無線通信模塊功能

通信功能:支持GPRS和短消息雙通道傳輸數(shù)據(jù);支持多中心數(shù)據(jù)通信。

采用功能:采集串口設(shè)備數(shù)據(jù)，如串口儀表、采集器、PLC等。

遠(yuǎn)程管理功能:支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、程序升級。

RF Wireless Data Communication Module

工業(yè)級設(shè)計，適用室外惡劣環(huán)境。

內(nèi)置軟硬件看門狗，不死機(jī)，不掉線。

支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸。

支持域名解析功能。

支持各家組態(tài)軟件和用戶自行開發(fā)軟件系統(tǒng)。

相比較而言，用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式比其它方式具有如下優(yōu)點(diǎn)，下面介紹一下用DATA-6106無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式相比于有線通訊的優(yōu)點(diǎn)。

有線通信方式的建立必須架設(shè)電纜，或挖掘電纜溝，因此需要大量的人力和物力;而用無線數(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式則無需架設(shè)電纜或挖掘電纜溝，只需要在每個終端連接無線數(shù)傳電臺和架設(shè)適當(dāng)高度的天線就可以了。相比之下用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，節(jié)省了人力物力，投資是相當(dāng)節(jié)省的。

當(dāng)然在一些近距離的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中，無線的通訊方式并不比有線的方式成本低，但是有時候?qū)嶋H的現(xiàn)場環(huán)境難以布線，客戶根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的需要還是會選用無線的方式來實(shí)現(xiàn)通訊。

當(dāng)要把相距數(shù)公里到數(shù)十公里距離的遠(yuǎn)程站點(diǎn)相互連接通訊的時候，采用有線的方式，必須架設(shè)長距離的電纜或者挖掘漫長的電纜溝，這個工程周期可能就需要數(shù)個月的時間，而用數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，只需要架設(shè)適當(dāng)高度的天線，工程周期只需要幾天或者幾周就可以，相比之下，無線的方式可以迅速組建起通信鏈路，工程周期大大縮短。

有線通訊的局限性太大，在遇到一些特殊的應(yīng)用環(huán)境，比如遇到山地、湖泊、林區(qū)等特殊的地理環(huán)境或是移動物體等布線比較困難的應(yīng)用環(huán)境的時候，將對有線網(wǎng)絡(luò)的布線工程有著極強(qiáng)的制約力，而用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式將不受這些限制，所以說用無線數(shù)傳模塊建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式將比有線通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性，幾乎不受地理環(huán)境限制。

在用戶組建好一個通訊網(wǎng)絡(luò)之后，常常因為系統(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。如果采用有線的方式，需要重新的布線，施工比較麻煩，而且還有可能破壞原來的通訊線路，但是如果采用無線數(shù)傳電臺建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸方式，只需將新增設(shè)備與無線數(shù)傳電臺相連接就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了，相比之下有更好的擴(kuò)展性。

數(shù)據(jù)格式:8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，校驗位(奇、偶、無)可設(shè)定。

波 特 率:300、600、1200、2400、4800、9600、19200(Bit/S)可選。

通信誤碼:≤10。

供電電源:10V~30V DC。

平均電流:<70mA/12V。

工作環(huán)境:溫度:-40~+85℃;濕度:≤95%。

數(shù)據(jù)傳輸可以簡單地分為有線(包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信專線)和無線(分為建立專用無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(433MHZ頻段和2.4G頻段)或借用CDPD、 GSM、CDMA 等公用網(wǎng)信息平臺)兩大類方式。

應(yīng)用實(shí)例:

用戶首先關(guān)心的是傳輸距離問題，距離其實(shí)不是問題。近則采用433MHz頻段無線數(shù)據(jù)終端DTD433，遠(yuǎn)則選用GPRS透明傳輸數(shù)據(jù)終端DTP_S09F。所謂"近"，指3公里以內(nèi)可以覆蓋大多數(shù)廠礦;所謂"遠(yuǎn)"，是指通訊距離超過3公里，甚至跨越不同地域以及不同國家，好在中國移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了全球，所以距離不是問題。DTP_S09F與DTD433遠(yuǎn)近結(jié)合可以滿足絕大部分無線測控的要求。

◆多臺PLC之間的無線通信方案

多臺西門子S7_200之間的無線MODBUS通信設(shè)計說明，具有設(shè)計說明及PLC主機(jī)和從機(jī)的程序。

多臺三菱PLC之間的無線N:N通信設(shè)計，匯川PLC與三菱PLC方案一樣。

兩個臺達(dá)PLC之間的MODBUS無線通信例程，程序源代碼和設(shè)計說明。

◆無線PLC數(shù)據(jù)終端與無線MODBUS測控終端的連接應(yīng)用

PLC與3公里以內(nèi)4DI/4DO無線開關(guān)量終端DTD433H以及4AI/4AO無線模擬量終端DTD433F進(jìn)行MODBUS協(xié)議無線通信，實(shí)現(xiàn)無線MODBUS傳輸。

