GPRS模塊如何通信

　　GPRS模塊是眾多無線傳輸模塊中的一種，是一種以GPRS為技術(shù)支撐的無線透?jìng)髂K，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備與云端服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，采用GPRS模塊的嵌入式系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的復(fù)雜應(yīng)用。GPRS模塊，即GPRS DTU的嵌入式版，體積小，方便集成到其他設(shè)備中，其功能與串口服務(wù)器類似。

　　由于GPRS模塊的網(wǎng)絡(luò)分布比較廣泛，所以獲得許多企業(yè)或個(gè)人的青睞。在選擇GPRS模塊時(shí)，大多數(shù)人首先想到老牌的模塊生產(chǎn)廠家，因?yàn)槠錁I(yè)界口碑不錯(cuò)，雖然產(chǎn)品功能豐富、性能穩(wěn)定，但價(jià)格卻都偏高，對(duì)于中小企業(yè)的預(yù)算來說確實(shí)存在一定挑戰(zhàn)性。

　　其次，仔細(xì)研究市場(chǎng)不同GPRS模塊的功能可發(fā)現(xiàn)，很多都不是所需要的。通常使用GPRS模塊的主要作用就是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。而且現(xiàn)如今的商業(yè)市場(chǎng)上，各種良莠不齊的“水貨”和“翻新貨”蒙混過關(guān)，走到消費(fèi)者的眼前，質(zhì)量和維修售后難以得到保障，更不建議用戶為了省錢而購(gòu)買表面便宜的“名牌軍”，倒不妨多看看市場(chǎng)上真材實(shí)料的非名牌的GPRS模塊。

　　GPRS模塊是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，利用公用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)GPRS網(wǎng)絡(luò)(又稱G網(wǎng))為用戶提供無線長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸功能。 采用高性能的工業(yè)級(jí)8/16/32位通信處理器和工業(yè)級(jí)無線模組，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，同時(shí)提供RS232和RS485接口，可直接連接串口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能。

　　GPRS無線通信是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)，發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸，這一特點(diǎn)正適合大多數(shù)移動(dòng)互聯(lián)的應(yīng)用。

　　傳統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸方案

　　傳統(tǒng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸方案主要有三種：

　　1.采用微處理器驅(qū)動(dòng)網(wǎng)卡，通過以太網(wǎng)連接Internet傳輸數(shù)據(jù);

　　2.通過微處理器驅(qū)動(dòng)調(diào)制解調(diào)器，采用撥號(hào)上網(wǎng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;

　　3.借助于GSM(Global System for Mobile Communication)網(wǎng)絡(luò)，以短信息通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　　這些方案都存在一定弊端，限制系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)所，降低系統(tǒng)工作效率。前兩種方案的弊端在于對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)的依賴，現(xiàn)實(shí)中很多數(shù)據(jù)采集地點(diǎn)都不具備或不方便使用有線網(wǎng)絡(luò)。第三種方案的弊端在于GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息傳輸采用信道命令時(shí)隙傳送數(shù)據(jù)，無專用數(shù)據(jù)通道，導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)大小受限，數(shù)據(jù)傳輸速率低下，成本高、實(shí)時(shí)性和可靠性較差。

　　基于GPRS無線通信的數(shù)據(jù)傳輸方案

　　通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service，GPRS)是中國(guó)移動(dòng)推出的在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來的一種新型移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。它采用基于分組的方式，讓數(shù)據(jù)包盡可能地到達(dá)目的地。GPRS無線通信通過應(yīng)用高速分組數(shù)據(jù)技術(shù)，大大提高傳輸信道的利用率，具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、永遠(yuǎn)在線、按流量計(jì)費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)。理論上GPRS無線通信傳輸數(shù)據(jù)的上限為171kb/s，我國(guó)正處于GPRS技術(shù)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展階段，許多地區(qū)的GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以提供40～70 kb/s的傳輸速率，隨著現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的完善和技術(shù)的提升，GPRS無線通信數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量將穩(wěn)步提升。

