什麼是GPRS DTU？GPRS DTU有什麼功能？其工作原理是什麼？
什麼是GPRS DTU GPRS DTU全稱GPRS數據傳輸單元，在國內目前實際上對GPRS DTU具有更加明確的約定：GPRS DTU是專門用於將串口數據通過GPRS 網絡進行傳送的GPRS無線設備。
GPRS DTU的四個核心功能 （1）內部集成TCP/IP協議棧。GPRS DTU內部封裝了PPP撥號協議以及TCP/IP協議棧並且具有嵌入式操作系統，從硬件上，它可看作是嵌入式PC與無線GPRS MODEM的結合；它具備GPRS撥號上網以及TCP/IP數據通信的功能。
（2）提供串口數據雙向轉換功能。GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都屬於常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在設計上大都將串口數據設計成“透明轉換”的方式，也就是說GPRS DTU可以將串口上的原始數據轉換成TCP/IP數據包進行傳送，而不需要改變原有的數據通信內容。因此，GPRS DTU可以和各種使用串口通信的用戶設備進行連接，而且不需要對用戶設備作改動。
（3）支持自動心跳，保持 在線。GPRS通信網絡的優點之一就是支持GPRS終端設備 在線，因此典型的GPRS DTU在設計上都支持 在線功能，這就要求DTU包含了上電自動撥號、採用心跳包保持 在線（當長時間沒有數據通信時，移動網關將斷開DTU與中心的連接，心跳包就是DTU與數據中心在連接被斷開之前發送一個小數據包，以保持連接不被斷開）、支持斷線自動重連、自動重撥號等特點。
（4）支持參數配置， 保存。GPRS DTU作為一種通信設備，其應用場合十分廣氾。在不同的應用中，數據中心的IP地址及端口號，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都應支持參數配置，並且將配置好的參數保存內部的 存儲器件內（一般為FLASH或EEPROM等）。一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工作。
GPRS DTU的擴展功能 較為專業的GPRS DTU還提供一些擴展功能，主要包括：支持數據中心域名解析、支持遠程參數配置/遠程固件升級、支持遠程短信/電話喚醒、支持本地串口固件升級、提供短信通道、提供DTU在線／離線電平指示等。這些擴展功能可以增強系統的可靠性，以及方便用戶的使用及維護。
GPRS DTU工作原理 GPRS DTU上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數（包括GPRS撥號參數，串口波特率，數據中心IP地址等等，事先已經配置好）。GPRS DTU登陸GSM網絡，然後進行GPRS PPP撥號。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是說，GPRS DTU處於移動內網中，而且其內網IP地址通常是不固定的，隨着每次撥號而變化。我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部局域網內的設備，通過移動網關來實現與外部Internet公網的通信。這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。
GPRS DTU主動發起與數據中心的通信連接，並保持通信連接一直存在。 由於GPRS DTU處於移動內網，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動連接數據中心，而不能由數據中心主動連接GPRS DTU。這就要求數據中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。數據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數據中心。具體地講，GPRS DTU通過數據中心的IP地址（如果是採用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址）以及端口號等參數，向數據中心發起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然後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。
由於TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數據雙向通信了。 對於DTU來說，只要建立了與數據中心的雙向通信，完成用戶串口數據與GPRS網絡數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據，DTU就立即把串口數據封裝在一個TCP/UDP包里，發送給數據中心。反之，當DTU收到數據中心發來的TCP/UDP包時，從中取出數據內容，立即通過串口發送給用戶設備。通過有線的數據採集中心，同時與很多個GPRS DTU進行雙向通信。這是目前GPRS DTU應用系統中最為常用的方式。
GPRS/CDMA DTU基礎知識問答 GPRS/CDMA DTU常見問題答疑
問1 ：DTU如何訪問數據中心？需要何種組網方式來實現？
DTU上電后，首先要進行PPP方式撥號，然後通過某個IP地址去訪問數據採集中心。DTU是通過存貯在DTU裡面的中心IP地址或域名來訪問中心的。
一般有三種GPRS/CDMA組網方式:
方式一：給數據採集中心申請一個固定IP地址， DTU上電后每次都訪問這個固定IP地址。
方式二：如數據採集中心沒有固定IP地質，可以給數據採集中心申請一個動態域名(DDNS)，DTU通過 動態域名獲取數據採集中心當前的動態IP地址。
方式三：向移動/聯通運營商申請專用VPN業務，使DTU與中心組成一個內部網。
問2：DTU和數據中心的日常通信費用是多少?
CDMA是按照上網時間來計費的:
(本CDMA資費為四川聯通收費標準,其他省份的收費方式可能不同,請到當地聯通營業廳咨詢)
GPRS是按照實際數據流量來計費的:
使用GPRS省際漫遊業務,不收取漫遊費
動感套餐只適用於動感地帶用戶,其餘套餐適用於全球通,動感地帶,大眾卡用戶
數據中心接入根據接入方式不同，資費不同。
1）ADSL接入+動態域名--
ADSL一般是包月方式,費用在80-120元/月,使用動態域名專業服務的費用一般在300元-500元/年左右,如花生殼等(花生殼也提供完全免費的動態域名服務,網址:http://www.oray.net)。
2）固定IP接入 -- 請向當地的接入商查詢價格。
問3：DTU能上電就自動聯接到數據中心嗎？在掉線時能自動重新聯接到數據中心嗎？
DTU如果設置為透明模式,就會始終保持自動聯接到數據中心.不論是DTU終端重新上電,GPRS/CDMA網絡掉線,還是數據中心重新啟動,都能夠自動重新連接到中心。
問4：在GPRS/CDMA網絡中傳輸數據,應當選擇TCP還是UDP?數據傳輸可靠性如何？
DTU支持UDP和TCP兩種方式，建議在絕大部分情況下,都應優先選擇TCP方式,以保証數據傳輸的可靠性。
UDP協議是不保証傳輸可靠性的，具體表現情況就是UDP包存在丟失和包順序錯亂的現象，這是 UDP協議本身不可避免的特點，UDP的優點在於包傳輸速度比TCP稍快一點，並且 UDP協議棧的底層實現比較簡單。
TCP協議本身有完善的數據包校驗和自動重傳機制，可以保証傳輸的可靠性，適用於絕大多數數據採集和遠程控制的應用場合。
只有在對數據傳輸可靠性要求不高，並且允許用犧牲數據可靠性來換取傳輸速度的情況下(如VOIP應用)，纔會考慮選擇使用UDP方式。
問5：DTU如何進行參數配置?
