近年來, 隨著科學(xué)技術(shù), 尤其是計(jì)算機(jī)、通信領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展, 各種移動(dòng)通信技術(shù)被大量應(yīng)用. 這些技術(shù)為我國現(xiàn)代 化建設(shè)提供了必不可少的技術(shù)支持. 在遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制中,目前被接受, 并投入實(shí)際應(yīng)用的遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸方式主要有: SMS( Short Message Service, 短消息服務(wù)) 與GPRS( General Packet Radio Service, 通用分組無線業(yè)務(wù)) . 但絕大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用于其中之一的單獨(dú)傳輸方式, 而實(shí)際上2 種傳輸方式之間存在互補(bǔ)的關(guān)系, 本文中提出了結(jié)合GPRS 以及SMS 業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式. 1系統(tǒng)組成及基本結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)使用的是成都英創(chuàng)公司的ETR232H嵌入式網(wǎng)絡(luò)模塊. 該嵌入式模塊采用的是RISC 結(jié)構(gòu)的微處理器R1610C, 96 MHz 主頻, 186指令集兼容, 供電電壓為( 5 +- 5% ) V, 工作電流為200mA,工作溫度為- 10~ 65℃,完全可以滿足大部分遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制的應(yīng)用. 通信模塊采用的是WAVECOM的Q2403A模塊. 該模塊是一個(gè)帶有GSM/ GPRS全套語音和數(shù)據(jù)功能的工業(yè)級(jí)模塊, 是900/1800 MHz雙波段GSM產(chǎn)品.不過,該模塊并沒有內(nèi)置TCP/ IP協(xié)議棧, 但基于ETR232H 有相對(duì)較強(qiáng)的處理能力, 完全可以通過軟件方式實(shí)現(xiàn)TCP/ IP協(xié)議棧, 硬件成本也得以降低. 本系統(tǒng)使用的嵌入式操作系統(tǒng)是μC/ OS- II.這是一種可移植、可固化、可裁剪以及搶占型的多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng), 適用于各種微處理器和微. 該RTOS 的健壯性、可靠性性已經(jīng)的認(rèn)可. ETR232H 通過串行接口與數(shù)據(jù)采集裝置相連接. 系統(tǒng)采集到相關(guān)外部數(shù)據(jù)后, 以定時(shí)或者條件觸發(fā)的方式, 通過GPRS 或SMS 發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制服務(wù)器. 在本系統(tǒng)中, 采用GPRS作為主要的數(shù)據(jù)傳輸方式, 而SMS 作為備用的數(shù)據(jù)傳輸方案. 例如, 當(dāng)進(jìn)入GPRS 信號(hào)盲區(qū), 或者通過GPRS 連不上遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制服務(wù)器的時(shí)候,系統(tǒng)自動(dòng)切換到為SMS 數(shù)據(jù)傳輸作為備用數(shù)據(jù)傳輸方式. 2系統(tǒng)的軟件模塊設(shè)計(jì) 2. 1 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸 2. 1. 1 GPRS 技術(shù) GPRS 是在現(xiàn)有GSM 系統(tǒng)上發(fā)展起來的一種新的承載業(yè)務(wù), 為GSM 用戶提供了分組形式的數(shù)據(jù)服務(wù). GPRS 的主要特點(diǎn)包括: ①接入時(shí)間短, 一般2 s 左右可完成接入; ②傳輸速度高, 理論上帶寬可達(dá)171. 2 kB/ s; ③收費(fèi)以數(shù)據(jù)流量為基礎(chǔ), 而不考慮通信時(shí)長;④ 可永遠(yuǎn)在線. GPRS 無線通信模塊利用GPRS 無線數(shù)據(jù)通信功能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸, 通過TCP/ IP 協(xié)議與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制進(jìn)行通信. 2. 1. 2嵌入式TCP/ IP 協(xié)議 完成Internet 通信的核心是TCP/ IP 協(xié)議, 它通常被劃分為4 層結(jié)構(gòu), 從下到上依次是鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層. 每一層都有相應(yīng)的協(xié)議集來實(shí)現(xiàn)不同的功能 由于TCP/ IP 協(xié)議是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的協(xié)議集, 而嵌入式系統(tǒng)上存儲(chǔ)空間和運(yùn)算速度有限,所以需要對(duì)部分協(xié)議做裁剪, 只實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用所需要的子集即可. 因?yàn)镚PRS 通過PPP 協(xié)議完成登錄效驗(yàn), 所以鏈路層實(shí)現(xiàn)PPP( Point to-Point Protocol, 點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議) 協(xié)議即可. 在網(wǎng)絡(luò)層, IP 協(xié)議是TCP/ IP 的核心協(xié)議, 它是各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ), 所以IP 協(xié)議需要完全實(shí)現(xiàn). 另外ICMP, IGMP 也可以部分實(shí)現(xiàn). 在傳輸層, 考慮到大多數(shù)應(yīng)用需要保證傳輸數(shù)據(jù)的可靠性, 而TCP( Transmission Control Protocol, 傳輸控制協(xié)議) 是一種面向連接的協(xié)議, 它通過“三重握手“確保服務(wù)的可靠性, 所以只實(shí)現(xiàn)TCP 協(xié)議即可. 本系統(tǒng)并沒有用到應(yīng)用層協(xié)議, 所以應(yīng)用層協(xié)議可以不用實(shí)現(xiàn). 2. 1. 3 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸流程 要使用GPRS 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸, 需要進(jìn)行3個(gè)步驟的操作. 1) 發(fā)送AT 指令, 登錄GPRS 網(wǎng)絡(luò). 這里以中國移動(dòng)CMNET 為例: AT+ CGATT= 1 / / GPRS 網(wǎng)絡(luò)附著OK / / 返回OK 代表設(shè)置成功 AT+ CGDCONT= 1,