技术|GPRS/CDMA数据采集系统若干问题
一、系统简介环保、市政、热网等行业的用户数据采集、抄送,是一个十分典型的分布式数据采集系统,由于各个用户单位所覆盖的地域范围较广(几公里到几十公里不等),且用户数量会随着时间的推移而发生变化,因而采用GPRS/CDMA无线通信手段完成数据采集已得到业内普遍的认同。 该系统有三大部分组成:(1) 数据管理中心各个采集点的数据通过无线通信网络汇总到数据管理中心,在此进行处理、实时显示;中心的服务器通过防火墙连接在Internet上,可供客户端远程访问;根据需要,中央控制室可以设置有模拟屏或投影仪,可实时、清晰地显示各个采集点的相关信息。如果热网站点不多,中心服务器采用普通的计算机即可。计算机上运行客户的应用软件,对GPRS终端采集上来的数据进行处理。应用软件通过特定的接口接受GPRS终端的数据。我公司的GPRS终端提供了非常灵活的应用接口:第一种:ActiveX控件,如果用户软件采用VB平台,采用该控件非常方便; 第二种:动态链接库,如果用户软件采用VC,Delphi等平台,可采用该接口;第三种:组态软件驱动,目前,国内比较有名的组态王、力控均提供了我公司GPRS终端的底层驱动;使用这些组态软件可方便地与我们的GPRS终端连接;第四种:虚拟串口驱动,任何应用软件均可借助于该驱动与我们的GPRS终端通信,而无须任何更改。(2) 无线通信系统指GPRS网络或CDMA网络,采用这种方式通信,有以下优点:· 实时性好:由于GPRS或者CDMA永远在线的特性,中央控制室与各个分控点的通信链路可保持永远畅通;· 网络覆盖好,通信的抗干扰性好:经过中国移动、中国联通多年的建设和优化,目前,公共无线数字网络的覆盖已无处不在,借助于GSM或者CDMA网络通信,无须考虑建筑物遮挡、盲区等导致通信链路不畅的问题;· 设备投资小:无须购置收、发电台、庞大的天线等设备,大大降低系统的投资;· 运行费用低廉:由于采用公共网络,无须支付频率使用费,同时,数据传输按照流量计费,且移动、联通公司推出了多种非常灵活的计费方式,如各种包月制的套餐等,整个系统的运行费用可降到很低的水平;· 工程建设方便、系统的后续维护非常简单(3) 现场数据采集、传输系统现场数据采集、传输系统主要包括各种仪表、数据传输终端,用来采集热用户的蒸气温度、压力、流量等数据,并通过无线网络实时传送到中央集控室。二、系统设备配置组建该GPRS数据采集系统的主要设备清单如下:1、GPRS DTU:每个站点一般1台,通过RS232或者RS485与现场仪表等设备连接;如设备本身只提供4~20mA模拟量接口,则需配备模拟量――RS485、或者模拟量――RS232的转换器;2、SIM卡:每个GPRS DTU 1张,向移动公司购买,可根据实际数据量的大小,选用合适的资费套餐;比如在上海地区,套餐资费见下一节描述。3、数据中心服务器:也可用一般配置的计算机代替,该计算机要求连接在互联网上,最好有固定的IP地址。4、应用软件:运行在数据中心服务器上,我们提供免费的通信接口。接口软件的形式见前面描述,根据实际需要选择。5、如果采用中国移动的VPN业务,对设备本身没有影响,只是GPRS终端接入时,采用移动公司提供的用户名、密码、或者接入点(APN)等。三、运行费用分析运行费用主要是数据传输的通信费用,交给移动公司。现在各地的移动公司都在大力拓展增值数据业务,这一块优惠的资费政策很多,具体可咨询当地的移动公司。以下是上海移动公司公布的资费标准,供参考:方案月租费包含流量(MB) 超出后流量资费(元/KB) 自由套餐0 0 0.03 20元套餐20 50 0.01 100元套餐100 800 0.01 200元套餐200 2000 0.01,封顶500元备注:1、国内漫游不收取漫游费用;2、国际漫游费用单独收取;四、关于无线虚拟专网(VPN:Virtual Private Network)1、何为无线VPN(VPDN)在组建基于GPRS/CDMA无线数据采集系统时,有些行业的客户对数据的安全性、保密性非常敏感,而一般的GPRS/CDMA数据采集系统,其传输的数据要经过GPRS/CDMA网、Internet网,而后送到数据中心,这些数据在经过这些公共网络时,可能存在安全隐患。针对这个问题,移动公司(GPRS)、联通公司(CDMA)都推出了VPN(联通公司叫做VPDN)业务,它为我们提供了一种通过公用网络,安全地对企业内部专用网络进行远程访问的连接方式。我们知道:一个网络连接通常由三个部分组成:客户机、传输介质和服务器。VPN同样也由这三部分组成,不同的是VPN连接使用隧道作为传输通道,这个隧道是建立在公共网络或专用网络基础之上的,如:Internet或Intranet。