使用眾山科技提供的DTU設置程序，可以非常直觀地對DTU進行配置。在DTU上電后，不論處於何種狀態，都可以使用GPRS/CDMA設置軟件進行配置。也可以在數據中心對DTU進行遠程配置。
問6：如何在現場快速判斷DTU是否登陸數據中心?
查看DTU的系統指示燈, 當DTU未登錄數據中心時, 系統指示燈閃爍較塊, 1秒/次。
當DTU已經登錄數據中心時, 系統指示燈閃爍很慢,大約5秒纔會閃爍一次。
問7：DTU為何無法登錄數據中心？
首先查看DTU工作模式；
檢查電源燈,查看是否上電；
檢查DTU工作狀態指示燈,查看是否在閃爍(可以根據閃爍頻率判斷DTU的工作模式)；
檢查您是否插入了一張開通CDMA數據業務的R-UIM卡，並查看是否欠費；
檢查您的天線狀況和您所處位置的網絡信號狀態；
如果上述都正常,請使用DTU設置軟件查看參數配置：
1）查看DTU參數是否設置正確
a.檢查您是否已經設置了正確的DTUID號及登錄密碼,並與中心保持一致；
b.檢查您是否已經輸入了正確的數據中心1 IP地址或數據中心1域名；
c.如果中心使用域名方式，請檢查您是否已經把IP地址設置為0.0.0.0；
d.請檢查DNS服務器是否正確;(出廠默認設置是61.139.2.69)
2)使用DTU設置程序查看DTU工作狀態：
啟動DTU設置程序后，選中控制通信模式測試頁，然後點擊“讀DTU狀態”按鈕，即可讀取出DTU的內部工作狀態：
DTU一直在狀態1-3之間變化，則說明PPP撥號不能成功，請檢查APN用戶名和APN密碼是否正確，UIM卡是否已經開通CDMA上網功能，卡上是否有費用。
DTU一直在狀態4，則說明PPP撥號已經成功，但與中心連接不上。請檢查中心計算機是否與互聯網建立了連接，數據採集中心軟件是否正確啟動，並且監聽端口號與DTU內設置的端口號是否一致，如果中心計算機安裝了防火牆，請設置防火牆允許數據中心使用的Socket端口接受外部訪問。如果中心通過路由器上網,請設置路由器的端口映射功能。
DTU在狀態5，則說明DTU已經與中心連接成功，可以正常使用。
問8：數據採集中心軟件如何開發？
眾山科技提供了功能完備的ZSDXXXX DTU Easy中心ActiveX控件,通過該控件,您可以使用各種Windows軟件開發工具快速開發自己的GPRS/CDMA數據採集中心。
問9：如果原來的軟件使用串口,並且沒有源代碼, 不能修改, 如何使用DTU呢?
我們可以提供數據中心提供虛擬串口的版本, 可以實現不用修改原有軟件也可以正常運行。
問10：如果使用GPRS/CDMA DTU, 原來的串口設備需要做什麼調整嗎?
在現場採集點的設備不需要做任何改動, 直接通過串口與DTU相聯即可; DTU提供透明傳輸通道, 相當于一根無限長的的虛擬串口線直接連接到現場設備一樣。
問11：用兩台GPRS/CDMA DTU可以實現兩個現場設備之間的點對點傳輸嗎?
