智能城市的發(fā)展，勢(shì)必是一場(chǎng)數(shù)據(jù)采集以及通信傳輸?shù)母锩?。無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳送是將來(lái)發(fā)展的大方向。運(yùn)用目前已經(jīng)建成的，覆蓋率大的，技術(shù)成熟的公網(wǎng)來(lái)傳遞數(shù)據(jù)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。我們的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，正是應(yīng)著這樣一個(gè)大趨勢(shì)，而發(fā)展起來(lái)的。安裝方便，體積小巧，隨著，城市對(duì)各類(lèi)系統(tǒng)監(jiān)控的需要，無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)必將形成一個(gè)巨大的市場(chǎng)。
數(shù)據(jù)采集終端與管理中心之間的通信是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本系統(tǒng)利用國(guó)家公網(wǎng)的GPRS服務(wù)為用戶建立快速方便的數(shù)據(jù)傳輸通道。依賴(lài)于各地GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開(kāi)展情況的不同，該數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)傳輸速率為28- 110Kbps左右。
一、系統(tǒng)概述：
1.1 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控系統(tǒng)歷史演變：
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展至今，使用的通信技術(shù)經(jīng)歷了四個(gè)階段：無(wú)線電臺(tái)傳輸、集群通信網(wǎng)、SMS短消息和GPRS。技術(shù)比較如下：
1.2 GPRS與SMS短消息的價(jià)格比較：
SMS短消息的單條收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為0.1元/條，每條短消息的容量限制是140個(gè)字節(jié)；GPRS的收費(fèi)總的原則是按數(shù)據(jù)流量收費(fèi)，目前上海移動(dòng)通信的收費(fèi)方式有以下幾種套餐形式：
另外GPRS每天早上七點(diǎn)至晚上十一點(diǎn)根據(jù)實(shí)際使用的流量收費(fèi)，每天晚上十一點(diǎn)至次日早上7:00(包括節(jié)假日)按照實(shí)際使用流量的50%收費(fèi),也就是優(yōu)惠一半。
假設(shè)采用GPRS的“經(jīng)濟(jì)套餐”服務(wù)，20元包月，享受1兆免費(fèi)數(shù)據(jù)流量的話。如果改用SMS短消息方式發(fā)送同樣1兆的數(shù)據(jù)量，則需要花費(fèi)的費(fèi)用為
（1兆/140）X 0.1元 = 749元
可見(jiàn)，發(fā)送同樣的數(shù)據(jù)量，SMS短消息比GPRS整整貴了37倍多，所以GPRS相對(duì)于短消息是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)省錢(qián)的。
1.3 GPRS相對(duì)于SMS短消息的性能優(yōu)勢(shì)：
GPRS能夠在20,000bps至170,000bps的速率范圍內(nèi)傳送數(shù)據(jù)，采用的是TCP/IP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，傳輸過(guò)程中間不經(jīng)過(guò)任何延時(shí)。
而SMS短消息采用的是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，即數(shù)據(jù)不是直接被發(fā)送到目標(biāo)接受方，而是先發(fā)送到中國(guó)移動(dòng)的短消息中轉(zhuǎn)服務(wù)器中進(jìn)行排隊(duì)等待，然后再被發(fā)送到目標(biāo)接受方，這就會(huì)產(chǎn)生或多或少的時(shí)間延遲，特別是當(dāng)節(jié)假日數(shù)據(jù)傳輸高峰時(shí)，有時(shí)一條短消息會(huì)延遲幾個(gè)小時(shí)到達(dá)。通過(guò)比較可見(jiàn)GPRS的性能優(yōu)勢(shì)。]
二、系統(tǒng)方案
本系統(tǒng)由無(wú)線數(shù)傳終端設(shè)備和無(wú)線通訊接口程序兩部分組成，各部分的功能介紹及使用方法如下：
2.1 無(wú)線數(shù)傳終端設(shè)備：
無(wú)線終端接受現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)信號(hào)并將數(shù)據(jù)通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的SMS/GPRS公網(wǎng)發(fā)送到監(jiān)控中心，同時(shí)無(wú)線終端可以接受由監(jiān)控中心傳來(lái)的數(shù)據(jù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控信息。
使用方式：將現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過(guò)RS232或者RS485接口連接到該設(shè)備之后，其自動(dòng)進(jìn)入發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)。用戶不必對(duì)其進(jìn)行任何設(shè)置，使用十分方便。
數(shù)據(jù)接口：數(shù)據(jù)格式為1200-28800bps可選，數(shù)據(jù)傳輸為透明傳輸，TCP/IP協(xié)議自動(dòng)轉(zhuǎn)換，用戶儀表端不必進(jìn)行任何硬件和軟件的改動(dòng)。
供電方式：7-40V直流供電，功率消耗小于1.5W。
天線：
RS232串行接口：
電源接口：
2.2 無(wú)線通訊接口程序功能：
