DTU的主要功能是將遠程設(shè)備的數(shù)據(jù)通過有線/無線方式傳輸回后臺中心。DTU的不同數(shù)據(jù)傳輸模式包括全網(wǎng)連接DTU、GPRS DTU、WIFI DTU、CAN DTU和4G DTU。隨著光傳輸技術(shù)的發(fā)展和 IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,人們需要一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來承載大量的業(yè)務(wù)。
要完成數(shù)據(jù)傳輸需要建立完整的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。本系統(tǒng)中包括:DTU、客戶設(shè)備、移動網(wǎng)絡(luò)、后臺中心。在前端,DTU 通過 RS232 或 RS485 接口連接到客戶的設(shè)備。因此,單獨的DTU無法完成數(shù)據(jù)的無線傳輸,需要配合后臺軟件使用。建立連接后,前端設(shè)備和后端中心可以通過DTU進行無線數(shù)據(jù)傳輸,傳輸是雙向的。新一代DTU在簡單的數(shù)據(jù)采集、多媒體顯示和數(shù)據(jù)處理等方面都有不同程度的發(fā)展。
GPRS DTU通訊
GPRS DTU工作流程:GPRS DTU上電后,首先讀取保存在內(nèi)部FLASH中的工作參數(shù)(包括GPRS撥號參數(shù)、串口波特率、數(shù)據(jù)中心IP地址等,這些都是預(yù)先配置好的)。同時將數(shù)據(jù)通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫朔?wù)器,服務(wù)器將數(shù)據(jù)永久保存在數(shù)據(jù)庫中。
GPRS DTU登錄 GSM 網(wǎng)絡(luò),然后進行 GPRS PPP 撥號。撥號成功后,GPRS DTU 會收到手機隨機分配的內(nèi)部 IP 地址(通常為 10.xxx)。即GPRS DTU是在一個移動的內(nèi)網(wǎng)中,它的內(nèi)網(wǎng)IP地址通常不是固定的,每次撥號都會變化。我們可以理解,GPRS DTU是一個移動內(nèi)部局域網(wǎng)設(shè)備,通過移動網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與外部Internet公網(wǎng)的通信。這類似于局域網(wǎng)中的計算機通過網(wǎng)關(guān)訪問外部網(wǎng)絡(luò)。
GPRS DTU主動發(fā)起與數(shù)據(jù)中心的通信連接并保持通信連接。因為GPRS DTU在移動內(nèi)網(wǎng),IP地址不固定。因此,只有GPRS DTU可以主動連接數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心不能主動連接GPRS DTU。這就要求數(shù)據(jù)中心有固定的公網(wǎng)IP地址或固定的域名。數(shù)據(jù)中心的公網(wǎng)IP地址或固定域名作為參數(shù)存儲在GPRS DTU中,這樣一旦GPRS DTU上電撥號成功,就可以主動連接到數(shù)據(jù)中心。
具體來說,GPRS DTU通過數(shù)據(jù)中心的IP地址等參數(shù)向數(shù)據(jù)中心發(fā)起TCP或UDP通信請求(如果采用數(shù)據(jù)中心的域名,則通過域名解析數(shù)據(jù)中心的IP地址)數(shù)據(jù)中心的名稱和端口號。GPRS DTU收到中心的響應(yīng)后,即認為與中心握手成功,并保持通信連接。如果通訊連接中斷,GPRS DTU會立即再次與中心握手。
既然已經(jīng)建立了 TCP/UDP 通信連接,就可以進行數(shù)據(jù)雙向通信了。通信雙方的身份信息都包含在發(fā)送的每一條信息中,并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是通過對方的公鑰和身份信息進行加密的。另外,數(shù)據(jù)傳輸單元通過 TCP協(xié)議將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器數(shù)據(jù)中心。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,4G工業(yè)DTU也被廣泛應(yīng)用于無線PLC通訊、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備及電氣自動化控制等領(lǐng)域。水、電、氣熱量抄表收費系統(tǒng)、LED屏無線文字傳輸、無線圖像控制、報警監(jiān)控云控、門禁考勤讀卡器等。下面我們來看看DTU的基本功能。
(1) TCP/IP協(xié)議棧的內(nèi)部集成。
市場上主要使用現(xiàn)有的外部協(xié)議棧和集成協(xié)議棧。 TCP/IP協(xié)議??梢岳斫鉃闊o線調(diào)制解調(diào)器和嵌入式PC的結(jié)合。 DTU 具有撥號上網(wǎng)和 TCP/IP 數(shù)據(jù)通信能力。
(2) 串口雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
TCP/IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸RS232.RS485.RS422等常用串口。作為雙向透傳,TCP/IP數(shù)據(jù)當(dāng)然可以轉(zhuǎn)換成上面提到的常用串口。
(3) 支持自定義心跳包。
GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點之一是支持終端永久連接,因此設(shè)計了典型的4G工業(yè)DTU支持永久在線功能。該協(xié)議要求 DTU 包含開始自動撥號和心跳信息包,以便永久在線(長期無數(shù)據(jù))。
(4)參數(shù)配置和永久存儲。
數(shù)據(jù)中心串口IP地址、端口號和波特率在不同的應(yīng)用中是不同的。該特性使DTU終端支持參數(shù)配置,配置參數(shù)可以永久保存,主要用于內(nèi)部非易失性存儲設(shè)備,如FLASH或EEPROM。啟動后,DTU 會根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動運行。
此外,常用的DTU功能包括主動數(shù)據(jù)采集、點對多點組網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸站組網(wǎng)。
配合4G工業(yè)級DTU設(shè)備,用戶本地串口數(shù)據(jù)可輕松使用TD-LTE、FDD-LTE等4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),與公網(wǎng)服務(wù)器實現(xiàn)遠距離、遠距離數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和遠程控制項目。
GPRS DTU應(yīng)用 DTU應(yīng)用廣泛:
DTU已廣泛應(yīng)用于電力、環(huán)保、LED信息發(fā)布、物流、水文、氣象等行業(yè)。雖然應(yīng)用行業(yè)不同,但應(yīng)用的原理是一樣的。大多與工業(yè)設(shè)備連接,如PLC、單片機等自動化產(chǎn)品,然后與后臺建立無線通訊連接。在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的今天,DTU的應(yīng)用越來越廣泛。為各行業(yè)之間的信息化和產(chǎn)業(yè)融合提供幫助。也逐漸發(fā)展成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心技術(shù)。