我們提供點對點直接傳輸的DTU版本, 如果使用固定IP地址的SIM/UIM數據卡, 那麼在DTU參數裡面將數據中心地址設置為對方數據卡的固定IP地址即可。如果沒有固定IP地址的數據卡, 也可以採用有線中心實現兩台DTU數據之間的橋接通信,我們提供相應的軟件平台。
什麼場合需要用到GPRS DTU? GPRS DTU的應用
雖然我們在前面的章節中介紹了許多GPRS的行業應用。但是從實際應用角度來講，我們更加希望有一些明確的原則來統一判斷一個系統採集是否適合使用GPRS方式來實現數據傳輸。
1）現場只能使用無線通信環境
當數據採集現場的設備需要在移動中工作，或者採集現場處於野外等情況下，無法提供有線通信的環境。這個時候，採用GPRS無線網絡就可能是一個好的選擇，因為GPRS網絡的覆蓋率目前已經很高，全國大部分地區均有GPRS信號覆蓋。
2）現場終端的傳輸距離分散
由於GPRS網絡是覆蓋全國的公共網絡，因此採用GPRS來傳輸數據的一大優勢就是現場採集點可以分步在全國範圍，數據中心與現場採集點之間的距離不受限制。無線公網通信（包括GPRS/CDMA網絡,3G網絡等）這個非常顯著的優點是專用無線通信網絡（比如數傳電台，WiMax，WLAN等）無法達到的。
3）適當的數據實時性要求
目前的GPRS網絡，其傳輸數據的延時為秒級範圍。在絕大部分時間下，GPRS數據通信的平均整體延時為2秒左右。也就是說，從GPRS DTU端發送的數據包將大致在2秒鐘后到達數據中心。反之，從數據中的數據包也大致在2秒鐘后到達GPRS DTU。
總的來說，GPRS這種實時性，可以滿足大多數行業應用的要求。 但是，對於一些特定的應用系統，如果不能承受2秒左右的平均延時，那麼GPRS通信方式就可能是不適合的。（另外，CDMA網絡的傳輸延時也是1秒-2秒左右）。
從另一個角度來講，如果我們要設計的系統希望通過GPRS網絡來傳輸數據，那麼就要在設計通信協議時候考慮這種延時的情況。
4）適當的數據通信速率
GPRS DTU與數據中心的數據通信速率一般在10kbps-60kbps之間。從也就是說，GPRS DTU可以持續不斷地以10bps-60kbps的速度向中心發送數據，反之亦然。（補充說明：國內CDMA網絡的數據通信平均速率可以達到40kbps-90kbps左右）
從系統應用可靠性角度來講，我們認為當應用系統本身的數據平均通信量在30kbps以內的時候，使用GPRS網絡來進行數據傳輸是比較適合的。
從另一個角度來講，如果我們要設計的系統希望通過GPRS網絡來傳輸數據，那麼就需要把數據平均通信量控制在30kbps之內。
（注意：這裡的平均持續通信速率和瞬間通信速率是有區別的，與設備串口波特率也不是同一個概念）
以上的幾點可以用於判斷應用系統是否適合採用GPRS網絡進行數據傳輸，如果這幾個方面都比較符合的話，那麼採用GPRS DTU進行數據傳輸是非常合適的。
GPRS DTU數傳終端流量控制策略分析
1）移動對GPRS流量的收費方式
目前移動公司對GPRS是按照流量計費方式計算的，但是實際上也實行了一些限制，主要有兩個方面，一個方面是對空閑時間做了一定的限制，當長時間沒有數據通信時，移動網關會自動斷開通信連接（對於TCP協議，是直接斷開鏈路，對於UDP協議，則是收回分配的NAT端口號）.對於這個斷開時間，TCP協議比UDP協議大得多。一般很多地方，TCP協議允許空閑幾分鐘，而UDP協議僅允許空閑几十秒。
另外，移動公司在計算流量的時候，不一定按照真實的字節計算，而是規定一個最小流量，當一個時間段內,如果只發了一個包,那麼不管這個包實際大小是多少,都按最小流量計算，比如1K字節。
即便按照這種方式計算下來,實際上每個月心跳方面的流量需要占用10M字節左右.
移動目前有20元、50元包月的小流量套餐,允許用戶每月使用20M字節-50M字節流量,按道理,在很多GPRS行業應用中也應該是夠用了.但是實際情況中, 經常存在流量失控, 超過預期的現象!
2) GPRS DTU流量失控原因分析
實際GPRS應用系統中,用戶可能經常發現移動公司統計出的GPRS流量經常超過自己的預期,甚至現"費用爆炸"的現象.這個情況主要是由於用戶使用的GPRS DTU終端產品沒有進行徹底的流量控制, 產生大量無效流量所導致的. 總體看來, GPRS DTU流量組成主要包括四個部分:
(1)建立網絡連接包;
(2)用戶應用層數據;
(3)心跳包;
(4)垃圾數據
我們分兩類來說明:
A.流量穩定型: 用戶應用層數據；心跳包
當用戶系統設計合理,參數設置合理,那麼[用戶應用層數據]和[心跳包]基本上不會導致流量超過預期的情況.
B.流量不確定型: 建立網絡連接；垃圾數據
[建立網絡連接] 不穩定的原因是,當數據中心關閉或者因為某種原因導致GPRS DTU無法與中心建立連接時,DTU會反復重試建立連接,這樣會導致很大的流量.
[垃圾數據] 是當GPRS DTU處於GPRS網絡內時,會受到相當一部分都不明內容的垃圾信息，這都是要計算流量的,而且可能會占流量中的較大比 例( 目前GPRS網絡內垃圾數據的現象廣氾存在,一種解釋是可能是其他接入GPRS網絡內的電腦病毒發來的攻擊數據或探測包)
3) GPRS DTU數傳終端流量控制策略
在分析了導致流量超過預期的原因后,我們再來看看眾山科技在GPRS DTU數傳終端流量控制方面採取的策略:
A.對於 [用戶應用層數據],[心跳包]部分的控制策略:
眾山GPRS DTU可以分為保持在線方式和喚醒上線方式,當用戶應用數據通信頻繁, 需要經常雙向通信時,GPRS DTU一般使用保持在線方式.
當用戶應用數據量極少時,也可以考慮採用喚醒上線方式,喚醒上線方式又細分為 本地控制命令喚醒, 用戶數據包喚醒, 定時自動喚醒, 中心撥號喚醒, 中心短信喚醒幾種方式.採用喚醒方式可以大幅減少GPRS流量.
B.對[建立網絡連接]的流量控制策略:
眾山GPRS DTU對[建立網絡連接]的部分實行了智能判斷的方法,當中心無法連接的時候, 避免大量無效連接包的產生, GPRS DTU支持重新嘗試連接的時間間隔設置, 比如按每隔5分鐘才重新嘗試連接1次,而不是連續重新嘗試連接, 或者按照時間遞增的方式重新嘗試連接.(比 如按照10秒, 20 秒,40 秒, ...遞增),從而有效避免[建立網絡連接]部分出現大流量.