◆觸摸屏與PLC的無線通信方案

西門子200PLC和無線PLC數(shù)據(jù)終端與深圳步科觸摸屏的無線通信;

威綸觸摸屏與S7-200的無線PPI通信;

昆侖通態(tài)觸摸屏MCGS與PLC的無線通信;

Autoface觸摸屏與西門子PLC的無線MODBUS通信;

顯控觸摸屏無線通信實(shí)例;

運(yùn)行觸摸屏組態(tài)程序，能采用MODBUS協(xié)議，西門子PPI協(xié)議，三菱N:N協(xié)議，永宏P(guān)LC協(xié)議，臺達(dá)PLC協(xié)議等。

◆組態(tài)軟件與PLC的無線通信方案

組態(tài)王軟件與西門子PLC的無線PPI、MODBUS通信;

力控組態(tài)軟件與西門子PLC的無線通信;

模塊必須用信號調(diào)制才能正常工作，常見的固定碼編碼器件如PT2262/2272，只要直接連接即可，非常簡單，因為是專用編碼芯片，所以效果很好傳輸距離很遠(yuǎn)。

模塊還有一種重要的用途就是配合單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，這時有一定的技巧:

1、合理的通訊速率

數(shù)據(jù)模塊的最大傳輸數(shù)據(jù)速率為9.6KBs，一般控制在2.5k左右，過高的數(shù)據(jù)速率會降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至根本無法工作。

2、合理的信息碼格式

單片機(jī)和模塊工作時，通常自己定義傳輸協(xié)議，不論用何種調(diào)制方式，所要傳遞的信息碼格式都很重要，它將直接影響到數(shù)據(jù)的可靠收發(fā)。

碼組格式推薦方案

前導(dǎo)碼+同步碼+ 數(shù)據(jù)幀，前導(dǎo)碼長度應(yīng)大于是10ms，以避開背景噪聲，因為接收模塊接收到的數(shù)據(jù)第一位極易被干擾(即零電平干擾)而引起接收到的數(shù)據(jù)錯誤。所以采用CPU編譯碼可在數(shù)據(jù)識別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾。同步碼主要用于區(qū)別于前導(dǎo)碼及數(shù)據(jù)。有一定的特征，好讓軟件能夠通過一定的算法鑒別出同步碼，同時對接收數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。

數(shù)據(jù)幀不宜采用非歸零碼，更不能長0和長1。采用曼徹斯特編碼或POCSAG碼等。

3、單片機(jī)對接收模塊的干擾

單片機(jī)模擬2262時一般都很正常，然而單片機(jī)模擬2272解碼時通常會發(fā)現(xiàn)遙控距離縮短很多，這是因為單片機(jī)的時鐘頻率的倍頻都會對接收模塊產(chǎn)生干擾，51系列的單片機(jī)電磁干擾比較大，2051稍微小一些，PIC系列的比較小，我們需要采用一些抗干擾措施來減小干擾。比如單片機(jī)和遙控接收電路分別用兩個5伏電源供電，將接收板單獨(dú)用一個78L05供電，單片機(jī)的時鐘區(qū)遠(yuǎn)離接收模塊，降低單片機(jī)的工作頻率，中間加入屏蔽等。

接收模塊和51系列單片機(jī)接口時最好做一個隔離電路，能較好地遏制單片機(jī)對接收模塊的電磁干擾。

接收模塊工作時一般輸出的是高電平脈沖，不是直流電平，所以不能用萬用表測試，調(diào)試時可用一個發(fā)光二極管串接一個3K的電阻來監(jiān)測模塊的輸出狀態(tài)。

無線數(shù)據(jù)模塊和PT2262/PT2272等專用編解碼芯片使用時，連接很簡單只要直接連接即可，傳輸距離比較理想，一般能達(dá)到600米以上，如果和單片機(jī)或者微機(jī)配合使用時，會受到單片機(jī)或者微機(jī)的時鐘干擾，造成傳輸距離明顯下降，一般實(shí)用距離在200米以內(nèi)。

