淺談DTU的應用系統和應用領域?

DTU (Data Transfer unit)全稱資料傳輸單元,是專門用於將串列埠資料轉換為IP資料或將IP資料轉換為串列埠資料通過無線通訊 網路進行傳送的無線終端裝置。

DTU硬體組成:才茂DTU 硬體組成部分主要包括CPU控制模組、無線通訊模組以及電源模組。

淺談DTU的應用系統和應用領域

淺談DTU的應用系統和應用領域

工具/原料

工業無線數傳裝置DTU;

SIM卡;

方法/步驟

一、DTU的優點:

1)組網迅速靈活,建設週期短、成本低;

2)網路覆蓋範圍廣;

3)安全保密效能好;

4)鏈路支援永遠線上、按流量計費、使用者使用成本低;

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二、GPRS DTU的核心功能

1)內部整合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作業系統,從硬體上,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資料通訊的功能。

2)提供串列埠資料雙向轉換功能

GPRS DTU提供了序列通訊介面,包括RS232,RS485,RS422等都屬於常用的序列通訊方式,而且GPRS DTU在設計上大都將串列埠資料設計成“透明轉換”的方式,也就是說GPRS DTU可以將串列埠上的原始資料轉換成TCP/IP資料包進行傳送,而不需要改變原有的資料通訊內容。因此,GPRS DTU可以和各種使用串列埠通訊的使用者裝置進行連線,而且不需要對使用者裝置作改動。

3)支援自動心跳,保持永久線上

GPRS通訊網路的優點之一就是支援GPRS終端裝置永久線上,因此典型的GPRS DTU在設計上都支援永久線上功能,這就要求DTU包含了上電自動撥號、採用心跳包保持永久線上(當長時間沒有資料通訊時,移動閘道器將斷開DTU與中心的連線,心跳包就是DTU與資料中心在連線被斷開之前傳送一個小資料包,以保持連線不被斷開)、支援斷線自動重連、自動重撥號等特點。

4)支援引數配置,永久儲存

GPRS DTU作為一種通訊裝置,其應用場合十分廣泛。在不同的應用中,資料中心的IP地址及埠號,串列埠的波特率等都是不同的。因此,GPRS DTU都應支援引數配置,並且將配置好的引數儲存內部的永久儲存器件內(一般為FLASH或EEPROM等)。一旦上電,就自動按照設定好的引數進行工作。

5)支援使用者串列埠引數設定

不同使用者裝置的串列埠引數有所不同,DTU連線使用者裝置的串列埠時,要根據使用者裝置串列埠的實際引數對DTU端進行相應設定,保證使用者裝置的正常通訊和可靠資料傳輸。

較為專業的GPRS才茂DTU還提供一些擴充套件功能,主要包括:支援資料中心域名解析、支援遠端引數配置、遠端韌體升級、支援遠端簡訊/電話喚醒、支援本地串列埠韌體升級、提供簡訊通道、提供DTU線上、離線電平指示等。

更高階的DTU,也可給使用者提供二次開發的功能;例如;通訊外掛、DLL、介面文件,以便使用者根據自己的實際情況對DTU進行改造,完善DTU產品,使其更加的切合自身需求。

三、DTU的工作過程

GPRS DTU上電後,首先讀出內部FLASH中儲存的工作引數(包括GPRS撥號引數,串列埠波特率,資料中心IP地址等等,事先已經配置好)。

GPRS DTU登陸GSM網路,然後進行GPRS PPP撥號。撥號成功後,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,隨著每次撥號而變化。 我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部區域網內的裝置,通過移動閘道器來實現與外部Internet公網的通訊。這與區域網內的電腦通過閘道器訪問外部網路的方式相似。

GPRS DTU主動發起與資料中心的通訊連線,並保持通訊連線一直存在。 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主動連線資料中心,而不能由資料中心主動連線GPRS DTU。這就要求資料中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。資料中心的公網IP地址或固定的域名作為引數儲存在GPRS DTU內,以便GPRS DTU一旦上電撥號成功,就可以主動連線到資料中心。

具體地講,GPRS DTU通過資料中心的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)以及埠號等引數,向資料中心發起TCP或UDP通訊請求。在得到中心的響應後,GPRS DTU即認為與中心握手成功,然後就保持這個通訊連線一直存在,如果通訊連線中斷,GPRS DTU將立即重新與中心握手。由於TCP/UDP通訊連線已經建立,就可以進行資料雙向通訊了。

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四、DTU的應用:

DTU的主要功能是把遠端裝置的資料通過無線的方式傳送回後臺中心繫統。在這個系統中包括:DTU,客戶裝置、行動網路、後臺中心。在前端,DTU和客戶的裝置通過232或者485介面相連。DTU上電執行後先註冊到移動的GPRS網路,然後去和設定在DTU中的後臺中心建立SOCKET連線。後臺中心作為SOCKET的服務端,DTU是SOCKET連線的客戶端。因此只有DTU是不能完成資料的無線傳輸的,還需要有後臺軟體的配合一起使用。在建立連線後,前端的裝置和後臺的中心就可以通過DTU進行無線資料傳輸了,而且是雙向的傳輸。

DTU現在已經廣泛應用於電力、環保、LED資訊釋出、物流、水文、氣象等行業領域。如上圖所示,儘管應用的行業不同,但應用的原理是相同的。大都是DTU和行業裝置相連,然後和後臺建立無線的通訊連線。在物聯網日益發展的今天,DTU的使用也越來越廣泛。為各行業之間的產業融合提供了幫助。

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