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GPRS DTU的通信本质

文章来源:本站人气:1703发表时间:2015-08-22

GPRS DTU最基本的用法是:在DTU中放入一张开通GPRS功能的SIM卡,DTU上电后先注册到GPRS网络,然后通过GPRS网络和数据处理中心建立连接。这条连接涉及了无线网络运营商,因特网宽 带供应商,用户公司的网络情况,以及用户的电脑配置等环节,因此要建立这条连接需要把各部分都配置好。

在本质上,DTU和数据处理中心建立的是SOCKET连接。DTU是SOCKET客户端,数据处理中心是SOCKET的服务端。SOCKET连接有TCP协议和UDP协议之分,DTU和中心要使用相同的协议,这个一般都有配置软件进行配置。

给DTU配置好中心的IP地址和端口号后,则把DTU通过串口和用户的设备相连。DTU和水文、电力、气象、环保等用户设备通过串口连起来放置在现场。

DTU上电后首先注册到移动的网络,然后发送建立SOCKET的请求包给移动,移动把这个请求发送到因特网。中心的服务端软件接收到请求后建立连接,并发送应答信息。

DTU发送的请求信息是因特网上的数据包,有一些原因会阻止中心收到连接请求包,这样也就不能建立连接。最常见的有中心的电脑上有杀毒软件、防火墙等把这些数据包给屏蔽了。另一是中心电脑是通过路由器上网的,在路由器上要设置数据转发。SOCKET连接建立后就可以双向通信了。

 

工作过程

GPRSDTU上电后,首先读出内部FLASH中保存的工作参数(包括GPRS拨号参数,串口波特率,数据中心IP地址等等,事先已经配置好)。

GPRSDTU登陆GSM网络,然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后,GPRS DTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是说,GPRS DTU处于移动内网中,而且其内网IP地址通常是不固定的,随着每次拨号而变化。 我们可以理解为GPRS DTU这时是一个移动内部局域网内的设备,通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。

GPRSDTU主动发起与数据中心的通信连接,并保持通信连接一直存在。 由于GPRS DTU处于移动内网,而且IP地址不固定。因此,只能由GPRS DTU主动连接数据中心,而不能由数据中心主动连接GPRS DTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内,以便GPRS DTU一旦上电拨号成功,就可以主动连接到数据中心。

具体地讲,GPRS DTU通过数据中心的IP地址(如果是采用中心域名的话,先通过中心域名解析出中心IP地址)以及端口号等参数,向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后,GPRS DTU即认为与中心握手成功,然后就保持这个通信连接一直存在,如果通信连接中断,GPRS DTU将立即重新与中心握手。

由于TCP/UDP通信连接已经建立,就可以进行数据双向通信了。

对于DTU来说,只要建立了与数据中心的双向通信,完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据,DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里,发送给数据中心。反之,当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时,从中取出数据内容,立即通过串口发送给用户设备。

通过有线的数据采集中心,同时与很多个GPRS DTU进行双向通信。这是目前GPRS DTU应用系统中最为常用的方式。

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