1）安裝在控制中心服務(wù)器上，自動(dòng)驅(qū)動(dòng)底層網(wǎng)絡(luò)端口，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方無(wú)線數(shù)傳終端進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)雙向傳送。
2）根據(jù)用戶的需求將底層通信的數(shù)據(jù)格式（大都為二進(jìn)制或十六進(jìn)制，而且包含很多特殊字符和命令符）轉(zhuǎn)換為用戶熟悉的格式，方便用戶的使用。
3）根據(jù)用戶軟件的接口定義，自動(dòng)適應(yīng)用戶端應(yīng)用程序的程序間通信要求，提供DLL或其他形式的被調(diào)用格式以便用戶能最簡(jiǎn)便的進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
2.3系統(tǒng)邏輯架構(gòu)：
三、系統(tǒng)特點(diǎn)：
3.1 建設(shè)周期短，投資小：使用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以做到全國(guó)范圍的覆蓋而無(wú)需自己建設(shè)專(zhuān)用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，因此節(jié)省了數(shù)量龐大的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用，同時(shí)縮短了建設(shè)周期。
3.2 運(yùn)營(yíng)及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本低：由于使用GPRS費(fèi)用低廉，且通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和升級(jí)由各移動(dòng)通信公司實(shí)行，用戶無(wú)需支付額外的費(fèi)用，因此使用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)極大地降低了用戶的通信成本。
3.3 保密性好，安全可靠：在安全性方面，GPRS為將要進(jìn)入無(wú)線環(huán)境的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并在無(wú)線終端和網(wǎng)絡(luò)之間建立一條高度可靠并且加密的邏輯鏈路，保證了數(shù)據(jù)在無(wú)線環(huán)境中傳輸?shù)陌踩?br/>3.4 容量大，實(shí)時(shí)性好：無(wú)線終端與監(jiān)控中心之間采用全程TCP連接，保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。即使有大量的終端連接也不影響數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
3.5 高速數(shù)據(jù)傳輸：相對(duì)于傳統(tǒng)的電臺(tái)式數(shù)傳方式，本無(wú)線終端的傳輸速率可以遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)電臺(tái)的9600bps的速度，并且可以根據(jù)監(jiān)控中心下發(fā)的命令參數(shù)更改傳輸數(shù)據(jù)的速率以適應(yīng)不同用戶的需要。
3.6 參數(shù)無(wú)線設(shè)置方便簡(jiǎn)單，功能完善：監(jiān)控中心可以無(wú)線實(shí)時(shí)設(shè)置無(wú)線終端的各種功能參數(shù)，包括：自動(dòng)匯報(bào)位置時(shí)間間隔，所連接的監(jiān)控中心的IP地址或短消息網(wǎng)關(guān)號(hào)碼，通信模式（SMS,GPRS,SMS/GPRS），啟動(dòng)或進(jìn)入休眠狀態(tài)。
3.7 自我檢測(cè)及故障報(bào)警：無(wú)線終端具有自我檢測(cè)及報(bào)警的功能。終端發(fā)現(xiàn)異常就可以向監(jiān)控中心報(bào)告。
3.8 休眠 / 喚醒功能：監(jiān)控中心可以下發(fā)指令使無(wú)線終端在下班時(shí)段或者不需要工作的時(shí)間停止工作，進(jìn)入休眠狀態(tài)。但是當(dāng)管理中心發(fā)來(lái)命令信息時(shí)，無(wú)線終端會(huì)自動(dòng)喚醒。從而最大限度地節(jié)省通信費(fèi)用。
3.9 SMS短消息和GPRS之間自動(dòng)切換功能：考慮到GPRS網(wǎng)絡(luò)正在逐步升級(jí)、擴(kuò)大覆蓋，而某些地區(qū)還只有SMS覆蓋的現(xiàn)狀，本無(wú)線終端可以支持使用SMS。無(wú)線終端在有GPRS信號(hào)時(shí)使用GPRS傳輸數(shù)據(jù)，萬(wàn)一發(fā)生GPRS網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)自動(dòng)切換至SMS來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。
3.10技術(shù)先進(jìn)：市場(chǎng)上擁有的GPRS模塊都是需要計(jì)算機(jī)支持的，也就是說(shuō)模塊本身沒(méi)有協(xié)議，我們的產(chǎn)品已經(jīng)把協(xié)議寫(xiě)入32位單片機(jī)，完全可以獨(dú)立使用。體積很小，安裝方便，同時(shí)預(yù)留了CDMA接口，可以很方便的進(jìn)行升級(jí)。
3.11 使用方便：傳統(tǒng)的有線通信設(shè)備，只要擁有RS232串口，或者提供數(shù)字輸出的，無(wú)需任何更改，即插即用。使有線設(shè)備向無(wú)線設(shè)備的升級(jí)高效便利。
四、應(yīng)用范圍：
4.1 警察勤務(wù)、公安機(jī)關(guān)，交通顯示儀器，銀行系統(tǒng)，無(wú)線醫(yī)療設(shè)備等；
4.2 運(yùn)貨車(chē)、公交車(chē)、出租車(chē) ，物流，船運(yùn)等；
4.3 野外無(wú)人職守儀器數(shù)據(jù)采集等；
4.4 城市各類(lèi)探測(cè)器：噪聲計(jì)，空氣質(zhì)量計(jì)，路燈狀況采集等；
4.5 無(wú)線抄表系統(tǒng)：水表，電表，煤氣表等。
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