DTU是Data Transfer unit的縮寫,中文名稱是數(shù)據(jù)傳輸 單元 ,用于在遠(yuǎn)端將PLC等下位機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù)透傳到服務(wù)器上,專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。
GPRS DTU是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端,利用公用運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)GPRS網(wǎng)絡(luò)(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(shí)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(shè)備,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能。因此,在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建GPRS系統(tǒng)時,GSM系統(tǒng)中的絕大部分部件都不需要作硬件改動,只需作軟件升級。有了GPRS,用戶的呼叫建立時間大大縮短,幾乎可以做到“永遠(yuǎn)在線”。此外, GPRS是以營運(yùn)商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時間為基準(zhǔn)來計費(fèi),從而令每個用戶的服務(wù)成本低。
GPRS DTU工作原理介紹:
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(yīng)后,GPRS DTU即認(rèn)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(jìn)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(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)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(dāng)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(shè)備。 通過有線的數(shù)據(jù)采集中心,同時與很多個GPRS DTU進(jìn)行雙向通信。
GPRS DTU使用場合:
在日常中判斷應(yīng)用系統(tǒng)是否適合采用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是非常合適的。
1、現(xiàn)場只能使用無線通信環(huán)境當(dāng)數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場的設(shè)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(luò)就可能是一個好的選擇,因?yàn)镚PRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率目前已經(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(luò)是覆蓋全國的公共網(wǎng)絡(luò),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(diǎn)可以分步在全國范圍,數(shù)據(jù)中心與現(xiàn)場采集點(diǎn)之間的距離不受限制。無線公網(wǎng)通信(包括GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò),3G網(wǎng)絡(luò)等)這個非常顯著的優(yōu)點(diǎn)是專用無線通信網(wǎng)絡(luò)(比如數(shù)傳電臺,WiMax,WLAN等)無法達(dá)到的。
3、適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)實(shí)時性要求目前的GPRS網(wǎng)絡(luò),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(dá)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(dá)GPRS DTU。
總的來說,GPRS這種實(shí)時性,可以滿足大多數(shù)行業(yè)應(yīng)用的要求。 但是,對于一些特定的應(yīng)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(luò)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(shè)計的系統(tǒng)希望通過GPRS網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù),那么就要在設(shè)計通信協(xié)議時候考慮這種延時的情況。
4、 適當(dāng)?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(bǔ)充說明:國內(nèi)CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信平均速率可以達(dá)到40kbps-90kbps左右)
從系統(tǒng)應(yīng)用可靠性角度來講,我們認(rèn)為當(dāng)應(yīng)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(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是比較適合的。
從另一個角度來講,如果我們要設(shè)計的系統(tǒng)希望通過GPRS網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(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)。