GPRS是什么？

GPRS DTU全稱是GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元，目前在國(guó)內(nèi)沒(méi)有具體的叫法，也沒(méi)有明確的約定。也有人稱為數(shù)據(jù)傳輸終端、數(shù)據(jù)采集終端等。GPRS DTU的作用是專門用來(lái)將串口數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)腉PRS無(wú)線設(shè)備。

GPRS DTU的四核核心功能

（1）串口數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)換功能

GPRS DTU提供串口通信接口，通信接口有RS485、RS232、RS422等，以上3中串口是常用和常見的通信方式，并且市面上大多數(shù)的DTU廠商都是將串口數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)為“透明傳輸”。方便用戶使用?。ㄍ该鱾鬏敚嚎衫斫鉃镚PRS DTU將串口的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳送，而不需要改變?cè)械臄?shù)據(jù)通信內(nèi)容）。所以有透明傳輸，可以讓用戶無(wú)需對(duì)設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)，即可使GPRS DTU與各種使用串口通信的用戶設(shè)備進(jìn)行連接。

（2）內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧

GPRS DTU內(nèi)部封裝了PPP撥號(hào)協(xié)議和TCP/IP協(xié)議棧并且具有嵌入式操作系統(tǒng)，從硬件層面來(lái)說(shuō)，GPRS DTU可看作是嵌入式PC與GPRSMODEM的結(jié)合，GPRS DTU具備GPRS撥號(hào)上網(wǎng)以及TCP/IP數(shù)據(jù)通信的功能。

（3）支持參數(shù)配置永久保存

作為一種通信設(shè)備，他的應(yīng)用范圍非常廣泛，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中，數(shù)據(jù)中心的IP地址及端口號(hào)，串口的波特率都是不同的，所以GPRS DTU基本的功能是必須支持參數(shù)配置，并且配置好的參數(shù)，需要保存在DTU內(nèi)部的永久存儲(chǔ)器內(nèi)，一旦上電，DTU就會(huì)按照配置好的參數(shù)進(jìn)行工作。

（4）支持自動(dòng)心跳，保證永久在線

基站在設(shè)備與之通信的時(shí)候，如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有發(fā)送信息，設(shè)備會(huì)與基站斷開聯(lián)系。GPRS DTU基本都帶有心跳包功能。擁有心跳包功能，設(shè)備可定時(shí)想基站發(fā)送一個(gè)信號(hào)，以保持活躍度，保證設(shè)備不掉線。同時(shí)具備斷線自動(dòng)重連，自動(dòng)重?fù)芴?hào)等特點(diǎn)。

GPRS DTU擴(kuò)展功能

國(guó)內(nèi)廠商給DTU加的特色功能都不一樣，以下功能介紹以縱橫智控的為列；

（1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多組網(wǎng)

縱橫智控的GPRS DTU通過(guò)縱橫云可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多的方式傳輸。跟數(shù)傳電臺(tái)功能一樣，適用于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景。

（2）主動(dòng)采集數(shù)據(jù)

可主動(dòng)去采集傳感器上的數(shù)據(jù)，并上傳至服務(wù)器?？梢怨?jié)省采集器的錢。

GPRS DTU的工作原理

通過(guò)典型GPRS在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，來(lái)說(shuō)明GPRS DTU的工作原理

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:

現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)的用戶串口設(shè)備（可以是各種儀表/PLC/單片機(jī)/PC等），通過(guò)RS232或RS485/RS422接 口與GPRS DTU終端相連，用戶串口設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS DTU終端的內(nèi)部嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝后通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。

GPRS DTU工作過(guò)程描述：

1、當(dāng)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(hào)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）。

2、GPRS DTU登陸GSM網(wǎng)絡(luò)，然后進(jìn)行GPRS PPP撥號(hào)。撥號(hào)成功后，GPRS DTU將獲得一個(gè)由移動(dòng)隨機(jī)分配的內(nèi)部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是說(shuō)，GPRS DTU處于移動(dòng)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(hào)而變化。 我們可以理解為GPRS DTU這時(shí)是一個(gè)移動(dòng)內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)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(guò)網(wǎng)關(guān)訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)的方式相似。

3、GPRS DTU主動(dòng)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(dòng)內(nèi)網(wǎng)，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動(dòng)連接數(shù)據(jù)中心，而不能由數(shù)據(jù)中心主動(dòng)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(chǔ)在GPRS DTU內(nèi)，以便GPRS DTU一旦上電撥號(hào)成功，就可以主動(dòng)連接到數(shù)據(jù)中心。

具體地講，GPRS DTU通過(guò)數(shù)據(jù)中心的IP地址（如果是采用中心域名的話，先通過(guò)中心域名解析出中心IP地址）以及端口號(hào)等參數(shù)，向數(shù)據(jù)中心發(fā)起TCP或UDP通信請(qǐng)求。 在得到中心的響應(yīng)后，GPRS DTU即認(rèn)為與中心握手成功，然后就保持這個(gè)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(jìn)行數(shù)據(jù)雙向通信了。

4、對(duì)于DTU來(lái)說(shuō)，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(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換就相對(duì)簡(jiǎn)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(gè)TCP/UDP包里，發(fā)送給數(shù)據(jù)中心。反之，當(dāng)DTU收到數(shù)據(jù)中心發(fā)來(lái)的TCP/UDP包時(shí)，從中取出數(shù)據(jù)內(nèi)容，立即通過(guò)串口發(fā)送給用 戶設(shè)備。

通過(guò)有線的數(shù)據(jù)采集中心，同時(shí)與很多個(gè)GPRS DTU進(jìn)行雙向通信。這是目前GPRS DTU應(yīng)用系統(tǒng)中最為常用的方式。