夏華所著的《無線通信模塊設(shè)計與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》是關(guān)于無線通信模塊設(shè)計與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的一本專著。全書共分兩篇12章，涵蓋了無線通信模塊及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的多個方面?；A(chǔ)篇由9章組成，主要內(nèi)容有:無線通信模塊和物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，體系結(jié)構(gòu)，軟、硬件平臺系統(tǒng)組成，物聯(lián)網(wǎng)中無線通信模塊的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，無線通信模塊應(yīng)用的軟件開發(fā)和接口指令，以及無線通信模塊在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)例等。進(jìn)階篇由3章組成，主要內(nèi)容有:無線通信模塊的高級開發(fā)--通過嵌入式腳本開發(fā)高性能且低成本的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等。為使讀者能夠快速地對無線通信模塊及其在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用有一個全面、系統(tǒng)的認(rèn)識，《無線通信模塊設(shè)計與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》從宏觀上和頂層分別介紹無線通信模塊與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。讀者不僅可以從技術(shù)理論上對用于物聯(lián)網(wǎng)的無線通信有較全面的了解，而且可以根據(jù)應(yīng)用實(shí)例對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有更直觀的認(rèn)識。

《無線通信模塊設(shè)計與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》可供從事無線通信領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的科技人員閱讀和參考，也可以作為高等院校電氣信息類專業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程的教材或教學(xué)參考書，或作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的培訓(xùn)教材。

對于具有一定信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識，并希望進(jìn)一步提高技術(shù)水平的讀者，無疑也是一本理想的參考讀物。

基礎(chǔ)篇

第1章 概述/2

1.1 無線通信模塊介紹/2

1.1.1 無線通信技術(shù)的發(fā)展歷程/2

1.1.2 無線通信模塊、終端與手機(jī)/3

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的概念及其發(fā)展/4

1.2.1 什么是物聯(lián)網(wǎng)/4

1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)/4

1.3 無線通信模塊與物聯(lián)網(wǎng)/11

1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化與物聯(lián)網(wǎng)體系/11

1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)中的無線通信模塊/14

第2章 無線通信模塊技術(shù)原理/15

2.1 無線通信相關(guān)技術(shù)/15

2.1.1 調(diào)制/解調(diào)技術(shù)/15

2.1.2 多址技術(shù)/16

2.1.3 語音編碼與信道編碼技術(shù)/16

2.1.4 擴(kuò)頻技術(shù)/18

2.2 GSM/GPRS移動通信系統(tǒng)/19

2.2.1 GSM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范/19

2.2.2 GSM移動通信系統(tǒng)組成/19

2.3 第三代移動通信系統(tǒng)智能終端/22

第3章 無線通信模塊硬件設(shè)計/25

3.1 硬件系統(tǒng)構(gòu)成/25

3.1.1 基帶處理器/26

3.1.2 射頻模組/27

3.1.3 存儲器件/27

3.1.4 電源電路/27

3.1.5 音頻電路/27

3.1.6 接口連接器與其他結(jié)構(gòu)器件/28

3.2 硬件性能評估/28

3.2.1 通用電氣性能/28

3.2.2 射頻性能/28

3.2.3 環(huán)境性能/31

3.3 實(shí)例分析/31

3.3.1 實(shí)例分析一:西門子無線通信模塊MC55的硬件設(shè)計/31

3.2.2 實(shí)例分析二:大唐無線通信模塊B200的硬件設(shè)計/45

第4章 無線通信模塊軟件設(shè)計/53

4.1 軟件系統(tǒng)構(gòu)成/54

4.1.1 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)/54

4.1.2 Nucleus實(shí)時操作系統(tǒng)/55

4.1.3 物理層/56

4.1.4 協(xié)議棧/57

4.1.5 人/機(jī)接口:AT指令集/58

4.2 軟件性能評估/59

第5章 3G無線通信模塊設(shè)計/60

5.1 3G通信技術(shù)/60

5.2 3G無線通信模塊硬件設(shè)計/61

5.2.1 硬件結(jié)構(gòu)/61

5.2.2 硬件接口/62

5.3 3G無線通信模塊軟件設(shè)計/63

5.4 實(shí)例分析/64

5.4.1 硬件架構(gòu)/64

5.4.2 軟件架構(gòu)/65

5.4.3 Linux系統(tǒng)免驅(qū)實(shí)現(xiàn)/66

第6章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與無線通信模塊開發(fā)環(huán)境/68

6.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用/69

6.1.1 案例一:無人值守的氣象信息采集系統(tǒng)/69

6.1.2 案例二:基于GPRS的加油站管理系統(tǒng)/72

6.1.3 案例三:基于GPS/GPRS/RFID的車輛監(jiān)控系統(tǒng)/74

6.1.4 案例四:利用無線通信模塊實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)/78

6.1.5 案例五:基于無線模塊的運(yùn)營商空中選號與寫卡系統(tǒng)/81

6.1.6 案例六:電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)與智能電網(wǎng)的構(gòu)建/84