　　GPRS網(wǎng)絡(luò)可以同Internet互聯(lián)互通，位于GPRS網(wǎng)內(nèi)的用戶可以利用點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(Point to Point Protocol,PPP)建立自身同GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商之間的連接，并獲取自身的IP地址，進(jìn)而利用TCP/IP協(xié)議與Internet內(nèi)的主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　　基于GPRS無線通信的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)一般采用RS485/232接口讀取外部數(shù)據(jù)，如果GPRS網(wǎng)絡(luò)或GSM(Global System for Mobile Communication)網(wǎng)絡(luò)可用，則以GPRS通信或短信方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，否則將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中，可以實(shí)現(xiàn)各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)男枰?，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、水文水利、環(huán)保、安防、車載、傳媒等領(lǐng)域，運(yùn)行穩(wěn)定且高效。

　　GPRS模塊工作原理

　　GPRS模塊與服務(wù)器之間的通信是由GPRS模塊端(客戶端)發(fā)起的，服務(wù)器端通過發(fā)回反饋或接受通信來對(duì)模塊端做出響應(yīng)。模塊端與服務(wù)器端共同組成了基于GPRS和INTERNET網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用系統(tǒng)。相比模塊端，服務(wù)器端安裝有更為復(fù)雜的應(yīng)用程序，能夠接受任何模塊端發(fā)起的通信請(qǐng)求，并時(shí)刻檢測(cè)鏈路中的通信狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等應(yīng)用。

　　模塊端需要預(yù)先知道服務(wù)器端的IP地址和端口號(hào)，然后才能發(fā)起通信請(qǐng)求，而一旦通信建立，服務(wù)器端和模塊端就沒有區(qū)別了。

　　服務(wù)器的IP地址既可以是公網(wǎng)IP(固定IP)也可以是通過域名解析服務(wù)器獲取的動(dòng)態(tài)域名。

　　服務(wù)器的端口號(hào)通常對(duì)應(yīng)于服務(wù)器中運(yùn)行的特定應(yīng)用程序，如端口號(hào)TCP 21被FTP服務(wù)使用，TCP 80被超文本服務(wù)器(HTTP)使用。即服務(wù)器端的應(yīng)用程序支持通過特定的端口號(hào)實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

　　GPRS模塊端與服務(wù)器端的通信和協(xié)議轉(zhuǎn)換的過程見下面的示意圖：

　　通常GPRS模塊獲得的IP地址為GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商隨機(jī)分配的其內(nèi)網(wǎng)IP地址，可以通過移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)關(guān)訪問Internet網(wǎng)，在系統(tǒng)應(yīng)用中要特別注意的是，移動(dòng)GPRS網(wǎng)關(guān)提供的NAT(網(wǎng)絡(luò)地址翻譯)端口映射服務(wù)具有很短的時(shí)效，因此若需要維持雙向的通信必須設(shè)置GPRS模塊定時(shí)發(fā)送的心跳數(shù)據(jù)包，從而保持NAT端口映射。

　　功能特性：

　　● 連接方式： 支持GPRS和GSM;

　　● 傳輸模式： TCP/UDP/HTTP/MQTT透明數(shù)據(jù)傳輸;

　　● 傳輸協(xié)議： 支持TCP/UDP/HTTP/MQTT等協(xié)議;

　　● 數(shù)據(jù)中心： 支持動(dòng)態(tài)域名和固定IP地址訪問，支持串口、網(wǎng)絡(luò)和短信AI指令參數(shù)配置并提供電腦端配置工具;

　　● 穩(wěn)定：支持自動(dòng)心跳，保持永久在線;看門狗設(shè)計(jì)，不宕機(jī);

　　● 靈活： 體積小，對(duì)接簡(jiǎn)單方便，可集成到其他設(shè)備中;

　　● 可管理： 可通過云平臺(tái)對(duì)模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和查詢;

　　● 易維護(hù)： 支持遠(yuǎn)程固件升級(jí);