【正文】 論何時(shí)何地都若近在咫尺的個(gè)性時(shí)尚的移動(dòng)數(shù)據(jù)空間。 本文討論了 GPRS 和 PPP， TCP/IP 協(xié)議的工作原理，提出了一個(gè)通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了一個(gè) GPRS 通信模塊和超聲波流量計(jì)數(shù)據(jù)模采集與監(jiān)控系統(tǒng)。 可以說，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí) 代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。如今借助計(jì)算機(jī)逐漸實(shí)現(xiàn)了人類的夢(mèng)想。 GPRS 模塊簡介及應(yīng)用 基于 GPRS 的 IP 協(xié)議提供了與互聯(lián)網(wǎng)“永遠(yuǎn)在線”的可能性，使之成為一種節(jié)約理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 成本的選擇。程序的主題是如何控制 CTM900C 的 AT 命令對(duì) CTM900C 進(jìn)行初始設(shè)置和信息數(shù)據(jù)的處理。 uchar TC35_MAX。 uchar GPRS_SEND1[]={AT%IPSEND=}。= ~SWRST。} send_uart(39。//分號(hào) send_uart(0X0D)。 TC35_CON=GPRS_PPP_flag。} send_uart(0X22)。//回車 send_uart(0X0A)。)amp。)||(TC35_RE[139]==39。isizeof(GPRS_SEND1)1。K39。 delay_ms(100)。i++) { TC35_RE[i]=0。)) GPRS_IP_DNS()。)) GPRS_APN()。 for(i=0。} send_uart(0X22)。 send_uart(0X22)。//分號(hào) for(i=0。 } /************************************************************ void GPRS_APN():AT+CGDCONT=1,”IP”,”CMNET” 設(shè)置 APN 無線接入點(diǎn) ************************************************************/ void GPRS_APN() { uchar i。 // UCLK = ACLK UBR00 = 0x03。 //連接服務(wù)器 uchar GPRS_TCP2[]={TCP}。 主程序流程 主程序由模塊函數(shù)組成，模塊函數(shù)由基本函數(shù)嵌套組成。在 GPRS 網(wǎng)絡(luò)中就是采用 IP 協(xié)議進(jìn)行傳輸。 STC89C51 系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾 /高速 /低功耗的單片機(jī)，是 MCS51 系列單片機(jī)的派生產(chǎn)品；它們?cè)谥噶钕到y(tǒng)中、硬件系統(tǒng)和片內(nèi)資源與標(biāo)準(zhǔn)的8052 單片機(jī)完全兼容， DIP40 封裝系列與 8051 為 pintopin 兼容，指令代碼是與 8051完全兼容的單片機(jī)。 在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以前，有不少能工巧匠做出了不少精巧的機(jī)械。 現(xiàn)如今，這種基于單片機(jī)的 GPRS 通信系統(tǒng)大多都用在 單片機(jī)的用途和使用 單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。 本文采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，在對(duì) GPRS 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)主要通信協(xié)議 PPP，TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)通用 GPRS 數(shù)字傳輸模塊。舉個(gè)例子，原來的電話撥號(hào)上網(wǎng)，接入之后就不能再打電話，也不能接電話，而 GPRS 就類似于固定電話的 ISDN 的概念，電話上網(wǎng)兩不誤。一句鏈路條件和 ARQ 的配置，它有可能增加 MTU 大到一個(gè)較大的值，一個(gè)較大的 MTU 允許 TCP 更快的增加擁擠窗口。接 收器端將利用該信息來監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包是否被正確的接收，從而加以整理。 （ 2） SGSN（ Service GPRS Support Node）： GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)。 PTPCONS 業(yè)務(wù)要求有數(shù)據(jù)分組傳送之前的連接建立，數(shù)據(jù)傳送和連接釋放工作程序。簡單地說：速度上去了，內(nèi)容豐富了，應(yīng)用 增加了，而費(fèi)用卻更加合理了！ GPRS 的承載業(yè)務(wù) GPRS 提供的承載業(yè)務(wù)又叫 GPRS 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。簡單地說：速度上去了，內(nèi)容豐富了，應(yīng)用增加了，而費(fèi)用卻更加合理。 SGSN 的主要作用是記錄移動(dòng)終端的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)終端與 GGSN 之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受。 GGSN可 以把 GSM網(wǎng)中的 GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的 TCP/IP 或 。程序的主體是如何控制 GR47 的 AT 命令對(duì) GR47 進(jìn)行初始設(shè)置和對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理。 目前，我國在水利、電力和天然氣、石油等資源的監(jiān)測(cè)中還沒有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備，尤其是在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村、山區(qū)以及其他惡劣環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸更加的困難，不能滿足工業(yè)現(xiàn)代化、自動(dòng)化的要求。 （ 3） 僅按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi) 即根據(jù)您傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量（如：網(wǎng)上下載信息時(shí)）來計(jì)費(fèi)，而不是按上網(wǎng)時(shí)間計(jì)費(fèi)也就是說，只要不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 ，哪怕您一直“在線”，也無需付費(fèi)。發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)或數(shù)據(jù)分組用 IP字頭封裝， IP 字頭內(nèi)包含信源和目標(biāo)或信宿網(wǎng)絡(luò)地址和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過最佳的路由算法選取去往下一個(gè)網(wǎng)關(guān)或路由器的路由。 GPRS 提供的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)可根據(jù)某個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求者請(qǐng)求，把信息送給多個(gè)用戶或一組用戶，由 PTM 業(yè)務(wù)請(qǐng)求者定義用戶組成員。 BTS BTS BSC MSC PCU HLR 幀中繼網(wǎng)絡(luò) SGSN SGSN TCP/IP 骨干網(wǎng) GGSN INTERNET 到另外 PLMN 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 GPRS 協(xié)議棧 GPRS 協(xié)議規(guī)程體現(xiàn)了無線和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的特征。 GPRS 網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)功能將 IP 信息包從移動(dòng)用戶點(diǎn)傳送至外部網(wǎng)絡(luò)。這一特點(diǎn)正適合大多數(shù)移動(dòng)互聯(lián)的 應(yīng)用。 G 先鋒 — GPRS 對(duì)于用手機(jī)上網(wǎng)的用戶來說，最讓人討厭的就是上網(wǎng)速度慢、經(jīng)常掉線，不過隨著中國移動(dòng)先進(jìn)的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成，全球通手機(jī)用戶很快就不會(huì)再有這些麻煩了，而且下載文件的速率還會(huì)比現(xiàn)在提高近 10 倍。這些內(nèi)容可以為嵌入式 PPP， TCP/IP 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)提供參考，并為終端分布廣泛的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供新思路。不過，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡稱 PC 機(jī)。但是， 計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后的相當(dāng)長的時(shí)間里，計(jì)算機(jī)作為科學(xué)武器，在科學(xué)的 神圣殿堂里默默地工作，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控領(lǐng)域并沒有得到真正的 應(yīng)用。為了開發(fā)基于 IP協(xié)議的應(yīng)用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要同時(shí)通曉無線網(wǎng)絡(luò)和 TCP/IP。程序總體上可以分為以下兩個(gè)模塊，一是 CPRS 連接的出師設(shè)置，二就是判斷數(shù)據(jù)以及發(fā)送。 uchar TC35_CON。 //向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù) 命令 uchar GPRS_SEND3[]={12345}。 // 初始化 UART 狀態(tài)機(jī) IE1 |= URXIE0。,39。//回車 send_uart(0X0A)。 } /************************************************************ void GPRS_IP_DNS():AT%ETCPIP? 查詢獲得本地 IP 地址，以用 DNS 服務(wù)器地址 ************************************************************/ void GPRS_IP_DNS() { uchar i。//分號(hào) send_uart(39。 TC35_CON=GPRS_TCPIP_flag。amp。K39。i++) {send_uart(GPRS_SEND1[i])。)) { for(i=0。//回車 send_uart(0X0A)。i500。K39。K39。)。i++) 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 {send_uart(GPRS_TCP1[i])。)。 send_uart(0X22)。 TC35_CON=RST。 // 選擇 8 位字符 UTCTL0 |= SSEL0。 //查詢本地ＩＰ啟用ＤＮＳ服務(wù)器 //========DTU 連接 ============================= uchar GPRS_TCP1[]={AT%IPOPEN=}。在模塊成功連入網(wǎng)絡(luò)后，單片機(jī)只要將要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)給 GTM900C， GTM900C就會(huì)把數(shù)據(jù)發(fā)給相應(yīng) 的 IP 地址的 PC 機(jī)。無線網(wǎng)絡(luò)將于互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，信息包通過無線媒介傳送至基于 IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，在傳輸前，為了能直接到達(dá)指定的目的地，數(shù)據(jù)包必須根據(jù) TCP/IP 協(xié)議封裝。 單片機(jī) STC89C51 簡介 本設(shè)計(jì)采用的是 STC89C51 系列單片機(jī)。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。 該系統(tǒng)的主要功能： ? 全自動(dòng)數(shù)據(jù)抄 收 ? 故障信息主動(dòng)上報(bào) 串行接口 控制模塊 單片機(jī) STC89C51 TCP/IP 協(xié)議處理 透明通道 GPRS 模塊 PC 個(gè)人電腦 INTERNET 網(wǎng)絡(luò) 移動(dòng)基站 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 ? 