本文提供了一種基於2G/3G/4G無線網路的公交一卡通充值網點無線接入系統原理和實現方案，簡要介紹了2G/3G/4G無線技術的基本知識，描述了2G/3G/4G無線傳輸應用於公交一卡通充值網點無線接入的實現方法。通過實際應用，獲得了理想的效果.
方法/步驟
前言
隨著交通部門資訊化建設的起步，各大城市紛紛開通了公交車一卡通儲值卡，該卡作為公交系統專用的電子錢包，可以在公交總站或指定的地點購買或充值，在公交大巴及部分中巴上使用，方便了乘車出行的市民。公交一卡通充值網點由於受到有線接入方式的限制，不能根據需要大量設定充值網點，使市民感覺很不方便，阻礙了公交一卡通的髮卡和使用。
針對目前有線通訊公交充值系統存在的問題與不足，推出了藉助GPRS移動資料通訊平臺實現公交一卡通充值網點接入的解決方案。基於2G/3G/4G無線技術的公交一卡通充值網點無線接入方式，不再受到有限通訊網的限制。
網路介紹
2G/3G/4G無線網路是目前解決行動通訊資訊服務的一種較完美的業務，它是以資料流量計費、覆蓋範圍廣泛、資料傳輸速度更快。2G/3G/4G無線的推出，為行業和企業使用者開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發展創造了有利條件。與有線網路相比，2G/3G/4G網路具有租用費用低、移動辦公，傳輸速度更快等優點。2G/3G/4G的出現為企業和行業使用者開展無線辦公提供了一種新的選擇。
該系統採用先進成熟的2G/3G/4G無線資料終端為遠端傳輸模組，依託穩定、可靠的中國移動2G/3G/4G無線網路，系統執行可靠，資料採集實時性強。該系統有效的解決了其他通訊方式存在的各種問題。在保證資料傳輸的及時、準確的前提下，將系統執行費用也降低到了最低；同時，通訊鏈路由專業的運營商來維護，避免了使用者在使用監測系統的同時，還需要耗費很大精力去維護通訊線路等問題；節約了使用者的初期建設投資和執行維護費用。
DTU 簡介
GPRS DTU是可以基於2G/3G/4G無線網路，針對工業監控、交通管理、金融等行業的資料通訊的應用開發的。與資料中心的介面裝置一起提供透明資料傳輸通道，組成使用者專用資料網路。
DTU：20Ppin RS232/RS485/TTL介面，內建式，適用於各種應用的二次開發。
2G/3G/4G DTU是一款工業級無線資料傳輸裝置，支援電信、移動、聯通三大運營商的無線網路，裝置為使用者提供TCP透明無線遠距離資料傳輸或者UDP透明無線遠距離資料傳輸的功能。
裝置支援串列埠RS232介面、RS485介面、RS422介面、TTL介面或者USB介面，裝置可以直接客戶的上述介面裝置直接相連，把客戶的PLC裝置、工控裝置的資料透明傳輸到客戶的資料中心，實現對客戶端末裝置的資料採集、資料傳輸、裝置控制等功能。
該產品採用ARM9工業級高效能嵌入式處理器，以實時作業系統為軟體支撐平臺,超大記憶體,內嵌自主智慧財產權的TCP/IP協議棧；裝置支援雙資料中心備份，以及多資料中心同步接收資料等功能；裝置提供線上維持技術，保持資料終端永久線上，儲存資料鏈路任何時候暢通，實現高速、穩定、可靠的TCP/UDP透明資料傳輸功能。針對網路流量和產品功耗比較敏感的客戶，本產品支援語音、簡訊、資料觸發上線以及超時自動斷線的功能，降低流量降低產品功耗，實現低功耗功能。
該產品擁有ARM9工業級處理器和智慧三級保護，它不但通過電力3000V電擊測試，還擁有專利技術，產品效能穩定可靠。
該產品已廣泛應用於電力集中抄表、水錶集中抄表、熱網監控、燃氣監控、水利監控、環保檢測、氣象檢測、地震監測，交通控制等等行業。
DTU原理框圖參見下圖：
系統網組
1.網終拓撲結構
本公交一卡通充值繳費系統由主機，充值繳費終端， 廈門才茂 2G/3G/4G DTU等裝置組成。通過充值繳費終端裝置與2G/3G/4G DTU相連，實現資料互動，充值繳費終端裝置將客戶充值繳費資訊資料實時採集後通過串列埠通訊方式送往2G/3G/4G DTU，在由DTU通過2G/3G/4G無線網路把客戶充值資訊傳送到公交集團資料中心。同時，充值終端裝置實時接收由中心通過2G/3G/4G DTU傳輸發來的資料指令完成相應控制功能。