要实现VPN连接,企业内部网络中必须配置有一台基于Windows NT或Windows2000 Server的VPN服务器,VPN服务器一方面连接企业内部专用网络,另一方面要连接到Internet,也就是说VPN服务器必须拥有一个公用的IP地址。当客户机通过VPN连接与专用网络中的计算机进行通信时,先由ISP(Internet服务提供商)将所有的数据传送到VPN服务器,然后再由VPN服务器负责将所有的数据传送到目标计算机。VPN使用三个方面的技术保证了通信的安全性:隧道协议、身份验证和数据加密。客户机向VPN服务器发出请求,VPN服务器响应请求并向客户机发出身份质询,客户机将加密的响应信息发送到VPN服务器,VPN服务器根据用户数据库检查该响应,如果账户有效,VPN服务器将检查该用户是否具有远程访问权限,如果该用户拥有远程访问的权限,VPN服务器接受此连接。在GPRS/CDMA无线数据采集系统中,GPRS/CDMA DTU可看作是客户机,每次接入时,VPN服务器需要对它进行身份验证。采用VPN服务时,GPRS/CDMA DTU要使用移动公司或者联通公司提供的专用的SIM卡(GPRS网络)或者UIM卡(CDMA网络),通常,SIM卡和UIM卡还进行了IP地址绑定。所谓IP地址绑定是指:每次DTU拨号上网时,所获得的IP地址是固定的(GPRS网或者CDMA网网内地址)。而如果没有进行IP地址绑定,或者是未采用VPN业务,则GPRS/CDMA DTU每次拨号上网时,获得的IP地址是动态的。绑定了IP地址可以为无线网络设计带来了更多的灵活性。2、对GPRS/CDMA DTU有何要求采用VPN,对GPRS/CDMA DTU有一些特殊的要求。对于GPRS DTU,它在拨号时使用的APN(接入点)不是通常的“CMNET”,而是移动公司提供的专用APN;对于CDMA DTU,则要使用联通公司提供的用户名、密码进行拨号,而不是通常用的用户名“CARD”、密码“CARD”。此外,DTU还需要通过PPP协议进行用户身份验证,验证方法包括:PAP协议、CHAP协议、SPAP协议、MS-CHAP等等,比较常用的是PAP和CHAP。以上身份验证由企业的VPN服务器执行。我公司的GPRS/CDMA DTU完整地支持组建VPN网络所需要的所有功能。3、无线VPN带来的好处简单而言,有2个方面:第一, 增强数据的安全性。VPN采用了身份验证、数据加密等多种手段,可以大大增强GPRS/CDMA数据采集系统的安全性;第二, 如果同时绑定了IP地址,则可以为无线网络的设计带来更多的灵活性。五、数据中心的IP地址问题这个问题在组建GPRS/CDMA数据采集系统时,是所有用户都要面临的问题。数据中心的IP地址问题有以下几种方式:1、固定IP地址从系统运行的可靠角度而言,数据中心具有固定IP地址是最好的选择,而且,这对于将来系统增加新的、更强大的功能(比如:无线视频监控)也非常方便,但是,申请固定IP地址需要支付较大的一笔月租费,而且,如果数据采集系统本身规模就不大,这就更不经济了。2、动态域名解析也可以通过域名解析解决数据中心的IP地址问题。用户向ISP(Internet Service Provider)申请一个域名服务,并将此域名配置到GPRS/CDMA DTU中,则每次拨号时,DTU就可以通过域名解析连接到服务器,无须服务器具有固定IP地址了。用户需要向ISP支付域名服务的费用,通常这个费用比申请固定IP地址低得多。但是,采用域名解析,系统的稳定性在很大程度上取决于域名解析服务器的工作状况,而域名服务器通常是由ISP提供的。3、ADSL拨号,短消息通知IP客户可以采用价格低廉的ADSL拨号连接Internet,每次拨号连接所获得的IP地址都是动态的,这个IP地址以短消息的方式通知GPRS/CDMA数据采集系统中的每个DTU,DTU接受到短消息后,就以此IP地址进行连接。采用这种方式就无须支付任何月租费用了。缺点是每次ADSL拨号后,如果要进行数据传输,都需要用短消息通知每个DTU数据中心的IP地址。这种方式特别适用于数据传输不是很频繁、也无须DTU永远在线的情况。-------------------------------------------------------------------------------- GPRS/EDGE/CDMA无线通信终端 GPRS/EDGE/CDMA DTU; 无线路由器 想联就联 想看就看 无线视频通信设备 QQ:228682185 MSN:raojian15820@yahoo.com.cn手机:13811009325直线:010-51581166 010-51581199GPRS/EDGE/CDMA移动数据通信设备专家饶 健北京东方讯科技发展有限公司www.eastcent.com
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