實(shí)時(shí)巡檢表計(jì)參數(shù) ? 自動(dòng)電量平衡分析 ? 及時(shí)發(fā)現(xiàn)表計(jì)被非法侵入及竊電行為 當(dāng)然這個(gè)通信系統(tǒng)就會(huì)是這些方案實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和核心。本文研究了 移動(dòng)通信的最新數(shù)字通信技術(shù) GPRS，并將該技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)中，兩者的結(jié)合為移動(dòng)數(shù)字通信的發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)，也為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)提出了一個(gè)新的實(shí)現(xiàn)方法。也就是說用戶在用移動(dòng)電話上網(wǎng)沖浪的同時(shí)，可以接收語音電話。在高誤碼率的連接上，較小的 MTU 尺寸增加了成功傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)，默認(rèn) IP 最大傳輸單元值為 576 字節(jié)。信息包未得MACes/MACe PHY MACes EDCH FP TNL MACd MACe EDCHFP PHY TNL MACd 理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 以按順序傳送甚至丟失及再次轉(zhuǎn)發(fā)的可能性是存在的，因此， TCP 必須將序號(hào)、信息來源和目的地通道數(shù)，以及其他信息添加進(jìn)數(shù)據(jù)包中，被稱為 TCP 包頭。 圖 GPRS 網(wǎng)絡(luò)單元 （ 1） PCU（ Packet Control Unit）：分組處理單元，它是 BSC（ Basc Station Controller，基站控制器）的一部分，可以獨(dú)立設(shè)置或者與 BSC 合并設(shè)置，它與 BSC 之間的接口不開放。在兩個(gè)用戶或多個(gè)用戶之間的數(shù)據(jù)分組傳送，要求建立邏輯虛電路連接，包括永久虛電路和交換虛電路。因此，全面的解決方法 GPRS 也就這樣應(yīng)運(yùn)而生了，這項(xiàng)全新技術(shù)可以令您在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能快速方便地實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)費(fèi)用又很合理。因此，全面的解決方法 GPRS 也就這樣應(yīng)運(yùn)而生了，這項(xiàng)全新技術(shù)可以令您在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能快速方便地實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)費(fèi)用又很合理。在現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)絡(luò)中需要增加一些節(jié)點(diǎn)，如 GGSN（ GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn) ）和 SGSN（ GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）。 GGSN 主要起網(wǎng)關(guān)作用，可以與多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如 ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) )、 PSPDN(包交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng) )和 LAN(局域網(wǎng) )等。程序總體上可以分為以下幾個(gè)塊： CPRS 連接的初始設(shè)置、短消息的判斷處理、無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的心跳處理、數(shù)據(jù)判斷轉(zhuǎn)發(fā)等。 GPRS 通信系統(tǒng)是現(xiàn)代測(cè)控的基礎(chǔ)，用于獲取各種采集到的數(shù)據(jù)，因?yàn)樽鳛楂@取信息的重要工具， GPRS 通信系統(tǒng)正廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、科研的各個(gè)領(lǐng)域。做個(gè)“打電話”的比方，在使用 GSM+WAP 手機(jī)上網(wǎng)時(shí)，就好比電話接通便開始計(jì)費(fèi)；而使用 GPRE+WAP上網(wǎng)則要合理得多，就像電話接通并不收費(fèi)，只有對(duì)話時(shí)才計(jì)算費(fèi)用。網(wǎng)關(guān)路由表配置該網(wǎng)關(guān)與其相連的其他網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)地址。 GPRS 使用國際移動(dòng)組識(shí)別（ IMGI）識(shí)別組成員。其實(shí)既 包含類似局域網(wǎng)技術(shù)中的邏輯鏈路控制 LLC 子層和媒體接入控制 MAC 子層。 GPRS 可以為 IP地址提供多重選擇，包括公共地址、 專用地址以及客戶代理地址。 GPRS 有什么優(yōu)點(diǎn) 相對(duì)原來的 GSM 的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式， GPRS 的分組交換技術(shù)，具有“實(shí)時(shí)在線”、“按量計(jì)費(fèi)”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點(diǎn)。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)后，手機(jī)上網(wǎng)的計(jì)費(fèi)方式還要從現(xiàn)在的按時(shí)間收費(fèi)，改變成按下載字節(jié)計(jì)費(fèi)。 隨著第三代移動(dòng)通信打的到來，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信 將具有更高的通信速率，更廣泛的覆蓋面積，使用移動(dòng)通信技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控將可以更快，更好的傳輸更多的數(shù)據(jù)，所以這種系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展空間。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。只有在單片機(jī)（ Microcontroller）