通信的功能。

（2）提供串口數(shù)據(jù)雙向轉換功能

GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在設計上大都將串口數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)轉換成TCP/IP數(shù)據(jù)包進行傳送，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備進行連接，而且不需要對用戶設備作改動。

（3）支持自動心跳，保持永久在線

GPRS通信網(wǎng)絡的優(yōu)點之一就是支持GPRS終端設備永久在線，因此典型的GPRS DTU在設計上都支持永久在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線（當長時間沒有數(shù)據(jù)通信時，移動網(wǎng)關將斷開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)送一個小數(shù)據(jù)包，以保持連接不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。

（4）支持參數(shù)配置，永久保存

GPRS DTU作為一種通信設備，其應用場合十分廣泛。在不同的應用中，數(shù)據(jù)中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應支持參數(shù)配置，并且將配置好的參數(shù)保存內(nèi)部的永久存儲器件內(nèi)（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數(shù)進行工作。

GPRS DTU使用場合一般可以從以下幾個實際應用角度來講：

（1） 現(xiàn)場只能使用無線通信環(huán)境

當數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場的設備需要在移動中工作，或者采集現(xiàn)場處于野外等情況下，無法提供有線通信的環(huán)境。這個時候，采用GPRS無線網(wǎng)絡就可能是一個好的選擇，因為GPRS網(wǎng)絡的覆蓋率在國內(nèi)已經(jīng)很高，全國大部分地區(qū)均有GPRS信號覆蓋。

（2） 現(xiàn)場終端的傳輸距離分散

由于GPRS網(wǎng)絡是覆蓋全國的公共網(wǎng)絡，因此采用GPRS來傳輸數(shù)據(jù)的一大優(yōu)勢就是現(xiàn)場采集點可以分步在全國范圍，數(shù)據(jù)中心與現(xiàn)場采集點之間的距離不受限制。無線公網(wǎng)通信（包括GPRS/CDMA網(wǎng)絡,3G網(wǎng)絡等）這個非常顯著的優(yōu)點是專用無線通信網(wǎng)絡（比如數(shù)傳電臺，WiMax，WLAN等）無法達到的。

（3） 適當?shù)臄?shù)據(jù)實時性要求

國內(nèi)GPRS網(wǎng)絡，其傳輸數(shù)據(jù)的延時為秒級范圍。在絕大部分時間下，GPRS數(shù)據(jù)通信的平均整體延時為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GPRS DTU。

總的來說，GPRS這種實時性，可以滿足大多數(shù)行業(yè)應用的要求。 但是，對于一些特定的應用系統(tǒng)，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(wǎng)絡的傳輸延時也是1秒-2秒左右）。

從另一個角度來講，如果我們要設計的系統(tǒng)希望通過GPRS網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)，那么就要在設計通信協(xié)議時候考慮這種延時的情況。

（4） 適當?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。（補充說明：國內(nèi)CDMA網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信平均速率可以達到40kbps-90kbps左右）從系統(tǒng)應用可靠性角度來講，我們認為當應用系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)平均通信量在30kbps以內(nèi)的時候，使用GPRS網(wǎng)絡來進行數(shù)據(jù)傳輸是比較適合的。

也可以從另外一方面，例如果通過GPRS網(wǎng)絡來進行遠程傳輸數(shù)據(jù)，那么就需要把數(shù)據(jù)平均通信量控制在30kbps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，與設備串口波特率也不是同一個概念）

以上的幾點可以用于判斷應用系統(tǒng)是否適合采用GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，如果這幾個方面都比較符合的話，那么采用GPRS DTU進行數(shù)據(jù)傳輸是非常合適的。

? GPRS DTU是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用公用運營商網(wǎng)絡GPRS網(wǎng)絡(又稱G網(wǎng))為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能. 采用高性能的工業(yè)級8/16/32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供RS232和RS485（或RS422）接口，可直接連接串口設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能。

該GPRS DTU已廣泛應用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的M2M行業(yè)，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能家居、金融、移動POS終端、供應鏈自動化、工業(yè)自動化、智能建筑、消防、公共安全、環(huán)境保護、氣象、數(shù)字化醫(yī)療、遙感勘測、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水務、煤礦、石化等領域。才茂GPRS DTU