公交集團資料中心通過2G/3G/4G DTU接收來自各充值網點的資訊資料，並對資料進行儲存、歷史趨勢分析、報表列印等資訊查詢、統計及列印功能
1. 實時接收各充值網點充值資料資訊。
2. 根據需要，查詢各充值網點充值資料資訊情況，並在螢幕顯示或列印輸出。
3. 實時監視各充值網點工作狀態。
系統方案
A. 公網方案
中心用一個伺服器組作為中心接收，中心採用 ADSL 等 INTELNET 公網連線，採用公網固定 IP 或者公網動態 IP+DNS 解析服務。此種方案先向 INTERNET 運營商申請 ADSL 等寬頻業務。 1) 中心公網固定IP：監控點直接向中心固定 IP 發起連線。執行可靠穩定，推薦此種方案。（固定 IP 費用比較貴） 2) 中心公網動態 IP+DNS 解析服務：大部分 IP 都是動態的，而且費用相對便宜。客戶先與 DNS 服務商聯絡開通動態域名，動態域名解析軟體網址如下：（可以先申請免費的二級域名進行測試）
花生殼域名解析
88IP 域名解析
注意：監控點先採用域名定址方式連線 DNS 伺服器，再由 DNS 伺服器找到中心公網動態 IP，建立連線。此種方式可以大大節約公網固定 IP 的費用，但穩定性受制於 DNS 伺服器的穩定，所以要尋找可靠的 DNS 服務商。
B. 專網方案
1、 根據客戶內部網對網路安全的特殊要求，決定採用中國移動GPRS網路的專用APN形式入網：
² 通過一條2M專線接入移動公司GPRS網路，雙方互聯路由器之間採用私有IP地址進行廣域連線，在移動認證路由器與使用者認證路由器之間建立加密隧道。
² 為客戶分配專用的APN，普通使用者不能進入該APN。只有GPRS專網絡卡才能進入該APN網路，防止其他非法使用者的進入。
² 使用者在內部建立RADIUS伺服器，作為內部使用者接入的遠端認證伺服器（或在APN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。只有通過認證的使用者才允許接入，用以保證使用者內部安全。
² 使用者在內部建立DHCP伺服器（或在APN路由器內，啟用DHCP功能），為通過認證的使用者分配使用者內部地址。
² 端到端加密：移動終端和伺服器平臺之間採用端到端加密，避免資訊在整個傳輸過程中可能的洩漏。
² 雙方採用防火牆進行隔離，並在防火牆上進行IP地址和埠過濾。
2．APN業務流程
2G/3G/4G無線專網系統終端上網登入伺服器平臺的流程為：
1）使用者發出2G/3G/4G登入請求，請求中包括由移動公司為2G/3G/4G專網系統專門分配的專網APN；
2）根據請求中的APN，SGSN向DNS伺服器發出查詢請求，找到與企業伺服器平臺連線的GGSN，並將使用者請求通過GTP隧道封裝送給GGSN；
3）GGSN將使用者認證資訊（包括手機號碼、使用者賬號、密碼等）通過專線送至Radius進行認證；
4）Radius認證伺服器看到手機號等認證資訊，確認是合法使用者發來的請求，向DHCP伺服器請求分配使用者地址；
5）Radius認證通過後，由Radius向GGSN傳送攜帶使用者地址的確認資訊；
6）使用者得到了IP地址，就可以攜帶資料包，對GPRS專網系統資訊查詢和業務處理平臺進行訪問。
結束語
以2G/3G/4G無線網路為基礎的無線資料系統有很廣泛的應用，2G/3G/4G使網際網路進入無線領域，一直延伸到手掌上。除了支援傳統的網際網路應用，2G/3G/4G也可使無線終端支援B2B、B2C的電子商務和電子支付、股票交易、銀行轉帳等應用。2G/3G/4G同樣可以應用於公司內部網(INTRANET)，基於IP的遠端LAN接入，使無線終端成為LAN的延伸，幾乎所有低速率的資料傳輸服務都可以應用，如對電力系統自動化、工業監控、交通管理、氣象、金融、環保監測、煤礦、油田、證券等行業領域的應用。