C. 對[垃圾數據]的流量控制策略:
在許多GPRS DTU廠家對垃圾數據的現象束手無策的情況下, 眾山科技 實現了自動避讓垃圾數據的技術. 垃圾數據的一個特點是:它並不 是對所有IP都會出現,當GPRS設備在某個時間收到垃圾數據包時, 如果更換一個IP地址, 那麼就可以有效避免繼續收到更多的垃圾數據. 其核心思路實際上是簡單的,很容易理解. 更換IP地址的方法也容易實現,也就是重新快速進行一次GPRS撥號,從而分配到一個新的IP地址,並且重新與中心建立握手即可.
但是,判斷GPRS設備收到垃圾數據需要一個必備的條件,就是必須在GPRS DTU內部自行實現完整的PPP協議及TCP/IP協議.也就是GPRS DTU具備IP層數據包處理能力,由於GPRS設備知道合法數據中心的IP地址以及DNS服務器IP地址, 因此可以在IP層對收到的數據包進行判斷,如果該IP包的來源IP地址即不是來自合法數據中心的IP地址,也不是合法DNS服務器IP地址,即可認定為垃圾數據.順便提一下,目前有的廠家的GPRS DTU設備使用了GPRS無線模塊內置協議棧, 這種情況下,由於GPRS無線模塊內置協議棧已經把IP層封裝了, 對 外開放的只是TCP和UDP通道的數據, 因此無法判斷垃圾數據包存在, 更談不上自動避讓了.
眾山使用自行實現的PPP及TCP/IP協議棧,可以有效識別垃圾數據包, 在保持用戶數據不丟失的情況下,自動快速切換IP地址, 避讓垃圾數據的攻擊,從而可以有效避免垃圾流量的產生,並且保証了GPRS的有效帶寬和處理器資源不被垃圾流量所消耗,進一步增強了GPRS通信的可靠性.
DTU相關名詞解釋
1、什麼是DTU?
DTU是數據終端設備（Data Terminal unit）的簡寫。廣義地講，在進行通信時，傳輸數據的鏈路兩端負責發送數據信息的模塊單元都稱之為DTU，在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數據整理校驗。狹義地講，DTU一般特指無線通訊中的下位GPRS/CDMA發射終端設備。前者是一種模塊，而後者則是設備。後面的介紹如果不加特別說明，都是指後者（下位發射終端設備）。
2、與DTU有關的名詞解釋
1）什麼是上位機和下位機？
上位機和下位機是一個相對的概念，在通信中，有主從關係的一對設備，負責提交信息的終端設備是下位機，負責處理提交信息的設備是上位機，典型的應用方式是多台DTU對應一個數據中心。但是上位機和下位機不一定都一一對應，他們可以是一個下位機對就一個或多個上位機，也可以是一個上位機對應一個或多個下位機，具體的對應方式要視應用而定。
2）什麼是數據中心？
數據中心是指對下位機回傳的信息進行 採集、匯總和處理，並對下位機進行一定控制和管理的上位機系統，他包括完整的計算機硬件設備和特定的完整軟件功能。
3）什麼是全透明傳輸？
全透明傳輸就對IP包不作任何操作和改變，只是簡單的發送過程。通俗的講就是，全透明傳輸時，數據在發送前和發送后的格式、內容都不發生變化，如果IP包有任何的操作和改變，就不是完全意義上的全透明瞭。
3、DTU與無線MODEM有什麼區別？
首先要明確的一點是：DTU與線MODEM是不一樣的。在軟件設計上，DTU封裝了協議棧內容並且具有嵌入式操作系統，硬件上可看作是嵌入式PC加無線接入部分的接合。GPRS/CDMA MODEM是接入GPRS/CDMA分組網絡的一個物理通道，它本身不具有操作系統，必須依附于計算機（在功能上類似于有線MODEM），在計算機操作系統之上才能進行PPP拔號連接，通常是與PC結合使用。
從某種角度來說，DTU是嵌入式PC與GPRS/CDMA MODEM的結合，但它不能單獨當作MODEM使用，它完成數據協議轉換和透明傳輸這樣一個功能。在使用上，前端採集設備或智能數據設備，通常提供標準的數據接口，如 RS232、RS485/422等，這些前端用永設備適合採用DTU,借助于GPRS/CDMA網絡平台，實現與監控中心端的數據通信。GPRS/CDMA MODEM需要接入計算機，實現組網連接，比如說中心站的PC主機可以通過GPRS/CDMA MODEM接入GPRS/CDMA網絡，從而構成某中心站服務器，實現網絡監控，數據通信等。而DTU很難作中中心服務站來使用。
基於GPRS網絡的PLC分布式控制系統
引言
自20世紀90年代以來，數字化技術取得突飛猛進的發展，並且日益滲透到各個領域，智能家居在21世紀將成為現代社會和家庭的新時尚。作為通用工業控制計算機的PLC，30多年來不論是在功能上還是在應用領域方面，都有着從邏輯控制到數字控制、單體控制到運動控制、過程控制到集散控制的飛躍，今天的可編程序控制器PLC正成為工業控制領域的主流控制設備，在世界各地發揮着越來越大的作用。
而隨着PLC應用的迅猛發展，各種高級控制策略不得不面對不同的對象在大跨距分散地點下的遠程控制應用，如何實現大範圍分布式應用中各種現場數據傳輸處理及遠程控制,遠程維護等就是很現實的問題，這其中的前提之一就是各種數據包的遠程傳輸.