二、產(chǎn)品特性

工業(yè)級設計

1. 工業(yè)級CPU：工業(yè)級高性能嵌入式處理器。

2. 工業(yè)級無線模塊：采用工業(yè)級無線模塊，抗干擾強，傳輸穩(wěn)定。

3. 實時操作系統(tǒng)：采用帶完善TCP/IP協(xié)議棧的實時操作系統(tǒng)。

4. 強化電路板：PCB采用遵循20H和3W原則，同時公司所有產(chǎn)品電路板都采用生益材質來生產(chǎn)，確保板材的穩(wěn)定可靠。

5. 工業(yè)級元器件：整機元器件采用嚴格篩選的工業(yè)級元器件來生產(chǎn)。

6. 工業(yè)級電源：寬壓電源設計，電源適應范圍為DC5V~DC35V，內(nèi)置電源反向保護和過壓過流保護。

穩(wěn)定可靠

1. 三層系統(tǒng)保護：在原來兩級（軟件保護+CPU內(nèi)置看門狗WDT保護）系統(tǒng)保護的基礎上，增加一級系統(tǒng)虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）檢測保護功能，網(wǎng)絡異常、或者系統(tǒng)受到強干擾異常時，系統(tǒng)會重新徹底復位，相當于維護人員上門拔電，徹底解決了業(yè)內(nèi)系統(tǒng)異常時需要上門拔電的麻煩，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

2. UIM/SIM卡ESD保護：1.8V/3V/5V標準的推桿式用戶卡接口，內(nèi)置15KV ESD保護。

3. 串口ESD保護：RS232/RS485/TTL/RS422,內(nèi)置15KV ESD保護。

4. 金屬外殼：采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；外殼和系統(tǒng)安全隔離，防雷設計；符合電力安規(guī)要求；防護等級為IP41；特別適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制領域。

5. 所有無線模塊都有通過CGD認證或者FCC認證或者CE認證。

6. DNS自動獲?。鹤詣荧@取DNS，不再需要人工配置輸入DNS；規(guī)避了因為選擇的DNS服務器異常，導致DTU設備當機的嚴重現(xiàn)象。

7. 完善的協(xié)議棧：新系統(tǒng)加載了完善的TCP/IP協(xié)議棧，使網(wǎng)絡通信性能優(yōu)異，掉線概率極大降低。

8. EMC性能優(yōu)異：通過電力3000V電擊測試，特別適合在工業(yè)領域環(huán)境惡劣下使用；系統(tǒng)EMC/EMI優(yōu)異，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；通過EMC測試；公司產(chǎn)品2010年榮獲“中國工控行業(yè)客戶滿意最佳供應商”。

功能強大

1. TCP透明數(shù)據(jù)傳輸和UDP透明數(shù)據(jù)傳輸；支持多種工作模式

2. 支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)（APN/VPDN）

3. 支持雙數(shù)據(jù)中心備份及多數(shù)據(jù)中心（8個）接收數(shù)據(jù)，最大支持發(fā)送中心達256個

4. 智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線

5. 遠程喚醒：支持短信、語音、數(shù)據(jù)等喚醒方式以及超時斷開網(wǎng)絡連接

6. 支持固定IP通信方式；支持DDNS動態(tài)域名通信方式

7. 豐富I/O控制和告警口：支持6路告警輸入，支持6路輸出控制

8. 支持無線撥號上線指示；支持I/O管腳硬件復位DTU

9. 支持短信遠程配置，遠程控制；支持短消息告警

10. 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)報告

19.支持RSA，RC4加密算法

11. 標準的AT命令界面

12. 支持telnet功能

13. 可以用做普通撥號MODEM

14. 低功耗設計：休眠功耗<1mA，待機功耗<15mA，通信功耗<35mA

15. 支持串口軟件升級

16. 同時支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系統(tǒng)

簡單易用

1. 圖形化配置工具：完善的圖形化配置工具，提供快速配置功能，實現(xiàn)客戶快速配置；提供批量配置功能，實現(xiàn)批量設備的配置。

2. 中心軟件：提供C#，VC，VB，DEPHI中心端軟件，方便客戶測試。

3. 豐富第三方軟件支持：包括亞控軟件，三維力控軟件在內(nèi)的業(yè)內(nèi)主要中心端軟件支持（驅動中選擇“廈門才茂（桑榮）”或者“桑榮”的驅動 ），可以直接方便購買第三方軟件來上項目，實現(xiàn)快速穩(wěn)定低成本地完成項目。

4. 豐富接口：才茂DTU系列產(chǎn)品，可以提供RS232接口或者RS485接口或者TTL接口或者RS422接口或者USB接口或者RJ45以太網(wǎng)接口，全接口支持。