6.2 無線模塊應(yīng)用開發(fā)環(huán)境/87

第7章 無線通信模塊軟件接口:AT指令/91

7.1 AT指令的發(fā)展/91

7.2 AT指令/91

7.2.1 AT指令的使用/91

7.2.2 通用AT指令/93

7.2.3 呼叫控制指令/100

7.2.4 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相關(guān)指令/108

7.2.5 安全相關(guān)指令/113

7.2.6 電話簿指令/116

7.2.7 短消息指令/122

7.2.8 補(bǔ)充業(yè)務(wù)相關(guān)指令/138

7.2.9 STK相關(guān)指令/149

7.2.10 V24-V25指令/157

7.2.11 補(bǔ)充AT指令/161

7.2.12 GPRS指令/164

7.2.13 TCP/IP指令/182

7.2.14 錯誤返回說明/187

7.2.15 結(jié)果代碼說明/190

7.2.16 參數(shù)保存說明/191

7.2.17 參數(shù)的出廠設(shè)置值/192

7.2.18 STGR與STK指令兼容表/194

7.2.19 DRX控制說明/194

第8章 無線通信模塊硬件接口:串口通信、SIM卡接口與音頻/196

8.1 西門子MC55 GSM/GPRS模塊/196

8.1.1 功能特性介紹/196

8.1.2 接口電器特性/197

8.1.3 MC55模塊應(yīng)用參考設(shè)計/198

8.1.4 模塊接口描述/200

8.1.5 結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)/201

8.2 大唐B255 GSM/GPRS模塊/202

8.2.1 B255模塊功能特性介紹/202

8.2.2 B255模塊接口電氣特性與應(yīng)用框圖/203

8.2.3 B255模塊接口描述/205

8.2.4 B255模塊結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)/217

第9章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計實(shí)例/218

9.1 實(shí)例1:物流短信服務(wù)平臺(短信貓)/218

9.1.1 概述/218

9.1.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/219

9.2 實(shí)例2:用GPRS數(shù)據(jù)傳輸(GPRS DTU)設(shè)備構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)/222

9.2.1 概述/222

9.2.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/224

9.3 實(shí)例3:GPS-GPRS車輛定位器/229

9.3.1 概述/229

9.3.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/229

9.4 實(shí)例4:彩信模塊與安防監(jiān)控設(shè)計/232

9.4.1 概述/232

9.4.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/232

9.5 實(shí)例5:基于RFID與無線模塊的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用/235

9.5.1 概述/235

9.5.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/236

9.5.3 總結(jié)/238

進(jìn)階篇

第10章 支持嵌入式應(yīng)用的無線通信模塊/242

10.1 概述/242

10.2 支持嵌入式應(yīng)用的無線通信模塊/242

10.2.1 摩托羅拉嵌入式無線通信模塊-- G24-J與Java/243

10.2.2 Wavecom嵌入式無線通信模塊-- Q24 Plus(簡稱Q24)與OpenAT/244

10.2.3 大唐嵌入式無線通信模塊-- B200與嵌入式腳本/244

第11章 無線通信模塊嵌入式腳本開發(fā)/245

11.1 概述/245

11.2 腳本關(guān)鍵字和功能說明/245

11.2.1 關(guān)鍵字/245

11.2.2 命令功能說明/246

11.3 腳本語法及注意事項/255

11.4 腳本示例/256

第12章 無線通信模塊嵌入式應(yīng)用設(shè)計實(shí)例/258

12.1 嵌入式無線防盜報警系統(tǒng)/258

12.1.1 概述/258

12.1.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/259

12.2 單模塊數(shù)據(jù)透傳單元與M2M工業(yè)應(yīng)用/262

12.2.1 概述/262

12.2.2 設(shè)計實(shí)現(xiàn)/264

附錄A 無線通信模塊專業(yè)術(shù)語英漢對照表/300

附錄B GSM/GPRS模塊簡明AT指令集/308

附錄C 大唐GSM/GPRS模塊開發(fā)板使用指南/314

參考文獻(xiàn)/327

夏華所著的《無線通信模塊設(shè)計與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)》作為一本涵蓋無線通信模塊及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)用性專著，涵蓋了無線通信模塊及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的多個方面。為使讀者能夠快速地對無線通信模塊及其在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用有一個全面、系統(tǒng)的認(rèn)識，本書的指導(dǎo)思想是從宏觀上和從頂層介紹無線通信模塊與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

通過閱讀本書，讀者不僅可以從技術(shù)理論上對應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的無線通信有較全面的了解，而且可以根據(jù)應(yīng)用實(shí)例對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有更直觀的認(rèn)識。