以前,有的PLC應用系統中採用了無線數傳電台通信來達到遠程控制PLC的目的,但是這種方案仍然存在一些缺陷,主要就是其分布範圍仍然較為有限,而且隨着通信距離的增加,其可靠性受到很大影響。 目前 應用趨勢是將PLC控制系統與現有GPRS無線通信網絡技術集成，通過GPRS網絡通信技術，可以實現全國,甚至全球範圍內的數據超遠程可靠傳輸，進而達到數據遠程分析處理，遠程控制的目的。
GPRS+PLC方案優點
中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建分布式PLC控制系統，實現PLC的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設週期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS系統作為分布式PLC控制系統的數據通信平台。
GPRS無線通信系統具備如下特點：
1、可靠性高：
與SMS短信息方式相比，GPRS DTU採用面向連接的TCP協議通信，避免了數據包丟失的現象，保証數據可靠傳輸。中心可以與多個監測點同時進行數據傳輸，互不干擾。GPRS網絡本身具備完善的頻分復用機制，並具備極強的抗干擾性能，完全避免了傳統數傳電台的多機頻段“碰撞”現象。
2、實時性強：
GPRS具有實時在線的特性，數據傳輸時延小，並支持多點同時傳輸，因此GPRS監測數據中心可以多個監測點之間快速，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統對數據採集和傳輸實時性的要求。目前GPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右，完全能滿足系統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。
3、監控範圍廣：
GPRS網絡已經實現全國範圍內覆蓋，並且擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。對於分布在全市/全省範圍內，或全國範圍的PLC控制系統，採用GPRS網絡是其理想的選擇。
4、系統建設成本低：
由於採用GPRS公網平台，無需建設網絡，只需安裝設備就即可，建設成本低；也免去了網絡維護費用。
5、系統運營成本低：
採用GPRS公網通信，全國範圍內均按統一費率計費，省去昂貴的漫遊費用, GPRS網絡可按數據實際通信流量計費，(1分-3分/1K字節)，也可以按包月不限流量收費，從而實現了系統的低成本通信。
6、系統的傳輸容量，擴容性能好：
監控中心要和每一個PLC控制現場實現實時連接。系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要；由於系統採用成熟的TCP/IP通信架構，具備良好的擴展性能，一個監測中心可輕鬆支持上千個現場PLC數據通信。
7、GPRS傳輸功耗小，適合野外供電環境：
雖然與遠在千里的數據中心進行雙向通信，GPRS數傳設備在工作時卻只需與附近的移動基站通信即可,其整體功耗與一台普通GSM手機相當, 平均功耗僅為200毫瓦左右，比傳統數傳電台小得多。因此GPRS傳輸方式非常適合在野外使用太陽能供電或蓄電池供電的場合下使用。
系統構成
1、現場控制/採集點：
現場監控點由PLC實現自動控制，並採集相關信息，通過RS232或RS485接口與GPRS DTU終端相連，PLC採集到的設備信息通過GPRS DTU終端對數據進行處理、協議封裝后發送到GPRS無線網絡。
2、監控中心：
a）公網接入方案
服務器採用公網方式接入Internet，如ADSL撥號/電信專線寬帶上網等，申請公網固定IP地址；可以實現中小容量的系統應用。
b）專網接入方案
服務器採用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP地址，與GPRS網絡相連。由於DDN專線可提供較高的帶寬，當現場PLC數量增加，中心不用擴容即可滿足需求，可實現大容量系統應用。
監控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后 行AAA認証，后傳送到監控中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，並進行數據處理，這樣進一步增強了系統數據通信安全性能。
3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：
PLC採集的數據經GPRS/GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監控中心IP地址。
系統方案
各現場控制點使用成都眾山科技有限公司的ZSD3120 GPRS DTU透明數據傳輸終端，通過移動GPRS網絡與監控中心相連。各現場控制點的GPRS DTU使用移動通信公司的GPRS普通數據卡或APN專用數據卡，同時監控中心對各點GPRS終端編號進行登記, 並與現場控制點信息進行關聯，以便識別和維護處理。監控中心運行監控系統軟件，實時採集現場控制點的相關數據。
產品特性
系統採用ZSD3120 GPRS DTU無線透明數據傳輸終端。產品基於中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC、單片機系統、RTU測控終端、PLC、GPS接收機、數據集中器等連接，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站點之間的數據採集和控制。
1、內置TCP/IP協議棧，針對GPRS網絡優化
2、提供GPRS無線數據雙向傳輸功能
3、提供RS232/RS485/RS422接口