5. 完善的網(wǎng)絡支持：才茂DTU系列產(chǎn)品，提供包括2G網(wǎng)絡（GSM網(wǎng)絡），2.5G網(wǎng)絡（GPRS網(wǎng)絡），2.75G網(wǎng)絡（EDGE網(wǎng)絡），3G網(wǎng)絡（WCDMA網(wǎng)絡、EVDO網(wǎng)絡、TD-SCDMA網(wǎng)絡），4G網(wǎng)絡（HSPA+網(wǎng)絡、LTE網(wǎng)絡），全網(wǎng)絡的產(chǎn)品支持。

6. 提供多種動態(tài)庫DLL：公司提供C# ，VC，VB，DEPHI中心端軟件的動態(tài)庫支持，并提供使用說明文檔，方便客戶自行快速開發(fā)中心端應用軟件。

7. 檢查軟件：提供串口調(diào)試軟件，網(wǎng)絡速度檢測軟件，提供不同的調(diào)試等級輸出，方便客戶查看各種信息，快速定位問題。

三、技術參數(shù)

無線參數(shù)：

項目 ? 內(nèi)容 ?

無線模塊 ? 采用工業(yè)級無線模塊 ?

標準及頻段 ? 支持EGSM900/GSM1800MHz雙頻，可選GSM800/900/1800/1900MHz四頻支持GSM phase 2/2+支持GPRS multi-slot class 10 可選class 12 ?

編碼方案 ? CS1~CS4 ?

通信帶寬 ? 理論帶寬：171.2Kb/s；實際帶寬：100Kbits>X>20Kbits/s ?

發(fā)射功率 ? GSM850/900：<33dBm；GSM1800/1900：<30dBm ?

接收靈敏度 ? <-107dBm ?

功能支持 ? 支持數(shù)據(jù)、語音、短信和傳真 ?

硬件系統(tǒng)：

項目 ? 內(nèi)容 ?

CPU ? 工業(yè)級高性能嵌入式處理 ?

MMU ? CPU帶MMU內(nèi)存管理單元，可以防止內(nèi)存溢出導致系統(tǒng)的異常 ?

FLASH ? 32Mb（可擴充到128Mb）有足夠大的內(nèi)存來存放程序和數(shù)據(jù) ?

SDRAM ? 1024Kb(可擴充4096Kb) ?

操作系統(tǒng)：

項目 ? 內(nèi)容 ?

操作系統(tǒng) ? 采用帶完善TCP/IP協(xié)議棧的實時操作系統(tǒng) ?

接口類型：

項目 ? 內(nèi)容 ?

串口 ? CM3160P:1個RS232串口CM3160EP:1個RS232串口或1個RS485接口（可支持RS422/TTL）數(shù)據(jù)位：7、8位停止位：1、2位校驗位：無校驗、奇校驗、偶校驗、SPACE及MARK校驗串口速率：110bps ~ 230400bps流控位：無流控、RTS/CTS 硬流控或XON/XOFF軟流控 ?

指示燈 ? 具有電源POWER、通信ACT及在線指示燈Online ?

天線接口 ? 標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐；公司可以選配3M/5M/10M/15M的天線延長線，滿足客戶的不同使用場合需要 ?

UIM卡接口 ? 1.8V/3V/5V標準的推桿式用戶卡接口，內(nèi)置15KV ESD保護 ?

語音接口 ? 標準的耳機麥克風接口（需要軟件配合才能使用） ?

電源接口 ? 標準的3芯火車頭電源插座 ?

供電情況：

項目 ? 內(nèi)容 ?

供電電壓 ? 寬電壓設計，DC 5V到DC32V電源都可以直接給設備供電；同時內(nèi)置電源反向保護和過壓過流保護 ?

標配電源 ? DC9V/1.5mA ?

通信電流 ? 通信時平均電流：350mA@+9VDC;登網(wǎng)瞬間峰值電流：1.0A@+9VDC ?

待機電流 ? 待機平均電流：<35mA@+9VDC ?

物理特性：

項目 ? 內(nèi)容 ?

外殼 ? 采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；外殼和系統(tǒng)安全隔離，防雷設計；符合電力安規(guī)要求；防護等級為IP41；特別適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制領域 ?

產(chǎn)品外形尺寸 ? 92x62x22 mm（不包括天線及固定件） ?

產(chǎn)品包裝尺寸 ? 298x226x60mm ? ?

重量 ? 0.41kg ?

其他參數(shù)：

項目 ? 內(nèi)容 ?

工作溫度 ? -25 oC ~+65oC ?

擴展工作溫度 ? -35 oC~+75oC ?

儲存溫度 ? -40~+85oC ?

相對濕度 ? 95%(無凝結) ?