4、符合ETSI GSM Phase 2+標準
5、支持自動心跳，保持 在線
6、透明數據傳輸：為用戶的數據設備提供雙向100K大容量數據緩衝區，支持大數據包傳輸
7、自動撥號連接：DTU上電自動撥號上網、連接網絡，支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接
8、提供短信通道，內置Unicode國際編碼轉換表
9、支持遠程短信/電話喚醒
10、實時監測網絡連接情況，掉線自動重撥功能
11、支持中心為固定IP或動態域名
12、心跳報告時間間隔用戶可設定
13、支持點對點、點對多點、多點對多點對等 數據傳輸
14、支持APN數據專網業務
15、安裝靈活、使用方便、可靠
16、支持多數據中心，自動切換
17、適應低溫和高溫工作環境
18、EMC抗干擾設計，適合電磁惡劣環境應用
19、復合式看門狗技術，永不當機
20、整機低功耗技術，在線待機電流<20mA
安全措施
由於遠程控制的特殊性，系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火牆等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。
監控中心可通過公網接入,或者到移動專網接入，採用公網接入方式成本比較低，企業不用租用專線，而使用數據專線接入時，GPRS數據傳輸設備要經過Radius服務器的認証, 整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。
1、APN數據專網模式：企業內部網絡中配置APN服務器，移動終端使用APN數據專網，由於採用數據專網,服務器與公網Internet隔離,可以有效避免非法入侵。
2、用SIM卡的 性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑑別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的範圍,只有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與監控中心採用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。
3、可以為每個GPRS數據傳設備單獨配置 DTU ID號和密碼，通過監控中心在其登陸時進行應用層認証，其他沒有中心分配的DTU ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。
4、數據加密：可對整個數據傳送過程進行加密保護。
5、網絡接入安全鑑定機制：採用防火牆軟件，設置網絡鑑權和安全防範功能，保障系統安全。
結論
監控中心採用有線方式，租用靜態IP目前費用約800~1500元/月。採集點採用GPRS無線方式，流量費用目前有包月制和按數據量兩種收費方式，按流量計算0.01元-0.03元/KB，而包月制20元/月有1024KB流量，估計日後其費用會逐步降低。
對於用戶來說，由於通信費用較低，享受到了實惠。另外，由於接入設備可以移動，當控制點搬遷時設備可隨之遷移並可繼續使用，可以保護用戶原有投資。
GPRS DTU快速應用教程
概述
本指南主要面向初次接觸GPRS DTU應用的工程技術人員以及系統開發人員，我們將介紹怎樣快速部署一個可用的GPRS DTU開發和應用環境。
而對於GPRS DTU的基本概念和工作原理，我們在本章不做詳細描述，請參考：
1） 什麼是GPRS DTU
http://www.zstel.com/articles/1001.htm
2) 什麼場合需要使用GPRS DTU
http://www.zstel.com/articles/1002.htm
我們通過以下幾個章節來進行描述
1） 網絡環境配置
介紹如何判斷現有網絡是否具備成為數據中心的條件。介紹了對路由器，防火牆，殺毒軟件的一些配置，提供了測試配置是否生效的簡易方法。
2） 動態域名的應用
介紹如何使用動態域名，來實現對數據中心IP地址的綁定。（使用固定IP地址作為數據中心的用戶可以跳過）
3） DTU配置及數據通信測試
以ZSD3110 GPRS DTU為例，介紹如何對GPRS DTU參數進行設置，以及如何與數據中心演示軟件進行數據通信測試。同時說明瞭如何連接用戶設備進行通信測試。
4） GPRS DTU應用軟件開發
介紹用戶自行開發監控中心軟件的總體概念以及要點，也介紹了虛擬DTU工具的使用方法
5） 簡易軟件集成方法
介紹虛擬串口以及OPC組態兩種簡易軟件集成方法的特點。
網絡環境配置
GPRS DTU是移動內網設備，一般情況下均作為TCP客戶端，而數據中心是作為TCP服務器，（僅在專用APN模式下，GPRS DTU可以作為TCP服務器，不過也較少這樣使用）。
也就是說，GPRS DTU要經由Internet向電腦發起TCP連接，而我們平時使用電腦上網則是相反的，是電腦經由Internet向外面的網絡服務器發起TCP連接。並且，處於安全考慮，在系統的默認網絡環境裡面，經由Internet向電腦發起連接是被禁止的，因此需要進行配置。
通常情況下，可能需要配置的地方包括：路由器，Windows防火牆，殺毒軟件或第三方防火牆軟件。
1） 路由器配置
如果您的電腦是未經過路由器，直接撥號上網，比如直接通過ADSL MODEM撥號上網，那麼就可以跳過路由器配置這個章節。
另外，如果您的網絡環境是基於ADSL線路上網，那麼絕大數據情況下,都可以作為數據中心,因為,ADSL線路目前都是具有公網IP地址的。
注意: 採用小區寬帶上網，移動無線上網（如3G,GPRS/CDMA撥號等）之類,大多不能夠獲得公網IP地址,或者是有上級防火牆,這種網絡環境,均不能作為數據中心。
絕大多數路由器的出廠默認設置情況下，都是禁止路由器外部網絡向內部網絡發起連接請求的。因此在網絡環境下使用了路由器的情況下，需要對路由器進行端口映射配置。
端口映射配置，就是設置路由器允許通過特定的外部端口發起向內網的某臺電腦的連接。端口映射又叫端口轉發，又叫虛服務器，NAT設置等各個品牌路由器不同，稱謂不同，但操作都是類似的。
我們以磊科路由器Netcor 235為例，介紹一下如何設置端口轉發：
假定作為數據中心的電腦，局域網IP地址如下：
注意：要作為數據中心的電腦，不要使用自動獲得IP地址的方式。要手工設置局域網IP地址，否則端口映射可能失效。
通常默認網關地址就是路由器地址，我們用瀏覽器去進行配置：
輸入路由器管理帳號和密碼后，進入首頁：
進入首頁后，您可以查看WAN口IP地址，這裡是222.210.175.158,這就是路由器的WAN口IP. 這裡，我們建議您查詢一下公網IP地址:另外啟動一個瀏覽器，打開http://www.ip138.com,裡面顯示了您當前的公網IP地址:這裡顯示的也是222.210.175.158
我們看到路由器裡面顯示的WAN口地址和查詢到的公網IP地址是相同的，說明路由器的IP地址是真實的互聯網IP地址，具備作為數據中心的條件，實際上大多數情況下就是這樣的。
注意:如果路由器裡面顯示的WAN口地址和查詢到的公網IP地址不同，就說明路由器的IP地址不是真實的IP地址，可能存在上級路由器,這種情況下，還需要對上級路由器進行配置。(這種情況很少見,我們這裡不再詳述具體操作過程)。
接下來，就是進行端口映射設置了：
首先選擇NAT-虛擬服務：
填寫一個虛擬名稱，如GPRSTCP,以及主機地址，協議，端口號,其中主機地址就是作為數據中心的電腦局域網IP，這裡是以192.168.1.56為例。外部端口表示GPRS DTU將通過該端口建立連接，而內部端口一般可以填寫成和外部端口一致。
按添加按鈕后，即可看到虛擬服務列表裡已經增加了一項新的轉發規則:
這樣，端口映射就設置完畢了，大多數路由器是立即生效的，但也有部分路由器需要復位后才生效。
注意：要查看一下是否啟動了DMZ主機設置，應當設置為不啟用DMZ，否則，端口映射不起作用。
接下來，我們對Windows XP操作系統自帶的防火牆進行設置：
打開網絡連接：
在本地連接上用鼠標右鍵點擊屬性：
選擇高級欄，我們可以看到有Windows防火牆的設置，點設置按鈕：
我們可以看到防火牆的當前狀態，我們一般建議進行例外端口設置：
點擊例外欄，我們可以看到添加端口的按鈕：
點擊添加端口，填寫一個例外名稱以及端口號然後確定即可，
注意：這個端口號就是端口映射設置的內部端口號：
這樣，操作系統自帶的防火牆就已經設置好了。
大多數情況下，我們設置路由器端口映射和防火牆例外端口就可以了。
注意：如果計算機安裝了第三方防火牆軟件，或者一些殺毒軟件，那麼也可能需要進行類似的例外端口設置，或者在測試時可以考慮臨時關閉這些軟件。
這裡，我們使用Socket測試軟件，對端口映射的效果進行測試，該測試軟件可以到以下地址下載：http://www.onlinedown.net/soft/55038.htm
1）運行TCP/UDP Socket 調試工具
2）選擇TCP Server, 然後點創建按鈕
輸入65000,點確定，就創建了一個在65000端口上監聽的TCP Server
我們再創建一個TCP Client，選中TCP Client,點擊創建：
注意：這裡對方IP地址需要填寫為路由器的WAN口IP地址，也就是我們開始在http://www.ip138.com 上查詢到的IP地址。
點確定后，就創建了一個TCP Client:
點擊連接按鈕，發起TCP連接：
如果TCP Client的狀態為已連接，並且TCP Server下增加了一個子連接，那麼就表示通過路由器的TCP外網連接請求已經成功了，說明端口映射已經設置成功。
我們也可以使用Windows自帶的Telnet命令，代替TCP Client進行測試：
在Windows命令行窗口里，輸入命令:telnet 公網ip 外部端口號,按回車即可，如果連接建立成功，可以看到Telnet進入一個空的窗口
同樣，在Socket測試工具裡面，可以看到TCP Server下面增加了一個子連接：
動態域名的應用
動態域名的功能，是實現域名到動態IP地址之間的解析。用戶每次上網得到新的IP地址之後，安裝在用戶計算機里的動態域名軟件就會把這個IP地址發送到動態域名解析服務器，更新域名解析數據庫。Internet上的網絡設備要訪問這個域名的時候，動態域名解析服務器會返回正確的IP地址給他。
有多種動態域名服務提供方，例如花生殼（www.oray.net）, 希網(www.3322.org) 等等。
我們使用動態域名，可以讓GPRS DTU通過域名來解析到路由器當前的公網IP。這樣，我們就可以使用動態地址的線路作為數據採集中心，而不需要去申請固定IP地址。
注意：如果確認路由器的上網線路分配了固定公網IP地址，那麼就不需要使用動態域名了。
眾山科技專業研發生產SMS/GPRS/CDMA無線數傳DTU產品，並提供強大易用的數據中心二次開發平台，為各行業客戶快速組建高可靠的無線數據採集/監控應用系統提供專業化服務。
為了更好地適應各行業客戶對無線數傳DTU的應用需求， 我們對無線數傳DTU產品功能進行了系列化設計，主要從DTU集成方式、數據網絡模式、通信接口類型、電源類型、擴展I/O等進行了型號劃分，並採用了統一的DTU型號命名規則。
一、眾山ZSD系列數傳DTU產品命名規則
命名規則說明：
| 位置
|
選項值說明
|
||
| ZSD
|
表示該產品屬於眾山科技有限公司無線數據傳輸產品DTU系列
|
||
| 1
|
集成方式
|
2：嵌入式
|
嵌入式設，需要嵌入到用戶主板上
|
| 3：非嵌入式
|
非嵌入式設計，有外殼，獨立工作
|
||
| 2
|
數據通信模式
|
0：SMS
|
基於短消息SMS網絡工作方式
|
| 1：GPRS+SMS
|
基於GPRS和SMS網絡方式工作
|
||
| 2：CDMAS+SMS
|
基於CDMAS和SM網絡方式工作
|
||
| 3
|
功能級別
|
1: 基礎型DTU
|
對DTU功能及性能無特別要求的用戶使用
|
| 2: 增強型DTU
|
對DTU功能及性能有較高要求的用戶使用
|
||
| 4
|
電源類型
|
0:普通型
|
6.5V-36V低功耗型號，待機電流：≤25mA,收發數據電流：≤150mA, 休眠狀態電流：≤8mA
|
| 1:內置微UPS
|
6.5V-36V低功耗型號，待機電流：≤25mA,收發數據電流：≤150mA, 休眠狀態電流：≤8mA內置微型UPS，支持DTU斷電告警, 斷電后持續發送數據時間：≥1分鐘
|
||
| 2:特殊電源
|
用戶定製特殊電源，電壓範圍包含3.3V-4.8V，5V，6V-55V，超低功耗電源等
|
||
二、主要DTU型號說明下面對使用最為廣氾的幾個DTU型號進行介紹：
1) ZSD2120嵌入式GPRS DTU
最小尺寸的全透明數傳DTU，比名片還小，適合於需要嵌入DTU到產品內的客戶使用
| 集成方式
|
直接嵌入到用戶電路板
|
| 數據通信模式
|
GPRS+SMS
|
| 通信接口
|
TTL串行通信
|
| 電源類型
|
低功耗電源，電源範圍：6.5V-35V
|
| I/O擴展
|
提供額外的8位I/O擴展口功能
|
2) ZSD3120外置式GPRS DTU
提供了RS232+RS485數據傳輸接口, 適合於需要外置集成,進行數據透明傳數的客戶使用
| 集成方式
|
外置式
|
| 數據通信模式
|
GPRS+SMS
|
| 通信接口
|
RS232+RS485
|
| 電源類型
|
低功耗電源，電源範圍：6V-35V
|
| I/O擴展
|
無
|
提供了兩個RS232數據接口, 適合於需要同時對兩路串口數據進行透明傳輸的客戶使用
| 集成方式
|
外置式
|
| 數據通信模式
|
GPRS+SMS
|
| 通信接口
|
RS232
|
| 電源類型
|
低功耗電源，電源範圍：6V-35V
|
| I/O擴展
|
提供兩個串口，同時對兩路串行數據進行透明傳輸
|
4) ZSD2220嵌入式CDMA DTU
最小尺寸的全透明數傳DTU，比名片還小，適合於需要嵌入DTU到產品內的客戶使用
| 集成方式
|
直接嵌入到用戶電路板
|
| 數據通信模式
|
CDMA
|
| 通信接口
|
TTL串行通信
|
| 電源類型
|
低功耗電源，電源範圍：6V-35V
|
| I/O擴展
|
提供額外的8位I/O擴展口功能
|
5) ZSD3220外置式CDMA DTU
提供了RS232+RS485數據傳輸接口, 適合於需要外置集成,進行數據透明傳數的客戶使用
| 集成方式
|
外置式
|
| 數據通信模式
|
CDMA
|
| 通信接口
|
RS232+RS485
|
| 電源類型
|
低功耗電源，電源範圍：6V-35V
|
| I/O擴展
|
無
|
提供了RS232+RS485數據傳輸接口, 適合於需要外置集成,進行數據透明傳數的客戶使用
優化硬件資源設計，具備超高性價比。
| 集成方式
|
外置式
|
| 數據通信模式
|
GPRS
|
| 通信接口
|
RS232+RS485
|
| 電源類型
|
低功耗電源，電源範圍：6V-35V
|
| I/O擴展
|
無
|
眾山科技GPRS/CDMA DTU具備優越的性能及穩定性
眾山科技是國內少數几家擁有TCP/IP核心協議棧開發能力的專業DTU廠家之一。自2001年開始,我們已基於GPRS網絡, 自主開發成功TCP/IP協議棧, 實現了衛星定位數據的傳輸應用,並經過多年不懈努力, 精心打造出高品質的DTU產品。
大量實際使用經驗証實, GPRS/CDMA無線網絡的通信環境與有線網絡存在較大區別, 不宜採用有線環境下的現成算法來處理無線網絡環境下的TCP/IP通信過程。眾山科技自主開發的TCP/IP協議棧,針對國內GPRS/CDMA網絡的實際狀況,進行了大量優化處理,使DTU的通信性能和穩定性均達到了極好的效果。
眾山科技GPRS/CDMA DTU提供了完整的解決方案,全面滿足用戶需求
我們深知, 用戶希望獲得的是最適合自己實際需求的無線通信解決整體方案。
首先, 眾山科技GPRS/CDMA DTU提供了系列化產品供用戶選擇, DTU在硬件集成方式、數據通信模式、通信接口類型、電源類型、I/O擴展選項等方面均提供了系列化產品, 可以 程度地滿足實際應用需求。我們還提供了DTU定製的服務, 可以根據用戶的功能需求, 量身定製終端產品, 使終端產品的性價比達到 。
我們提供了功能強大的中心ActiveX控件和開發例程, 讓用戶在很短的時間內即可開發出中心軟件系統。中心ActiveX控件採用面向對象的編程思想, 實現了對DTU系列化產品的高度兼容性, 不論是GPRS還是CDMA, 外置式還是嵌入式, 中心ActiveX控件均提供統一的API接口和驅動事件, 在同一個數據中心應用里, 用戶可以同時使用GPRS DTU和CDMA DTU, 無需中心作任何特殊的編程處理。同樣, 外置式DTU和嵌入式DTU也採用完全統一的通信過程, 使得用戶可以從外置式DTU無縫更換成嵌入式DTU。
中心ActiveX控件除了提供通信系列API和事件機制外, 還特地為用戶提供了內置的遠程DTU參數配置, 遠程固件升級, 遠程短信配置功能, 用戶只需調用一個API函數, 即可進入ActiveX內置的功能界面, 極大地簡化了用戶的編程工作, 並為系統的日常維護帶來方便。
我們提供數據中心演示程序以及虛擬DTU仿真軟件，可以進一步方便軟件調試工作。
| 資料來源： 眾山科技http://www.zstel.com
|
